УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ И СУШКИ СЕМЕННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1998 года по МПК B07B9/00 B07B4/00 

Изобретение относится к устройствам для послеуборочной обработки семян зерновых и других сельскохозяйственных культур и может быть использовано как приставка очистительно-сушильных комплексов или в качестве самостоятельного агрегата.

Известны установки для очистки и сушки семенного материала (Желтов В.С., Павлихин Н. Н. , Соловьев В.М. Механизация послеуборочной обработки зерна. Справочник.- М.: Колос, 1973, с. 214-219), содержащая зерносушилку с выносными охладительными колонками, очистительные машины первичной и вторичной очистки, транспортирующие механизмы и централизованную воздушную систему.

Недостатком известных установок является недостаточная эффективность очистки, особенно сильнозасоренного зерна.

Известна также установка для комплексной механизации послеуборочной обработки зерна продовольственного и семенного назначения (там же, с. 224-226), отличительной особенностью которой от вышеуказанной установки является наличие семяочистительной приставки для повышения степени очистки, включающей семяочистительное оборудование (одну семяочистительную машину СВУ-5, два стола сортировальных пневматических ССП-1,5) и другое транспортное и технологическое оборудование. Эта установка является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому.

Однако в этой установке не удается обеспечить высокую эффективность разделения (очистки) семян, обусловленное несовершенством контактных устройств очистительных машин для взаимодействия воздушного потока с обрабатываемым (сепарируемым) материалом. Так, например, в семяочистительной машине СВУ-5, входящей в семяочистительную приставку, подлежащий разделению семенной материал подается в контактную зону - аспирационные каналы толстым неразрыхленным слоем, в результате чего сепарация (отделение) полноценных (высокосортных) частиц зерна от легких примесей и щуплых семян основной культуры происходит далеко в неблагоприятных условиях.

Кроме того, наличие в семяочистительной приставке большого числа передаточных механизмов (норий) и разветвленной сети материалопроводов приводит к травмированию зерна и, как следствие этого, к снижению качества семенного материала.

В известной установке не удается также интенсифицировать процесс сушки зерна за счет повышения эффективности охлаждения зерна, так как процесс охлаждения в выносных охладительных колонках зерносушилки происходит в неэффективном режиме - малоподвижном толстом продуваемом слое.

Цель изобретения - улучшение качества семенного материала путем повышения степени очистки и уменьшения травмирования зерна, а также интенсификация процесса сушки за счет повышения эффективности охлаждения зерна.

Поставленная цель достигается тем, что в известной установке для очистки и сушки семенного материала, содержащей сушильную камеру с выносными охладительными колонками, очистительные машины первичной и вторичной очистки, транспортирующие механизмы, централизованную воздушную систему и семяочистительную приставку, последняя выполнена в виде моноблока - очистительно-охладительного аппарата, включающего очистительную и охладительную секции, причем очистительная секция выполнена в виде колонок с каскадно-размещенными внутри них полками для перемещения обрабатываемого материала тонким слоем, а охладительная секция - в виде колонок жалюзийного типа.

Очистительно-охладительный аппарат, в свою очередь, снабжен разгрузочным устройством шлюзового типа с заслонкой, установленной с возможностью отклонения, а централизованная воздушная система имеет воздуховоды с дроссельными заслонками, посредством которых она подключена к очистительной и охладительной секциям аппарата.

Оснащение сепарационных колонок (аспирационных каналов) каскадно расположенными полками, по которым обрабатываемый материал перемещается тонким слоем, позволяет существенно повысить равномерность распределения сепарируемых частиц по сечению канала, ликвидировать струйное пристенное движение материала, увеличить время воздействия воздушного потока на обрабатываемый материал, что в конечном счете обеспечивает высокую эффективность разделения семян.

Выполнение охладительной секции в виде колонок жалюзийного типа позволяет повысить скорость поперечного продувания холодным (наружным) воздухом слоя обрабатываемого материала, в результате чего интенсифицируется процесс охлаждения, увеличивается влагосъем.

Кроме того, благодаря совмещению в одном аппарате различных технологических операций - очистки и охлаждения, т.е. благодаря агрегатированию (объединению в моноблок) очистительных и охладительных устройств, в предлагаемом техническом решении удается сократить травмирование зерна, так как уменьшаются при этом число передаточных механизмов (норий) и длина межоперационного тракта движения материала.

На фиг. 1 схематично изображена описываемая установка; на фиг. 2 - приставка - очистительно-охладительный аппарат с более детальным раскрытием устройства.

Установка содержит очистительные машины второй очистки 1 (триггеры и воздушно-решетные машины на чертеже показаны условно, контур этих машин изображен штрих-пунктирной линией с двумя точками), очистительную машину первичной очистки 2, нории сырого 3 и сухого 4 зерна, зерносушилку 5, охладительную колонку 6 зерносушилки, семяочистительную приставку - очистительно-охладительный аппарат 7.

Очистительно-охладительный аппарат содержит вертикальные колонки 8 прямоугольного сечения, разделенные внутренней перегородкой 9 на очистительную I и охладительную II секции. В верхней части аппарата расположена осадочная камера 10 с бункером 11 и наклонными материалопроводами 12 для загрузки аппарата, а в нижней - разгрузочное устройство 13 шлюзового типа с отклоняющейся заслонкой 14 с грузом 15.

Осадочная камера содержит закрепленные к боковым стенкам очистительных секций 1 загрузочные устройства 16, включающие приемный бункер (корпус) 17, питающие валики 18, заслонки 19 для регулирования подачи семян. Осадочная камера гравитационного типа, служит для выделения из воздушного потока легких примесей и щуплых (некондиционных) семян основной культуры. Внутри осадочной камеры установлены два отражательных щитка 20, воздухозаборник 21. Вывод отсепарированных частиц в разгрузочный шнек 22 осуществляется через запорный клапан (качающуюся заслонку) 23, исключающий подсос воздуха в осадочную камеру.

Очистительная секция 1, имеющая в верхней части окно 24 для загрузки, в центральной части содержит каскадно расположенные полки 25 для перемещения обрабатываемого материала тонким слоем. Нижняя часть очистительной секции перфорирована для подсоса (забора) сепарирующего воздуха.

Боковые стенки колонок 8 в охладительной секции II - жалюзийного типа, причем в нижней своей части эти колонки для беспрерывной выгрузки обрабатываемого материала выполнены открытыми в слой материала в разгрузочной (конической) части аппарата.

Разгрузочное устройство 13 состоит из наклонной течки 26 с размещенной в ее диагональном сечении отклоняющейся заслонкой 14 с грузом 15, масса G которой рассчитывается по формуле (1), исходя из условия, чтобы уровень материала в охладительной секции находился не выше нижнего среза нижнего ряда отверстий очистительной секции 1.

где
B - ширина колонки (отклоняющейся заслонки);
h - толщина слоя материала (расстояние от выходного сечения течки до границы очистительной и охладительной секций;
a - величина рычага;
q - удельное давление воздуха над слоем материала;
ρ - плотность семенного материала;
K₁, K₂ - коэффициенты.

Значения параметров B, h и a выбираются по конструктивным соображениям.

Конструкция разгрузочного устройства 13 позволяет автоматически поддерживать постоянный уровень обрабатываемого материала в охладительной секции независимо от изменения (колебания) производительности аппарата. При повышении (уменьшении) производительности увеличивается (уменьшается) только величина разгрузочного зазора между стенкой течки 26 и отклоняющейся заслонкой 14, при этом условие непрерывности работы (шлюзования) устройства сохраняется.

Очистительная I и охладительные II секции соответственно через воздухосборники 21 и 21 подключены к централизованной воздушной системе 28, причем воздуховоды каждой секции снабжены дроссельными заслонками 29 и 30, что позволяет снизить материальные затраты и энергозатраты на вентиляционное оборудование.

При работе установки исходный семенной материал поступает в очистительную машину предварительной очистки 2, где семенная смесь разделяется на фракции воздушным потоком (по аэродинамическим свойствам). Тяжелая фракция (очищенное зерно от крупных примесей) норий 3 подается в зерносушилку 5, откуда высушенное зерно норией 4 транспортируется в охладительные колонки 6 зерносушилки и далее поступает в очистительную приставку 7 - очистительно-охладительный аппарат 7, где оно подвергается доочистке и дополнительному охлаждению.

В зависимости от степени засоренности и требуемой глубины очистки исходного материала установка может работать в двух вариантах: с включением машин вторичной очистки 1 в технологический процесс с помощью тройника-распределителя 31 или без них. Во втором случае семенной материал из очистителя-охладителя направляется непосредственно на склад готовой продукции.

Очистительно-охладительный аппарат работает следующим образом.

Семенной материал из охладительных колонок 6 зерносушилки 5 (при работе в качестве приставки очистительно-сушильных комплексов) или загрузочной норией (при работе в качестве самостоятельного агрегата) подается в бункер аппарата 11 и далее по наклонным материалопроводам 12 поступает в загрузочное устройство 16.

Из загрузочного устройства 16 семенной материал питающим валиком 18 через окно 24 вводится в очистительную секцию 1 (пневмосепарирующий канал) аппарата, где он разделяется по различию аэродинамических свойств частиц на две фракции: "легкую" и "тяжелую". "Тяжелые" семена движутся навстречу воздушному потоку и оседают в охладительной секции II вертикальных колонок 8 и вводятся из аппарата при помощи разгрузочного устройства 13. Отходы - "легкая" фракция (легкие примеси, щуплые (маловесные) семена основной культуры) уносятся воздухом в осадочную камеру 10, откуда через запорный клапан 23 разгрузочным шнеком 22 выводятся наружу.

Регулирование режимов работы очистительной (сепарационной) секции 1 осуществляется дроссельной заслонкой 29 и заслонкой подачи семян 19.

Охлаждение семенного материала в охладительной секции II аппарата осуществляется путем поперечного продувания колонок потоком "холодного" наружного воздуха, при этом скорость (интенсивность) охлаждения регулируется дроссельной заслонкой 30.

В предлагаемом техническом решении по сравнению с известным (прототипом) удается повысить качество выходящего из аппарата семенного материала за счет снижения содержания в последнем легких примесей и щуплых семян основной культуры.

Взаимодействие обрабатываемого материала с воздушным потоком в предлагаемом аппарате происходит в условиях взвешенного "распыленного" состояния частиц (при пересыпании последних с каскадно расположенных полок), при которых примеси легко уносятся.

При таком способе контакта фаз (воздушного потока с частицами материала) удается снизить скорость потока воздуха до тех (оптимальных) значений, при которых устраняется возможность попадания полноценных семян в отходы легких примесей, в результате чего увеличивается выход готового продукта.

Увеличение выхода полноценного продукта в предлагаемой установке достигается также за счет сокращения травмирования (уменьшения количеств битых семян).

Это достигается за счет совмещения в одном агрегате (аппарате) операций очистки и охлаждения материала. Так как при агрегатировании уменьшаются число передаточных (травмирующих) механизмов (норий) и длина пути движения материала между различными технологическими операциями (очистки и охлаждения), то соответственно снижается вероятность травм обрабатываемого материала.

Кроме того, оснащение установки разгрузочным устройством шлюзового типа (с отклоняющейся заслонкой) позволяет существенно упростить конструкцию и эксплуатацию аппарата и повысить надежность ее работы.

Разгрузочное устройство, кроме своего прямого назначения - обеспечение непрерывного режима работы установки, одновременно служит в качестве регулятора уровня материала в аппарате, благодаря чему достигается четкое секционирование и, как следствие этого, высокая надежность работы установки в целом.

Использование: в устройствах для послеуборочной обработки семян сельскохозяйственных культур. Сущность изобретения: установка содержит очистительные машины первичной и вторичной очистки, нории сырого и сухого зерна, зерносушилку, охладитльную колонку и семяочистительную приставку в виде очистительно-охладительного аппарата. Семенной материал из охладительных колонок зерносушилки подается в бункер 11 аппарата и по наклонным материалопроводам 12 поступает в загрузочное устройство 16, откуда питающим валиком 18 через окно 24 вводится в очистительную секцию, где разделяется на легкую и тяжелую фракции. Тяжелые семена оседают в охладительной секции и выводятся при помощи разгрузочного устройства 13. Легкие примеси и маловесные семена уносятся воздухом в осадочную камеру 10, откуда через запорный клапан 23 поступают на разгрузочный шнек 22, посредством которого выводятся наружу. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для очистки и сушки семенного материала, содержащая зерносушилку с выносными охладительными колонками, очистительные машины первичной и вторичной очистки, транспортирующие механизмы, централизованную воздушную систему и семеочистительную приставку, отличающаяся тем, что семеочистительная приставка выполнена в виде моноблока - очистительно-охладительного аппарата, включающего очистительную и охладительную секции, причем очистительная секция выполнена в виде колонок с каскадно-размещенными внутри них полками для перемещения по ним обрабатываемого материала, а охладительная секция - в виде колонок жалюзийного типа. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что централизованная воздушная система имеет воздуховоды с дроссельными заслонками, посредством которых она подключена к очистительной и охладительной секциям аппарата. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что очистительно-охладительный аппарат снабжен разгрузочным устройством шлюзового типа с заслонкой, установленной с возможностью отклонения.