ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2002 года по МПК B07B4/02 B07B4/00 

Изобретение предназначено для очистки зерновых смесей воздушным потоком и может быть использовано при переработке зерна в сельскохозяйственном производстве, в мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности.

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

Недостатком данной машины является то, что при работе часть воздуха из пневмосепарирующего канала через питающее окно прорывается в приемную часть и затем через выводной патрубок приспособления для выделения 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 обслуживающего персонала.

Далее, при сепарировании зерновой смеси легкие трудноосаждаемые в осадочной камере примеси захватываются вентилятором и вместе с воздушным потоком подаются через воздухоподводящий канал в пневмосепарирующий канал навстречу очищенной фракции зерна. Часть легких трудноосаждаемых примесей захватывается зернами очищенной фракции и выносится вместе с очищенной фракцией зерна. Это ухудшает эффект очистки зерновой смеси. Для качественного же осаждения легких трудноосаждаемых примесей в осадочной камере требуется снижение течения потока воздуха в последней до минимальных значений, что обуславливает увеличение габаритных размеров осадочной камеры, а соответственно, и металлоемкости машины.

Следует отметить, что у известной зерноочистительной машины пневмосистема замкнутого типа. Ее воздушный тракт по длине от диаметрального вентилятора до питающего окна имеет избыточное (положительное) статическое давление, а по всей длине (питающее окно - пневмосепарирующий канал - осадочная камера) - отрицательное статическое давление /2/. Поэтому легкие трудноосаждаемые (пылевидные) в осадочной камере примеси, постоянно циркулирующие в пневмосистеме зерноочистительной машины, будут через неплотности воздушного тракта от диаметрального вентилятора до питающего окна выбрасываться наружу, что также ухудшает санитарно-гигиенические условия обслуживающему персоналу.

Кроме того, компоненты зернового вороха через питающее окно в пневмосепарирующий канал поступают в хаотически смешанном состоянии, при этом мелкие примеси, находящиеся в нижнем и среднем слоях зернового потока, из-за множества хаотических столкновений между собой и зерном через межзерновые пространства не выделяются воздушным потоком, а выводятся с основным продуктом. Увеличение скорости воздушного потока в пнемосепарирующем канале до значений скорости витания зерна и больших приводит зерновой поток в псевдоожиженное состояние, и межзерновое расстояние в потоке увеличивается, вследствие чего улучшаются условия выделения легких примесей из нижнего и среднего слоев и, как следствие этого, повышается частота очищенного зерна. Однако увеличение скорости воздушного потока в канале приводит к значительному выносу зерна в отходы.

Таким образом, все отмеченное выше ухудшает показатели работы машины. Данное устройство имеет низкий эффект очистки зернового вороха.

Наиболее близкой по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является зерноочистительная машина, имеющая пневмосепарирующий канал, приемную часть в виде питателя с направляющей решеткой, отстойную камеру, вентилятор, аспирационный канал, сообщающийся с пневмосепарирующим каналом под питателем, приспособление для подачи воздуха под направляющую решетку с регулятором расхода в виде пневмокамеры с окном, сообщенным с пространством пневмосепарирующего канала под сходом с направляющей решетки, регулятор расхода воздуха и приемники продуктов /3/ - прототип.

Наличие в данной машине питателя с направляющей решеткой и приспособления для подачи воздуха под направляющую решетку в виде пневмокамеры с окном, сообщенным с пространством пневмосепарирующего канала под сходом с направляющей решетки, обусловливает послойное разрыхление (ожижение) зерновой смеси перед вводом его в пневмосепарирующий канал. Это обстоятельство улучшает качество очистки зернового материала. Однако при повышении удельной подачи зерновой смеси толщина его потока на решетке увеличивается и качество разрыхления снижается и, соответственно, ухудшается эффект очистки зерна.

Следует отметить, что данная зерноочистительная машина в остальном по устройству подобна вышеописанному аналогу. Процессы, протекающие в этой машине, также аналогичны процессам, происходящим в аналоге, поэтому данная машина имеет те же недостатки, что и аналог.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что у известной зерноочистительной машины, включающей пневмосепарирующий канал, приемную часть в виде питателя с направляющей решеткой, отстойную камеру, вентилятор, аспирационный канал, сообщающийся с пневмосепарирующим каналом под питателем, приспособление для подачи воздуха под направляющую решетку с регулятором расхода в виде пневмокамеры с окном, сообщенным с пространством пневмосепарирующего канала под сходом с направляющей решетки, регулятор расхода воздуха и приемники продуктов, пневмосепарирующий канал верхним концом сообщен с всасывающей частью диаметрального вентилятора, выхлопной диффузор которого через жалюзийное входное окно сообщается с отстойной камерой, сообщенной верхней частью через приемную часть с диаметральным вентилятором.

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.

Сообщение пневмосепарирующего канала верхним концом с всасывающей частью диаметрального вентилятора, а последнего через аспирационный канал с пневмосепарирующим каналом уменьшает длину воздушного тракта, что обуславливает значительное снижение металлоемкости машины и его аэродинамическое сопротивление.

Благодаря тому, что отстойная камера сообщается с выхлопным диффузором диаметрального вентилятора через входное жалюзийное окно, расположенное в зоне его криволинейной стенки, обеспечивается эффективное вылавливание и осаждение легких примесей. Это происходит потому, что легкие примеси, поступившие из пневмосепарирующего канала в диаметральный вентилятор, проходя через его ротор, отбрасываются центробежными силами к периферии и, двигаясь по криволинейной стенке выхлопного диффузора вентилятора, через жалюзийное входное окно с небольшим количеством воздуха поступают в отстойную камеру. Примеси, движущиеся непосредственно возле стенки, улавливаются входным окном, а рассеянные по глубине диффузора - жалюзийной частью окна. Поступление же в отстойную камеру с небольшим количеством воздуха легких примесей обусловливает повышение эффективности осаждения последних. Такой способ отвода в отстойную камеру легких примесей исключает выброс их наружу через неплотности воздушного тракта, находящегося под избыточным давлением, что улучшает санитарно-гигиенические условия обслуживающему персоналу.

В результате воздействия воздушного потока, движущегося в приемной части к вентилятору, на зерновую смесь, поступающую по наклонной поверхности к питающему окну с направляющей решеткой, происходит расслоение ее по плотностям частиц. Легкие компоненты "всплывают" на поверхность слоя, часть их сдувается потоком воздуха и уносится к вентилятору. Тяжелые компоненты (зерно) оказываются внизу зернового слоя. Это обстоятельство улучшает послойное распределение зернового потока на направляющей решетке питающего устройства даже при высоких удельных нагрузках. Поэтому воздушный поток в пневмосепарирующем канале более полно выделяет из зернового вороха легкие примеси и выносит их в отстойную камеру.

В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, значительно превышающий эффект прототипа.

Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, указанного в цепи изобретения, обладает существенными отличиями.

На чертеже представлена схема зерноочистительной машины, где стрелками показано движение обрабатываемой зерновой смеси, очищенного зерна, легких примесей и воздушного потока.

Зерноочистительная машина состоит из приемной части 1, диаметрального вентилятора 2, имеющего колесо 3 и выхлопной диффузор 4, соединенный с аспирационным каналом 5, отстойной камеры 6 с приспособлением 7 вывода легких примесей, пневмосепарирующего канала 8. Отстойная камера 6 сообщается с выхлопным диффузором 4 вентилятора 2 через входное жалюзийное окно 10, расположенное в зоне его криволинейной стенки. Для более эффективного осаждения легких примесей в отстойной камере 6 установлена жалюзийная плоскость 11. Отстойная камера 6 верхней частью сообщается через приемную часть 1 с диаметральным вентилятором 2. В приемной части 1 установлен питатель 12 (например, шнек,зерновая смесь к которому подводится с боковой стороны машины) с наклонной поверхностью 13, сопряженной с направляющей решеткой 14 питающего окна 15 пневмосепарирующего канала 8. Под направляющей решеткой 14 расположена пневмокамера 16, которая при помощи окна 17 сообщается с пневмосепарирующим каналом 8 под сходом материала с направляющей решетки 14. В окне 17 установлена регулировочная заслонка 18. Пневмосепарирующий канал 8 верхним концом сообщен с всасывающей частью диаметрального вентилятора 2, а нижняя часть его сообщена с аспирационным каналом 5, внутри которого размещен регулятор 19 расхода воздуха. Для отвода очищенного зерна машина имеет приемник 20 очищенного зерна.

Зерноочистительная машина работает следующим образом.

Воздух, нагнетаемый диаметральным вентилятором 2, по аспирационному каналу 5 поступает в пневмосепарирующий канал 8. В приемной части 1 очищаемая зерновая смесь через питатель 12 вводится на наклонную поверхность 13, сопряженную с направляющей решеткой 14 питающего окна 15 пневмосепарирующего канала 8. Зерновая смесь на наклонной поверхности 13 под воздействием воздушного потока, движущегося в приемной части к вентилятору, "вспучивается", легкие компоненты "всплывают" на поверхность слоя, часть их сдувается потоком воздуха и уносится к вентилятору. Далее такой зерновой поток поступает на решетку 14, где окончательно послойно разрыхляется воздушным потоком, поступающим в камеру 16 через окно 17. Послойно разрыхленная смесь поступает в пневмосепарирующий канал 8, где равномерно распределяется по его ширине. В пневмосепарирующем канале 8 из зерновой смеси восходящим воздушным потоком выделяются легкие примеси и выносятся к вентилятору 2, захватываются его лопатками и, проходя через его ротор, отбрасываются центробежными силами к периферии и, двигаясь по криволинейной стенке выхлопного диффузора 4 вентилятора 2, через входное жалюзийное окно 10 попадают в отстойную камеру 6 вместе с частью воздуха. Основной же воздушный поток, отделенный в выхлопном диффузоре 4 вентилятора 3 входным жалюзийным окном 10 от легких примесей, поступает снова в аспирационный канал 5 для последующего выполнения технологического процесса. В отстойной камере 6 легкие примеси за счет гравитационно-инерционных сил осаждаются и приспособлением 7 выводятся наружу. Очищенный от легких примесей воздух из отстойной камеры 6 через ее верхнюю часть поступает в приемную часть 1, а затем к вентилятору 3. Очищенное зерно выводится наружу через приемник 20.

Оптимальное поступление количества воздушного потока в пневмокамеру 16 регулируют при помощи регулировочной заслонки 18.

Скорость воздушного потока в пневмосепарирующем канале 8 регулируют при помощи регулятора 19 расхода воздуха.

Преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является повышение качества очистки зернового материала, уменьшение энергоемкости процесса пневмосепарации и металлоемкости машины, простота конструкции и эксплуатации машины, улучшение санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала.

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

2. Саитов В.Е. Распределение статического давления в пневмосистеме машины МПО-50/ Механизация в полеводстве: Межвузовский сборник научн. тр. - Киров, 1991, - с.30-32
3. А.с. 1240471 СССР, МКИ 5 В 07 В 4/02, 4/08 Зерноочистительная машина// Н.П.Сычугов, А.И.Бурков, С.М.Куклин, А.И.Одинцов, Н.И.Грабельковский, А. А. Гехтман. - 3814666 /29-03; Заявлено 25.09.83.// Открытия. Изобретения. - 1986. - 24.

Зерноочистительная машина включает пневмосепарирующий канал, приемную часть в виде питателя с направляющей решеткой, отстойную камеру и вентилятор. С пневмосепарирующим каналом сообщается расположенный под питателем аспирационный канал. Своим верхним концом пневмосепарационный канал сообщен с всасывающей частью вентилятора, выхлопной диффузор которого через жалюзийное входное окно сообщается с отстойной камерой. Для подачи воздуха под направляющую решетку имеется пневмокамера с окном. Очищаемая зерновая смесь подается питателем на направляющую решетку и в пневмосепарирующий канал. На решетке зерновая смесь разрыхляется воздушным потоком, а в пневмосепарирующем канале из нее выделяются легкие примеси и выносятся к вентилятору и далее в отстойную камеру. Очищенное в пневмосепарирующем канале зерно выводится наружу через приемник очищенного зерна. Сообщение пневмосепарирующего канала верхним концом с всасывающей частью вентилятора, а нижней частью с аспирационным каналом уменьшает длину воздушного тракта, что снижает металлоемкость машины и аэродинамическое сопротивление. 1 ил.

Зерноочистительная машина, включающая пневмосепарирующий канал, приемную часть в виде питателя с направляющей решеткой, отстойную камеру, вентилятор, аспирационный канал, сообщающийся с пневмосепарирующим каналом под питателем, приспособление для подачи воздуха под направляющую решетку с регулятором расхода в виде пневмокамеры с окном, сообщенным с пространством пневмосепарирующего канала под сходом с направляющей решетки, регулятора расхода воздуха и приемники продуктов, отличающаяся тем, что пневмосепарирующий канал верхним концом сообщен с всасывающей частью диаметрального вентилятора, выхлопной диффузор которого через жалюзийное входное окно сообщается с отстойной камерой, сообщенной верхней частью через приемную часть с диаметральным вентилятором.