Замкнутый пневматический сепаратор зерновых смесей

 

Изобретение предназначено для использования при послеуборочной обработке зерна, а также в мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности. Сепаратор состоит из вентилятора с всасывающим патрубком и выхлопным диффузором, воздухоподводящего и пневмосепарирующего каналов и осадочной камеры с приспособлением вывода легких фракций. Осадочная камера через входное жалюзийное окно сообщается с выхлопным диффузором, а через перепускной канал с регулятором расхода соединена с нижней частью пневмосепарирующего канала. Расположение жалюзийного окна в зоне криволинейной стенки выхлопного диффузора обеспечивает эффективное улавливание и осаждение легких примесей. Установленный на перепускном канале регулятор расхода воздуха обеспечивает рациональное поступление воздуха с легкими примесями в осадочную камеру и отвод из нее очищенного воздуха в пневмосепарирующий канал. 1 ил.

Предлагаемое изобретение предназначено для очистки зерновых смесей воздушным потоком и может быть использовано в сельском хозяйстве при послеуборочной обработке зерна, а также в мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности.

Известно замкнутое пневмосепарирующее устройство, которое состоит из двух диаметральных вентиляторов, расположенного между ними воздухоподводящего канала, пневмосепарирующего канала с размещенным на его наружной стенке питающим устройством, осадочной камеры с устройством вывода легких примесей. Осадочная камера сообщена с верхней частью пневмосепарирующего канала. В нижней части - в месте сопряжения воздухоподводящего канала с пневмосепарирующим установлен первый вентилятор, а второй - на выходе из осадочной камеры и нагнетательным патрубком присоединен к воздухоподводящему каналу. На корпусе первого вентилятора выполнено устройство для вывода очищенного зерна, и при этом часть колеса вентилятора - в зоне выхода потока воздуха в нагнетательный патрубок - перекрыта сеткой, которая предотвращает травмирование лопатками колеса очищенного зерна, выводимого из пневмосепарирующего канала в разгрузочное устройство [1].

Недостатком данной машины является то, что для генерирования воздушного потока используются два диаметральных вентилятора, что обусловливает повышенный удельный расход энергии на обработку зернового материала.

Кроме того, установка защитной сетки оказывает дополнительное сопротивление выходу воздушного потока в нагнетательный патрубок первого вентилятора, вследствие чего снижается создаваемое им давление, а режим работы вентилятора смещается в область меньших значений КПД. Это тоже обусловливает увеличение общих и удельных (отнесенных к единице массы обработанного зернового материала) затрат энергии.

Наряду с этим данное устройство имеет длинную воздушную систему, что в свою очередь увеличивает металлоемкость и усложняет конструкцию машины.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому изобретению относится замкнутый пневматический сепаратор зерновых смесей, включающий осадочную камеру с приспособлением для вывода легких примесей, сообщенные с ней своей верхней частью воздухоповодящий канал и пневмосепарирующий канал с загрузочным окном, выполненным на его внутренней стенке, и установленный в месте соединения нижних участков воздухоподводящего и пневмосепарирующего каналов диаметральный вентилятор, нагнетательный патрубок которого сопряжен с пневмосепарирующим каналом и на наружной стенке имеет окно с установленными в нем делителями, образующими приспособление для вывода очищенного зерна. Воздухоподводящий и пневмосепарирующий каналы машины расположены с противоположных сторон осадочной камеры [2].

Данный замкнутый пневматический сепаратор зерновых смесей по конструкции подобен описанной воздушной системе зерноочистительной машины. Сепаратор также имеет довольно длинную и сложную разветвленную аспирационную сеть, что обусловливает увеличение суммарного сопротивления сети, а это в свою очередь повышает затраты энергии при генерировании воздушного потока вентилятором. Наличие такой длинной воздушной системы также увеличивает металлоемкость, усложняет конструкцию и эксплуатацию машины. Поэтому данная машина, протекающие процессы в которой подобны процессам, происходящим в аналоге, имеет те же недостатки, что и аналог.

Сущность предлагаемой разработки состоит в том, что у известного замкнутого пневматического сепаратора зерновых смесей пневмосепарирующий канал соединен с всасывающим патрубком диаметрального вентилятора, а осадочная камера сообщается с выхлопным диффузором вентилятора через входное жалюзийное окно, расположенное в зоне его криволинейной стенки, и через перепускной канал, имеющий регулятор расхода воздуха, с нижней частью пневмосепарирующего канала.

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.

Соединение пневмосепарирующего канала непосредственно с всасывающим патрубком диаметрального вентилятора, а последнего через воздухоподводящий канал с пневмосепарирующим каналом уменьшает длину воздушного тракта, что обусловливает значительное снижение металлоемкости машины и его аэродинамического сопротивления.

Благодаря тому, что осадочная камера сообщается с выхлопным диффузором диаметрального вентилятора через входное жалюзийное окно, расположенное в зоне его криволинейной стенки, обеспечивается эффективное вылавливание и осаждение легких примесей. Это происходит потому, что легкие примеси, поступившие из пневмосепарирующего канала и движущиеся по криволинейной стенке выхлопного диффузора вентилятора, полностью вылавливаются входным жалюзийным окном. Примеси, движущиеся непосредственно возле стенки, улавливаются входным окном, а рассеянные по глубине диффузора - жалюзийной частью окна. С целью исключения турбулизации воздушного потока в выхлопном диффузоре вентилятора отвод легких примесей через входное жалюзийное окно в осадочную камеру осуществляется с частью воздуха (6-12% от общего количества генерируемого воздушного потока). Поступление же в осадочную камеру с небольшим количеством воздуха легких примесей обусловливает повышение эффективности осаждения последних. Кроме того, исключение осадочной камеры из воздушного тракта основного генерируемого воздушного потока также снижает аэродинамическое сопротивление пневмосепарирующего устройства.

Далее благодаря тому, что осадочная камера сообщается через перепускной канал, имеющий регулятор расхода воздуха, с нижней частью пневмосепарирующего канала, осуществляется отвод из осадочной камеры очищенного от легких примесей воздуха непосредственно в зону пневмосепарации зернового материала, а поступление же дополнительного воздушного потока в данную зону улучшает параметры эффекта очистки обрабатываемого материала. Регулятор расхода воздуха, установленный в перепускном канале, обеспечивает рациональное поступление воздуха с легкими примесями через входное жалюзийное окно в осадочную камеру и отвод из последнего очищенного воздуха в пневмосепарирующий канал.

В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, значительно превышающий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, указанного в цели изобретения, обладает существенными отличиями.

На чертеже представлен замкнутый пневматический сепаратор зерновых смесей, продольно-вертикальный вид.

Замкнутый пневматический сепаратор зерновых смесей состоит из диаметрального вентилятора 1, имеющего колесо 2, всасывающий патрубок 3 и выхлопной диффузор 4, соединенный с воздухоподводящим каналом 5, осадочной камеры 6 с приспособлением 7 вывода легких фракций, наклонного пневмосепарирующего канала 8. Пневмосепарирующий канал 8 в верхней части непосредственно соединен с всасывающим патрубком 3 диаметрального вентилятора 1. На внутренней стенке пневмосепарирующего канала 8 выполнено загрузочное окно 9, в котором установлено питающее устройство 10 (например, шнек, зерновая смесь к которому подводится с боковой стороны пневмосепаратора). В нижней части пневмосепарирующий канал 8 имеет отверстие с установленными в нем делителями 11, образующими приспособление для вывода очищенного зерна, а в верхней части - регулирующее устройство (заслонка) 12. Осадочная камера 6 сообщается с выхлопным диффузором 4 вентилятора 1 через входное жалюзийное окно 13, расположенное в зоне его криволинейной стенки. Для более эффективного осаждения легких примесей в осадочной камере 6 установлена жалюзийная плоскость 14. Осадочная камера 6 через перепускной канал 15, имеющий регулятор расхода воздуха 16, сообщается с нижней частью пневмосепарирующего канала 8.

Конструктивно замкнутый пневматический сепаратор может являть собой зеркальное отображение описанного устройства.

Замкнутый пневматический сепаратор зерновых смесей работает следующим образом.

Воздух, нагнетаемый диаметральным вентилятором 1, по воздухоподводящему каналу 5 поступает в пневмосепарирующий канал 8. Очищаемая зерновая смесь через загрузочное окно 9 питающим устройством 10 вводится в пневмосепарирующий канал 8, из которого легкие примеси восходящим потоком воздуха выносятся через патрубок 3 к вентилятору 1, захватываются его лопатками и, проходя через его ротор, отбрасываются центробежными силами к периферии и, двигаясь по криволинейной стенке выхлопного диффузора 4 вентилятора 1, через входное жалюзийное окно 13 попадают в осадочную камеру 6 вместе с частью воздуха. Основной же поток воздуха, отделенный в выхлопном диффузоре 4 вентилятора 1 входным жалюзийным окном 13 от легких примесей, поступает снова в воздухоподводящий канал для последующего выполнения технологического процесса. В осадочной камере 6 легкие примеси за счет гравитационно-инерционных сил осаждаются и приспособлением 7 выводятся наружу. Очищенный от легких примесей воздух из осадочной камеры 6 по перепускному каналу 15 поступает в нижнюю часть пневмосепарирующего канала 8. Очищенная зерновая смесь через отверстие с установленными в нем делителями 11 выводится наружу. Делители 11, образующие каналы, исключают прорыв наружу воздуха.

Скорость воздуха в проточной части пневматического сепаратора, а следовательно, в пневмосепарирующем канале 8 регулируется установкой в соответствующее положение заслонки 12. Рациональное поступление воздуха с легкими примесями через входное жалюзийное окно 13 в осадочную камеру 6 и отвод из последнего очищенного воздуха в пневмосепарирующий канал 8 через перепускной канал 15 осуществляется регулятором расхода воздуха 16.

Преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является повышение качества очистки зернового материала, уменьшение удельных энергоемкости процесса пневмосепарации и металлоемкости машины, простота конструкции и эксплуатации машины.

Список литературы 1. А. с. N 1313526, МКИ 4 B 07 B 4/00. Зерноочистительная машина/В.Д. Олейников, Н.И. Грабельковский, А.А. Гехтман, В.В. Антюхин, Н.П. Сычугов, А. И. Бурков, С.М. Куклин. - N 3857660/29-03; Заявлено 22.02.85/Открытия. Изобретения. - 1987. - N 20.

2. Патент N 2047403, МПК 6 B 07 B 4/00. Замкнутый пневматический сепаратор зерновых смесей/Н.П. Сычугов. - N 93015350/03; Заявлено 23.03.93/Открытия. Изобретения. - 1995. - N 31 - прототип.

Формула изобретения

Замкнутый пневматический сепаратор зерновых смесей, включающий осадочную камеру с приспособлением для вывода легких примесей, сообщенные с ней воздухоподводящий канал и пневмосепарирующий канал с боковым загрузочным окном, выполненным на его внутренней стенке и имеющий в нижней части отверстие с установленными в нем делителями, образующими приспособление для вывода очищенного зерна, и установленный в месте соединения воздухоподводящего и пневмосепарирующего каналов диаметральный вентилятор, отличающийся тем, что пневмосепарирующий канал соединен с всасывающим патрубком диаметрального вентилятора, а осадочная камера сообщается с выхлопным диффузором вентилятора через входное жалюзийное окно, расположенное в зоне его криволинейной стенки, и через перепускной канал, имеющий регулятор расхода воздуха, с нижней частью пневмосепарирующего канала.

РИСУНКИ

Рисунок 1