СЕПАРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2009 года по МПК B03B5/56 A23N12/02 

Изобретение относится к сепарационному устройству для отделения камней, песка или других загрязнений от промывочной жидкости, несущей сахарную свеклу или другой очищаемый продукт, содержащему

- отделитель, к которому примыкает входное отверстие для ввода промывочной жидкости, несущей продукт и загрязнения, и выходное отверстие для вывода промывочной жидкости, несущей очищенный продукт,

- расположенное в отделителе ротационное решетное сепарационное устройство, которое содержит частично погруженное в промывочную жидкость сито с боковой поверхностью в форме по существу цилиндра или конуса, вращающееся вокруг по существу горизонтальной или немного наклонной к горизонтали оси вращения, так что очищаемый материал может, промываясь, проходить через решетное сепарационное устройство внутри радиуса сита по существу в осевом направлении, а загрязнения проходят сквозь сито вниз, чтобы собираться в отделителе,

- и транспортирующее устройство для отведения отделенных загрязнений из отделителя.

Сепарационные устройства указанного типа предназначены для очистки любых корнеплодов, в частности сахарной свеклы, картофеля и т.п.

В известных сепарационных устройствах отделитель состоит из установленной стационарно ванны, в которой вращается решетное сепарационное устройство. Отделенные загрязнения собираются на дне ванны. Оттуда они должны постоянно отводиться с помощью транспортирующего устройства, так как иначе вращение решетного сепарационного устройства раньше или позже будет блокировано. В известных сепарационных устройствах для отведения отделенных загрязнений предусмотрены скребки, которые действуют в поперечном промежутке между вращающимся решетным сепарирующим устройством и неподвижной ванной и отодвигают из этой области скопившиеся на дне ванны загрязнения. Так как загрязнения состоят в основном из песка и камней, в известных сепарационных устройствах это приводит к существенному износу ванны и транспортирующих устройств. Поэтому блокировку между ванной и транспортирующим устройством, включая решетное сепарационное устройство, предотвращают также путем кратковременных остановок машины.

Задачей изобретения является улучшение сепарационного устройства указанного вначале типа в отношении бесперебойной эксплуатации, требующей как можно более редкого обслуживания.

Согласно изобретению эта задача решена тем, что отделитель расположен с возможностью вращения вокруг по существу горизонтальной или немного наклонной к горизонтали оси вращения и на его внутренней поверхности снабжен транспортирующими карманами для приема загрязнений. Тем самым транспортирующее устройство для отведения отделенных загрязнений становится составной частью отделителя. При простом вращении отделителя загрязнения, скопившиеся в нижней части отделителя, попадают в транспортирующие карманы и при дальнейшем вращении переносятся транспортирующими карманами вверх, где они снова вываливаются из транспортирующих карманов и могут удаляться пригодными транспортирующими средствами. Кроме вращения отделителя не требуется никаких дополнительных приводных механизмов. Так как загрязнения попадают в транспортирующие карманы только под действием силы тяжести, происходит существенно меньший износ, чем в устройствах согласно уровню техники, где загрязнения должны соскабливаться со дна отделителя.

В одной предпочтительной форме реализации вращающийся отделитель и ротационное решетное сепарационное устройство соединены друг с другом без возможности проворачивания. В этом варианте выполнения изобретения транспортирующие карманы расположены в ограниченной в осевом направлении первой со стороны ввода боковой зоне отделителя, и отделитель включает транспортирующее устройство для проведения находящейся вблизи дна промывочной жидкости, содержащей загрязнения, в направлении указанной первой боковой зоны. Благодаря ограничению транспортирующих карманов боковой зоной их можно выполнить меньше и с экономией материалов, причем, кроме того, при опорожнении транспортирующих карманов выпадающие загрязнения ограничены указанной первой боковой зоной. Поэтому следующее, предусмотренное для отведения загрязнений устройство также может быть ограничено боковой зоной и не должно проходить по всей длине отделителя. Дальнейшее отведение загрязнений может проводиться, например, через желоб, который вдается в осевом направлении выше уровня жидкости во внутренний объем снабженной транспортирующими карманами первой боковой зоны и который принимает выпадающие из транспортирующих карманов отделенные загрязнения и уводит их в осевом направлении.

Транспортирующее устройство для проведения промывочной жидкости, несущей загрязнения, в направлении боковой зоны, необходимое для ограничения транспортирующих карманов на первой боковой зоне, простым образом может быть образовано первым шнековым транспортером, расположенным радиально на внутренней поверхности отделителя по существу цилиндрической формы. В простейшем случае такой шнековый транспортер может быть представлен расставленными по спирали перегородками, выступающими радиально внутрь от внутренней поверхности отделителя.

Изобретение можно дополнительно улучшить тем, что радиально внутри первого шнекового транспортера установлен второй шнековый транспортер, отделенный от первого шнекового транспортера промежуточным барабаном, причем второй транспортер сначала перемещает промывочную жидкость, несущую загрязнения, против направления транспортирования первым шнековым транспортером от снабженной транспортирующими карманами первой боковой зоны к находящейся противоположно по оси второй боковой зоне отделителя, который имеет радиальное соединение между зонами обоих шнековых транспортеров, так что промывочная жидкость затем проходит от первого шнекового транспортера к первой, снабженной транспортирующими карманами боковой зоне. Эта мера предпочтительна, в частности, потому, что область первого шнекового транспортера в значительной степени отделена промежуточным барабаном от остального внутреннего объема отделителя, и поэтому подаваемая промывочная жидкость не может смешиваться с остальной промывочной жидкостью и образовывать завихрения.

Особенно благоприятна конструкция, при которой первая снабженная транспортирующими карманами боковая зона имеет входное отверстие для ввода промывочной жидкости, несущей продукт и загрязнения. При этом направление ввода по существу тождественно направлению второго шнекового транспортера, напрямую сообщающегося с протекающей жидкостью на большой части всего расстояния по оси, так что второй шнековый транспортер накладывает на направленный по оси основной поток промывочной жидкости направленный по радиусу наружу (по существу вниз) радиальный компонент.

Особенно выгодным является расположение входного отверстия у первой боковой зоны в сочетании с тем, что промывочная жидкость, перемещаемая первым шнековым транспортером к первой боковой зоне, в первой боковой зоне направляется вверх, так что на поток, направленный вверх, накладывается по существу горизонтальный поток промывочной жидкости, втекающей через входное отверстие. Создающийся тем самым сразу за входным отверстием вертикальный компонент имеет то преимущество, что требующий очистки продукт, входящий через входное отверстие, удерживается вертикальным компонентом полного потока во взвешенном состоянии и перемещается горизонтальным компонентом к решетному сепарационному устройству, в то время как более крупные камни из-за их более высокого удельного веса опускаются вниз против вертикального компонента и поступают в транспортирующие карманы. Таким образом, более крупные камни отделяются за входным отверстием, так что они не входят во внутреннее пространство решетного сепарационного устройства, где они, возможно, будут задерживаться ситом и в конце концов не отделятся от очищаемого материала.

С другой стороны, в решетное сепарационное устройство попадают только песок и самые маленькие камни, которые, опять же, увлекаются потоком, создаваемым обоими шнековыми транспортерами и, таким образом, проводятся, в заключение, к транспортирующим карманам.

В первой предпочтительной форме реализации изобретения сито решетного сепарационного устройства образовано из по существу параллельных оси, расположенных в виде барабана стержней, причем соседние стержни ограничивают соответственно свободное пространство для прохода загрязнений. В частности, при очистке сахарной свеклы такая конструкция имеет преимущество в том, что стержни под действием сахарной свеклы начинают колебаться, благодаря чему отделяются, например, осевшие куски свеклы и загрязнения, которые иначе с течением времени привели бы к забивке решетного сепарационного устройства. Однако недостаток такой формы реализации состоит в том, что относительно много кусков сахарной свеклы все равно проваливаются сквозь стержни.

В альтернативной форме реализации изобретения предусматривается, что сито решетного сепарационного устройства образовано согнутыми перфорированными листами. Это имеет то преимущество, что через отверстия решетного сепарационного устройства проскакивает меньше органических компонентов, т.е. в основном кусков сахарной свеклы. Однако недостаток перфорированных листов состоит в том, что они могут забиваться кусками очищаемого продукта или загрязнениями.

Чтобы устранить этот недостаток, в одном усовершенствовании изобретения предлагается предусмотреть неподвижное, выступающее во внутренний объем вращающегося отделителя скребковое устройство для соскабливания приставших к перфорированным листам материалов.

Далее примеры реализации изобретения подробнее поясняются с помощью чертежей.

На фиг.1 дано схематическое изображение в разрезе сепарационного устройства согласно изобретению;

на фиг.2 - частичный вид в перспективе этого сепарационного устройства в частичном разрезе;

на фиг.3 - вид, как на фиг.1, другой формы реализации изобретения.

Сепарационное устройство, показанное на фиг.1, содержит отделитель 1 по существу в форме барабана, который установлен с возможностью вращения вокруг оси вращения 2. На правой стороне отделителя 1 предусмотрено входное отверстие 3, в которое входит впускная труба 4. Во впускной трубе 4 находится вода, которая здесь служит промывочной жидкостью 5 и которая содержит, с одной стороны, требующий очистки продукт 6, в настоящем случае сахарную свеклу, а с другой стороны, загрязнения 7, в настоящем случае прежде всего камни и песок. На противоположной по оси стороне отделитель 1 снабжен выходным отверстием 8, через которое вода 5, содержащая очищенную сахарную свеклу 6, поступает в выпускную трубу 9.

Внутри отделитель 1 оснащен ротационным решетным сепарирующим устройством 10, которое в простейшем случае состоит из имеющего форму барабана сита 11 и таким образом вращается коаксиально вокруг той же оси вращения 2. Вращающийся отделитель 1 установлен с возможностью вращения на отстойную ванну 13 и закреплен на ней. Отстойная ванна 13 служит также для приема промывочной жидкости, случайно выходящей из отделителя 1.

Сито, показанное на фиг.1, состоит из параллельных оси стержней с промежутками для прохода промывочной жидкости и загрязнений. Направление течения проходящей промывочной жидкости указано стрелками 14. Промывочная жидкость 5 поднимается во внутреннем объеме отделителя 1 до произвольной высоты ниже оси. Таким образом, сито 11 частично погружено в промывочную жидкость 5.

Хотя в показанном примере осуществления решетное сепарационное сито 11 в устройстве 10 имеет форму цилиндрической поверхности с расположенной горизонтально осью вращения 2, изобретение охватывает также сито с почти конусообразной поверхностью, ось вращения которого может быть наклонена к горизонтали, причем угол наклона может составлять, например, 10° или даже больше. Это же справедливо в принципе для формы и наклона отделителя.

Как лучше всего видно на фиг.2, отделитель 1 в поперечной наружной зоне 15 снабжен первым шнековым транспортером 16, который образован расположенными по спирали разделительными металлическим листами 17, выступающими радиально внутрь. По окружности имеющего форму барабана отделителя 1 распределены всего шесть разделительных листов 17. Когда отделитель 1 приводится в движение в направлении вращения 18, то промывочная жидкость 5 поднимается на восходящие стороны отделителя 1 и по разделительным листам 17 проводится в осевом направлении 19 (фиг.1) к транспортирующим карманам в сторону входа. Радиально внутри первого шнекового транспортера 16 отделитель 1 оборудован промежуточным барабаном 20, который проходит в осевом направлении через среднюю часть отделителя 1, не доходя до расположенной со стороны входа первой боковой зоны 21 и не доходя до расположенной со стороны выхода второй боковой зоны 22. В радиальной области внутри промежуточного барабана 20 расположен второй шнековый транспортер, который на чертежах явно не показан. Второй шнековый транспортер перемещает прошедшую через сито 11 промывочную жидкость в направлении стрелки 14 сначала налево вдоль оси в направлении на вторую боковую зону 22. Во второй боковой зоне 22 расположено радиальное соединительное отверстие 24, через которое промывочная жидкость, согласно стрелке 25, поступает из радиальной внутренней зоны 23 второго шнекового транспортера в радиальную наружную зону 15 первого шнекового транспортера 16 и при этом на 180° меняет направление своего осевого течения. Затем промывочная жидкость перемещается в осевом направлении 19 к входной стороне в первую боковую зону 21, где она, согласно стрелкам 26, поворачивает вверх.

Благодаря созданному в первой боковой зоне 21 вертикальному компоненту текущая вверх промывочная жидкость удерживает сахарную свеклу 6, подаваемую промывочной жидкостью 5 в основном направлении транспортировки 27 из впускной трубы 4 через входное отверстие 3, во взвешенном состоянии, так что свекла дальше поступает налево из первой боковой зоны 21 в область решетного сепарационного устройства 10. Однако камни 7, также проходящие через входное отверстие 3, из-за их большего удельного веса опускаются вертикально вниз противоположно текущему вертикально вверх потоку, где они сначала доходят до самой нижней части отделителя 1. В первой боковой зоне 21 отделитель 1 на своей радиальной внутренней поверхности снабжен шестью распределенными по периметру транспортирующими карманами 28, каждый из которых на своей обращенной в направлении вращения 18 стороне имеет отверстие 29. Тем самым при повороте отделителя 1 в направлении вращения 18 камни, накопившиеся в самой нижней части первой боковой зоны 21, набираются в транспортирующие карманы 28 и при дальнейшем повороте отделителя 1 продвигаются вверх. На верхней стороне транспортирующие карманы 28 опорожняются под действием силы тяжести, причем камни 7 вываливаются вниз. Чтобы окончательно удалить камни 7 из зоны отделителя 1, предусмотрен не показанный спускной желоб, который вдается справа по оси в первую боковую зону 21, подхватывает падающие камни 7 и отводит их.

На фиг.3 показана другая форма реализации устройства согласно изобретению, в которой решетное сепарационное устройство 10 имеет измененное сито 30, которое образовано из перфорированных металлических листов. Так как у перфорированных листов отверстия забиваются легче, поскольку в них зажимаются или застревают, например, куски свеклы или загрязнения, предусмотрен скребок 31, который установлен стационарно и при вращении сита 30 соскребает приставшие помехи, благодаря чему отверстия снова освобождаются и становятся проходными.

Список ссылочных позиций

1 - отделитель

2 - ось вращения

3 - входное отверстие

4 - впускная труба

5 - промывочная жидкость/вода

6 - продукт/сахарная свекла

7 - загрязнения/камни

8 - выходное отверстие

9 - выпускная труба

10 - решетное сепарационное устройство

11 - сито

12

13 - отстойная ванна

14 - стрелка

15 - радиальная внешняя область

16 - первый шнековый транспортер

17 - разделительный лист

18 - направление вращения

19 - осевое направление

20 - промежуточный барабан

21 - первая боковая зона

22 - вторая боковая зона

23 - радиальная внутренняя область

24 - радиальное соединительное отверстие

25 - стрелка

26 - стрелка

27 - основное направление транспортировки

28 - транспортирующий карман

29 - отверстие

30 - сито

31 - скребок

Изобретение относится к сепарационному устройству для отделения камней, песка или других загрязнений от промывочной жидкости, несущей очищаемый продукт, и предназначено для очистки любых корнеплодов, в частности свеклы, картофеля и т.п. Сепарационное устройство содержит отделитель, к которому примыкает входное отверстие для ввода промывочной жидкости, несущей продукт и загрязнения, и выходное отверстие для отведения промывочной жидкости, наполненной очищенным продуктом, и транспортирующее устройство для отведения загрязнений из отделителя. В отделителе установлено ротационное решетное сепарирующее устройство, которое включает частично погруженное в промывочную жидкость сито с поверхностью цилиндрической или конической формы, вращающееся вокруг горизонтальной или немного отклоненной от горизонтали оси вращения. Очищаемый продукт с промывкой проходит через решетное сепарационное устройство внутри радиуса сита в осевом направлении, а загрязнения проходят сквозь сито вниз, чтобы собраться в отделителе. Отделитель установлен с возможностью вращения вокруг горизонтальной или немного наклонной к горизонтали оси вращения и на своей внутренней поверхности снабжен транспортирующими карманами для приема загрязнений. Технический результат - простота обслуживания, непрерывность работы, пониженный износ деталей устройства. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Сепарационное устройство для отделения камней, песка или других загрязнений (7) от промывочной жидкости (5), несущей сахарную свеклу или другой продукт (6), подлежащий очистке, содержащее
отделитель (1), к которому примыкает входное отверстие (3) для ввода промывочной жидкости (5), несущей продукт (6) и загрязнения (7), и выходное отверстие (8) для отведения промывочной жидкости (5), наполненной очищенным продуктом (6);
установленное в отделителе (1) ротационное решетное сепарирующее устройство (10), которое включает частично погруженное в промывочную жидкость (5) сито (11, 30) с поверхностью в форме, по существу, конуса или цилиндра, вращающееся вокруг, по существу, горизонтальной или немного отклоненной от горизонтали оси (2) вращения, для прохождения очищаемого продукта (6) с промывкой через решетное сепарационное устройство (10) внутри радиуса сита (11, 30), по существу, в осевом направлении (27), а загрязнения (7) проходят сквозь сито (11, 30), чтобы собраться в отделителе (1),
и транспортирующее устройство (28) для отведения отделенных загрязнений (7) из отделителя (1),
отличающееся тем, что отделитель (1) установлен с возможностью вращения вокруг, по существу, горизонтальной или немного наклонной к горизонтали оси (2) вращения и на своей внутренней поверхности снабжен транспортирующими карманами (28) для приема загрязнений (7).

2. Сепарационное устройство по п.1, отличающееся тем, что вращающийся отделитель (1) и ротационное решетное сепарационное устройство (10) соединены друг с другом без возможности проворачивания.

3. Сепарационное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что транспортирующие карманы (28) расположены в ограниченной в осевом направлении первой боковой зоне (21) отделителя (1) и отделитель (1) включает транспортирующее устройство (16) для транспортировки находящейся вблизи дна промывочной жидкости (5), содержащей загрязнения (7), в направлении (19) указанной первой боковой зоны (21).

4. Сепарационное устройство по п.3, отличающееся тем, что транспортирующее устройство включает первый шнековый транспортер (16), расположенный на радиальной внутренней стороне, по существу, имеющего форму барабана отделителя (1).

5. Сепарационное устройство по п.4, отличающееся тем, что радиально внутри первого шнекового транспортера (16) предусмотрен второй шнековый транспортер, отделенный от первого шнекового транспортера (16) промежуточным барабаном (20), причем посредством второго транспортера сначала происходит перемещение промывочной жидкости (5), несущей загрязнения (7), против направления движения (19) первого шнекового транспортера (16), от снабженной транспортирующими карманами (28) первой боковой зоны (21) к расположенной противоположно по оси второй боковой зоне (22) отделителя (1), в которой имеется радиальное соединение между радиальными зонами (15, 23) обоих шнековых транспортеров для последующего перемещения промывочной жидкости (5) от первого шнекового транспортера (16) к первой снабженной транспортирующими карманами (28) боковой зоне (21).

6. Сепарационное устройство по п.5, отличающееся тем, что к первой боковой зоне (21), снабженной транспортирующими карманами (28), примыкает входное отверстие (3) для ввода промывочной жидкости (5), содержащей продукт (6) и загрязнения (7).

7. Сепарационное устройство по п.6, отличающееся тем, что промывочная жидкость (5), перемещаемая первым шнековым транспортером (16) к первой боковой зоне (21), отклоняется в первой боковой зоне (21) вверх, так что на направленный вверх поток накладывается, по существу, горизонтальный поток (27) промывочной жидкости (5), входящей через входное отверстие (3).

8. Сепарационное устройство по п.1, отличающееся тем, что сито (11) решетного сепарационного устройства (10) состоит из, по существу, параллельных оси, расположенных в форме барабана стержней, причем соседние стержни ограничивают свободное пространство для прохода промывочной жидкости (5) и загрязнений (7).

9. Сепарационное устройство по п.1, отличающееся тем, что сито (30) решетного сепарационного устройства (10) состоит из изогнутых перфорированных металлических листов.

10. Сепарационное устройство по п.9, отличающееся тем, что предусматривается неподвижное, выступающее во внутреннее пространство сита (30) скребковое устройство (31) для соскабливания материалов, приставших к внутренней поверхности перфорированных листов.