ЗАМКНУТЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2003 года по МПК A01F12/44 B07B4/02 

Изобретение относится к устройствам для очистки от примесей и сепарации сыпучих материалов на фракции, частицы которых имеют различные значения параметров, характеризующих их аэродинамические свойства, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства (например, в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности при очистке и сепарации зерновых смесей).

Известен пневматический сепаратор, предназначенный для выделения легких примесей из зерновой смеси и включающий пневмосепарирующий канал с загрузочным приспособлением; вентилятор с улиткообразным кожухом, нагнетательный патрубок которого расположен соосно с пневмосепарирующим каналом и сопряжен с ним; делители, параллельные оси пневмосепарирующего канала; сборники частиц тяжелой и легкой фракций [1]. С целью снижения энергоемкости процесса очистки зерновой смеси за счет уменьшения сопротивления движению потока воздуха в пневмосепарирующем канале, сборник частиц тяжелой фракции установлен соосно с пневмосепарирующим каналом - под нагнетательным патрубком вентилятора, а делители расположены в сборнике частиц тяжелой фракции и прилегают торцами к криволинейной поверхности сопряжения нагнетательного патрубка вентилятора с пневмосепарирующим каналом.

Недостаток данного пневматического сепаратора обусловливается тем, что ему присуща высокая энергоемкость процесса очистки зерновой смеси вследствие отвода в атмосферу отработавшего потока воздуха, обладающего кинетической энергией, а также запыленность окружающей среды и невозможность разделения зерна на фракции.

Наряду с отмеченным известен замкнутый пневмосепаратор [2], включающий пневмосепарирующий канал с устройством подачи сыпучего материала, сообщенный верхней частью посредством отвода с осадочной камерой, снабженной воздухоочистителем; диаметральный вентилятор, всасывающее окно которого соединено с выходным осадочной камеры, а выходной диффузор (нагнетательный канал) посредством рециркуляционного канала сообщен с нижней частью пневмосепарирующего канала: канал частичного отвода запыленного воздуха, входной участок которого расположен у внутренней поверхности кожуха нагнетательного патрубка вентилятора в месте сопряжения со стенкой рециркуляционного канала.

Кроме того, канал частичного отвода запыленного воздуха сообщен с отводом пневмосепарирующего канала, при этом входной и выходной участки первого из них сообщены между собой окном, расположенным в смежной стенке пневмосепарирующего и рециркуляционного каналов. При этом выходной участок канала частичного отвода запыленного воздуха образован наружной поверхностью кожуха нагнетательного патрубка вентилятора и обращенной к нему стенкой пневмосепарирующего канала.

По технической сущности и совокупности существенных признаков данный замкнутый пневмосепаратор наиболее близок заявляемому устройству и принят за прототип. При таком конструктивном исполнении прототипа снижается удельный расход энергии и улучшаются санитарно-гигиенические условия обслуживающему персоналу, поскольку поток воздуха, обладающий кинетической энергией, не отводится в атмосферу.

Недостатком прототипа является то, что он выделяет легкие примеси, но не разделяет сепарируемый сыпучий материал на фракции.

Задача, которую необходимо решить, заключается в очистке от легких примесей и разделении сепарируемого сыпучего материала на фракции. Поставленная задача решена с помощью предлагаемого пневматического сепаратора, состоящего из последовательно работающих пневмосистем, в которых поток воздуха генерируется одним диаметральным вентилятором.

На чертеже изображена схема замкнутого пневматического сепаратора.

Замкнутый пневматический сепаратор имеет диаметральный вентилятор 1, пневмосепарирующий канал 2 с окном 3, выполненным в средней части стенки 4 канала 2, обращенной к диаметральному вентилятору 1. К окну 5, размещенному в нижней части пневмосепарирующего канала 2, присоединен рециркулирующий канал 6. Верхняя часть пневмосепарирующего канала 2 соединена с входным патрубком осадочной камеры 7 с жалюзийной решеткой 8 и устройством 9 вывода легких примесей.

В пневмосепарирующем канале напротив окна 3 установлено питающее устройство 10.

Дополнительный пневмосепарирующий канал 11 сепаратора имеет окно 12, а нижняя часть закрытого с торца канала 2 - питающее устройство 13 для ввода обрабатываемого сыпучего материала в дополнительный пневмосепарирующий канал. При этом дополнительный пневмосепарирующий канал 11 расположен с внешней стороны пневмосепарирующего канала 2 и имеет с ним общую разделительную стенку 14. В нижней части внутренней стенки дополнительного пневмосепарирующего канала 11 выполнено окно 15, к которому присоединен дополнительный рециркуляционный канал 16. Верхняя часть дополнительного пневмосепарирующего канала 11 соединена с дополнительной осадочной камерой 17 с размещенными в ней устройством 18 вывода второй фракции очищенного сыпучего материала и жалюзийной решеткой 19. В выходном сечении дополнительного пневмосепарирующего канала 11 установлено разгрузочное устройство 20 отвода первой фракции очищенного сыпучего материала. Входной патрубок 21 диаметрального вентилятора 1 соединен с выходными патрубками 22 и 23 соответственно осадочной камеры 7 и дополнительной осадочной камеры 17, а его выходной патрубок 24 - соответственно с рециркуляционным каналом 6 и дополнительным рециркуляционным каналом 16.

Дополнительные пневмосепарирующий 11 и рециркуляцинный 16 каналы и дополнительная осадочная камера 17 совместно с диаметральным вентилятором 1 образуют дополнительную пневмосепарирующую систему.

Нижняя часть дополнительной осадочной камеры 17 размещена в верхней части осадочной камеры 7. Для регулирования режима работы пневмосепарирующего канала 2 и дополнительного пневмосепарирующего канала 11 на концевой части смежной стенки 25, разделяющей рециркуляционный 6 и дополнительный рециркуляционный 16 каналы, и на верхней кромке стенки 26 дополнительной осадочной камеры 17, примыкающей к диаметральному вентилятору 1, размещены соответственно регулировочные заслонки 27 и 28.

Предлагаемый замкнутый пневматический сепаратор работает следующим образом. Смесь сыпучего материала питающим устройством 10 подается в пневмосепарирующий канал 2, где на нее воздействует восходящий воздушный поток, создаваемый диаметральным вентилятором 1 и поступающий к каналу по рециркуляционному каналу 6. Частицы обрабатываемого сыпучего материала, имеющие критическую скорость, большую скорости воздуха в пневмосепарирующем канале 2, поступают вниз и питающим устройством 13 вводятся в дополнительный пневмосепарирующий канал 11.

Частицы легких воздушно-отделимых примесей, имеющих критическую скорость меньше скорости воздуха в пневмосепарирующем канале 2, выносятся в осадочную камеру 7, в которой под действием инерционной силы, возникающей при движении вдоль жалюзийной решетки 8, и вследствие снижения скорости воздуха выпадают в нижнюю часть камеры и из нее выводятся устройством 9.

Воздух из осадочной камеры 7 с помощью выходного патрубка 22 подводится к входному патрубку 21 диаметрального вентилятора 1. Очищенный от легких примесей сыпучий материал питающим устройством 13 через окно 12 поступает в дополнительный пневмосепарирующий канал 11, в котором подвергается воздействию восходящего потока воздуха, поступающего от диаметрального вентилятора 1 по дополнительному рециркуляционному каналу 16. Частицы сыпучего материала - вторая фракция очищенного материала, имеющие критическую скорость меньше скорости потока воздуха в дополнительном пневмосепарирующем канале 11, выносятся в дополнительную осадочную камеру 17 и благодаря жалюзийной решетке 19 и вследствие снижения скорости воздуха осаждаются, а из камеры с помощью устройства 18 удаляются из пневмосепаратора. Выделенная первая фракция сыпучего материала, частицы которой имеют наибольшую критическую скорость, направляются вниз и из дополнительного пневмосепарирующего канала выводятся разгрузочным устройством 20.

Высокое качество сепарирования сыпучего материала на фракции достигается за счет соответствующей установки регулировочных заслонок 27 и 28, изменяющих скорость потока воздуха в пневмосепарирующем канале 2 и дополнительном пневмосепарирующем канале 11.

Замкнутый пневматический сепаратор может быть применен и для очистки сыпучего зернового материала. В этом случае в пневмосепарирующем канале 2 из сыпучего материала по-прежнему удаляются воздушно-отделимые легкие примеси, а в пневмосепарирующем канале 11 - дробленое и щуплое зерно, т.е. кормовая фракция, а обработанным продуктом является очищенное зерно.

Литература
1. Авт. св. 1232301 (СССР). Пневматический сепаратор зерновой смеси./Н. К. Панкратов, Н.И.Грабельковский, А.А.Гехтман, Н.П.Сычугов, А.И.Бурков, С.М. Куклин. - Заявка от 06.11.84, опубл. в Б.И. 19, 1986.

2. Патент 2130247 (Российская Федерация). Замкнутый пневмосепаратор. /А. И.Бурков, Н.Л.Конышев. - Заявка от 05.03.98, опубл. в Б.И. 14, 1999.

Изобретение предназначено для очистки от примесей и сепарации сыпучих материалов на фракции и может быть использовано при обработке зерна. Сепаратор имеет пневмосепарирующий и дополнительный пневмосепарирующий каналы с устройствами ввода в них сыпучего материала и вывода его фракций. Сепаратор, кроме того, содержит осадочную и дополнительную осадочные камеры с устройством вывода из них частиц выделенных фракций сыпучего материала и жалюзийной решеткой, а также рециркуляционный и дополнительный рециркуляционный каналы и диаметральный вентилятор. Дополнительный пневмосепарирующий канал совместно с дополнительной осадочной камерой, дополнительным рециркуляционным каналом и диаметральным вентилятором образуют дополнительную замкнутую пневмосистему. Пневмосепарирующий канал и дополнительный пневмосепарирующий канал имеют общую разделительную стенку с окном. Нижняя часть дополнительной осадочной камеры размещена в верхней части осадочной камеры. Две последовательно работающие пневмосистемы с одним общим диаметральным вентилятором обеспечивают очистку от примесей и высокое качество разделения сыпучего материала на фракции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Замкнутый пневматический сепаратор, включающий пневмосепарируюший канал с питающим устройством, сообщенный верхней частью с осадочной камерой с устройством вывода легких примесей и установленной в ней решеткой, диаметральный вентилятор, входной патрубок которого соединен с выходным патрубком осадочной камеры, а его выходной патрубок посредством рециркуляционного канала сообщен с нижней частью пневмосепарирующего канала, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными пневмосепарирующим и рециркуляционным каналами и дополнительной осадочной камерой с размещенными в ней устройством вывода второй фракции очищенного сыпучего материала и жалюзийной решеткой, при этом дополнительные пневмосепарирующий и рециркуляционный каналы и дополнительная осадочная камеры совместно с диаметральным вентилятором образуют дополнительную замкнутую пневмосепарирующую систему, причем дополнительный пневмосепарирующий канал расположен с внешней стороны пневмосепарирующего канала и имеет общую с ним разделительную стенку, в нижней части которой выполнено окно, а в нижней части закрытого с торца пневмосепарирующего канала напротив окна установлено питающее устройство для ввода обрабатываемого сыпучего материала в дополнительный пневмосепарирующий канал, при этом в нижней части внутренней стенки дополнительного пневмосепарирующего канала выполнено окно, к которому присоединен дополнительный рециркуляционный канал, а верхняя часть дополнительного пневмосепарирующего канала соединена с дополнительной осадочной камерой с размещенными в ней жалюзийной решеткой и устройством вывода второй фракции очищенного сыпучего материала, причем выходной патрубок дополнительной осадочной камеры соединен с входным патрубком диаметрального вентилятора, выходной патрубок которого присоединен к дополнительному рециркуляционному каналу. 2. Замкнутый пневматический сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что нижняя часть дополнительной осадочной камеры размещена в верхней части осадочной камеры. 3. Замкнутый пневматический сепаратор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что начальная часть смежной стенки, разделяющей рециркуляционные каналы, и верхняя кромка стенки дополнительной осадочной камеры, примыкающей к диаметральному вентилятору, имеют регулировочные заслонки.