Канал для сепарации зерна восходящим воздушным потоком
Изобретение относится к технике для разделения зерна и других сыпучих материалов воздушным потоком и может найти применение при очистке зерна и семян в сельском хозяйстве и продуктов переработки зерна в мукомольно-крупяной и комбикормовой промышленности, других отраслях. Канал для сепарации зерна восходящим воздушным потоком, образованный передней, задней и боковыми стенками, содержащий установленную с наклоном от передней стенки к задней сетку и окна для приема исходного и вывода обрабатываемого зернового материала, при этом поперек боковых стенок над сеткой с зазором установлен по крайней мере один барьер, причем зазор s между сеткой и нижним краем барьера связан со средней толщиной d частиц обрабатываемого материала и глубиной l канала соотношением 3d<s<l, а расстояние t от передней стенки до первого барьера и между соседними барьерами удовлетворяет соотношению s<t<0,75l. Изобретение позволяет повысить эффективность разделения зернового материала за счет стабилизации скорости воздушного потока по глубине канала. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к технике для разделения зерна и других сыпучих материалов воздушным потоком и может найти применение при очистке зерна и семян в сельском хозяйстве и продуктов переработки зерна в мукомольно-крупяной и комбикормовой промышленности, других отраслях.
Известен пневмосепарирующий канал для сепарации зерна восходящим воздушным потоком, образованный передней, задней и боковыми стенками. Для ввода исходного материала в канал в передней стенке имеется загрузочное окно, а для вывода из канала тяжелой фракции используется открытая нижняя часть самого канала (Семяочиститель СВУ-5 в книге: М.С. Кулагин и др. Механизация послеуборочной обработки и хранения зерна и семян. М.: Колос, 1979, с. 35). Недостатком такого канала является невысокая эффективность разделения зернового материала - доля легкого компонента, выделяемого воздушным потоком, обычно не превышает 70-80% при допустимом выносе полноценного зерна в отход. Исследования работы такого канала показали, что эффективность разделения зернового материала не удается повысить увеличением площади сечения канала за счет его глубины (т.е. расстояния между передней и задней стенками), поскольку при этом возрастает неравномерность распределения скорости воздушного потока по глубине канала. Скорость воздуха в канале вблизи передней стенки, где вводится зерновой материал, недостаточно высока для эффективного выноса легких частиц из-за большого сопротивления сравнительно плотного зернового потока, в то время как у противоположной стенки, где зерновая струя уже распределилась по высоте в легко продуваемый поток, скорость воздуха слишком высока, что приводит к выносу повышенного количества полноценного зерна вместе с легким компонентом (А.Я. Малис и А.Р. Демидов. Машины для очистки зерна воздушным потоком. М.: Машгиз, 1962, с. 30-56, фиг. 17, 29-30). В связи с этим производительность пневмосепарирующего канала увеличивают в основном за счет ширины канала, чем обуславливаются большие габариты машин, сложность равномерной загрузки по ширине канала и снижение эффективности разделения зернового материала в сравнении с машинами меньшей производительности. В применяемых до настоящего времени производственных пневмосепарирующих машинах ширина канала, как правило, многократно превосходит его глубину. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа канал для сепарации зерна восходящим воздушным потоком, образованный передней, задней и боковыми стенками, содержащий сетку, установленную с наклоном от передней стенки к задней, и окна для приема исходного и вывода обработанного зернового материала. Этим устройством обеспечивается более высокое качество пневмосепарирования, потому что в канале применена сетка для поддерживания сепарируемого материала, установленная с наклоном к задней стенке, а окно вывода тяжелой фракции выполнено у задней стенки канала (Очистительная пневмосортировальная колонка ОПС-2, в книге: М.С. Кулагин и др. Механизация послеуборочной обработки и хранения зерна и семян. М.: Колос, 1979, с.71). Применение сетки в канале улучшает процесс сепарации, обеспечивает некоторое повышение эффективности разделения зернового материала за счет того, что сетка, обладая сопротивлением воздушному потоку, способствует определенному выравниванию его скорости по глубине канала и, кроме того, не позволяет зерновому материалу выйти из канала вниз сразу после входа без должного сепарирования. Вместе с тем, главная причина низкой эффективности разделения зернового материала - большая неравномерность скорости воздушного потока по глубине канала, формируемая в результате взаимодействия с зерновым потоком, применением сетки в значительной мере не устраняется. Задачей данного изобретения является повышение эффективности разделения зернового материала. Требуемая степень равномерности распределения скорости воздушного потока по глубине канала и соответствующая ей повышенная эффективность разделения зернового материала в канале, обеспечиваются путем стабилизации плотности обрабатываемого зернового потока по глубине канала применением барьеров. Сущность изобретения заключается в том, что в канале для сепарации зерна восходящим воздушным потоком, образованном передней, задней и боковыми стенками, содержащим сетку, установленную с наклоном от передней стенки к задней, и окна для приема исходного и вывода обработанного зернового материала, согласно изобретению поперек боковых стенок над сеткой с зазором установлен по крайней мере один барьер. Кроме того, зазор s между сеткой и нижним краем барьера связан со средней толщиной d частиц обрабатываемого материала и глубиной l канала соотношением 3d<s<l расстояние t от передней стенки до первого барьера и между соседними барьерами удовлетворяет соотношению: s<t<0,75l; ширина h барьера связана с зазором s соотношением 1<h/s<10. Барьеры (один или несколько, расположенные друг за другом) размещены над сеткой с зазором и на определенном расстоянии от передней стенки и друг от друга. Стабилизация плотности обрабатываемого в канале зернового потока, входящего в канал через приемное окно и взвешенного восходящим воздушным потоком, достигается тем, что при встрече зернового потока с барьером, основная часть зерна задерживается его лобовой поверхностью и опускается на сетку, распределяясь слоем, близким по плотности поступающему из окна на участок сетки до барьера. Поэтому зерновой поток, выходящий из-под барьера на следующем за ним участке канала обладает примерно таким же сопротивлением воздушному потоку, как и на предыдущем участке. Установкой достаточного количества барьеров, определяемого в зависимости от глубины используемого канала, обеспечивается требуемая стабильность плотности обрабатываемого зернового потока по всей глубине канала, что является главным условием равномерного поля скоростей воздушного потока и, следовательно, высокой эффективности процесса разделения зернового материала. Эффективность работы пневмосепарирующего канала, устойчивость показателей качества процесса сепарации и надежность технологического процесса при обработке зерновых материалов различных культур обеспечиваются рациональными соотношениями, связывающими основные параметры барьеров и их размещения в канале. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна". Предлагаемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень", поскольку достигнут результат, удовлетворяющий существующую потребность: повышение эффективности разделения зернового материала. Изобретение соответствует критерию "промышленная применимость", поскольку может найти применение при очистке зерна и семян в сельском хозяйстве и продуктов переработки зерна в мукомольно-крупяной и омбикормовой промышленности, других отраслях. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вертикальный разрез канала вдоль направления движения обрабатываемого материала; на фиг. 2 - вертикальный разрез канала, перпендикулярный плоскости фиг. 1. Канал для сепарации зерна восходящим воздушным потоком, образованный передней 1, задней 2 и боковыми 3 и 4 стенками, содержит сетку 5 для поддерживания сепарируемого материала, окно 6 для ввода исходного материала в канал, выполненное в передней стенке 1 над сеткой 5, и окно 7 для вывода тяжелой фракции из канала у противоположной стенки 2. Над сеткой 5 поперек боковых стенок 3 и 4 установлены барьеры 8. Барьер 8 может быть выполнен, например, в виде прямоугольного, плоского металлического листа и прикреплен к боковым стенкам 3 и 4 канала или в виде прямоугольной сетки, перфорированного листа и других элементов, функционально выполняющих роль барьера, препятствующего свободному движению попадающего на него зернового потока. Барьеры 8 установлены над сеткой 5 с зазором s, достаточным для прохода по наклонной сетке 5 обрабатываемого зернового материала. Зазор s между сеткой 5 и нижним краем барьера 8 связан со средней толщиной d частиц обрабатываемого материала и глубиной l канала соотношением 3d<sФормула изобретения
1. Канал для сепарации зерна восходящим воздушным потоком, образованный передней, задней и боковыми стенками, содержащий установленную с наклоном от передней стенки к задней сетку и окна для приема исходного и вывода обрабатываемого зернового материала, отличающийся тем, что поперек боковых стенок над сеткой с зазором установлен, по крайней мере, один барьер, при этом зазор s между сеткой и нижним краем барьера связан со средней толщиной d частиц обрабатываемого материала и глубиной l канала соотношением 3d<s<l, а расстояние t от передней стенки до первого барьера и между соседними барьерами удовлетворяет соотношению s<t<0,75l.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 31.01.2011
Дата публикации: 10.12.2011