ПНЕВМОСЕПАРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2002 года по МПК B07B4/02 A01F12/44 

Изобретение предназначено для разделения сыпучих материалов с помощью воздушных потоков и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, в мукомольно-элеваторной и комбикормовой отраслях промышленности для очистки и сортировки зерна.

Известны воздушные системы зерноочистительных машин (ЗОМ), включающие вентилятор и две аспирации, каждая из которых имеет пневмосепарирующий канал с питающим устройством и осадочную камеру. При этом каналы обрабатывают зерновую смесь всасывающим потоком дважды: до поступления ее на решетный стан и после схода с него [1].

Недостатком данных машин является высокая энергоемкость процесса пневмосепарации, так как очистка воздуха, выходящего из пневмосистем, от пыли производится в централизованных воздушных системах (ЦВС) или циклонах, имеющих большое аэродинамическое сопротивление. Кроме того, отмеченные выше ЗОМ могут работать только в стационарных условиях.

Известно пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, включающее отстойные камеры, две замкнутые аспирационные системы с диаметральным вентилятором, установленным между этими системами, причем всасывающее окно вентилятора соединено с отстойной камерой первой аспирационной системы, а нагнетательное окно - с воздухоподводящим каналом второй аспирационной системы, питающие и разгрузочные приспособления [2].

Недостатком известного устройства является также 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 невозможность регулирования скорости воздуха в аспирационных системах независимо друг от друга, что приводит к снижению качества продуктов разделения. Наряду с этим устройство имеет сложную разветвленную аспирационную сеть, что увеличивает габаритные размеры и металлоемкость, усложняет конструкцию и эксплуатацию машины.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является 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 [3].

Данное пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины по конструкции подобно вышеописанным воздушным системам зерноочистительных машин. Наличие в прототипе дополнительного воздушного (перепускного) канала не обеспечивает независимого регулирования скорости воздушного потока в пневмосепарирующих системах, что приводит к снижению качества продуктов разделения, усложнению конструкции и эксплуатации машины. Поэтому данная машина, протекающие процессы в которой подобны процессам, происходящим в аналоге, имеет те же недостатки, что и аналог.

Сущность предлагаемой разработки состоит в том, что у известного пневмосепарирующего устройства зерноочистительной машины отстойная камера первой ппевмосистемы расположена над отстойной камерой второй пневмосистемы и входит в ее верхнюю часть, всасывающее окно диаметрального вентилятора с отстойной камерой второй пневмосистемы сообщено посредством воздухоподводящей камеры, а нижняя часть выходного сечения воздухоподводящего канала первой пневмосистемы с верхней частью входного сечения воздухоподводящего канала второй пневмосистемы сообщена перепускным каналом, причем его начальный участок пересекает концевую часть пневмосепарирующего канала первой аспирации.

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.

В результате того, что отстойная камера первой пневмосистемы располагается над отстойной камерой второй пневмосистемы и нижней частью входит в ее верхнюю часть достигается уменьшение габаритных размеров и снижение металлоемкости машины, укорачивается длина воздушного тракта данного устройства, что обусловливает уменьшение аэродинамического сопротивления сети и соответственно снижение затрат энергии на генерирование воздушного потока.

При сообщении всасывающего окна диаметрального вентилятора с отстойной камерой второй пневмосистемы посредством воздухоподводящей камеры достигается организованный подвод воздушного потока к вентилятору, что обусловливает снижение аэродинамического сопротивления пневмосистемы и тем самым уменьшение удельного расхода энергии.

Установка на поворотном участке пневмосепарирующего канала первой ппевмосистемы поворачиваемой заслонки и наличие с регулируемой заслонкой перепускного канала, сообщающего воздухоподводящий канал первой пневмосистемы с воздухоподводящим каналом второй пневмосистемы, обусловливает независимое регулирование скоростей воздуха в пневмосепарирующих каналах, что ведет к повышению качества очистки зернового материала. Далее подача части воздуха от вентилятора во вторую систему очистки осуществляется минуя отстойную камеру первой пневмосепарации, в результате того, что воздухоподводящий канал первой пневмосистемы через перепускной канал сообщается с верхней частью входного сечения воздухоподводящего канала второй пневмосистемы. Это обстоятельство обусловливает уменьшение скоростного режима воздушного потока с примесями в отстойной камере первой пневмосистемы и соответственно обеспечение высокого эффекта осаждения в ней легких примесей и очистки от них воздуха, что в конечном итоге сказывается на качестве очистки зернового материала. Кроме того, перепускной канал также обусловливает снижение аэродинамического сопротивления пневмосистемы и уменьшение затрат энергии на генерирование воздушного потока.

Благодаря тому, что перепускной канал пересекает концевую часть пневмосепарирующего канала первой пневмосистемы в виде отдельных соединительных каналов, достигается лучшая компановка элементов машины, перекрытие полостей данной зоны истекающим очищенным зерновым материалом, что исключает выброс наружу воздуха, вследствие чего улучшаются санитарно-гигиенические условия обслуживающего персонала.

Отсутствие в предлагаемой разработке матерчатого пылеуловителя и соответственно исключение отвода части отработанного воздуха наружу из системы аспирации в результате применения замкнутой пневмосепарирующей системы обусловливает также улучшение санитарно-гигиенических условий обслуживающего персонала.

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 фиг.1 представлено предлагаемое пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, а на фиг.2 - пересечение пневмосепарирующего канала перепускным каналом, сечение А-А.

Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, включающее две пневмосепарирующие системы, состоит из диаметрального вентилятора 1, воздухоподводящих каналов 2 и 3, пневмосепарирутощих каналов 4 и 5, отстойных камер 6 и 7 с механизмами 8 и 9 вывода легких примесей и воздухоподводящей камеры 10. Питающим приспособлением первой пневмосепарирующей системы являются питатель 11, зернопроводящий канал 12 и окно 13, выполненное в стенке, разделяющей пневмосепарирующий канал 4 и зернопроводящий канал 12. В окне 14 пневмосепарирующего канала 5 второй пневмосепарирующей системы выполнено питающее приспособление 15. Выходное сечение пневмосепарирующих каналов 4 и 5 перекрывается соответственно выводящими клапанами 16 и 17. Нагнетательный патрубок диаметрального вентилятора 1 соединен с воздухоподводящим каналом 2, его выходное сечение - с нижним участком пневмосепарирующего канала 4, а концевая часть последнего введена в отстойную камеру 6. Входное сечение воздухоподводящего канала 3 присоединено к выходному окну отстойной камеры 6, его выходное сечение - к нижней части пневмосепарирующего канала 5, а концевой участок последнего сопряжен с входным окном отстойной камеры 7. Всасывающее окно диаметрального вентилятора 1 примыкает к воздухоподводящей камере 10, а ее входное сечение соединено с выходным сечением отстойной камеры 7. В первой пневмосистеме отстойная камера 6 расположена над отстойной камерой 7 второй пневмосистемы и нижней частью входит в ее верхнюю часть, а нижняя часть выходного сечения воздухоподводящего канала 2 первой пневмосистемы с верхней частью входного сечения воздухоподводящего канала 3 второй пневмосистемы сообщена перепускным каналом 18, причем его начальный участок пересекает концевую часть пневмосепарирующего канала 4 первой пневмосистемы. На кромке стенки 19, отделяющей воздухоподводящий канал 2 от перепускного канала 18, закреплена регулировочная заслонка 20, в воздухоподводящем канале 4 - регулировочная заслонка 21. Перепускной канал 18 в виде отдельных соединительных каналов 22 пересекает нижнюю часть пневмосепарирующего канала 4. Решетная часть 23 показана условно.

Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины работает следующим образом.

Воздух, приводимый в движение диаметральным вентилятором 1, по воздухоподводящему каналу 2 подается в пневмосепарирующий канал 4. В то же время подлежащий очистке зерновой материал питателем 11 вводится в зернопроводящий канал 12, а из него через окно 13 подается в пневмосепарирующий канал 4, в котором из зернового материала выделяются легкие примеси и потоком воздуха выносятся в отстойную камеру 6, осаждаются в ней и механизмом 9 выводятся за пределы пневмосистемы. Очищенный от легких примесей зерновой материал выводящим клапаном 16 выводится на решетную часть 22, обрабатывается ею, а затем питающим приспособлением 15 через окно 14 вводится в пневмосепарирующий канал 5, в котором зерновой материал повторно подвергается воздействию потока воздуха, подводимого из отстойной камеры 6 и перепускного канала 18 воздухоподводящим каналом 3. При этом щуплое и дробленое зерно, не выделенное в пневмосепарирующем канале 4 и решетной частью 22, выносится в отстойную камеру 7, осаждаются в ней и механизмом 9 выводится наружу. Очищенное зерно из пневмосепарирующего канала 5 выводящим клапаном 17 отводится наружу. Очищенный в отстойной камере 7 воздух поступает в воздухоподводящую камеру 10, а из нее - к диаметральному вентилятору 1 для последующего использования в технологическом процессе очистки зернового материала.

Высокого качества очистки зернового материала в пневмосепарирующих каналах 4 и 5 добиваются регулированием скорости воздуха в них установкой в соответствующее положение заслонок 20 и 21. Вначале требуемая величина скорости воздуха в пневмосепарирующем канале 4 системы первой очистки устанавливается изменением проходного сечения данного канала поворотом заслонки 21. Далее для обеспечения требуемой величины скорости воздуха в пневмосепарирующем канале 3 устанавливают в соответствующее положение заслонку 20, при этом осуществляется перетекание в систему второй очистки воздуха через перепускной канал 18, минуя пневмосепарирующий канал 4.

Преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является повышение качества очистки зернового материала, уменьшение удельных энергоемкости процесса пневмосепарации и металлоемкости машины и улучшение санитарно-гигиенических условий труда.

Литература
1. Окнин B. C. , Горбачев Н.В., Терехин А.А., Соловьев В.М. Машины для послеуборочной обработки зерна. -М.: Агропромиздат, 1987, -238 с.

2. А. с. 860889 СССР, МКИ 3 В 07 В 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 - 6.11.79// Открытия. Изобретения. - 1981. - 33.-С. 31.

3. А. с. 1488030 СССР, МКИ 4 В 07 В 4/02. Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины/ Ю.П. Полунин, А.П. Грабельковский, А.А. Гехтман, В. П. 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. -С. 45.

Предлагаемое изобретение предназначено для разделения сыпучих материалов с помощью воздушных потоков и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, в мукомольно-элеваторной и комбикормовой отраслях промышленности для очистки и сортировки зерна. В пневмосепарирующем устройстве зерноочистительной машины отстойная камера первой пневмосистемы расположена над отстойной камерой второй пневмосистемы и входит в ее верхнюю часть, всасывающее окно диаметрального вентилятора с отстойной камерой второй пневмосистемы сообщено посредством воздухоподводящей камеры, а нижняя часть выходного сечения воздухоподводящего канала первой пневмосистемы с верхней частью входного сечения воздухоподводящего канала второй пневмосистемы сообщена перепускным каналом, причем его начальный участок пересекает концевую часть пневмосепарирующего канала первой аспирации. Заявленное изобретение позволяет повысить качество очистки зернового материала. 2 ил.

Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, включающее две пневмосепарирующих системы с отстойными камерами, пневмосепарирующими и воздухоподводящими каналами, диаметральный вентилятор с всасывающим окном и нагнетательным патрубком, установленный между пневмосепарирующими системами, разгрузочные приспособления, расположенные в стенках пневмосепарирующих каналов, приспособления для вывода зерна и примесей, отличающееся тем, что в первой пневмосистеме отстойная камера расположена над отстойной камерой второй пневмосистемы и входит в ее верхнюю часть, всасывающее окно диаметрального вентилятора с отстойной камерой второй пневмосистемы сообщено посредством воздухоподводящей камеры, а нижняя часть выходного сечения воздухоподводящего канала первой пневмосистемы с верхней частью входного сечения воздухоподводящего канала второй пневмосистемы сообщена перепускным каналом, причем его начальный участок пересекает концевую часть пневмосепарирующего канала первой пневмосистемы.