ЗАМКНУТАЯ ПНЕВМОСИСТЕМА ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1999 года по МПК B07B4/02 

Изобретение предназначено для очистки и сортировки зерна и зерновых смесей воздушным потоком и может быть использовано в мукомольно-элеваторной и комбикорбомовой промышленности, на предприятиях агропромышленного комплекса.

Известна пневмосистема зерноочистительной машины, включающая диаметральный вентилятор установленный в осадочной камере криволинейного профиля, воздухоподводящий с регулятором расхода воздуха и пневмосепарирующий каналы, разделенные стенкой, причем пневмосепарирующий канал верхней частью сообщается с осадочной камерой, а нижней частью с воздухоподводящим каналом, сообщающимся через вентилятор с осадочной камерой, отводящие устройства [1].

Недостатком данного устройства являются низкое качество очистки зерновой смеси, потери зерновой части (щуплого, дробленного и часть полноценного зерна). Это объясняется тем, что зерновая смесь в пневмосепарирующий канал вводится через питающее окно сплошным потоком, а разрыхление смеси происходит лишь в противоположной от питающего устройства стенки превмосепарирующего канала. Кроме того, при увеличении удельной подачи зерновой смеси длина струи сплошного потока увеличивается и происходит сгруживание зерновой смеси на стенке пневмосепарирующего канала против питающего устройства. Поэтому основная часть воздуха проходит через разрыхленную часть зернового потока вследствие того, что она имеет меньшее сопротивление движению воздуха. В результате этого воздушный поток на зерновую смесь воздействует в узкой по глубине части канала, что значительно ухудшает качество очистки. В то же время увеличение скорости воздуха в данной части канала приводит к выносу зерновой части (щуплого, дробленого и часть полновесного зерна) в осадочную камеру. Вынос зерновой части вместе с легкими примесями и вывод их отводящим устройством за пределы машины ведет к потерям зерновой части. Далее, при сепарировании зерновой смеси (особенно повышенной влажности и при повышенной удельной подаче) легкие примеси, находящиеся в нижнем или среднем слоях зернового потока, из-за множества хаотических столкновений между собой и зерном через межзерновое расстояние не выделяются воздушным потоком, а выводятся с основным продуктом. При увеличении скорости воздушного протока в пневмосепарирующем канале до значений скорости витания зерна и выше (т.е. при интенсификации процесса пневмосепарации) плотность зернового потока снижается и приводится в псевдосжиженное состояние в потоке, а потому улучшаются условия выделения легких примесей из нижнего и среднего слоя и повышается чистота выхода очищенного зерна. Однако увеличение скорости воздушного потока в пневмосепарирующем канале приводит к значительному выносу зерновой части в отходы.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является замкнутая пневмосистема зерноочистительной машины, включающая осадочную камеру с направляющим криволинейным козырьком, делящим ее на два отсека, пневмосепарирующий канал с приспособлением для ввода материала, сообщенный верхней частью с первым отсеком осадочной камеры и нижней частью с воздухоподводящим каналом, диаметральный вентилятор, всасывающее окно которого соединено с вторым отсеком осадочной камеры, а нагнетательное окно которого - с воздухоподводящим каналом, обводной канал, один конец которого сообщен с первым отсеком осадочной камеры в зоне центра кривизны направляющего козырька, а другой конец - с всасывающим окном диаметрального вентилятора, и приспособления для вывода тяжелой и легкой фракций, установленное соответственно в нижней части пневмосепарирующего канала и в осадочной камере [2].

Данная замкнутая пневмосистема зерноочистительной машины по общему устройству практически подобна аналогу. Процессы, протекающие в этой машине, аналогичны процессам, происходящим в аналоге, поэтому данная машина имеет те же недостатки, что и аналог. Кроме того, при интенсификации процесса пневмосепарации скорость воздушного потока в малогабаритной осадочной камере гравитационного типа данной машины увеличивает вынос значительной части легких примесей через диаметральный вентилятор по воздухоподводящему каналу в пневмосепарирующий канал навстречу очищенной фракции зерна. Часть легких трудноосажденных примесей захватываются зернами очищенной фракции и выносится вместе с очищенной фракцией зерна. Это также ухудшает эффект очистки зерновой смеси.

Сущность предлагаемой разработки заключается в том, что известная замкнутая пневмосистема зерноочистительной машины снабжена пылеосадителем, приемная часть которого через жалюзи сообщена с нагнетательным окном вентилятора и разделена криволинейной жалюзийной плоскостью от воздухоотводной части, сообщенной через перепускной канал с осадочной камерой под направляющим криволинейными козырьком и установленным на месте легкой фракции выполнено в виде двух камер осаждения, разделенных перегородкой с закрепленной на ее конце шарнирно сочлененной поворотной стенкой.

В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают предложенной совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.

Пылеосадитель, приемная часть которого через жалюзи сообщена с нагнетательным окном вентилятора обеспечивает эффективное улавливание вынесенных из осадочной камеры вместе с воздушным потоком легких примесей, движущихся по криволинейной стенке выхлопного диффузора (окна) вентилятора.

Криволинейная жалюзийная плоскость, установленная в пылеотделителе и разделяющая его приемную часть от воздухоотводной, обеспечивает осаждение пылевидных примесей и отвод очищенного воздуха из приемной части в воздухоотводную часть.

Перепускной канал связанный с воздухоотводной частью пылеотделителя и сообщающийся с осадочной камерой под направляющим криволинейным козырьком обуславливает отвод воздуха из пылеотделителя в зону фракционного разделения воздушных отходов в осадочной камере. Поворотная заслонка, установленная на месте сообщения перепускного канала с осадочной камерой под направляющим криволинейным козырьком обеспечивает рациональную подачу количества воздуха по каналу в зону фракционного разделения отходов, необходимого для качественного разделения легких примесей от зерновой части.

В осадочной камере в нижней ее части камеры осаждения легких и тяжелых примесей, образованные установкой шарнирно сочлененной поворотной стенкой, шарнирно закрепленной одним концом с перегородкой служат для осаждения разделенных отходов: сорных легких примесей и зерновой части. После разделения отходов зерновая часть за счет инерционно-гравитационных сил поступает в камеру осаждения тяжелых примесей, а сорные легкие примеси выносятся в камеру осаждения легких примесей воздушным потоком.

Шарнирно сочлененная поворотная стенка, разделяющая камеры осаждения легких и тяжелых примесей, обеспечивает более четкое разделение зерновой части от сорных легких примесей. Это достигается выбором оптимального положения незакрепленного конца шарнирно сочлененной стенки по отношению к зоне фракционного разделения отходов поворотом ее относительно оси закрепленного конца.

Таким образом, при работе предлагаемой замкнутой пневмосистемы зерноочистительной машины достигается положительный эффект, значительно превышающий эффект прототипа, а новая совокупность признаков предложенного устройства обладает существенными отличиями.

На чертеже представлена схема замкнутой пневмосистемы зерноочистительной машины, где стрелками показано движение обрабатываемого зернового вороха, очищенного зерна, легких примесей и вынесенной зерновой части, пылевидных легких примесей, воздушного потока.

Замкнутая пневмосистема зерноочистительной машины включает осажденную камеру 1 с направляющим криволинейным козырьком 2, делящим ее на два отсека, пневмосепарирующий канал 3 с приспособлением 4 для ввода материала, сообщенный верхней частью с первым отсеком камеры 1 и нижней частью с воздухоподводящим каналом 5, диаметральный вентилятор 6, всасывающее окно 7 которого соединено с вторым отсеком камеры 1, а нагнетательное окно 8 которого - с воздухоподводящим каналом 5, обводной канал 9, один конец которого сообщен с первым отсеком камеры 1 в зоне центра кривизны козырька 2, а другой конец - с всасывающим окном 7 вентилятора 6, пылеосадитель, приемная часть 10 которого через жалюзи 11 сообщена с нагнетательным окном 8 вентилятора 6 и разделена криволинейной жалюзийной плоскостью 12 от воздухоотводной части 13, сообщенной через перепускной канал 14 с камерой 1 под направляющим криволинейным козырьком 2, отводящие приспособления зерна 15, пылевидных примесей 16 и легкой фракции. Отводящее приспособление легкой фракции выполнено в виде двух камер 17 и 18 осаждения, разделенных перегородкой 19 с закрепленной на ее конце шарнирно сочлененной поворотной стенкой 20. В камере 17 установлено отводящее приспособление 21 для вывода зерновой части, в камере 18 - отводящее приспособление 22 для вывода сорных легких примесей.

Для регулирования режима функционирования пневмосистемы имеются дроссельные заслонки 23, 24 и 25, установленные в воздухоподводящем 5, обводном 9 и перепускном 14 каналах соответственно.

Замкнутая пневмосистема зерноочистительной машины работает следующим образом.

Зерновая смесь приспособлением для ввода материала 4 подается в пневмосепарирующий канал 3. Воздушный поток, создаваемый диаметральным вентилятором 6 и регулируемый заслонкой 23, по воздухоподводящему каналу 5 поступает в пневмосепарирующий канал 3 навстречу подаваемому зерновому материалу и выносит в осадочную камеру 1 легкие примеси. В осадочную камеру 1 в результате интенсификации пневмосепарации, выносится также щуплое, дробленое зерно и часть полновесного зерна. Зерновая часть (дробленое, щуплое и полновесное зерно), отличающаяся массой от легких примесей, за счет действия центробежных сил движется сосредоточенно возле направляющего криволинейного козырька 2. Воздушный поток, поступающий из нагнетательного окна 8 вентилятора 6 через пылеосадитель по перепускному каналу 14 в осадочную камеру 1 под криволинейный козырек 2, выделяет и выносит из слоя зерновой части, движущиеся возле криволинейного козырька 2, легкие примеси в камеру 18 осаждения, где происходит осаждение последних. Очищенная зерновая часть от легких примесей за счет инерционно-гравитационных сил поступает в камеру 17 осаждения. Продукты фракционного разделения в осадочной камере 1 из камер 17 и 18 осаждения выводятся отводящими приспособлениями 21 и 22. Из зоны центра кривизны первого отсека осадочной камеры 1 очищенный от примесей воздух по обводному каналу 9 поступает во всасывающее окно 7 диаметрального вентилятора 6. Воздух из второго отсека осадочной камеры 1 также отсасывается диаметральным вентилятором 6. Трудноосаждаемые легкие примеси (пыль), выносимые из камер 17, 18 вместе с воздушным потоком, проходя через ротор диаметрального вентилятора 1, отбрасываются центробежными силами к периферии и, двигаясь по криволинейной стенке нагнетательного окна 8 диаметрального вентилятора 6, через жалюзи 11 поступает в приемную часть 10 пылеотделителя осаждаются и отводящим приспособлением 16 выводятся наружу. Очищенный от пылевидных примесей воздух в пылеотделителе из его воздухоотводной части 13 по перепускному каналу 14 поступает в зону фракционного разделения воздушных отходов в осадочной камере 1. Очищенное зерно выводится наружу через отводящее приспособление 15.

Относительная скорость воздушного потока в пневмосепарирующем канале 3, осадочной камере 1 и в зоне фракционного разделения воздушных отходов достигается поворотом дроссельных заслонок 23, 24 и 25.

Преимуществом изобретения в сравнении с прототипом является повышение качества очистки зернового материала за счет интенсификации пневмосепарации и снижение потерь выносимой в осадочную камеру зерновой части (дробленого, щуплого и часть полновесного зерна) путем фракционного разделения отходов воздушным потоком.

Литература
1. А.с. N 848088, МКИ 3 B 07 B 4/00. Зерноочистительная машина /В.Д.Олейников, Н. И. Грабельковский, А.А.Гехтамн, В.В.Антюхин, - N 2778497/29-03; Заявлено 11.06.79 /Открытия. Изобретения, - N 1981, N 27.

2. А.с. N 1651995 МКИ 4 B 07 4/02. Замкнутая пневмосистема зерноочистительной машины /Н. П.Сычугов, А.И. Бурков, Н.В.Тимофеев, Ю.П.Полунин, Н.И. Грабельковский, Н. Н. Гехтман. - N 4649021/03; Заявлено 13.02.89/ Открытия. Изобретения. - N 1991. - N 20.

Использование: для очистки зерновых смесей воздушным потоком в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной, комбикормовой промышленности. Сущность изобретения: замкнутая пневмосистема зерноочистительной машины включает осадочную камеру (ОК) 1 с направляющим криволинейным козырьком (НКК) 2, делящим ОК 1 на два отсека, пневмосепарирующий канал 3 с приспособлением для ввода материала, сообщенный верхней частью с первым отсеком ОК 1 и нижней частью с воздухоподводящим каналом 5, диаметральный вентилятор 6, всасывающее окно которого соединено с вторым отсеком ОК 1, а нагнетательное окно - с воздухоподводящим каналом 5, обводной канал 9, один конец которого сообщен с первым отсеком ОК 1 в зоне центра кривизны НКК 2, а другой конец - с всасывающим окном диаметрального вентилятора 6, приспособления для вывода тяжелой и легкой фракции, установленные соответственно в нижней части пневмосепарирующего канала 3 и ОК 1, пылеосадитель, приемная часть 10 которого через жалюзи 11 сообщена с нагнетательным окном вентилятора 6 и отделена криволинейной жалюзийной плоскостью 12 от его воздухоотводной части 13, сообщенной через перепускной канал с ОК 1 под НКК 2, и установленную на месте сообщения поворотную заслонку, при этом приспособление для вывода легкой фракции выполнено в виде двух камер осаждения 17 и 18, разделенных перегородкой 19 с закрепленной на ее конце шарнирно сочлененной поворотной стенкой 20. 1 ил.

Замкнутая пневмосистема зерноочистительной машины, включающая осадочную камеру с направляющим криволинейным козырьком, делящим ее на два отсека, пневмосепарирующий канал с приспособлением для ввода материала, сообщенный верхней частью с первым отсеком осадочной камеры и нижней частью с воздухоподводящим каналом, диаметральный вентилятор, всасывающее окно которого соединено с вторым отсеком осадочной камеры, а нагнетательное окно - с воздухоподводящим каналом, обводной канал, один конец которого сообщен с первым отсеком осадочной камеры в зоне центра кривизны направляющего козырька, а другой конец - с всасывающим окном диаметрального вентилятора, и приспособления для вывода тяжелой и легкой фракции, установленные соответственно в нижней части пневмосепарирующего канала в осадочной камеры, отличающаяся тем, что она снабжена пылеосадителем, приемная часть которого через жалюзи сообщена с нагнетательным окном вентилятора и отделена криволинейной жалюзийной плоскостью от воздухоотводной части пылеосадителя, сообщенной через перепускной канал с осадочной камерой под направляющим криволинейным козырьком, и установленной на месте сообщения поворотной заслонкой, а приспособление для вывода легкой фракции выполнено в виде двух камер осаждения, разделенных перегородкой с закрепленной на ее конце шарнирно сочлененной поворотной стенкой.