Камнеотделительная машина для очистки зерна

Изобретение относится к устройствам для очистки зерна, а именно к камнеотделительным машинам с рециркуляцией основного воздушного потока, и может быть использовано в мукомольно-крупяной промышленности для очистки зерна от минеральной примеси. Камнеотделительная машина включает корпус с размещенной в нем рабочей декой, с всасывающим коллектором в верхней его части и нагнетательным коллектором в нижней части, приемно-распределительное устройство, мотор-вибраторы для обеспечения колебаний корпуса, рециркуляционную воздушную систему. Рециркуляционная система состоит из относоосаждающего устройства, радиального вентилятора, шлюзового затвора для вывода относов и соединена с корпусом в верхней и нижней его частях воздуховодами. Относоосаждающее устройство выполнено в виде спирального осадителя с входным и выходным патрубками, расположенными внутри него горизонтальным патрубком осадителя и цилиндрической жалюзийной решеткой. Входной патрубок осадителя присоединен к всасывающему коллектору корпуса камнеотделительной машины. Выходной патрубок осадителя соединен с всасывающим отверстием радиального вентилятора соосно с жалюзийной решеткой. Со спиральным осадителем посредством общей горизонтальной щели сопряжен горизонтальный циклон. Циклон состоит из наружного кожуха и внутреннего патрубка. Внутренний патрубок циклона посредством воздуховода присоединен к горизонтальному патрубку осадителя. Наружный кожух циклона заглушен со стороны воздуховода и снабжен спиральной улиткой, размещенной с противоположной стороны и связанной через самотечный трубопровод с шлюзовым затвором. Внутри спиральной улитки горизонтального циклона расположено дросселирующее устройство в виде конуса, перемещаемого по оси горизонтального циклона и позволяющего регулировать щель между конусом и внутренним патрубком циклона. Нагнетательный коллектор снабжен воздухораспределительными поворотными заслонками. Использование изобретения позволит обеспечить стабильную работу камнеотделительной машины с рециркуляцией воздушного потока за счет повышения эффективности улавливания легких примесей в относоосаждающем устройстве. Это позволит добиться более высокой эффективности выделения минеральной примеси. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для очистки зерна, а именно к камнеотделительным машинам с рециркуляцией основного воздушного потока, и может быть использовано в мукомольно-крупяной промышленности для очистки зерна от минеральной примеси.

Известна камнеотделительная машина для очистки зерна от примесей, включающая корпус с размещенной в нем рабочей декой, с всасывающим коллектором в верхней его части и нагнетательным коллектором в нижней части, установленный на виброопорах, закрепленных на станине, приемно-распределительное устройство, мотор-вибраторы для обеспечения колебаний корпуса, рециркуляционную воздушную систему, состоящую из относоосаждающего устройства, радиального вентилятора, шлюзового затвора для вывода относов и соединенную с корпусом в верхней и нижней его частях воздуховодами [1].

Недостатком рециркуляционной воздушной системы этой камнеотделительной машины является применение относоосаждающего устройства центробежно-гравитационного типа, имеющего недостаточно высокую эффективность выделения легких примесей. Невыделенная часть легких примесей захватывается воздушным потоком, выходящим из относоосаждающего устройства, проходит через радиальный вентилятор и нагнетательный коллектор, вместе с воздухом поступает под рабочую деку, задерживается ею, засоряя металлотканую сетку. При этом снижается воздухопроницаемость деки, увеличивается ее сопротивление и, в итоге, нарушается технологический режим работы камнеотделительной машины и снижается эффективность выделения минеральной примеси. Таким образом, нарушается стабильность работы камнеотделительной машины, что требует частой остановки машины для очистки деки.

Известно также относоосаждающее устройство [2], состоящее из спирального осадителя со встроенной цилиндрической жалюзийной решеткой и сопряженного с ним циклона. Такое относоосаждающее устройство, именующееся циклоном Ван-Тангерена, имеет более высокую эффективность улавливания легких примесей, чем относоосаждающее устройство центробежно-гравитационного типа, за счет концентрации примесей на внутренней поверхности спирального осадителя и последующего их улавливания в центробежном циклоне. Однако вертикальное расположение осей спирального осадителя, цилиндрической жалюзийной решетки и циклона не позволяет осуществлять рациональную компоновку данного относоосаждающего устройства и камнеотделительного рабочего органа.

В проспекте фирмы Вальтер [3] относоосаждающее устройство по типу циклона Ван-Тангерена имеет горизонтальное расположение осей спирального осадителя, цилиндрической жалюзийной решетки и циклона.

Описанные известные относоосаждающие устройства порознь позволяют улучшить отделение легких примесей. Однако совокупность указанных признаков относоосаждающих устройств в камнеотделительных машинах нами не обнаружена, поэтому за прототип нами принята конструкция [1] как обладающая наибольшим количеством сходных признаков.

Задачей изобретения является достижение более стабильной работы камнеотделительной машины с рециркуляцией воздушного потока и, в итоге, более высокой эффективности выделения минеральной примеси.

Поставленная задача решена тем, что в камнеотделительной машине, включающей корпус с размещенной в нем рабочей декой, с всасывающим коллектором в верхней его части и нагнетательным коллектором в нижней части, установленный на виброопорах, приемно-распределительное устройство, мотор-вибраторы для обеспечения колебаний корпуса; рециркуляционную воздушную систему, состоящую из относоосаждающего устройства, радиального вентилятора, шлюзового затвора для вывода относов и соединенную с корпусом в верхней и нижней его частях воздуховодами, относоосаждающее устройство выполнено в виде спирального осадителя с входным и выходным патрубками и расположенными внутри него горизонтальным патрубком и цилиндрической жалюзийной решеткой, причем входной патрубок осадителя присоединен к всасывающему коллектору корпуса камнеотделительной машины, а выходной патрубок соединен с всасывающим отверстием радиального вентилятора соосно с жалюзийной решеткой, при этом со спиральным осадителем посредством общей горизонтальной щели сопряжен горизонтальный циклон, состоящий из наружного кожуха и внутреннего патрубка, причем внутренний патрубок циклона посредством воздуховода присоединен к горизонтальному патрубку осадителя, а наружный кожух циклона заглушен со стороны воздуховода и снабжен спиральной улиткой, размещенной с противоположной стороны, связанной через самотечный трубопровод со шлюзовым затвором. Внутри спиральной улитки горизонтального циклона расположено дросселирующее устройство в виде конуса, перемещаемого по оси горизонтального циклона, позволяющего регулировать щель между конусом и внутренним патрубком циклона. Нагнетательный коллектор снабжен воздухораспределительными поворотными заслонками.

Сопоставительный анализ описанной машины с прототипом показывает, что она отличается наличием дополнительных конструктивных элементов и их взаимосвязью, а именно относоосаждающее устройство выполнено в виде спирального осадителя с входным и выходным патрубками и расположенными внутри него горизонтальным патрубком осадителя и цилиндрической жалюзийной решеткой, причем входной патрубок осадителя присоединен к всасывающему коллектору корпуса камнеотделительной машины, а выходной патрубок соединен с всасывающим отверстием радиального вентилятора соосно с жалюзийной решеткой, при этом со спиральным осадителем посредством общей горизонтальной щели сопряжен горизонтальный циклон, состоящий из наружного кожуха и внутреннего патрубка, причем внутренний патрубок циклона посредством воздуховода присоединен к горизонтальному патрубку осадителя, а наружный кожух циклона заглушен со стороны воздуховода и снабжен спиральной улиткой, размещенной с противоположной стороны, связанной через самотечный трубопровод со шлюзовым затвором.

Указанные отличия в уровне техники не обнаружены.

Таким образом, предлагаемое решение соответствует критерию «новизна».

Рассмотрим, как каждый из выявленных отличительных признаков влияет на решение поставленной задачи.

Выполнение относоосаждающего устройства в виде спирального осадителя с входным и выходным патрубками и расположением внутри него горизонтального патрубка и цилиндрической жалюзийной решетки с присоединением входного патрубка осадителя к всасывающему коллектору корпуса камнеотделительной машины, а выходного - к всасывающему отверстию радиального вентилятора позволяет использовать корпус спирального осадителя как центробежный пылеуловитель, в котором частицы при помощи центробежной силы прижимаются к внутренней стенке осадителя, скользят по ней, концентрируясь в виде тонкого слоя, попадающего затем во входную щель горизонтального циклона. Причем горизонтальный патрубок помещен внутрь входного патрубка вентилятора таким образом, что его торец располагается в плоскости боковой стенки вентилятора, это позволяет повысить вакуум в горизонтальном циклоне, что увеличит скорость воздуха с примесями во входной щели горизонтального циклона и, в итоге, обеспечит лучшую эффективность улавливания аэроотделимых примесей в нем, а сопряжение горизонтального циклона с осадителем посредством общей горизонтальной щели позволяет повысить эффективность улавливания легких примесей в относоосаждающем устройстве камнеотделительной машины и в итоге достичь более стабильной ее работы за счет сохранения постоянной воздухопроницаемости деки и поддержания ее сопротивления на заданном уровне.

Совместное действие спирального осадителя и горизонтального циклона, сопряженного с ним щелью, позволяет более эффективно улавливать легкие примеси, т.к. они, сначала прижимаясь с помощью центробежных сил к внутренней поверхности спирального осадителя, концентрируются в тонком слое на его поверхности, а затем поступают в горизонтальный циклон, имеющий сравнительно с осадителем малый диаметр наружного кожуха, что увеличивает центробежные силы частиц и способствует их более эффективному улавливанию.

Снабжение наружного кожуха горизонтального циклона спиральной улиткой позволяет более эффективно обеспечивать вывод легких примесей из циклона, чем в циклоне относоосаждающего устройства фирмы Вальтер [3].

Расположение внутри спиральной улитки горизонтального циклона дросселирующего устройства в виде конуса позволяет устанавливать в горизонтальной щели оптимальную входную скорость воздушного потока для обеспечения высокой эффективности улавливания легких примесей в горизонтальном циклоне.

Снабжение нагнетательного коллектора воздухораспределительными поворотными заслонками позволяет обеспечить равномерность распределения воздушного потока по всей поверхности рабочей деки и тем самым повысить эффективность выделения из зерна минеральной примеси.

На чертежах схематично изображен общий вид предлагаемой камнеотделительной машины для очистки зерна, на фиг.1 - фронтальная проекция, на фиг.2 - то же, профильная проекция.

Камнеотделительная машина содержит корпус 1 с размещенной в нем рабочей декой 2, с всасывающим коллектором 3 в верхней его части и нагнетательным коллектором 4 в нижней его части, установленный на виброопорах 5, закрепленных на станине 6. На корпусе также закреплены приемно-распределительное устройство 7, два мотор-вибратора 8, герметизирующие клапаны 9 и 10 и рециркуляционная воздушная система 11. В состав рециркуляционной воздушной системы 11 входят относоосаждающее устройство 12, радиальный вентилятор 13 и воздуховод 14.

Относоосаждающее устройство 12, входящее в состав рециркуляционной воздушной системы 11, включает в себя спиральный осадитель 15 с входным патрубком 16 и выходным патрубком 17, а также встроенной в спиральный осадитель цилиндрической жалюзийной решеткой 18 и сопряженный с ним посредством общей горизонтальной щели 19 горизонтальный циклон 20. Выходной патрубок 17 спирального осадителя 15 расположен соосно с цилиндрической жалюзийной решеткой 18. Входной патрубок 16 снабжен поворотной заслонкой 21. Внутри спирального осадителя 15 соосно его цилиндрической жалюзийной решетке 18 помещен горизонтальный патрубок 22.

Горизонтальный циклон 20 состоит из наружного кожуха 23 и внутреннего патрубка 24, соединенного одним концом при помощи воздуховода 25 с горизонтальным патрубком 22. Наружный кожух 23 выполнен со стороны воздуховода 25 заглушенным и с противоположной стороны имеет спиральную улитку 26 с расположенным внутри нее дросселирующим устройством 27, выполненным в виде конуса. К спиральной улитке 26 присоединен самотечный трубопровод 28 с шлюзовым затвором 29. В нагнетательном коллекторе 4 установлены воздухораспределительные поворотные заслонки 30.

Рециркуляционная воздушная система 11 входным патрубком 16 спирального осадителя 15 присоединена к корпусу 1 камнеотделительной машины в верхней ее части и воздуховодом 14 к нагнетательному коллектору 4 в нижней части. Радиальный вентилятор 13 всасывающим отверстием соединен с выходным патрубком 17 спирального осадителя 15, а нагнетательным отверстием с воздуховодом 14. Воздуховод 14 присоединен к нагнетательному коллектору 4 камнеотделительной машины. На воздуховоде 14 имеется аспирационный патрубок 31.

Камнеотделительная машина работает следующим образом.

Исходная смесь, неочищенное зерно, через приемно-распределительное устройство 7 поступает на рабочую деку 2, где под действием воздушного потока и колебаний деки происходит разделение смеси на очищенный продукт и минеральные примеси, которые выводятся наружу соответственно через герметизирующие клапаны 9 и 10. Воздух, прошедший сквозь рабочую деку и содержащий выделенные из зерна аспирационные относы, через всасывающий коллектор 3 и входной патрубок 16 поступает в спиральный осадитель 15. С помощью поворотной заслонки 21 регулируют воздушный режим в камнеотделительной машине. В спиральном осадителе 15 воздух пронизывает цилиндрическую жалюзийную решетку 18, которая обеспечивает большую равномерность распределения воздушного потока при перемещении его к центру осадителя. Частицы аспирационных относов под действием центробежной силы прижимаются к криволинейной стенке спирального осадителя и скользят по ней, попадая в горизонтальную щель 19 горизонтального циклона 20. Здесь воздушный поток приобретает движение с общей тенденцией перемещения к свободному торцу внутреннего патрубка горизонтального циклона. Далее, вследствие внезапного изменения направления движения воздушного потока, который уходит во внутренний патрубок 24 горизонтального циклона 20, а аэроотделимые частицы под действием сил инерции попадают в спиральную улитку 26, в которой под действием инерционных и гравитационных сил происходит отделение частиц примеси от воздуха. Оптимальная входная скорость воздушного потока внутри горизонтального циклона 20 устанавливается при помощи дросселирующего устройства 27, перемещающегося вдоль оси горизонтального циклона, путем регулирования щели между конусом 27 и внутренним патрубком 24. Отделенные частицы выводятся по самотечному трубопроводу 28 через шлюзовой затвор 29. Очищенный воздух по внутреннему патрубку 24 горизонтального циклона 20 и воздуховоду 25 засасывается в горизонтальный патрубок 22, далее соединяется при выходе из него с основным потоком воздуха, прошедшим через цилиндрическую жалюзийную решетку 18, и через выходной патрубок осадителя 17 попадает в радиальный вентилятор 13. После вентилятора очищенный воздух через воздуховод 14 попадает в нагнетательный коллектор 4 и, пройдя рабочую деку 2 камнеотделительной машины, завершает таким образом свой цикл. С помощью воздухораспределительных поворотных заслонок 30 обеспечивают равномерное распределение воздушного потока под рабочей декой. Часть воздуха отбирается в аспирационную сеть через аспирационный патрубок 31 для обновления части воздушного потока, циркулирующего внутри камнеотделительной машины.

Описанное выше выполнение рециркуляционной воздушной системы позволяет достичь более стабильной работы камнеотделительной машины с рециркуляцией воздушного потока за счет повышения эффективности улавливания легких примесей в относоосаждающем устройстве, что позволяет добиться более высокой эффективности выделения минеральной примеси.

Источники информации

1. Оборудование для производства муки и крупы: Справочник/ Сост. Демский А.Б., Борискин М.А., Веденьев В.Ф., Тамаров Е.В., Чернолихов А.С. - Спб, Изд-во «Профессия», 2000, с.158-160, рис.78.

2. Пирумов А.И. Аэродинамические основы инерционной сепарации. - М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961, с.106-107, рис.55.

3. Проспект фирмы Вальтер.

1. Камнеотделительная машина для очистки зерна, включающая корпус с размещенной в нем рабочей декой, с всасывающим коллектором в верхней его части и нагнетательным коллектором в нижней части, установленный на виброопорах, приемно-распределительное устройство, мотор-вибраторы для обеспечения колебаний корпуса, воздушную рециркуляционную систему, состоящую из относоосаждающего устройства, радиального вентилятора, шлюзового затвора для вывода относов и соединенную с корпусом в верхней и нижней его частях воздуховодами, отличающаяся тем, что относоосаждающее устройство выполнено в виде спирального осадителя с входным и выходным патрубками и расположенными внутри него горизонтальным патрубком и цилиндрической жалюзийной решеткой, причем входной патрубок осадителя присоединен к всасывающему коллектору корпуса камнеотделительной машины, а выходной патрубок соединен с всасывающим отверстием радиального вентилятора соосно с жалюзийной решеткой, при этом со спиральным осадителем посредством общей горизонтальной щели сопряжен горизонтальный циклон, состоящий из наружного кожуха и внутреннего патрубка, причем внутренний патрубок циклона посредством воздуховода присоединен к горизонтальному патрубку осадителя, а наружный кожух циклона заглушен со стороны воздуховода и снабжен спиральной улиткой, размещенной с противоположной стороны, связанной через самотечный трубопровод со шлюзовым затвором.

2. Камнеотделительная машина для очистки зерна по п.1, отличающаяся тем, что внутри спиральной улитки горизонтального циклона расположено дросселирующее устройство в виде конуса, перемещаемого по оси горизонтального циклона, позволяющего регулировать щель между конусом и внутренним патрубком циклона.

3. Камнеотделительная машина для очистки зерна по п.1, отличающаяся тем, что нагнетательный коллектор снабжен воздухораспределительными поворотными заслонками.