Устройство для разделения продуктов размола зерна на фракции
Владельцы патента RU 2333045:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) (RU)
Изобретение предназначено для разделения продуктов размола зерна на фракции по совокупности физико-механических свойств и может быть использовано на мельзаводах, крупозаводах, минимельницах. Устройство для разделения продуктов размола зерна на фракции включает рабочую камеру с размещенным в ней ротором, имеющим соосно расположенный набор вращающихся дисков разной площади, патрубок для ввода аэродисперсного потока, осадочную камеру для крупной фракции, соединенную с рабочей камерой, приспособление для улавливания мелкой фракции, патрубок для вывода воздуха. Вращающиеся диски установлены в рабочей камере с образованием последовательно увеличивающихся поверхностей. Первый диск относительно патрубка для ввода аэродисперсного потока выполнен за одно целое с осью ротора, и два последующих диска выполнены с центральным отверстием и разделены промежуточным диском. Устройство снабжено вращающимся, соосным с ротором, расширяющимся в направлении приспособления для улавливания мелкой фракции конусом, нижняя граница которого расположена ниже зоны установки патрубка для вывода воздуха. Названный конус размещен в камере, соединенной с приспособлением для улавливания мелкой фракции и последовательно сообщенной через жалюзийную вставку с рабочей камерой, с расположенным в ней ротором. Технический результат - повышение эффективности разделения продуктов размола зерна, а также снижение энергоемкости разделения продуктов размола зерна на фракции. 2 ил.
Устройство для разделения продуктов размола зерна на фракции относится к области зерноперерабатывающей промышленности, а именно к разделению продуктов размола зерна на фракции по совокупности физико-механических свойств, и может быть использовано на мельзаводах, крупозаводах, мини-мельницах.
Известен центробежный классификатор для разделения высокодисперсных материалов, содержащий корпус с патрубком для ввода разделяющего агента, а именно газа, патрубок для подачи порошкогазовой смеси, ротор с соосно расположенным набором вращающихся дисков разной площади. Ротором с набором дисков образована рабочая зона. На одном из дисков выполнены билы. Между дисками ротора расположено кольцо с отверстиями. Под этим кольцом имеется канал для вывода крупной фракции, выполненный в виде кольцевой щели. Устройство снабжено также патрубками для сбора крупной и мелкой фракций, патрубком для вывода воздуха с мелкой фракцией (см. авторское свидетельство СССР №1620161, МПК5 В07В 7/083).
Основным недостатком этого классификатора является то, что значительная концентрация исходного материала потребует увеличения рабочей зоны, что приведет к снижению эффективности разделения.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности (принятым за прототип) является центробежный воздушный классификатор для разделения тонких порошков в поле центробежных сил, включающий корпус с рабочей камерой и патрубком для ввода аэродисперсного потока, расположенным в нежней части рабочей камеры, осадочную камеру для крупной фракции, соединенную с рабочей камерой, приспособление для улавливания мелкой фракции, размещенный в рабочей камере ротор, имеющий набор вращающихся дисков разной площади, переменного сечения и с толщиной, уменьшающейся от периферии к оси вращения ротора, патрубок для вывода воздуха с мелкой фракцией. Пылегазовый поток, поступающий в классификатор, через патрубок для ввода аэродисперсного потока проходит через кольцевой зазор между дисками в направлении к оси вращения и приобретает угловую скорость, равную скорости ротора. Крупная фракция, для частиц которой центробежные силы преобладают над вязкими, выносится к стенке рабочей камеры и оседает, а поток с мелкой фракцией увлекается далее вдоль ротора вверх и выводится через патрубок для вывода воздуха с мелкой фракцией (см. авторское свидетельство СССР №540683, МПК2 В07В 7/083).
Недостатком известного центробежного воздушного классификатора является повышенная энергоемкость разделения продукта на фракции, вызванная необходимостью транспортирования твердой фракции вверх.
Предлагаемым изобретением решается задача снижения энергоемкости разделения продуктов размола зерна на фракции.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для разделения продуктов размола зерна на фракции, содержащем рабочую камеру с размещенным в ней ротором, имеющим соосно расположенный набор вращающихся дисков разной площади, патрубок для ввода аэродисперсного потока, осадочную камеру для крупной фракции, соединенную с рабочей камерой, приспособление для улавливания мелкой фракции, патрубок для вывода воздуха, согласно изобретению вращающиеся диски установлены в рабочей камере с образованием последовательно увеличивающихся поверхностей, из них первый диск относительно патрубка для ввода аэродисперсного потока выполнен за одно целое с осью ротора, и два последующих диска выполнены с центральным отверстием и разделены промежуточным диском. Устройство снабжено вращающимся, соосным с ротором, расширяющимся в направлении приспособления для улавливания мелкой фракции конусом, нижняя граница которого расположена ниже зоны установки патрубка для вывода воздуха. Названный конус размещен в камере, соединенной с приспособлением для улавливания мелкой фракции и последовательно сообщенной через жалюзийную вставку с рабочей камерой, снабженной ротором.
Установка вращающихся дисков в рабочей камере с образованием последовательно увеличивающихся поверхностей, причем первый диск относительно патрубка для ввода аэродисперсного продукта выполнен за одно целое с осью ротора, а два последующих - с центральным отверстием, что позволяет дифференцирование воздействовать на продукты размола зерна и в целом повысить качество разделения этих продуктов. Введение промежуточного диска, разделяющего диски с центральным отверстием, позволяет равномерно распределить аэродисперсный поток в рабочей камере. Благодаря наличию жалюзийной вставки происходит вывод запыленного воздуха из рабочей камеры, что снижает взрывоопасность устройства. При этом использование двух камер - рабочей камеры, снабженной ротором, и камеры, снабженной конусом и соединенной с рабочей камерой и приспособлением для улавливания мелкой фракции - дает возможность направлять выделенные крупную и мелкую фракции на разные участки технологического процесса.
Снижение энергоемкости разделения продуктов размола зерна на фракции достигается за счет создания направленности движения дисперсного продукта, при которой сила тяжести, действующая на частицы, направлена в одном направлении с движущей аэродинамической силой воздушного потока, а не в противоположенном, как это имеет место в прототипе.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен его общий вид; на фиг.2 - поперечный разрез жалюзийной вставки.
На чертежах дополнительно показано следующее:
- направление движения исходного аэродисперсного потока продукта размола зерна, обозначенное прямыми линиями со стрелками;
- направление движения крупной фракции, обозначенное прямыми линиями со стрелками с чертой;
направление движения мелкой фракции, обозначенное дугообразными линиями со стрелками с крестиком;
- направление движения воздуха, обозначенное линиями со стрелками с кружочком;
- направление движения аэрозоли мелкой фракции, обозначенное линиями со стрелками с крестиком и кружочком.
Устройство для разделения продуктов размола на фракции содержит рабочую камеру 1 с размещенным в ней ротором 2, имеющим соосно расположенный набор вращающихся дисков разной площади, патрубок 3 для ввода аэродисперсного потока, осадочную камеру 4 для крупной фракции, соединенную с рабочей камерой 1, приспособление 5 для улавливания мелкой фракции, патрубок 6 для вывода воздуха. Вращающиеся диски установлены в рабочей камере 1 с образованием последовательно увеличивающихся поверхностей. Первый вращающийся диск относительно патрубка 3 для ввода аэродисперсного потока выполнен за одно целое с осью ротора 1, а два последующих вращающихся диска 7 и 8 выполнены с центральным отверстием и разделены промежуточным сплошным диском 9. Между ротором 2 и дисками 7, 8, 9 образована рабочая зона.
Соосно с ротором 2 установлен вращающийся конус 10, расширяющийся в направлении приспособления 5 для улавливания мелкой фракции, то есть в направлении движения мелкой фракции. Нижняя граница конуса 10 расположена ниже зоны установки патрубка 6 для ввода воздуха. При этом конус 10 размещен в камере 11, соединенной с приспособлением 5 для улавливания мелкой фракции и последовательно сообщенной через жалюзийную вставку 12 с рабочей камерой 1, снабженной ротором 2.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Аэродисперсный поток продукта размола зерна тангенциально через патрубок 3 ввода аэродисперсного потока 5 подается внутрь рабочей камеры 1, где при движении в рабочую зону между ротором 2 и дисками 7, 8, 9 приобретает угловую скорость ротора и дисков. В рабочей зоне за счет последовательно увеличивающихся поверхностей ротора 2 и дисков 7, 8 продукт размола зерна распределяется по угловым скоростям. Крупная фракция, имея большую скорость вращения, отбрасывается к стенкам рабочей камеры 1 и осаждается в осадочной камере 4 для крупной фракции. Переход продукта от вращающегося диска 7 к вращающемуся диску 8 осуществляется посредством промежуточного сплошного диска 9, что позволяет равномерно распределить аэродисперсный поток в рабочей зоне. Аэрозоль мелкой фракции проходит в камеру 11 через жалюзийную вставку 12, где за счет уменьшения площади поперечного сечения возрастает скорость аэродисперсного потока, происходит дополнительный подсос запыленного воздуха из рабочей камеры 1, и попадает в конус 10, где от расширения сечения теряет скорость и оседает в приспособление 5 для улавливания мелкой фракции. Запыленный воздух выводится через патрубок 6 для вывода воздуха.
Предлагаемое устройство обеспечивает малую энергоемкость разделения продуктов размола зерна на фракции, а также позволяет за один проход разделить аэродисперсный поток продуктов размола зерна на фракции, отделив продукты размола от воздуха.
Устройство для разделения продуктов размола зерна на фракции, содержащее рабочую камеру с размещенным в ней ротором, имеющим соосно расположенный набор вращающихся дисков разной площади, патрубок для ввода аэродисперсного потока, осадочную камеру для крупной фракции, соединенную с рабочей камерой, приспособление для улавливания мелкой фракции, патрубок для вывода воздуха, отличающееся тем, что вращающиеся диски установлены в рабочей камере с образованием последовательно увеличивающихся поверхностей, из них первый диск относительно патрубка для ввода аэродисперсного потока выполнен за одно целое с осью ротора и два последующих диска выполнены с центральным отверстием и разделены промежуточным диском, устройство снабжено вращающимся, соосным с ротором, расширяющимся в направлении приспособления для улавливания мелкой фракции конусом, нижняя граница которого расположена ниже зоны установки патрубка для вывода воздуха, причем названный конус размещен в камере, соединенной с приспособлением для улавливания мелкой фракции и последовательно сообщенной через жалюзийную вставку с рабочей камерой с расположенным в ней ротором.
