Способ очистки зерна от шелухи и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК B02B3/08 

Изобретение относится к зерноперера- батывающей промышленности, в частности к способам и устройствам для очистки семян.

В понятие очистка семян входят процесс разрушения оболочки ядра и удаление шелухи.

Известен способ разрушения оболочки ядра от шелухи (шелушения), включающий загрузку материала в зону действия бичей, формирование вихревого воронкообразного зернового потока и разрушение оболочки ядра зерен во взвешенном состоянии. Разрушение оболочки осуществляется при движении зерен по замкнутой траектории и торможение об облегаемые волнообразные ребра стенок корпуса. Оболочки ядер зерен деформируются трением о волнообразные

ребра и раскалываются концами плоских отогнутых бичей.

Недостатками указанного способа являются отсутствие операции по удалению шелухи и имеет место истерание не только оболочек, но и самих ядер.

Известен также способ очистки от шелухи зерна, при котором загружается материал в центре корпуса в зону действия бичей, на поверхность диска. Вихревой (хаотический поток) формируют при включении диска. Разрушение оболочки ядра зерен осуществляется путем истерания их между собой и поверхностями стенки и диска.

Способ имеет тот недостаток, что операция вытяжки зерна и шелухи осуществляется периодически, что снижает качество очистки и увеличивает количество дробленного ядра.

Ч

W

ю о о

Известно устройство для очистки от шелухи семян, содержащее корпус и ротор с диском.

Внутренняя поверхность стенок корпуса и рабочая поверхность диска выполнены рельефными в виде лунок, размеры которых больше размера обрабатываемых семян.

В данном устройстве неудовлетворительно осуществляется сепарация материала, что приводит к переизмельчению ядра зерен.

Наиболее близким является устройство для очистки зерна, которое содержит закрытый корпус, внутри которого расположен перфорированный проволочный корпус с барабанным ротором. По высоте перфорированного барабанного ротора установлены в определенном порядке И-образные металлические бичи с зазором к стенке перфорированного корпуса. Бичи могут быть установлены в наклонном и вертикальном положении. Они работают совместно с затворами h, которые закреплены на барабане ротора. Зерно подается через загрузочное устройство, расположенное под образующей барабанного ротора. Выгрузка очищенного зерна происходит через канал, расположенный в днище закрытого корпуса по оси барабанного ротора. Отсос шелухи осуществляется снизу вверх через аспирационный канал, расположенный сбоку закрытого корпуса.

Недостатком является низкая эффективность очистки и чрезмерное дробление ядра зерен.

Цель изобретения - повышение качества очистки и уменьшение количества дробленого ядра.

Для этого зерно загружают по периферии корпуса, перемешивание осуществляют до наброса на стенку корпуса слоя зерна в форме эллипсоидного тора с отсечением в нем бичами кольцевых зон разряжения, длина каждой из которых равна троимой ширине бича, при этом бичами воздействуют на оболочки ядер пограничного слоя соответствующей зоны со скоростью шелушения, определяемой из соотношения

Уш 4гп1б, где z - число бичей;

п - частота вращения ротора;

1б - ширина бича,

а вытяжку шелухи производят изнутри и снаружи корпуса.

Цель достигается тем, что устройство снабжено отводящей воронкой, широкой частью охватывающей перфорированный корпус, аспирационный патрубок снабжен симметричными относительно оси патрубка двумя трубами с заслонками для регулирования отскоса шелухи, одна из которых смонтирована в центре днища корпуса, а другая размещена в узкой части отводящей воронки, бичи расположены у днища корпуса таким образом, что расстояние между бичами в наиболее отдаленных от ротора точках равна тройной ширине бича, а расстояние между бичом и стенкой корпуса - ширине бича, при этом подающий патрубок

расположен над периферией корпуса.

На фиг.1 изображена схема устройства очистки зерна от шелухи; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1; на фиг.З - схема образования непрерывной кольцевой разряженной зоны

в эллипсоидном торе потока зерен, где бичи условно развернуты в плоскость.

Сущность способа состоит в следующем.

Поступающее зерно в шелушильную камеру перемешивают бичами до наброса на стенки корпуса слоя зерна в форме эллипсоидного тора, который увлекается ножами с небольшой скоростью в пределах 1-5 м/с, при этом бичи движутся с более высокой скоростью порядка 15-25 м/с. Бичи перемешивают зерно с отсечением в нем кольцевых зон разряжения (фиг.З). По аналогии с истечением жидкости через насадки и на базе опытных данных установлено соотношение

L (3.,.5)e,

где L-расстояние между бичами в наиболее удаленных от ротора точках; б - ширина . В пограничном слое разреженного пространства движущегося потока бичи своими гранями воздействуют на зерно и разрушают его оболочку.

В круговом движении (фиг.2) можно записать следующие соотношения;

V 2jrRn,

где V - линейная скорость кромки бича; R - радиус (длина) бича; п - частота вращения ротора, In R tz, где z - количество бичей;

t - шаг бичей; на основании опытных данных принято, что t б + 31б, с учетом изложенного получено окончательное соотношение:

Viu 4znl6,

Экспериментально установлено, что эффективность очистки зависит от количества бичей, с уменьшением которых при постоянной скорости шелушения эффективность может быть увеличена лишь до определенного предела, за которым она резко снижается при уменьшении числа бичей. При известной скорости шелушения зерна и заданных геометрических параметрах бичей можно определить их количество

г- Vi 4п б

Для реализации способа, обеспечивающим максимальную эффективность шелушения зерна, предложено устройство, в котором для этой цели экспериментально установлена математическая зависимость расположения бичей: друг относительно друга на расстоянии равном трем его ширинам, а от стенки перфорированного корпуса - на величину, соответствующую одной его ширине. Такая установка бичей в зоне периферийной загрузки, позволяет поток зерна сформировать в виде элипсоидного тора с зонами разрежения, равными трем ширинам бича. Кроме того для достижения той же цели в центре днища перфорированного корпуса установлен двухходовый аспираци- онный канал,

Аспирационный канал выполнен в виде повернутой буквы Т и имеет два входа 5 и 6, которые относительно друг друга расположены симметрично.

Операцию вытяжки зерна осуществляют одновременно с основной и повторной вытяжкой шелухи. Основная вытяжка шелухи происходит через вход 5, а повторная - через вход 6 и сообщаются они с выходом 7. Вход 5 находится в центре дна перфорированного корпуса, а вход 6 расположен в узкой части отводящей воронки 2. Такое расположение аспирационного канала позволяет из входа 5 извлекать более крупные частицы шелухи, а из входа 6 более мелкие, которые вышли вместе с зерном через перфорированные стенки корпуса 1. Заслонки 8, расположенные в входах 5 и 6, позволяют плавно регулировать вытяжку шелухи. Центральное воздействие воздуха через вход 5 и 6 исключает травмирование ядер зерна и повышает эффективность очистки, т.е. позволяет получить целые и чистые от шелухи ядра зерен.

Зерно загружают и подают через загрузочное устройство 4 в периферийную часть корпуса 1 и одновременно отсасывают воздух через патрубки 5 и 6. Электродвигатель вращает ротор с плоскими бичами 3. Бичи 3 перемешивают зерно до формирования эллипсоидного тора потока с непрерывной кольцевой зоной разреженного пространства в пограничном с бичем слое материала. Бичи своими кромками производят очесывание оболочек ядер пограничного слоя материала. Масса обработанного материала выносится за пределы рабочей зоны через перфорированные стенки корпуса 1 в отводящую воронку 2.

Крупная шелуха воздушным потоком уносится из корпуса 1 через вход 5 центрального аспирационного канала. Повторная вытяжка шелухи осуществляется из

узкой части отводя щей ворон ки 2 через вход б аспирацинного канала. Заслонками 8 регулируют качество очистки материала. Формула изобретения 1. Способ очистки зерна от шелухи,

включающий загрузку зерна в цилиндрический перфорированный корпус, разрушение оболочки ядра зерна при перемешивании под действием плоских бичей, установленных на роторе, размещенном а корпусе, и

вытяжку шелухи из корпуса с помощью аспирационного патрубка, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки и уменьшения количества дробленого ядра, зерно загружают по периферии корпуса, перемешивание осуществляют до наброса на стенку корпуса слоя зерна в форме эллипсоидного тора с отсечением -в нем бичами кольцевых зон разрежения, длина каждой из которых равна тройной ширине бича, при

этом бичами воздействуют на оболочки ядер пограничного слоя соответствующей зоны со скоростью шелушения, определяемой из соотношения

/ш 4znle,

где z - число бичей;

п - частота вращения ротора; б - ширина бича,

а вытяжку шелухи производят изнутри и снаружи корпуса.

2. Устройство для очистки зерна от шелухи, содержащее загрузочное приспособление с подающим патрубком, расположенное над цилиндрическим перфорированным корпусом, ротор с плоскими

бичами, установленный внутри корпуса, ас- пирационный патрубок, отличающееся тем, что, с целью повышения качества очистки и уменьшения количества дробленого ядра, она снабжено отводящей воронкой, широкой частью охватывающей перфорированный корпус, аспирационный патрубок снабжен симметричными относительно оси патрубка двумя трубами с заслонками для регулирования отсоса шелухи, одна из которых смонтирована в центре днища корпуса, а другая размещена в узкой части отводящей воронки, бичи расположены у днища корпуса так, что расстояние между бичами в наиболее удаленных от ротора точках равно

тройной ширине бича, а расстояние между бичом и стенкой корпуса - ширине бича, при этом подающий патрубок расположен над периферией корпуса.

/

Сущность изобретения: способ включает загрузку зерна в цилиндрич. перфорированный корпус, по его периферии, и разрушение оболочки ядра при перемешивании плоскими бичами так, что на стенке корпуса образуют слой зерна в виде эллипсоидного тора с отсечением в нем разреженных зон длиной, равной тройной ширине бича, при этом бичи воздействуют на оболочки ядер пограничного слоя соответствующей зоны со скоростью шелушения, равной произведению числа бичей, частоты вращения ротора и ширины бича. Вытяжку шелухи производят изнутри и снаружи корпуса. Устройство включает загрузочное при- способление с подающ. патрубком, расположенным над периферией корпуса, в котором расположен ротор с бичами, установленными так, что расстояние между бичами равно тройной ширине бича, а расстояние между бичом и стенкой корпуса - ширине бича. Корпус размещен в широкой части отводящ. воронки, а в узкой ее части размещена одна из труб аспирац, патрубка, при этом другая его труба установлена в днище корпуса. 2 с.з.п.ф-лы, 3 ил. С

R

Pus. 1

Уш