ПНЕВМОСЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2002 года по МПК B07B4/02 

Предлагаемое изобретение предназначено для разделения сыпучих материалов с помощью воздушных потоков и может быть использовано в сельскохозяйственном производство, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности для очистки и сортирования зерна.

Известно пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, включающее отстойные камеры, две замкнутые аспирационные системы с диаметральным вентилятором, установленным между ними, причем всасывающее окно вентилятора соединено с отстойной камерой первой аспирационной системы, а нагнетательное окно - с воздухоподводящим каналом второй аспирационной системы, питающее и разгрузочные приспособления [1] .

Недостатком известного устройства является значительная энергоемкость процесса пневмосепарации, так как очистка запыленного воздуха производится в пылеотделителе (фильтре), имеющем высокое аэродинамическое сопротивление. Кроме того, часть пыли через поры фильтра может поступать наружу, что ухудшает санитарно-гигиенические условия обслуживающего персонала. Другим недостатком устройства является небольшая эффективность работы первого пневмосепарирующего канала из-за отсутствия предварительного сжижения зернового материала и выделения легких примесей перед подачей в первый пневмосепарирующий канал. Наряду с этим устройство имеет сложную разветвленную аспирационную сеть, что увеличивает металлоемкость, усложняет конструкцию и эксплуатацию машины.

Известно пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, включающее две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими каналами, диаметральный вентилятор с всасывающим патрубком, соединенным с отстойной камерой второй пневмосепарирующей системы, и нагнетательным патрубком, соединенным с воздухоподводящим патрубком первой пневмосепарирующей системы, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, приспособления для вывода зерна и примесей [2] .

Данное пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины по конструкции подобно вышеописанной воздушной системе зерноочистительной машины. Конструкция первого пневмосепарирующего канала также не обеспечивает предварительного расслоения и сжижения вводимого зернового материала, что снижает эффект очистки. Кроме того, при работе машины в зоне загрузочных приспособлений происходит выброс наружу запыленного воздуха, что ухудшает санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, включающее две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящими каналами, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, установленный между пневмосепарирующими системами диаметральный вентилятор с всасывающим окном и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой аспирации и сообщающимся с дополнительным каналом, образованным смежной с всасывающим окном вентилятора стенкой и обращенной к ней стенкой пневмосепарирующего канала, приспособления для вывода зерна и примесей, причем в приспособлении для вывода зерна из первой аспирации установлены примыкающие одна к другой шарнирно подпружиненные плоскости, которые прилегают торцами к криволинейной поверхности сопряжения нагнетательного патрубка вентилятора с пневмосепарирующим каналом [3] - прототип.

Данное пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины подобно описанным воздушным системам зерноочистительных машин. Наличие в прототипе дополнительного канала обусловливает лишь независимое регулирование скоростей воздушного потока в пневмосепарирующих каналах первой и второй аспирации. Поэтому процессы, протекающие в этой машине, практически подобны процессам, происходящим в аналоге. Данная машина имеет те же недостатки, что и аналог.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что у известного пневмосепарирующего устройства зерноочистительной машины нагнетательный патрубок диаметрального вентилятора непосредственно сопряжен с жалюзийным пневмопитающим устройством, сообщающимся с воздухоотводящим каналом через дополнительный канал, образованный стенкой загрузочного питающего приспособления и стенкой первого пневмосепарирующего канала, на конце которой установлена регулировочная заслонка, а загрузочное питающее приспособление первого пневмосепарирующего канала сообщается через пылеотводящий канал с отстойной камерой первой аспирации, кроме того, скатная плоскость загрузочного приспособления второго пневмосепарирующего канала связана через отсасывающий канал с отстойной камерой второй аспирации в зоне поступления дробленого и битого зерна.

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.

Расположение между пневмосепарирующими системами диаметрального вентилятора с всасывающим окном и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой аспирации, обусловливает снижение металлоемкости машины и его аэродинамического сопротивления пневмосепарирующего устройства. В то же время установка диаметрального вентилятора таким образом, что нагнетательный патрубок его непосредственно сопряжен с жалюзийным питающим устройством, обусловливает ожижение на ней вводимого в пневмосепарирующий канал зернового материала воздушным потоком, нагнетаемым вентилятором. Кроме того, жалюзийное пневмосепарирующее устройство сообщается с воздухоотводящим каналом через дополнительный канал, что обусловливает выделение и отвод легких примесей через последнее еще до ввода зернового материала в пневмосепарирующий канал. Этим самым уменьшается удельная нагрузка на первый пневмосепарирующий канал в результате снижения в нем концентрации легких примесей. В результате всего отмеченного зерновая смесь вводится в пневмосепарирующий канал не сплошным потоком, а послойно разрыхленной и равномерно распределенной по всей глубине канала с меньшей концентрацией легких примесей. При этом воздушный поток, проходящий через равномерно распределенную зерновую смесь, выравнивается и более эффективно выделяет из нее оставшиеся легкие примеси, чем из сплошного потока.

Далее благодаря тому что дополнительный канал образован только стенкой загрузочного питающего приспособления и стопкой первого пневмосепарирующего канала, обусловливается снижение металлоемкости пневмосепарирующего устройства зерноочистительной машины. При этом наличие дополнительного канала и регулировочной заслонки, установленной на конце стенки первого пневмосепарирующего канала, обеспечивает независимое регулирование скорости воздуха в пневмосепарирующих каналах первой и второй аспирации за счет изменения проходного сечения дополнительного канала установкой в соответствующее положение регулировочной заслонки и истечением по нему непосредственно из зоны нагнетания воздуха вентилятором части воздуха в систему второй аспирации. Кроме того, дополнительный канал обусловливает снижение аэродинамического сопротивления пневмосистемы и уменьшение затрат энергии на генерирование воздушного потока. В то же время наличие на конце стенки пневмосепарирующего канала регулировочной заслонки позволяет повысить эффективность очистки зернового материала обеспечением оптимального скоростного режима. При малых удельных подачах зернового материала заслонку прикрывают, уменьшая проходное сечение дополнительного канала для исключения выноса полноценного зерна в воздухоотводящий канал, а затем и в отстойную камеру первой аспирации (инерционно-жалюзийный воздухоочиститель). При номинальных и максимальных подачах, когда слой зернового материала более плотный, заслонку открывают полностью. В итоге больше подается воздуха вентилятором под жалюзи пневмопитающего устройства, что улучшает процесс сжижения зернового материала и вынос легких сорных примесей по дополнительному каналу, а затем через воздухоотводящий канал в отстойную камеру первой аспирации (инерционно-жалюзийный воздухоочиститель).

Далее благодаря тому что загрузочное питающее приспособление сообщается через пылеотводящий канал с отстойной камерой первой аспирации (инерционно-жалюзийным воздухоочистителем), под действием разрежения в последнем осуществляется отсос и отвод пыли из загрузочного питающего приспособления, тем самым исключается выброс наружу запыленного воздуха и соответственно улучшаются санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала.

Наличие отсасывающего канала, связывающего скатную плоскость загрузочного приспособления, второго пневмосепарирующего канала с осадочной камерой второй аспирации в зоне поступления дробленого, щуплого и битого зерна, обусловливает уменьшение пыления в зоне загрузочного приспособления в результате отсоса и отвода мучнистой пыли в осадочную камеру второй аспирации. Данное обстоятельство также улучшает санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала.

Установленные в приспособлении для вывода зерна из первой аспирации примыкающие друг к другу шарнирно подпружиненные плоскости исключают при выводе очищенного зерна выброс наружу воздуха, вследствие чего улучшаются санитарно-гигиенические условия обслуживающего персонала. При расположении данных плоскостей торцами к криволинейной поверхности сопряжения нагнетательного патрубка вентилятора с пневмосепарирующим каналом достигаются лучшие аэродинамические характеристики диаметрального вентилятора.

В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, значительно превышающий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями
На чертеже представлена схема пневмосепарирующего устройства зерноочистительной машины, где соответствующими стрелками показано движение зернового материала, воздушного потока, примесей, очищенного зерна после первой и второй аспирации.

Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, включающее две пневмосепарирующие системы, состоит из диаметрального вентилятора 1, установленного между пневмосистемами, пневмосепарирующих каналов 2 и 3, воздухоотводящего 4 и воздухоподводящего 5 каналов, загрузочного питающего приспособления 6 и загрузочного приспособления 7 второго пневмосепарирующего канала 3, приспособлений для вывода зерна 8 и 9, а также примесей 10 и 11. Кроме этого, пневмосепарирующее устройство содержит отстойную камеру 12 первой аспирации (инерционно-жалюзийный воздухоочиститель) и отстойную камеру 13 второй аспирации. В инерционно-жалюзийном воздухоочистителе 12 установлена жалюзийная плоскость 14 для более эффективного осаждения пылевидных примесей. Нагнетательный патрубок диаметрального вентилятора 1 сопряжен с жалюзийным пневмопитающим устройством 15, сообщающимся с воздухоотводящим каналом 4 через дополнительный канал 16, образованный стенкой 17 загрузочного питающего приспособления 6 и стенкой 18 первого пневмосепарирующего канала 2, на конце которой установлена регулировочная заслонка 19. Загрузочное питающее приспособление 6 сообщается через пылеотводящий канал 20 с инерционно-жалюзийным воздухоочистителем 12. Скатная плоскость 21 загрузочного приспособления 7 второго пневмосепарирующего канала 3 связана через отсасывающий канал 22 с отстойной камерой 13 второй аспирации в зоне поступления дробленого и битого зерна. Для регулирования скорости воздуха в отводе канала 3 установлена заслонка 23. В приспособлении для вывода зерна 8 установлены примыкающие одна к другой шарнирно подпружиненные плоскости 24, которые прилегают торцами к криволинейной поверхности сопряжения 25 нагнетательного патрубка вентилятора 1 с пневмосепарирующим каналом.

Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины работает следующим образом.

Очищаемый зерновой материал загрузочным питающим приспособлением 6 подается на жалюзийное пневмопитающее устройство 15. Под воздействием воздушного потока, создаваемого диаметральным вентилятором 1, зерновой материал на решете пневмопитающего устройства 15 ожижается и послойно перераспределяется. В нижнем горизонте зернового слоя остаются полновесные зерна, а в верхние горизонты выносятся легкие примеси, часть которых затем по дополнительному каналу 16 выносятся в воздухоотводящий канал 4 и далее поступают в инерционно-жалюзийный воздухоочиститель 12. Предварительно очищенный на жалюзийном пневмосепарирующем устройстве 15 зерновой материал поступает в первый пневмосепарирующий канал 2, в котором окончательно отделяются воздушным потоком легкие сорные примеси и выносятся по воздухоотводящему каналу 4 в инерционно-жалюзийный воздухоочиститель 12, где осаждаются и выгрузным приспособлением 11 выводятся наружу. Кроме того, запыленный воздух из загрузочного приспособления 6 по пылеотводящему каналу 20 отсасывается в инерционно-жалюзийный воздухоочиститель 12 под действием разрежения в последнем. Очищенный воздух в инерционно-жалюзийном воздухоочистителе 12 подается по воздухоподводящему каналу 5 во второй пневмосепарирующий канал 3. Из пневмосепарирующего канала 2 зерновой материал, очищенный от легких примесей, приспособлением 8 подается на решетный стан (на чертеже не показан), после обработки на котором зерновой материал направляется в пневмосепарирующий канал 3 системы второй аспирации. В канале 3 из зернового материала воздушным потоком выделяются битые, дробленые и щуплые зерна, которые затем выносятся в отстойную камеру 13, осаждаются в ней и механизмом 10 выводятся за пределы машины. При поступлении зернового материала в канал 3 через окно загрузочного приспособления 7 возможен прорыв части воздуха из-за его турбулентного течения при взаимодействии с зерном. Поэтому дополнительно по отсасывающему каналу 22 из зоны скатной плоскости 21 осуществляется отсос в отстойную камеру 13 (за счет разрежения в ней) мучнистой пыли, образующейся в процессе обработки зерна на решетном стане. Это обстоятельство обусловливает уменьшение пыления в зоне загрузочного приспособления 7. Очищенный от примесей воздух из отстойной камеры 13 вновь поступает в вентилятор 1 и нагнетается в пневмосепарирующий канал 2.

Обеспечение оптимальных условий для эффективной очистки воздушным потоком зернового материала при вводе его в первый пневмосепарирующий канал 2 осуществляется регулировочной заслонкой 19, а во втором пневмосепарирующем канале 3 скорости воздуха регулируются заслонкой 23.

Преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является повышение качества очистки зернового материала, уменьшение запыленности воздуха в рабочей зоне машины и соответственно улучшение санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала.

Источники информации
1. А. с. 860889 СССР, МКИ 3 B 07 B 4/02. Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины /Н. П. Сычугов, А. И. Бурков, Н. И. Грабельковский, А. Н. Кремнев, А. А. Гехтман. - 2859266/29-03; Заявлено 06.11.79 //Открытия. Изобретения. - 1981. - 33.

2. А. с. 1488030 СССР, МКИ 4 B 07 B 4/02. Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины /Ю. Н. Полунин, А. Н. Грабельковский, А. А. Гехтман, В. И. Ефремов, А. И. Шамшев, Б. И. Воротников, Н. П. Сычугов, А. И. Бурков, Н. В. Жолобов. - 4258370/29-03; Заявлено 08.06.87 //Открытия. Изобретения. - 1989. - 23.

3. Патент 2104099 Россия, МКИ 6 B 07 B 4/02. Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины /Н. П. Сычугов, В. Е. Саитов, Р. Г. Гатауллин. - 96110770/03; Заявлено 28.05.96 //Открытия. Изобретения. - 1998. - 4.

Изобретение предназначено для очистки зерновых смесей воздушным потоком и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности. Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины включает две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящими каналами, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, установленный между пневмосепарирующими системами диаметральный вентилятор с всасывающим окном и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой аспирации и сообщающимся с дополнительным каналом, образованным смежной с всасывающим окном вентилятора стенкой, нагнетательный патрубок диаметрального вентилятора непосредственно сопряжен с жалюзийным пневмопитающим устройством, сообщающимся с воздухоотводящим каналом через дополнительный канал, образованный стенкой загрузочного приспособления и стенкой первого пневмосепарирующего канала, на конце которой установлена регулировочная заслонка, а загрузочное приспособление первого пневмосепарирующего канала сообщается через пылеотводящий канал с осадочной камерой первой аспирации, кроме того, скатная плоскость загрузочного приспособления второго пневмосепарирующего канала связана через отсасывающий канал с осадочной камерой второй аспирации в зоне поступления дробленого, щуплого и битого зерна. Заявленное изобретение позволяет повысить качество очистки зернового материала. 1 ил.

Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, включающее две пневмосепарирующие системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящими каналами, загрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, установленный между пневмосепарирующими системами диаметральный вентилятор с всасывающим окном и нагнетательным патрубком, сопряженным с пневмосепарирующим каналом первой аспирации и сообщающимся с дополнительным каналом, образованным смежной с всасывающим окном вентилятора стенкой и обращенной к ней стенкой пневмосепарирующего канала, приспособления для вывода зерна и примесей, причем в приспособлении для вывода зерна из первой аспирации установлены примыкающие одна к другой шарнирно подпружиненные плоскости, которые прилегают торцами к криволинейной поверхности сопряжения нагнетательного патрубка вентилятора с пневмосепарирующим каналом, отличающееся тем, что нагнетательный патрубок диаметрального вентилятора непосредственно сопряжен с жалюзийным пневмопитающим устройством, сообщающимся с воздухоотводящим каналом через дополнительный канал, образованный стенкой загрузочного питающего приспособления и стенкой первого пневмосепарирующего канала, на конце которой установлена регулировочная заслонка, а загрузочное питающее приспособление первого пневмосепарирующего канала сообщается через пылеотводящий канал с отстойной камерой первой аспирации, кроме того, скатная плоскость загрузочного приспособления второго пневмосепарирующего канала связана через отсасывающий канал с отстойной камерой второй аспирации в зоне поступления дробленого и битого зерна.