СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНОВЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 2000 года по МПК B07B9/00 A01F12/44 

Изобретение относится к способам разделения зерновых смесей и может быть применено в сельском хозяйстве и пищевой промышленности.

Известен способ разделения зерновых смесей, включающий предварительную очистку на машине ЗД-10.000, первичную очистку на ЗВС-20 после сушки, разделение на фракции при вторичной очистке на машинах СВУ-5 с последующей очисткой на триерных блоках БТ-5 (Лебедев В.Б. Обработка и хранение семян. -М.: Колос, 1983, с.93).

Недостатками данного способа являются низкая производительность и высокие затраты на получение семенного материала I класса из зерновой смеси, имеющей в своем составе трудноотделимые примеси, в частности легконатурные (членики редьки дикой, овсюг), недозрелые (зеленые) и мелкие зерна основной культуры.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является способ, включающий предварительную очистку влажной зерновой смеси в воздушно-решетной машине с цилиндрическим решетом (ворохоочистка), разделение после сушки на семенную и фуражную фракции, окончательное сортирование, включающее: первичную очистку на машине с тремя ярусами решет, вторичную очистку надрешетных продуктов второго и третьего ярусов решет в параллельных линиях последовательно связанных воздушно-решетных машин и триерных блоков, окончательную очистку на пневмостолах (Захарченко И.В., Муромцева И.П., Духонин В. Г. Промышленная технология производства семян на Западном Урале. - Пермь, Кн. изд-во, 1985, с.4,3,36, расположенные между стр. 48 и 50 книги).

Недостатками данного способа являются низкая производительность и высокие затраты на получение семенного материала I класса из зерновой смеси, имеющей в своем составе трудноотделимые примеси, в частности легконатурные (членики редьки дикой, овсюг), недозрелые (зеленые) и мелкие зерна основной культуры. Производительность снижается за счет высокого содержания указанных примесей, остающихся после предварительной очистки в подсушенной зерновой смеси. Разделение же всего зернового потока, прошедшего предварительную, первичную и вторичную очистку на пневмостолах приводит к увеличению затрат энергии.

Технический результат заключается в повышении производительности и снижении энергозатрат на получение заданного количества семян I класса из зерновой смеси, имеющей в своем составе трудноотделимые примеси.

Задача решается путем дополнительного разделения цилиндрическим решетом зерновой смеси во влажном состоянии на 3 фракции по размерам, среднюю из которых после подсушки в семенном режиме разделяют на слои по плотности на начальных неперфорированных участках первого, а затем, после прохода нижнего слоя через первую часть решета, второго ярусов, подрешетный продукт, прошедший через вторую часть решета первого яруса, объединенный с надрешетным продуктом из верхнего слоя второго яруса, направляют в одни линии вторичной очистки и затем на окончательную очистку, продукт нижнего слоя, просеянный через решето второго яруса, после направления на начало решета третьего яруса и очистки на нем от мелких примесей направляют в другие линии вторичной очистки.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков способа и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

Дополнительное разделение зерновой смеси по размерам на 3 фракции (мелкую, среднюю и крупную) при предварительной очистке, наряду с отделением легких, мелких и крупных примесей, необходимо для снижения засоренности семенной фракции мелкими зернами основной культуры и мелкими примесями, сорными легконатурными примесями и недозрелыми зернами основной культуры. Снижение же засоренности семенной (средней) фракции увеличит производительность очистки высушенного зерна. Выделение вышеуказанных примесей во влажном состоянии цилиндрическим решетом приведет и к снижению затрат энергии на получение семян I класса за счет увеличения производительности оборудования, реализующего первичную, вторичную, окончательную очистку, имеющего по сравнению с предварительной очисткой большую энергоемкость.

Целесообразность отделения во влажном состоянии мелкой и крупной фракции от средней диктуется следующим.

Мелкие зерна основной культуры, составляющие основную часть мелкой фракции, имеют высокую степень травмирования при обмолоте вследствие более прочной связи и отделения их от колоса в конце подбарабанья, т.е. при наименьшем зазоре. Это приводит к снижению их всхожести, а следовательно, нецелесообразности использования на посевные цели. Если эти примеси не выделять во влажном состоянии, то они увеличат нагрузку на последующие операции, что приведет к снижению их производительности и увеличению удельных затрат энергии на получение семян I класса.

Крупную фракцию составляют сорные, в частности легконатурные примеси и крупные зерна основной культуры, в том числе недозрелые (зеленые). Сорные примеси и недозрелое зерно имеют более высокую влажность по сравнению с зерном основной культуры. Так, например, при влажности зерна ячменя 24,9% недозревшее зерно имело влажность 34...43%, а примеси 32,9%, а при влажности пшеницы 31,3% недозревшие зерна имеют влажность 42...54%, а примеси 43%. С увеличением влажности зерен возрастает и их травмирование молотильными аппаратами комбайнов. Причем травмированию подвержены в большей степени самые крупные зерна. Поэтому они имеют и более низкую всхожесть.

Количество недозревших зеленых зерен, например, ячменя сорта Московский может достигать 30% при их влажности 49,9%.

(Захарченко И.В. и др. Промышленная технология производства семян на Западном Урале. - Пермь, Пермское кн. изд-во, 1985, с.61).

Зерна, имеющие большую влажность, как правило, имеют и большие размеры, по сравнению со средними размерами зрелых зерен. Если большую часть крупных, в том числе недозрелых зерен, а также легконатурных примесей не выделить во влажном состоянии, то после сушки их размеры, форма, а в ряде случаев и другие признаки будут соизмеримы со средними значениями перечисленных признаков зрелых зерен основной культуры, что приведет к увеличению засоренности зерновой смеси, поступающей на первичную очистку.

Отделение сорных легконатурных примесей и недозрелых зерен основной культуры из семенной фракции во влажном состоянии при предварительной очистке приведет к увеличению производительности очистки высушенного зерна и снижению удельных энергозатрат на получение семян I класса.

Разделение средней фракции на начальном неперфорированном участке первого яруса решет, а затем повторное разделение проходовой фракции первой части решета на неперфорированном участке второго яруса решет по плотности приводит к разделению зернового потока на две фракции, имеющие разные виды примесей. Это позволяет проводить дифференцированную очистку этих фракций. Подрешетный продукт, прошедший через вторую часть решета первого яруса, объединенный с надрешетным продуктом из верхнего слоя второго яруса, будет иметь в своем составе преимущественно длинные и легконатурные примеси и допустимое содержание коротких. Этот продукт направляется в линию вторичной и окончательной очистки. Оборудование, осуществляющее последовательное отделение в этих линиях оставшихся мелких зерновых и длинных примесей, а затем при окончательной очистке и легконатурных, будет работать с высокой производительностью, а следовательно, с меньшими удельными затратами энергии за счет незначительных колебаний засоренности очищаемой фракции вышеназванными примесями.

Продукт нижнего слоя, просеянный через решето второго яруса, будет иметь преимущественное содержание короткой и оставшейся после предварительной очистки мелкой сорной примеси за счет прохода его вначале через первую часть решета первого яруса и решето второго яруса, имеющие отверстия круглой формы, диаметр которых больше ширины, но меньше длины семян основной культуры.

Этот продукт будет иметь допустимое количество легконатурной примеси за счет отделения их совместно с крупными, в том числе недозрелыми зернами основной культуры в крупную фракцию во влажном состоянии при предварительной очистке, а также за счет двухкратного выделения этого продукта решетами из нижних слоев зерновой смеси, разделенной по плотности на неперфорированных поверхностях начальных участков первого и второго ярусов решет при первичной очистке подсушенной зерновой смеси.

В этой связи для отделения мелкой сорной и оставшейся зерновой примеси продукт нижнего слоя, просеянный через решето второго яруса, направляют на начало решета третьего яруса машины первичной очистки и далее в линии вторичной очистки с триерными блоками, отделяющими короткие примеси.

Так как в виду допускаемого количества легконатурной примеси окончательная очистка этой фракции не требуется, то это приведет к увеличению производительности линии и снижению удельных затрат энергии на получение семян I класса.

Таким образом, управление качеством зерновой смеси, поступающей на первичную и вторичную очистку за счет вышеперечисленных дополнительных технологических операций, а именно:
- разделения зерновой смеси во влажном состоянии на 3 фракции по размерам (мелкую, среднюю, крупную) при предварительной очистке, совместно с отделением легких, мелких сорных и крупных примесей;
- двукратного разделения по плотности подсушенной средней фракции на неперфорированных участках 1-го и 2-го ярусов решет при первичной очистке с дальнейшей дифференцированной обработкой зерновых потоков в параллельных линиях приводит к увеличению производительности и снижению энергозатрат на получение семян I класса.

Способ реализуют следующим образом.

На чертеже показано устройство для осуществления способа. Исходная влажная зерновая смесь, содержащая крупные, легкие, мелкие, длинные, короткие, трудновыделимые (членики редьки дикой, недозрелые зерна основной культуры) примеси, поступает на предварительную очистку в воздушно-решетную машину 1 с цилиндрическим решетом, состоящим из секций решет с разной формой и размерами отверстий и имеющим шесть приемников фракций.

Воздушный поток машины отделяет легкие и частично трудноотделимые примеси, которые поступают в первый приемник 2. Оставшаяся смесь подается на внутреннюю поверхность цилиндрического решета, которое проходом во второй приемник 3 отделяет мелкие сорные, а сходом в шестой приемник 4 поступают крупные сорные примеси.

Одновременно при отделении этих примесей зерновую смесь разделяют на 3 фракции по размерам, например, дополнительными секциями с решетами, установленными на машине предварительной очистки и имеющими разные отверстия.

При этом первая фракция выделяется в третий приемник 5. Основная ее часть состоит из мелких зерен основной культуры. Вторая (средняя) фракция выделяется в четвертый приемник 6 и состоит преимущественно из зерна основной культуры, предназначенного на посевные цели. Третья фракция выделяется в пятый приемник фракций 7. В состав этого зернового потока входят преимущественно недозрелые зерна основной культуры с равными по размерам легконатурными примесями.

Средняя фракция после подсушки в семенном режиме подается на первичную очистку в воздушно-решетную машину 8, в которой воздушный поток выделяет подсушенные легкие и частично трудноотделимые примеси. Далее на начальном неперфорированном участке 9 решета первого яруса под действием направленной вибрации зерновая смесь дополнительно разделяется по плотности. Продукт из нижнего слоя после прохода через начальный участок 10 этого решета подается на неперфорированный участок 11 решета второго яруса. Оставшаяся на решете первого яруса зерновая смесь проходит второй его участок 12, сходом с которого отделяются крупные сорные примеси, не выделенные при предварительной очистке, а проход объединяется со сходовой фракцией второго яруса решет. На неперфорированном участке 11 второго яруса решет зерновая смесь снова разделяется по плотности. Надрешетный продукт из верхнего слоя, состоящий из семян основной культуры с преимущественным содержанием длинной (овес, овсюг), легконатурной (членики редьки дикой, недозрелые семена основной культуры) примеси и допустимым содержанием короткой, направляют в одни линии 13 последовательно связанных воздушно-решетных 14 и триерных машин 15, где производится вторичная очистка с выделением оставшихся мелких семян основной культуры, легких и длинных примесей. Окончательную очистку этой части зерна от оставшихся трудноотделимых примесей осуществляют на вибропневмосепараторах 16. Продукт нижнего слоя, просеянный через решето второго яруса 17, подают на решето 18 третьего яруса, с которого после отделения мелких примесей он направляется на вторичную очистку в другие линии 19 последовательно связанных воздушно-решетных 20 и триерных 21 машин параллельно первым. Этот продукт содержит семена основной культуры с преимущественным содержанием короткой и допустимым содержанием длинной и трудноотделимой примеси. На выходе и данных линий получают готовый продукт.

Мелкую и крупную фракции, полученные при предварительной очистке влажной зерновой смеси, направляют на сушку или хранение во влажном состоянии.

Предлагаемый способ позволяет управлять качеством зернового потока, направляемого на первичную и далее на вторичную очистку, что приводит к снижению засоренности получаемых фракций одними видами примесей и стабилизации во времени относительного содержания других примесей.

Дополнительные операции, направленные на обеспечение этих условий, повышают производительность и снижают энергозатраты на получение заданного количества семян I класса.

Зерновую смесь во влажном состоянии после отделения легких, крупных и мелких сорных примесей дополнительно разделяют на три фракции по размерам. Среднюю фракцию после подсушки в семенном режиме подают на первичную очистку в воздушно-решетную машину, в которой определяют легкие и частично трудноотделимые примеси. Продукты первичной очистки зерновой смеси подвергают вторичной очистке с получением готового продукта. Дополнительное разделение зерновой смеси во влажном состоянии обеспечивает снижение засоренной семенной фракции мелкими примесями, а также мелкими и недозрелыми зернами основной культуры. Снижение засоренности семенной фракции приводит к снижению затрат энергии на получение семян и увеличению производительности оборудования. 1 ил.

Способ разделения зерновых смесей, включающий предварительную очистку влажной зерновой смеси от легких, крупных и мелких сорных примесей в воздушно-решетной машине с цилиндрическим решетом, разделение на фракции, первичную очистку семенной фракции в воздушно-решетной машине с тремя ярусами решет, вторичную очистку надрешетных продуктов второго и третьего ярусов решет в параллельных линиях последовательно связанных воздушно-решетных машин и триерных блоков, окончательную очистку на вибропневмосепараторах, отличающийся тем, что зерновую смесь при предварительной очистке на цилиндрическом решете дополнительно разделяют по размерам на 3 фракции, среднюю из которых, после подсушки в семенном режиме, разделяют на слои по плотности на начальных неперфорированных участках первого, а затем, после прохода нижнего слоя через первую часть решета, второго ярусов, подрешетный продукт, прошедший через вторую часть решета первого яруса, объединенный с надрешетным продуктом из верхнего слоя второго яруса, направляют в одни линии вторичной очистки и затем на окончательную очистку, продукт нижнего слоя, просеянный через решето второго яруса после направления на начало решета третьего яруса и очистки на нем от мелких примесей, направляют в другие линии вторичной очистки.