ВОЗДУШНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1997 года по МПК B07B4/02 B07B9/00 

Изобретение относится к технике мукомольно-крупяного производства, в частности к устройствам воздушного сепарирования сыпучих продуктов, и может быть применено в зерноперерабатывающей промышленности и сельском хозяйстве.

Известен воздушный сепаратор, включающий приемный патрубок, воздухоподводящие и воздухоотводящие патрубки, корпус с размещенным в нем приемным устройством в виде бункера, соединенного с приемным патрубком, и с ниже расположенным распределительно-подающим устройством в виде питающего валика с приводом и прилегающего к валику по всей длине грузового клапана, воздушно-сепарирующим каналом, осадочной камерой и выпускными устройствами для очищенного продукта и относов. Воздушно сепарирующий канал образован внутренними ребрами двух рядов горизонтальных встречно-наклонных скатных полок. Осадочная камера прилегает к одному ряду скатных полок и соединена в нижней части с выпускным устройством для относов, а в верхней части с каналом для отвода воздуха. Выпускное устройство для очищенного продукта выполнено в виде патрубка, размешенного под воздушно-сепарирующим каналом. Регулирование скорости воздушного потока в воздушно-сепарирующем канале обеспечивается регулирующим средством в виде заслонки, размещенной в канале для отвода воздуха. Исходный продукт через приемный патрубок поступает в приемный бункер. Грузовой клапан обеспечивает подпор исходного продукта и распределение его по длине питающего валика. Привод сообщает питающему валику вращение, благодаря чему исходный продукт подается в водушно-сепарирующий канал, где он, пересыпаясь по скатным полкам, продувается воздухом. Относы осаждаются в осадочной камере и выводятся через выпускное устройство для относов. Отработанный воздух выводится из воздушного сепаратора через канал для отвода воздуха. Очищенный продукт удаляется через выпускное устройство для очищенного продукта [1]
Недостатком известного воздушного сепаратора является низкая эффективность извлечения легких примесей, обусловленная недостаточно равномерным распределением очищаемого продукта по ширине воздушно-сепарирующего канала при пересыпании его по скатным полкам в результате трения о боковые стенки воздушно-сепарирующего канала. Кроме того, недостаточное извлечение легких примесей в известном воздушном сепараторе обусловлено тем, что воздушный поток в момент контакта с потоком очищаемого продукта является выровненным, что не обеспечивает интенсивного разрыхления потока очищаемого продукта, и тем самым снижается эффективность относа легких примесей.

Известен воздушный сепаратор, принятый за прототип, включающий приемный патрубок, воздухоподводящий и воздухоотводящий патрубки, корпус с размещенными в нем вертикальным воздушно-сепарирующим каналом, приемным патрубком с бункером и ниже расположенным распределительно-подающим устройством в виде вибролотка с приводом, выпускным устройством для очищенного продукта. Воздушно-сепарирующий канал прямоугольного сечения образован корпусом и передвижной стенкой, расположенной внутри корпуса и снабженной средством для регулировки положения этой стенки в корпусе. Регулирование расхода воздушного потока в воздушно-сепарирующем канале обеспечивается регулирующим средством в виде заслонки, размещенной в воздухоотводящем канале. Исходный продукт через приемный патрубок с бункером поступает на вибролоток, который распределяет его по всей длине воздушно-сепарирующего канала и подает его внутрь этого канала, где продукт продувается воздушным потоком. Относы вместе с воздухом выводятся через воздухоотводящий патрубок. Очищенный продукт удаляется через выпускное устройство для очищенного продукта из сепаратора [2]
Недостатком известного воздушного сепаратора является низкая эффективность извлечения легких примесей, обусловленная недостаточно равномерным распределением очищаемого продукта по ширине воздушно- сепарирующего канала на входе в этот канал вследствие неравномерности давления столба исходного продукта, находящегося в приемном бункере, на распределительно-подающее устройство. Неравномерность давления продукта на распределительно-подающее устройство обусловлено различием коэффициентов внутреннего трения частиц исходного продукта и коэффициента трения продукта о стенки приемного бункера [3]
Сущность изобретения заключается в том, что в известном воздушном сепараторе, содержащем приемный патрубок, воздухоподводящий и воздухоотводящий патрубки, выпускное устройство для очищенного продукта, соединенные с корпусом, в котором размещены распределительно-подающее устройство и вертикальный воздушно-сепарирующий канал, этот вертикальный воздушно-сепарируюший канал образован наружной боковой поверхностью введенного в сепаратор вертикального цилиндра, установленного в корпусе с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси, и внутренней боковой поверхностью корпуса, при этом на наружной боковой поверхности цилиндра закреплены радиальные лопасти, а под ними на внутренней боковой поверхности корпуса радиально цилиндру закреплены направляющие лопатки, причем радиальные лопасти и направляющие лопатки установлены наклонно относительно их горизонтальных осей противоположно друг другу, а общая длина радиальной лопасти и направляющей лопатки больше расстояния между наружной боковой поверхностью цилиндра и внутренней боковой поверхностью корпуса, кроме того распределительно-подающее устройство выполнено в виде тарели, совмещенной с верхним основанием цилиндра.

Технический результат состоит в повышении качества извлечения легких примесей за счет повышения равномерности распределения очищаемого продукта по сечению воздушно-сепарирующего канала и за счет интенсификации воздействия воздушного потока на очищаемый продукт из-за создания турбулентного пульсирующего потока.

Введение в корпус сепаратора вертикального цилиндра обеспечивает образование воздушно-сепарирующего канала между наружной боковой поверхностью цилиндра и внутренней боковой поверхностью корпуса.

Размещение вертикального цилиндра с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси и закрепление на его наружной боковой поверхности радиальных лопастей, установленных наклонно относительно своей горизонтальной оси обеспечивает воздействие воздушного потока, движущегося между наружной боковой поверхностью цилиндра и внутренней боковой поверхностью корпуса, на радиальные лопасти, и создание вращательного движения этого цилиндра вокруг своей оси.

Выполнение распределительно-подающего устройства в виде тарели, совмещенной с верхним основанием вертикального цилиндра, обеспечивает вращение тарели при вращении этого цилиндра.

Вращение тарели обеспечивает создание центробежной силы для очищаемого продукта, находящегося на тарели. Эта центробежная сила сбрасывает с тарели очищаемый продукт равномерно по всем сторонам в пространство между наружной боковой поверхностью цилиндра и внутренней боковой поверхностью корпуса, где он продувается потоком воздуха.

Закрепление направляющих лопаток на корпусе радиально к оси цилиндра с наклоном относительно своей горизонтальной оси противоположно радиальным лопастям обеспечивает интенсификацию воздействия воздушного потока на лопасти цилиндра за счет разбиения общего воздушного потока, находящегося в пространстве между наружной боковой поверхностью цилиндра и внутренней боковой поверхностью корпуса, на отдельные струи и создание направления движения этих струй перпендикулярно плоскости лопастей, что обеспечивает интенсивное воздействие воздушного потока на радиальные лопасти и интенсивное вращение цилиндра и, кроме того, создается интенсивное завихрение воздуха, что обеспечивает интенсивное извлечение легких примесей из очищаемого продукта.

Выполнение общей длины радиальной лопасти и направляющей лопатки больше расстояния между наружной боковой поверхностью цилиндра и внутренней боковой поверхностью корпуса обеспечивает полное перекрывание указанного расстояния лопастями и лопатками, что обеспечивает опять же интенсивную турбулизацию воздушного потока и, следовательно, интенсификацию извлечения легких примесей. Кроме того, такое расположение лопастей и лопаток обеспечивает соударение с ними очищаемого продукта, в результате чего продукт интенсивно перемешивается, от него отделяются прилипшие легкие частицы, что, в свою очередь, обеспечивает их более полное удаление.

Таким образом, образование вертикального воздушно-сепарирующего канала, наружной боковой поверхностью введенного в сепаратор вертикального цилиндра, установленного в корпусе с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси, и внутренней боковой поверхностью корпуса, и закрепление при этом на наружной боковой поверхности цилиндра радиальных лопастей, а под ними на внутренней боковой поверхности корпуса радиально цилиндру направляющих лопаток, причем радиальные лопасти и направляющие лопатки установлены наклонно относительно их горизонтальных осей противоположно друг другу, а общая длина радиальной лопасти и направляющей лопатки больше расстояния между наружной боковой поверхностью цилиндра и внутренней боковой поверхностью корпуса обеспечивают возникновение центробежной силы и за счет ее действия равномерное распределение очищаемого продукта по пространству между наружной боковой поверхностью цилиндра и внутренней боковой поверхностью корпуса, по которому движется воздушный поток, интенсивную турбулизацию этого потока, дополнительное ударное воздействие на очищаемый продукт и тем самым обеспечивают повышение качества извлечения легких примесей.

На фиг. 1 схематично показан общий вид сепаратора: на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Воздушный сепаратор содержит корпус 1, в котором размещен вертикальный цилиндр 2. Наружная боковая поверхность 3 цилиндра 2 и внутренняя боковая поверхность 4 корпуса 1 образуют вертикальный воздушно-сепарирующий канал 5. Вертикальный цилиндр 2 жестко закреплен на вертикальной оси 6. Ось 6 закреплена в подшипнике 7, жестко соединенном с опорной рамой 8, также жестко закрепленной в корпусе 1. С верхним основанием 9 вертикального цилиндра 2 совмещено распределительно-подающее устройство в виде тарели 10. На боковой поверхности 3 вертикального цилиндра 2 жестко закреплены радиальные лопасти 11. Ниже лопастей 11 на внутренней боковой поверхности корпуса 1 радиально к оси цилиндра 2 жестко закреплены направляющие лопатки 12. При этом лопасти 11 и направляющие лопатки 12 установлены наклонно относительно их горизонтальных осей противоположно друг другу (фиг. 2). Общая длина лопасти 11 и лопатки 12 больше расстояния а между наружной боковой поверхностью 3 цилиндра 2 и внутренней боковой поверхностью 4 корпуса 1. К нижней части корпуса 1 присоединено выпускное устройство для очищенного продукта, выполненное в виде конуса 13, с выпускным патрубком 14 и воздухоподводящими патрубками 15. В выпускном патрубке 14 установлена задвижка 16. К верхней части корпуса 1 присоединен конфузор 16 с воздухоотводящим патрубком 17. В патрубке 17 установлена регулирующая задвижка 18. Над тарелью 10 распределительно-подающего устройства установлен приемный патрубок 19, неподвижно закрепленный в конфузоре 16. В патрубке 19 установлена регулирующая задвижка 20. В конфузоре 16 с помощью распорок 21 над тарелью 10 закреплен аэродинамический конус 22.

Воздушный сепаратор работает следующим образом. Воздух из атмосферы через воздухоподводящие патрубки 15 поступает в конус 13 и далее в корпус 1. В корпусе 1 воздух движется в промежутке "а" между наружной боковой поверхностью 3 цилиндра 2 и внутренней боковой поверхностью 4 корпуса 1, через конфузор 16 и воздухоотводящий патрубок 17 удаляется из сепаратора. В промежутке между корпусом 1 и вертикальным цилиндром 2 воздух проходит между направляющими лопатками 12. Лопатки 12 разбивают воздушный поток на отдельные струи и направляют эти струи на лопасти 11. В результате того, что лопатки 12 и лопасти 11 повернуты относительно своей горизонтальной оси противоположно друг другу, направление струй воздуха после лопаток 12 является перпендикулярным к плоскости лопастей 11. Благодаря этому воздушные струи интенсивно воздействуют на лопасти 11, жестко закрепленные на боковой поверхности 3 вертикального цилиндра 2, создавая крутящий момент. А так как цилиндр 2 закреплен на оси 6, в свою очередь закрепленный в подшипнике 7, то крутящий момент, создаваемый лопастями 11 под воздействием струй воздуха, приводит к вращению цилиндра 2.

Очищаемый продукт через приемный патрубок 19 поступает на тарель 10, совмещенную с верхним основанием 9 вертикального цилиндра 2. Поскольку вертикальный цилиндр 2 совершает вращательное движение, то вращается и тарель 10. В результате вращения тарели 10 на очищаемый продукт, находящийся на этой тарели, действует центробежная сила, которая сбрасывает очищаемый продукт с тарели 10 в промежуток а между наружной боковой поверхностью 3 цилиндра 2 и внутренней боковой поверхностью 4 корпуса 1, где очищаемый продукт продувается воздушным потоком. При этом воздушный поток, прошедший через лопасти 11, имеет турбулентную структуру и интенсивно захватывает легкие частицы очищаемого продукта и уносит их с собой через пространство, ограниченное конфузором 16 и аэродинамическим конусом 22, в воздухоотводящий патрубок 17.

Очищаемый продукт, двигаясь в промежутке а между наружной боковой поверхностью 3 цилиндра 2 и внутренней боковой поверхностью 4 корпуса 1, сталкивается с лопастями 11 и лопатками 12, интенсивно разрыхляется и перемешивается, что обеспечивает эффективное отделение легких частиц. Очищенный продукт собирается в конусе 13 и через выпускной патрубок 14 удаляется из сепаратора. С помощью регулирующих задвижек 20 и 16 регулируется скорость подачи и выпуска очищаемого продукта. С помощью регулирующей задвижки 18 регулируется количество воздуха, прошедшего через воздушный сепаратор.

Таким образом, заявляемый воздушный сепаратор позволяет повысить качество извлечения легких примесей из зерна и других сыпучих продуктов, а следовательно, повысить качество готовой продукции.

Использование: в зерноперерабатывающей промышленности и в сельском хозяйстве, а именно в мукомольно-крупяном производстве. Сущность изобретения: в корпусе сепаратора установлен вертикальный цилиндр с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси, наружная боковая поверхность цилиндра и внутренняя боковая поверхность корпуса образуют вертикальный воздушно-сепарирующий канал. С верхним основанием вертикального цилиндра совмещено распределительно-подающее устройство в виде тарели. На боковой поверхности вертикального цилиндра жестко закреплены радиальные лопасти. Ниже лопастей на внутренней боковой поверхности корпуса радиально оси цилиндра жестко закреплены направляющие лопатки, при этом лопасти и направляющие лопатки установлены наклонно относительно их горизонтальных осей противоположно друг другу. Общая длина радиальной лопасти и направляющей лопатки больше расстояния между наружней боковой поверхностью цилиндра и внутренней боковой поверхностью корпуса. К нижней части корпуса присоединено выпускное устройство для очищенного продукта с выпускным патрубком и воздухоподводящими патрубками, а к верхней части корпуса прикреплен конфузор с воздухоотводящим патрубком. Над тарелью установлен приемный патрубок. 2 ил.

Воздушный сепаратор, содержащий приемный патрубок, воздухоподводящие и воздухоотводящий патрубки, выпускное устройство для очищенного продукта, соединенные с корпусом, в котором размещены распределительно-подающее устройство и вертикальный воздушно-сепарирующий канал, отличающийся тем, что вертикальный воздушно-сепарирующий канал образован наружной боковой поверхностью введенного в сепаратор вертикального цилиндра, установленного в корпусе с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси, и внутренней боковой поверхностью корпуса, при этом на наружной боковой поверхности цилиндра закреплены радиальные лопасти, а под ними на внутренней боковой поверхности корпуса радиально цилиндру закреплены направляющие лопатки, причем радиальные лопасти и направляющие лопатки установлены наклонно относительно их горизонтальных осей противоположно друг другу, а общая длина радиальной лопасти и направляющей лопатки больше расстояния между наружной боковой поверхностью цилиндра и внутренней боковой поверхностью корпуса, кроме того, распределительно-подающее устройство выполнено в виде тарели, совмещенной с верхним основанием цилиндра.