ПНЕВМОСИСТЕМА ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2003 года по МПК B07B4/02 A01F12/44 

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

Известна пневмосистема зерноочистительной машины, включающая диаметральный вентилятор, установленный в осадочной камере криволинейного профиля, воздухоподводящий с регулятором расхода воздуха и пневмосепарирующий с питающим окном каналы, разделенные стенкой, причем пневмосепарирующий канал верхней частью сообщается с осадочной камерой, а нижней частью - с воздухоподводящим каналом, сообщающимся через вентилятор с осадочной камерой и отводящие устройства [1].

Недостатком данного устройства является низкое качество очистки зерновой смеси, потери зерновых примесей (щуплое, дробленое и вынесенная часть полновесного зерна). Это объясняется тем, что зерновая смесь в пневмосепарирующий канал вводится через питающее окно сплошным потоком, т.е. практически имеет ту же концентрацию, что и в состоянии покоя, а разрыхление смеси происходит лишь у противоположной от питающего устройства стенки канала. Кроме того, при увеличении удельной подачи зерновой смеси длина струи сплошного потока увеличивается и происходит сгруживание зерновой смеси на стенке пневмосепарирующего канала, расположенной напротив питающего устройства. Поэтому основная часть воздуха проходит через разрыхленную часть зернового потока вследствие того, что она имеет меньшее сопротивление движению воздуха. В результате отмеченного воздушный поток на зерновую смесь воздействует в узкой по глубине части канала, что значительно ухудшает качество очистки. В то же время увеличение скорости воздуха в данной части канала приводит к выносу зерновой примеси (щуплого, дробленого и части полновесного зерна) в осадочную камеру. Вынос зерновой примеси вместе с легкими сорными примесями и вывод их отводящим устройством за пределы машины ведет к потерям зерновой части. Далее, при сепарировании зерновой смеси (особенно имеющей повышенные влажность и удельную подачу) легкие сорные примеси, находящиеся в нижнем или среднем слоях зернового потока, из-за множества хаотических столкновений между собой и зерном через межзерновое расстояние не выделяются воздушным потоком, а выводятся с обработанным продуктом. При увеличении скорости воздушного потока в пневмосепарирующем канале до значений скорости витания зерна и выше (т.е. при интенсификации процесса пневмосепарации) плотность зернового потока снижается, зерновой поток приводится в псовдоожиженное состояние. Благодаря этому увеличивается межзерновое расстояние в потоке, в результате чего улучшаются условия выделения легких сорных примесей из нижнего и среднего слоев и повышается чистота обработанного зерна (увеличивается эффект очистки). Однако увеличение скорости воздушного потока в пневмосепарирующем канале приводит к значительному выносу зерновой примеси в отходы.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится пневмосистома зерноочистительной машины, включающая осадочную камеру криволинейного профиля с диаметральным вентилятором, воздухоподводящий канал с регулятором расхода воздуха, сообщенный через диаметральный вентилятор с осадочной камерой, пневмосепарирующий канал с питающим приспособлением, сообщенный верхней частью через выводной диффузор с осадочной камерой, а нижней - с воздухоподводящим каналом, отводящие приспособления зерна и легкой фракции, выполненное в виде двух камер осаждения, разделенных перегородкой с закрепленной шарнирно на ее конце поворотно-раздвижной стенкой, перепускной канал, один конец которого сообщен с воздухоподводящим каналом, а другой - с осадочной камерой выше камер осаждения, поворотную заслонку, установленную в месте сообщения перепускного и воздухоподводящего каналов, направляющие пластины, расположенные в месте сообщения перепускного канала и осадочной камеры, осадитель, установленный в осадочной камере под диаметральным вентилятором и выполненный изогнутым [2] - прототип.

Повышение качества сепарации зерновой смеси в известном устройстве достигается интенсификацией процесса пневмосепарации, которая обусловливает приведение поступающей в пневмосепарирующий канал зерновой смеси в псевдоожиженное состояние. Благодаря этому происходит более эффективное выделение легких сорных примесей не только из среднего, но и нижнего слоя подаваемой в канал зерновой смеси. В результате этого чистота выхода очищенного зерна повышается (качество сепарации повышается). Это связано с тем, что существенно уменьшается объемная концентрация зерновой смеси (увеличивается межзерновое расстояние) и вероятность взаимных столкновений компонентов. При таком способе сепарации зерновой смеси в осадочную камеру кроме легких сорных примесей выносятся и зерновые примеси (дробленое и щуплое зерно, а также часть полноценного зерна), наименее ценного по семенным и продовольственным показателям. В осадочной камере отходы разделяют на фракции зерновых и легких сорных примесей. В осадочной камере вынесенные зерновые примеси (дробленое, щуплое и часть полноценного зерна), отличающиеся от легких сорных примесей аэродинамическими качествами, за счет действия центробежных сил движутся сосредоточенно возле криволинейной стенки, а воздух, поступающий по перепускному каналу из воздухоподводящего канала, выделяет и выносит из слоя зерновых примесей легкие сорные примеси, благодаря чему обеспечивается качественное разделение.

Однако при сепарировании зерновой смеси трудноосаждаемые в осадочной камере пылевидные примеси захватываются лопатками диаметрального вентилятора и вместе с воздушным потоком подаются через воздухоподводящий канал в пневмосепарирующий канал навстречу очищенной фракции зерна. Часть пылевидных примесей захватывается зернами очищенной фракции и выносится вместе с очищенной фракцией зерна наружу. Это ухудшает эффект очистки зерновой смеси. Кроме того, часть пылевидных примесей поступает также наружу через неплотности нагнетательного тракта пневмосистемы зерноочистительной машины. Вследствие этого в зоне работы машины создается повышенная запыленность воздуха, а это ведет к ухудшению санитарно-гигиенических условий работы обслуживающему персоналу. Для качественного же осаждения пылевидных примесей в осадочной камере требуется снижение скорости течения воздушного потока в последнем до минимальных значений, что обусловливает значительное увеличение габаритных размеров осадочной камеры, а соответственно металлоемкости машины.

Далее, наличие перепускного канала, один конец которого сообщен с воздухоподводящим каналом, а другой - с осадочной камерой выше камер осаждения, увеличивает металлоемкость, усложняет конструкцию и эксплуатацию машины.

Следующим недостатком данного устройства является невозможность независимого регулирования скорости воздуха в пневмосепарирующем канале и в зоне фракционного разделения легких отходов, что приводит к снижению качества очистки зерна и выделения зерновых примесей.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в известной пневмосистеме зерноочистительной машины осадочная камера имеет расположенное выше камер осаждения впускное окно, снабженное поворотной заслонкой и установленными в нем поворотными направляющими пластинами, а пневмосепарирующий и воздухоподводящий каналы разделены отводной камерой с входным жалюзийным участком, расположенным у криволинейной стенки выхлопного диффузора диаметрального вентилятора, и отсасывающим окном в ее нижней части.

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.

Наличие лишь впускного окна, расположенного выше камер осаждения, и обеспечивающего поступление в зону криволинейной стенки осадочной камеры воздушного потока для более качественного фракционного разделения отходов перед поступлением их в камеры осаждения, обусловливает малую металлоемкую, простую в обслуживании и эксплуатации конструкцию пневмосистемы зерноочистительной машины.

Поворотные направляющие пластины, установленные во впускном окне, позволяют создать равномерную структуру и организованное направление истечения в осадочную камеру воздушного потока, необходимого для достижения высокого эффекта разделения легких примесей от зерновой части.

Поворотная заслонка впускного окна обеспечивает рациональную подачу количества воздуха через данное окно в зону фракционного разделения отходов, необходимого для качественного разделения легких примесей от зерновой части, позволяет производить более быструю настройку скоростного режима в зоне фракционного разделения легких отходов независимо от скорости воздуха в пневмосепарирующем канале.

Снабжение пневмосистемы зерноочистительной машины отводной камерой, установленной между пневмосепарирующим и воздухоподводящим каналами, обусловливает малую металлоемкость машины, обеспечивает прием трудноосаждаемых в осадочной камере пылевидных примесей до поступления их в зону сепарации зернового материала, тем самым исключается загрязнение данными примесями очищенного зерна, что повышает эффект очистки обрабатываемого материала.

Наличие у отводной камеры входного жалюзийного участка, расположенного у криволинейной стенки выхлопного диффузора диаметрального вентилятора обеспечивает эффективное вылавливание трудноосаждаемых в осадочной камере пылевидных примесей. Это происходит потому, что пылевидные примеси, пройдя ротор вентилятора, отбрасываются центробежными силами к периферии и, двигаясь возле криволинейной стенки выхлопного диффузора вентилятора, через входной жалюзийный участок поступают в отводную камеру. Выполнение входного участка жалюзийным уменьшает турбулизацию воздушного потока в данной зоне, что улучшает отвод пылевидных примесей.

Отсасывающее окно, расположенное в нижней части отводной камеры, служит для удаления пылевидных примесей вместе с частью воздуха за пределы машины. В результате удаления части воздуха (6...12% от общего количества генерируемого воздушного потока) с пылью во всей замкнутой пневмосистеме создается разрежение, что обусловливает снижение пыления возле машины и соответственно улучшение санитарно-гигиенических условий обслуживающему персоналу. Кроме того, отвод трудноосаждаемых в осадочной камере пылевидных примесей вместе с частью воздуха наружу практически исключает турбулизацию воздушного потока в выхлопном диффузоре диаметрального вентилятора возле входного жалюзийного участка отводного канала. Вследствие этого существенно повышается эффективность отвода пылевидных примесей из пневмосистемы наружу.

Таким образом, при работе предлагаемой пневмосистемы зерноочистительной машины достигается положительный эффект, значительно превышающий эффект прототипа, а новая совокупность признаков заявляемого устройства обладает существенными отличиями.

На чертеже представлена схема пневмосистемы зерноочистительной машины, продольно-вертикальный вид.

Пневмосистема зерноочистительной машины содержит диаметральный вентилятор 1, установленный в осадочной камере 2 криволинейного профиля, воздухоподводящий канал 3 с регулятором 4 расхода воздуха, сообщенный через вентилятор 1 с камерой 2, пневмосепариующий канал 5 с питающим приспособлением 6, сообщенный верхней частью через выводной диффузор 7 с камерой 2, а нижней - с каналом 3, отводящие приспособления зерна 8 и легкой фракции. Отводящее приспособление зерна и легкой фракции выполнено в виде двух камер 9 и 10 осаждения, разделенных перегородкой 11 с шарнирно закрепленной на ее конце поворотно-раздвижной стенкой 12. В камере 9 установлено отводящее приспособление 13 для вывода зерновой части, в камере 10 - отводящее приспособление 14 для вывода легких сорных примесей. Осадочная камера 2 имеет расположенное выше камер осаждения 9 и 10 впускное окно 15, снабженное поворотной заслонкой 16 и установленными в нем поворотными направляющими пластинами 17. В камере 2 под вентилятором 1 установлен осадитель 18, выполненный изогнутым. Пневмосепарирующий 5 и воздухоподводящий 3 каналы разделены отводной камерой 19 с входным жалюзийным участком 20, расположенным у криволинейной стенки выхлопного диффузора диаметрального вентилятора 1, и отсасывающим окном 21 в ее нижней части.

Пневмосистема зерноочистительной машины работает следующим образом.

Исходный зерновой ворох через питающее окно 6 поступает в пневмосепарирующий канал 5. Воздушный поток, создаваемый диаметральным вентилятором 1 и регулируемый регулятором расхода воздуха 4, по воздухоподводящему каналу 3 поступает в пневмосепарирующий канал 5 навстречу подаваемому зерновому вороху. Воздушный поток выделяет из зернового вороха легкие примеси и выносит их в осадочную камеру 2. В осадочную камеру 2 в результате интенсификации пневмосепарации выносится также щуплое, битое, дробленое зерно и часть полновесного зерна. В осадочной камере 2 зерновая часть (дробленое, битое, щуплое и полновесное зерно), отличающаяся массой от легких сорных примесей, за счет действия центробежных сил движется сосредоточенно возле криволинейной стенки. Воздушный поток, поступающий через впускное окно 15 в осадочную камеру 2, выделяет и выносит из слоя зерновой части, движущейся возле криволинейной стенки осадочной камеры 2, легкие сорные примеси в камеру 10 осаждения, где происходит осаждение последних. Очищенная зерновая часть от легких сорных примесей за счет инерционно-гравитационных сил поступает в камеру 9 осаждения. Неосевшие в камере 10 осаждения легкие сорные примеси и движущиеся вместе с воздушным потоком к вентилятору 1, проходя под осадителем 18, меняют траекторию движения и по инерции выпадают в камеру 10 осаждения, а воздух поступает к вентилятору 1. Вместе с воздухом к вентилятору 1 поступают трудноосаждаемые в осадочной камере 2 пылевидные примеси, которые пройдя ротор вентилятора 1, отбрасываются центробежными силами к периферии и, двигаясь возле криволинейной стенки выхлопного диффузора вентилятора 1 через входной жалюзийный участок 20, попадают в отводную камеру 19. Пылевидные примеси из каморы 19 через отсасывающее окно 21 вместе с частью воздуха удаляются за пределы машины. Отсасывающее окно 21 через патрубок соединяется с централизованной воздушной системой зерноочистительно-сушильного комплекса. Продукты фракционного разделения в осадочной камере 2 из камер 9 и 10 осаждения выводятся отводящими приспособлениями 13 и 14. Очищенное зерно выводится из пневмосистемы через отводящее приспособление 8. Подачу потребного количества воздуха в пновмосепарирующий канал 2 устанавливают регулятором 4 расхода воздуха, а поворотной заслонкой 16 устанавливают такое соотношение обновляемого и циркулирующего в пневмосистеме воздушного потока, которое обеспечивает максимально возможный технологический эффект в зоне фракционного разделения отходов и вывода пылевидных примесей за пределы машины. Установкой поворотных направляющих пластин 17 в необходимое положение к направлению движения отходов достигается высокий эффект разделения последних. Четкое выделение зерновой части из легких примесей осуществляется поворотно-раздвижной стенкой 12 выбором оптимального положения незакрепленного конца стенки 12 по отношению к зоне фракционного разделения отходов поворотом ее относительно оси закрепленного конца и перемещением раздвижной части.

Преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является повышение качества очистки зернового материала, снижение металлоемкости машины и улучшение санитарно-гигиенических условий обслуживающему персоналу.

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 11.08.79//Открытия. Изобретения. - 1981. - 27.

2. А. с. 1623736 Россия, МКИ 5 В 07 В 4/00. Пневмосистема зерноочистительной машины /Н.П. Сычугов, А.И. Бурков, В.Е. Саитов, Н.В. Жолобов, Ю.П. Полунин, Н.И. Грабельковский, А.А. Гехтман, В.В. Антюхин. - 4649019/03; Заявлено 13.02.89//0ткрытия. Изобретения. - 1991. - 4. - прототип.

Изобретение предназначено для очистки зерновых смесей воздушным потоком и может быть использовано при переработке зерна в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности. В пневмосистеме зерноочистительной машины осадочная камера имеет расположенное выше камер осаждения впускное окно, снабженное поворотной заслонкой и установленными в нем поворотными направляющими пластинами, а пневмосепарирующий и воздухоподводящий каналы разделены отводной камерой с входным жалюзийным участком, расположенным у криволинейной стенки выхлопного диффузора диаметрального вентилятора, и отсасывающим окном в ее нижней части. Заявленное изобретение позволяет повысить качество сепарации зерновой смеси. 1 ил.

Пневмосистема зерноочистительной машины, включающая осадочную камеру криволинейного профиля с диаметральным вентилятором, воздухоподводящий канал с регулятором расхода воздуха, сообщенный через диаметральный вентилятор с осадочной камерой, пневмосепарирующий канал с питающим приспособлением, сообщенный верхней частью через выводной диффузор с осадочной камерой, а нижней - с воздухоподводящим каналом, отводящее приспособление зерна и легкой фракции, выполненное в виде двух камер осаждения, разделенных перегородкой с шарнирно закрепленной на ее конце поворотно-раздвижной стенкой, осадитель, установленный в осадочной камере под диаметральным вентилятором и выполненный изогнутым, отличающаяся тем, что осадочная камера имеет расположенное выше камер осаждения впускное окно, снабженное поворотной заслонкой и установленными в нем поворотными направляющими пластинами, а пневмосепарирующий и воздухоподводящий каналы разделены отводной камерой с входным жалюзийным участком, расположенным у криволинейной стенки выхлопного диффузора диаметрального вентилятора, и отсасывающим окном в ее нижней части.