ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2000 года по МПК B07B4/00 A01F12/44 

Предлагаемое изобретение предназначено для очистки зерновых смесей воздушным потоком и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности.

Известна зерноочистительная машина, состоящая из приемной части, в которой установлен питатель и приспособление для выделения и вывода крупных и соломистых примесей с выводным патрубком, и замкнутой пневмосистемы, включающей пневмосепарирующий канал, сообщающийся с приемной частью через питающее окно, расположенное под приспособлением для вывода крупных и соломистых примесей, отстойную камеру, сообщенную с выходным сечением пневмосепарирующего канала, вентилятор, воздухоподводящий канал с регулятором расхода воздуха, сообщающий отстойную камеру через вентилятор с пневмосепарирующим каналом, отводные устройства очищенного зерна и легких примесей [1].

Недостатком данной машины является то, что часть воздуха из пневмосепарирующего канала через питающее окно прорывается в приемную часть и затем через приспособление для вывода крупных и соломистых примесей выбрасывается наружу, увлекая за собой наиболее легкие примеси (пыль) из зернового вороха. Вследствие этого в зоне работы машины создается повышенная запыленность воздуха, а это ведет к ухудшению санитарно-гигиенических условий работы обслуживающему персоналу.

Кроме того, при сепарировании зерновой смеси (особенно с повышенной влажностью и удельной подачей) 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 отработанным продуктом. При увеличении скорости воздушного потока в пневмосепарирующем канале до значений скорости витания зерна и выше (т.е. при интенсификации процесса пневмосепарации) плотность зернового потока снижается, зерновой поток приводится в псевдосжиженное состояние. Благодаря этому увеличивается межзерновое расстояние в потоке, в результате чего улучшаются условия выделения легких примесей из нижнего и среднего слоев потока и повышается чистота обработанного зерна. Однако увеличение скорости воздушного потока в пневмосепарирующем канале приводит к значительному выносу зерновой примеси (щуплого, дробленого, битого и части полновесного зерна) в отходы. Вынос вместе с легкими примесями зерновой примеси и вывод их отводящим устройством за пределы машины ведет к потерям последнего. Кроме того, при повторном (многократном) использовании воздуха в замкнутой пневмосистеме происходит загрязнение очищаемого материала из-за неполной очистки воздушного потока в осадочной камере от пылевидных примесей.

Таким образом, все отмеченное выше ухудшает показатель работы машины. Данное устройство имеет низкий эффект очистки зернового материала и пропускную способность.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится зерноочистительная машина, включающая пневмосепарирующий канал, питатель с направляющей решеткой, отстойную камеру, сообщенную с выходом пневмосепарирующего канала, вентилятор, аспирационный канал, сообщающий отстойную камеру через вентилятор с пневмосепарирующим каналом под питателем, приспособленное для подачи воздуха под направляющую решетку с регулятором расхода, приемники продуктов [2].

Данная зерноочистительная машина по сравнению с аналогом имеет приспособление для подачи воздуха под направляющую решетку, выполненное в виде пневмокамеры с окном, сообщенным с пространством пневмосепарирующего канала под сходом с направляющей решетки. Вследствие этого устраняется вихреобразование на сходе очищенного материала с направляющей решетки в пневмосепарирующий канал, улучшается выделение легких примесей и уменьшается вынос полноценного зерна. В остальном машина по устройству подобна вышеописанному аналогу [1]. Процессы, протекающие в этой машине, практически аналогичны процессам, происходящим в аналоге. Поэтому данная машина имеет те же недостатки, что и аналог.

Цель изобретения - повышение качества очистки зернового материала от легких и соломистых примесей, а также уменьшение запыленности воздуха, циркулирующего в пневмосистеме зерноочистительной машины.

Сущность предлагаемой разработки состоит в том, что известная зерноочистительная машина снабжена дополнительным пневмосепарирующим каналом, связанным отводной частью с отстойной камерой, сообщающейся с всасывающим окном диаметрального вентилятора, установленного между и выше отводов пневмосепарирующих каналов над загрузочным каналом, а вводной частью через перепускной канал с криволинейной жалюзийной стенкой пылеосадителя, являющегося продолжением стенки корпуса вентилятора, кроме того, всасывающее окно вентилятора сообщается с перепускным каналом через регулирующий канал, образованный корпусом вентилятора и выполненной конгруэнтно ему стенкой, причем питающее устройство каждого канала выполнено в виде двух - перфорированной и сплошной - наклонных плоскостей, а на внешней стенке отвода пневмосепарирующего канала, напротив всасывающего окна вентилятора установлена распределительная заслонка, а в точке соединения стенки регулирующего канала с перепускным установлена регулировочная заслонка.

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

Наличие дополнительного пневмосепарирующего канала позволяет осуществлять параллельно пневмосепарирующему каналу очистку зернового материала воздушным потоком. При этом воздушным потоком выделяются соломистые, легкие примеси. В результате параллельной работы пневмосепарирующих каналов процесс пневмосепарации интенсифицируется. Кроме того, выполнение питающего устройства обоих пневмосепарирующих каналов в виде двух наклонных - перфорированной и сплошной - плоскостей позволяет разделить и подать зерновой материал в пневмосепарирующие каналы в виде двух потоков - зерновая часть исходного материала, имеющая меньшую парусность по сравнению с легкими и соломистыми примесями, проходит сквозь перфорированные плоскости и по сплошным плоскостям поступает в пневмосепарирующие каналы для сепарации воздушным потоком. Соломистые же примеси сходят по перфорированным плоскостям в пневмосепарирующие каналы выше зоны ввода зерновой части исходного материала, что улучшает качество очистки зернового материала, так как соломистые примеси выносятся воздушным потоком раньше.

Установка диаметрального вентилятора всасывающим окном между и выше отводов пневмосепарирующих каналов над загрузочным каналом исключает увеличение габаритных размеров машины, обуславливает равномерное распределение эпюр воздушного потока в пневмосепарирующих каналах, так как из практики эксплуатации зерно- и семяочистительных машин известно, что воздушный поток, работающий на всасывание имеет более равномерную структуру и осуществляет за счет этого лучшее качество очистки зернового материала по сравнению с нагнетаемым в пневмосепарирующий канал воздушным потоком. Кроме этого, в результате установки всасывающего окна вентилятора над загрузочным каналом, при загрузке зернового материала загрузочным приспособлением, происходит отсос части пыли из загрузочного канала, что также улучшает качество очистки зернового материала.

Далее, благодаря тому, что машина снабжена пылеосадителем, криволинейная жалюзийная стенка которого является продолжением стенки корпуса вентилятора, улучшается очистка воздушного потока от циркулирующей пыли в замкнутой пневмосистеме в результате схода пыли под действием центробежной силы по криволинейной жалюзийной стенке в пылеосадитель. Это в целом улучшает качество очистки зернового материала, так как очищаемый зерновой материал не загрязняется циркулирующей пылью, как в прототипе.

В результате сообщения всасывающего окна диаметрального вентилятора с перепускным каналом через регулирующий канал и установки регулировочной заслонки на сопряжении стенок вышеуказанных каналов, появляется возможность регулирования аэродинамической характеристики вентилятора в зависимости от подачи зернового материала в пневмосепарирующие каналы. Это позволяет снизить энергоемкость машины на генерирование воздушного потока вентилятором.

Установка распределительной заслонки на внешней стенке отвода пневмосепарирующего канала напротив всасывающего окна вентилятора позволяет регулировать соотношение скоростей воздушного потока в обоих пневмосепарирующих каналах, с целью достижения в них оптимального качества очистки зернового материала.

В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, значительно превосходящий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, указанного в цели изобретения, обладает существенными отличиями.

На чертеже представлена схема зерноочистительной машины, где стрелками показано движение обрабатываемого зернового материала, соломистых и легких примесей, воздушного потока с пылью, воздушного потока после пылеосадителя и очищенного зерна.

Зерноочистительная машина представляет собой замкнутую пневмосистему, состоящую из диаметрального вентилятора 1, установленного между и выше отводов дополнительного пневмосепарирующего 2 и пневмосепарирующего 3 каналов над загрузочным устройством 4 загрузочного канала 5, и сообщающегося всасывающим окном с отстойной 6 и осадочной 7 камерами, а также с загрузочным каналом 5, через зазоры между загрузочным устройством 4 и стенками пневмосепарирующих каналов 2 и 3. Кроме того, всасывающее окно вентилятора 1 сообщается через регулирующий канал 8 с перепускным каналом 9, а на сопряжении стенки регулирующего канала 8 с перепускным каналом 9 установлена регулировочная заслонка 10.

Дополнительный пневмосепарирующий канал 2 сообщается выводной частью через перепускной канал 9 с криволинейной жалюзийной стенкой 11 пылеосадителя 12, представляющей собой продолжение корпуса вентилятора 1, а отводной частью с отстойной камерой 6. Пневмосепарирующий канал 3 сообщается выводной частью через воздухоподводящий канал 13 с выходом пылеосадителя 12, а отводной частью с осадочной камерой 7.

На концах внешних стенок отводов пневмосепарирующих каналов 2 и 3 установлены шарнирно закрепленные заслонки 14 и 15, а на внешней стенке отвода пневмосепарирующего канала 3, напротив всасывающего окна вентилятора 1, установлена шарнирно закрепленная распределительная заслонка 16. Питающее устройство каждого канала представляет собой окно с двумя параллельно расположенными наклонными плоскостями: причем сверху расположена перфорированная плоскость 17, а снизу - сплошная 18. Пространство между данными плоскостями 17 и 18 питающего устройства каждого пневмосепарирующего канала 2 и 3 разделено перегородкой 19. Для вывода осажденных соломистых и легких примесей, пыли, а также очищенного зерна установлены выгрузные устройства, соответственно: 20, 21 и 22.

Зерноочистительная машина работает следующим образом. Исходный зерновой материал загрузочным устройством 4 подается в загрузочный канал 5, где распределяется по сечению и под действием разряжения, создаваемого вентилятором 1, происходит отсос некоторой части пыли и отвод вентилятором 1 в камеру пылеосадителя 12. После этого зерновой материал попадает на перфорированные плоскости 17 питающего устройства обеих пневмосепарирующих каналов 2 и 3. На перфорированных плоскостях 17 отделяются соломистые и легкие примеси, а зерновая часть, имеющая меньшую парусность, проходит через отверстия перфорированных плоскостей на наклонные сплошные плоскости 18. В результате, в пневмосепарирующие каналы 2 и 3 зерновой поток поступает разделенный на две фракции. Сверху оказываются соломистые и легкие примеси, а снизу зерновая фракция. Это обуславливает исключение в процессе сепарации в каналах 2 и 3 взаимостолкновения фракций и улучшает выделение соломистых и легких примесей. Перегородка 19 исключает смешение и перетекание встречных воздушных струй в зоне питающего устройства из одного канала в другой, предотвращая вихревое движение воздуха и улучшая, тем самым, процесс пневмосепарации. В дополнительном пневмосепарирующем 2 и пневмосепарирующем 3 каналах под действием всасывающего потока, создаваемого вентилятором 1, выделяются из зернового материала соломистые и легкие примеси и выносятся в отстойную 6 и осадочную 7 камеры, где осаждаются и выводятся за пределы машины выгрузными устройствами 20. Отработавший воздух с пылью, пройдя через колесо вентилятора 1, нагнетается в камеру пылеосадителя 12, где осаждается и выводится за пределы машины выгрузным устройством 21. Очищенное зерно выводится из пневмосепарирующих каналов 2 и 3 через выгрузные устройства 22.

Очищенный в пылеосадителе 12 воздух поступает по двум направлениям:
а) через жалюзи криволинейной жалюзийной стенки 11 пылеосадителя 12, по перепускному каналу 9 в выводную часть дополнительного пневмосепарирующего канала 2;
б) через жалюзи криволинейной жалюзийной стенки 11 и выходного окна пылеосадителя 12, по воздухоподводящему каналу 13 в выводную часть пневмосепарирующего канала 3.

Таким образом, очищенный воздух вновь используется в процессе очистки исходного зернового материала.

Для регулирования оптимального соотношения скоростей воздушного потока в пневмосепарирующих каналах 2 и 3 используют распределительную заслонку 16.

Для независимого регулирования скоростей воздушного потока в каждом из двух пневмосепарирующих каналов 2 и 3 применяют соответственно регулировочные заслонки 14 и 15.

Для улучшения аэродинамической характеристики вентилятора, за счет отвода части воздушного потока из перепускного канала 9 по регулирующему каналу 8 во всасывающее окно вентилятора 1, применяют регулировочную заслонку 10.

Преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является улучшение качества очистки зернового материала, увеличение производительности, уменьшение удельной энергоемкости процесса пневмосепарации, улучшение санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала.

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

2. А. с. N 1240471, МКИ 4 B 07 B 4/02, 4/08. Зерноочистительная машина /Н.П.Сычугов, А.И.Бурков, С.М.Куклин, Н.И.Одинцов, Н.И.Грабельковский и А.А. Гехтман, - N 3814666/29-03; заявлено 25.09.84 // Открытия. Изобретения, - 1986. - N 24.1

Изобретение предназначено для очистки зерновых смесей воздушным потоком и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности. Зерноочистительная машина, включающая пневмосепарирующий канал (ПК), осадочную камеру (ОК), сообщенную с выходом ПК, питателем (П), замкнутую пневмосистему с диаметральным вентилятором, снабжена дополнительным пневмосепарирующим каналом, связанным отводной частью с отстойной камерой, сообщающейся с всасывающим окном диаметрального вентилятора, установленного между и выше отводов пневмосепарирующих каналов, над загрузочным каналом, а вводной частью через перепускной канал с криволинейной жалюзийной стенкой пылеосадителя, являющегося продолжением стенки корпуса диаметрального вентилятора, кроме того, его всасывающее окно сообщается с перепускным каналом через регулирующий канал, образованный корпусом вентилятора и выполненной конгруэнтно ему стенкой, причем питатель каждого канала выполнен в виде двух - перфорированной и сплошной - наклонных плоскостей. На внешней стенке отвода пневмосепарирующего канала напротив всасывающего окна вентилятора установлена распределительная заслонка, а в точке соединения стенки регулирующего канала с перепускным каналом установлена регулировочная заслонка. Изобретение повышает качество очистки зернового материала. 1 ил.

Зерноочистительная машина, включающая пневмосепарирующий канал, питатель с направляющей решеткой, отстойную камеру, сообщенную с выходом пневмосепарирующего канала, вентилятор, аспирационный канал, сообщающий отстойную камеру через вентилятор с пневмосепарирующим каналом под питателем, приспособление для подачи воздуха под направляющую решетку с регулятором расхода, приемники продуктов, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным псевмосепарирующим каналом, связанным отводной частью с отстойной камерой, сообщающейся с всасывающим окном диаметрального вентилятора, установленного между и выше отводов пневмосепарирующих каналов над загрузочным каналом, а вводной частью через перепускной канал с криволинейной жалюзийной стенкой пылеосадителя, являющегося продолжением стенки корпуса вентилятора, кроме того, всасывающее окно вентилятора сообщается с перепускным каналом через регулирующий канал, образованный корпусом вентилятора и выполненной конгруэнтно ему стенкой, причем питающее устройство каждого канала выполнено в виде двух - перфорированной и сплошной - наклонных плоскостей, а на внешней стенке отвода псевмосепарирующего канала напротив всасывающего окна вентилятора установлена распределительная заслонка, а в точке соединения стенки регулирующего канала с перепускным установлена регулировочная заслонка.