Ударно-абразивный способ измельчения растительного сырья Российский патент 2021 года по МПК B02C19/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам измельчения и сушки соломы и других растительных материалов для дальнейшего использования в животноводстве.

Известен способ измельчения, при котором осуществляется смешивание скоростного потока капельной жидкости с абразивом до образования однородной консистенции, которую пропускают через сопло и направляют на измельчаемый материал. [Изобретение №2466008, МПК В24С 5/04 (2006.01), дата публикации заявки: 10.11.2012].

Недостатком данного способа измельчения является смешивание измельченного материала и капельной жидкости, что недопустимо при измельчении растительного сырья, предназначенного для дальнейшего использования в животноводстве.

Наиболее близким является способ измельчения с помощью струй сжатого воздуха, затопленных в абразивной суспензии. Данный способ осуществляется путем подвода через сопла струй сжатого воздуха в резервуар с абразивной суспензией с последующим направлением совместного потока начальной струи сжатого воздуха и увлеченной ей абразивной суспензии на измельчаемый материал [Андилахай А.А. Абразивная обработка деталей затопленными струями / А.А. Андилахай. - Мариуполь: ПГТУ, 2006].

Недостатком данного способа является смешивание измельчаемого материала с применяемым абразивом.

Технический результат заключается в отделении потока воздуха с более легкими частицами измельчаемого материала от ударно-абразивных зерен за счет дифференциации скорости движения ударно-абразивных частиц и частиц измельчаемого материала.

Технический результат достигается тем, что способ измельчения растительного сырья, согласно которому осуществляют подвод струй сжатого воздуха в резервуар с абразивной суспензией и направление совместного потока начальной струи сжатого воздуха и увлеченной ей абразивной суспензии на измельчаемый материал, с последующим их разделением, согласно изобретения, совместный поток начальной струи сжатого воздуха и абразивной суспензии формируют в вертикально направленном струйном аппарате, в смесительную камеру которого за счет струи сжатого под давлением 7-8 бар воздуха из отдельного резервуара подсасывают абразивную суспензию, находящуюся в псевдоожиженном состоянии или в состоянии кипящего слоя за счет подачи через перфорированное дно резервуара ожижающего воздуха и представляющую собой ударно-абразивные зерна, состоящие из гранатового песка остроугольной формы с размером фракции до 0,3 мм с удельной массой 4 г/см3, при этом совместный поток начальной струи сжатого воздуха и абразивной суспензии формируется в канале, имеющем цилиндрическое поперечное сечение, который расположен сразу после струйного аппарата; измельчаемый материал в совместный поток начальной струи сжатого воздуха и абразивной суспензии вводят в конце вертикального участка канала, при этом происходит взаимодействие ударно-абразивных зерен с измельчаемым материалом и отделение от него отдельных частиц, обладающих меньшей плотностью и массой, чем ударно-абразивные зерна; после взаимодействия образованный воздушный поток направляют вертикально вниз, в процессе чего происходит дифференциация по скорости движения ударно-абразивных частиц и частиц измельчаемого материала, которая позволяет отделить и отвести поток воздуха с более легкими частицами измельчаемого материала от ударно-абразивных зерен, которые продолжают движение вниз и возвращаются в резервуар для абразивной суспензии.

На чертеже представлена схема реализации заявленного способа.

Осуществление изобретения

Ударно-абразивный способ измельчения растительного сырья осуществляется с использованием вертикально направленного струйного аппарата 1. В смесительную камеру 2 струйного аппарата 1 за счет струи сжатого под давлением 7-8 бар воздуха 3 из отдельного резервуара 4 подсасывается абразивная суспензия 5, находящаяся в псевдоожиженном состоянии или в состоянии кипящего слоя за счет подачи через перфорированное дно 6 резервуара 4 ожижающего газообразного агента (воздуха) 3, содержащая ударно-абразивные зерна 7, состоящие из гранатового песка остроугольной формы с размером фракции до 0,3 мм с удельной массой 4 г/см³. Сформированный совместный поток начальной струи сжатого воздуха 3 и абразивной суспензии 5 направляется в поток в канал 8. В конце разгонного участка канала 8 через окно 9 вносится измельчаемый материал 10. Ударно-абразивные зерна 6 со скорость 13-15 м/с воздействуют на измельчаемый материал 10, отделяя от него отдельные частицы 11. После взаимодействия происходит разворот канала 8. Образованный поток, содержащий ударно-абразивные зерна 7 и частицы измельчаемого материала 10, после разворота движется вертикально вниз и за счет дифференциации скорости движения ударно-абразивных частиц 7 и частиц измельчаемого материала 10 удаляется поток воздуха 3 с более легкими частицами измельчаемого материала 10 от ударно-абразивных зерен 5 через горизонтальный отвод 12. Ударно-абразивные зерна 5 продолжают движение вниз за счет действия сил гравитации возвращаются в резервуар 4 для абразивной суспензии 5. После чего цикл повторяется.

На чертеже стрелками показано движение ударно-абразивных зерен и частиц измельчаемого материала.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ измельчения растительного сырья, согласно которому осуществляют подвод струй сжатого воздуха в резервуар с абразивной суспензией и направление совместного потока начальной струи сжатого воздуха и увлеченной ею абразивной суспензии на измельчаемый материал с последующим их разделением. В качестве абразивной суспензии используют ударно-абразивные зерна, состоящие из гранатового песка остроугольной формы с размером фракции до 0,3 мм с удельной массой 4 г/см³. Способ обеспечивает высокую эффективность при измельчении растительного сырья. 1 ил.

Способ измельчения растительного сырья, согласно которому осуществляют подвод струй сжатого воздуха в резервуар с абразивной суспензией и направление совместного потока начальной струи сжатого воздуха и увлеченной ею абразивной суспензии на измельчаемый материал с последующим их разделением, отличающийся тем, что совместный поток начальной струи сжатого воздуха и абразивной суспензии формируют в вертикально направленном струйном аппарате, в смесительную камеру которого за счет струи сжатого под давлением 7-8 бар воздуха из отдельного резервуара подсасывают абразивную суспензию, находящуюся в псевдоожиженном состоянии или в состоянии кипящего слоя за счет подачи через перфорированное дно резервуара ожижающего воздуха и представляющую собой ударно-абразивные зерна, состоящие из гранатового песка остроугольной формы с размером фракции до 0,3 мм с удельной массой 4 г/см³, при этом совместный поток начальной струи сжатого воздуха и абразивной суспензии формируется в канале, имеющем цилиндрическое поперечное сечение, который расположен сразу после струйного аппарата; измельчаемый материал в совместный поток начальной струи сжатого воздуха и абразивной суспензии вводят в конце вертикального участка канала, при этом происходит взаимодействие ударно-абразивных зерен с измельчаемым материалом и отделение от него отдельных частиц, обладающих меньшей плотностью и массой, чем ударно-абразивные зерна; после взаимодействия образованный воздушный поток направляют вертикально вниз, в процессе чего происходит дифференциация по скорости движения ударно-абразивных частиц и частиц измельчаемого материала, которая позволяет отделить и отвести поток воздуха с более легкими частицами измельчаемого материала от ударно-абразивных зерен, которые продолжают движение вниз и возвращаются в резервуар для абразивной суспензии.