УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНОВОЙ СМЕСИ Российский патент 2003 года по МПК B07B4/02 A01F12/44 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, а также в мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности для очистки и сортирования зерна.

Известна зерноочистительная машина, содержащая пневмосепарирующее устройство, включающее две замкнутые аспирационные системы, каждая из которых имеет диаметральный вентилятор, воздухоподводящий и аспирационный каналы, осадочную камеру, заслонку для регулирования скорости в аспирационном канале, питающие и разгрузочные приспособления и решетный стан, расположенный под пневмосепарирующим устройством [1].

Существенным недостатком данной зерноочистительной машины СМ-4 является повышенный общий и удельный (отнесенный к единице массы обработанного зернового материала) расход энергии, вследствие применения двух диаметральных вентиляторов. Значительная энергоемкость процесса пневмосепарации обусловливается также тем, что очистка запыленного воздуха производится в пылеотделителе (фильтре), имеющем высокое аэродинамическое сопротивление. Кроме того, часть пыли через поры фильтра может поступать наружу, а при обработке зернового материала на решетном стане создается дополнительное пыление возле машины. Все это ухудшает санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала. Наряду с этим устройство имеет сложную разветвленную аспирационную сеть, что увеличивает металлоемкость, усложняет конструкцию и эксплуатацию машины.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится устройство для разделения зерновой смеси, включающее замкнутые аспирационные системы с диаметральным вентилятором, всасывающее окно которого непосредственно соединено с осадочными камерами, а его нагнетательное окно с воздухоподводящими каналами аспирационных систем, питающими и разгрузочными приспособлениями, и решетную часть, расположенную под аспирационными системами [2] - прототип.

Наличие в данном устройстве одного диаметрального вентилятора обусловливает снижение энергоемкости процесса пневмосепарации. Однако диаметральный вентилятор размещен в верхней части устройства над осадочными камерами. Поэтому для подвода воздуха в нижнюю часть аспирационных каналов наряду с горизонтальными участками воздухоподводящие каналы имеют вертикальные участки, расположенные параллельно аспирационным каналам, вследствие чего существенно удлиняются воздухоподводящие каналы, которые присоединяются к аспирационным каналам под углом 180^o(т.е. образуют они U-образные колена). По этой причине возрастают гидравлические потери давления воздушного потока на трение воздуха о стенки воздухоподводящих каналов и на преодоление местных сопротивлений в U-образных коленах [3, 4], а поэтому увеличивается мощность на создание потока воздуха, а следовательно, и удельные энергозатраты на обработку зернового материала. Кроме того, другим недостатком устройства является невозможность регулирования скорости воздуха в аспирационных системах независимо друг от друга, что приводит к снижению качества продуктов разделения. В остальном данное устройство для разделения зерновой смеси по конструкции подобно аналогу, а потому протекающие процессы в ней подобны процессам, происходящим в аналоге. Поэтому данная машина имеет те же недостатки, что и аналог.

Сущность предлагаемой разработки состоит в том, что у известного устройства для разделения зерновой смеси диаметральный вентилятор вынесен за пределы осадочных камер и его всасывающее окно сообщается с последними посредством соединительного воздуховода и расширительной камеры, а с жалюзийной стенкой воздухоподводящий канал второй аспирации проходит под решетной частью, которая располагается в камере, сообщающейся через всасывающий патрубок с осадочной камерой 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.

Вынесение за пределы осадочных камер диаметрального вентилятора исключает из конструкции устройства для разделения зерновой смеси применение удлиненных петлеобразных контуров, вследствие чего снижается сопротивление движению воздуха, то есть потери давления. Поскольку потребная на привод диаметрального вентилятора мощность пропорциональна потерям давления воздушного потока [3] , то у предлагаемого устройства снижается потребная мощность на привод вентилятора и тем самым уменьшается удельный (на единицу массы обрабатываемого зернового материала) расход энергии.

При соединении всасывающего окна диаметрального вентилятора с осадочными камерами посредством соединительного воздуховода и расширительной камеры достигается организованный подвод воздушного потока к вентилятору, что обусловливает улучшение аэродинамических показателей диаметрального вентилятора, а также снижение аэродинамического сопротивления аспирационной системы и тем самым уменьшение удельного расхода энергии.

При прохождении с жалюзийной стенкой воздухоподводящего канала второй аспирации под решетной частью обеспечивается подвод воздушного потока под решето. Под воздействием воздушного потока зерновой материал на решете послойно сжижается, в верхний горизонт "всплывают" легкие и соломистые примеси, а в нижнем горизонте оказываются дробленые, битые, щуплые и полноценные зерна, имеющие меньшую парусность. В результате этого улучшаются условия выделения дробленых, битых, щуплых и полновесных зерен от легких и соломистых примесей на решете, что в конечном итоге сказывается на улучшении качества очистки зерна.

В результате того, что решетный стан располагается в камере, при обработке зернового материала уменьшается поступление пыли наружу. Далее, благодаря тому, что через всасывающий патрубок камера, в которой располагается решетный стан, сообщается с осадочной камерой первой аспирации, под действием разряжения в последнем обеспечивается отсос и отвод пылевидных примесей в аспирационную систему и осаждение их в ней. Кроме того, в предлагаемой разработке отсутствует матерчатый пылеуловитель и соответственно исключается отвод части отработанного воздуха наружу из системы аспирации в результате применения исключительно замкнутой аспирационной системы. Все это обусловливает улучшение санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала.

Наличие в нагнетательном патрубке диаметрального вентилятора поворачиваемого делителя и установка в воздухоподводящем канале второй аспирации дроссельной заслонки обусловливает независимое регулирование скорости воздуха в аспирационных каналах, что приводит к повышению качества очистки зернового материала.

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 устройства для разделения зерновой смеси, общий вид.

Устройство для разделения зерновой смеси представляет две замкнутые аспирационные системы и состоит из диаметрального вентилятора 1, воздухоподводящих 2 и 3 и аспирационных 4 и 5 каналов, осадочных камер 6 и 7 с устройствами 8 и 9 вывода легких примесей, соединительного воздуховода 10 и расширительной камеры 11. В окне 12 аспирационного канала 4 установлен питающий механизм 13, а в выходном сечении канала - клапан 14. Аспирационный канал 5 имеет питающее окно 15, а в выходном сечении данного канала установлен клапан 16. Нагнетательный патрубок 17 вентилятора 1 делителем 18 разделен на два канала, соединенных с воздухоподводящими каналами 2 и 3, которые, в свою очередь, соединены с нижней частью аспирационных каналов 4 и 5, верхние сечения которых введены в осадочные каморы 6 и 7. Расширительная камера 11 и соединительный воздуховод 10 последовательно размещены между всасывающим окном вентилятора 1 и камерами 6 и 7. На схеме также показана условно решетная часть, состоящая из решета 19 и выводного лотка 20. Воздухоподводящий канал 3 второй аспирации проходит под решетной частью и имеет жалюзийную стенку 21, расположенную непосредственно под решетом 19. Решетная часть располагается в камере 22, сообщающееся через всасывающий патрубок 23 с осадочной камерой 6 первой аспирации. В отводе канала 3 установлена дроссельная заслонка 24.

Устройство для разделения зерновой смеси работает следующим образом.

Создаваемый диаметральным вентилятором 1 поток воздуха по воздухоподводящим каналам 2 и 3 нагнетается соответственно в аспирационные каналы 4 и 5. Питающим механизмом 13 в канал 4 вводится зерновая смесь, в котором из нее выделяются легкие примеси и потоком воздуха выносятся в осадочную камеру 6, осаждаются в ней и устройством 8 выводятся наружу. Очищенная от легких примесей зерновая смесь выводным клапаном 14 подается на решето 19. Одновременно с этим через жалюзийную стенку 21 канала 3 под решето 19 осуществляется подвод воздушного потока. Под воздействием воздушного потока зерновой материал на решете 19 послойно сжижается, в верхний горизонт "всплывают" не выделенные в канале 4 легкие и соломистые примеси, которые сходом поступают на выводной лоток 20, а дробленые, битые, щуплые и полноценные зерна, имеющие меньшую парусность, оказываются в нижнем горизонте и соответственно проходом через решето 19, далее транспортируясь потоком воздуха по жалюзийной стенке 21, поступают в канал 5 через питающее окно 15. В канале 5 дробленые, битые и щуплые зерна потоком воздуха выносятся в осадочную камеру 7, осаждаются в ней и устройством 9 выводятся за пределы машины. Очищенное зерно из аспирационного канала 5 клапаном 16 отводится наружу. Пылевидные примеси из камеры 22, где располагается решетная часть, через всасывающий патрубок 23 отсасываются в осадочную камеру 6 под действием разряжения в последнем, а потом осаждаются в ней. Воздух, очищенный в осадочных камерах 6 и 7, по соединительному воздуховоду 10 поступает в расширительную камеру 11, а из нее поступает к диаметральному вентилятору 1 для последующего использования.

Рациональный режим функционирования аспирационных систем достигается установкой в соответствующее положение делителя 18 и дроссельной заслонки 24.

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

Литература
1. Машины для послеуборочной обработки зерна / Б.С. Окнин, И.В. Горбачев, А.А. Терехин, В.М. Соловьев. - М.: Агропромиздат, 1987, с. 38-42.

2. А.с. 969335 СССР, МКИ 3 В 07 В 4/02. Устройство для разделения зерновой смеси воздушным потоком / Н.П. Сычугов, А.И. Бурков, Н.И. Одинцов. - 3232716/29-03; Заяв. 06.01.81 // Открытия. Изобретения, 1982, 40 - прототип.

3. Калинушкин М.П. Вентиляторные установки. - М.: Высшая школа, 1979. - 223 с.

4. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. П.Г. Киселева. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1972. - 312 с.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, а также в мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности для очистки и сортирования зерна. Устройство для разделения зерновой смеси включает замкнутые аспирационные системы с диаметральным вентилятором, вынесенным за пределы осадочных камер, всасывающее окно которого сообщается с последними посредством соединительного воздуховода и расширительной камеры, а нагнетательное окно соединено с воздухоподводящими каналами аспирационных систем, с питающими и разгрузочными приспособлениями, решетная часть, расположенная под аспирационными системами, при этом воздухоподводящий канал второй аспирации с жалюзийной стенкой проходит под решетной частью, которая располагается в камере, сообщающейся через всасывающий патрубок с осадочной камерой первой аспирации. Заявленное изобретение позволяет повысить качество очистки зернового материала, уменьшить энергоемкость процесса пневмосепарации. 1 ил.

Устройство для разделения зерновой смеси, включающее замкнутые аспирационные системы с диаметральным вентилятором, нагнетательное окно которого соединено с воздухоподводящими каналами аспирационных систем, осадочными камерами, питающими и разгрузочными приспособлениями, и решетную часть, расположенную под аспирационными системами, отличающееся тем, что диаметральный вентилятор вынесен за пределы осадочных камер и его всасывающее окно сообщается с последними посредством соединительного воздуховода и расширительной камеры, а с жалюзийной стенкой воздухоподводящий канал второй аспирации проходит под решетной частью, которая располагается в камере, сообщающейся через всасывающий патрубок с осадочной камерой первой аспирации.