Машина для мойки сыпучих материалов

Изобретение относится к оборудованию для мойки сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, строительной и других отраслях народного хозяйства. Машина содержит загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан, выполненный конической формы. Барабан смонтирован из последовательно установленных секций, каждая из которых изготовлена в виде смонтированных двух пар перфорированных треугольников, соединенных боковыми сторонами. Первая пара выполнена из одинаковых двух равнобедренных перфорированных треугольников. Вторая пара выполнена из равнобедренного перфорированного треугольника, равного равнобедренному перфорированному треугольнику первой пары, и равностороннего перфорированного треугольника, стороны которого равны боковой стороне равнобедренного перфорированного треугольника. Каждая последующая секция повернута относительно предыдущей на угол 120° с образованием по наружному и внутреннему периметру барабана трех ломаных винтовых линий основного направления и одной ломаной винтовой линии противоположного направления и образованием по внутреннему периметру барабана трех ломаных винтовых канавок основного направления и одной ломаной винтовой канавки противоположного направления. Использование изобретения позволит повысить интенсивность и качество мойки, а также расширить технологические возможности машины. 6 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию для мойки сыпучих материалов, в том числе корнеклубнеплодов, овощей, деталей, строительных материалов, и может быть использовано в пищевой, сахарной, спиртовой, консервной, строительной и других отраслях народного хозяйства.

Известна машина для мойки сыпучих предметов (патент РФ №2305471 кл. А23N 12/02, опубл. Бюл. №25, 10.09.2007), содержащая загрузочный и разгрузочные лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан, выполненный по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой одинаковых по ширине перфорированных полос с образованием по периметру барабана наружных перфорированных напусков.

Недостатком известной машины является недостаточная интенсивность и качество мойки, ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что мойка сыпучих материалов производится при недостаточной интенсивности смешивания и переориентации частиц сыпучих материалов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является машина для мойки для мойки корнеклубнеплодов (патент РФ №2251362, кл. A23N 12/02, опубл. Бюл. №13, 10.05.2005), содержащая загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан конической формы, выполненный из направляющих элементов в виде скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии на конической оправке в поперечном направлении перфорированных полос трапециевидной формы, с увеличением их ширины по длине барабана от загрузки к выгрузке.

Недостатком известной машины является недостаточная интенсивность и качество мойки, ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что мойка сыпучих материалов производится при недостаточной интенсивности смешивания и переориентации частиц сыпучих материалов.

Техническим решением задачи является повышение интенсивности и качества мойки, расширение технологических возможностей за счет увеличения интенсивности смешивания и переориентации частиц сыпучих материалов за счет увеличения диапазона изменений векторов перемещений и переориентации частиц сыпучих материалов, что интенсифицирует также и их смешивание.

Поставленная задача достигается тем, что в машине для мойки сыпучих материалов, содержащей загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан, выполненный конической формы, барабан смонтирован из последовательно установленных секций, каждая из которых изготовлена в виде смонтированных двух пар перфорированных треугольников, соединенных боковыми сторонами, при этом первая пара выполнена из одинаковых двух равнобедренных перфорированных треугольников, а вторая пара из равнобедренного перфорированного треугольника, равного равнобедренному перфорированному треугольнику первой пары, и равностороннего перфорированного треугольника, стороны которого равны боковой стороне равнобедренного перфорированного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно предыдущей на угол 120° с образованием по наружному и внутреннему периметру барабана трех ломаных винтовых линий основного направления и одной ломаной винтовой линии противоположного направления и образованием по внутреннему периметру барабана трех ломаных винтовых канавок основного направления и одной ломаной винтовой канавки противоположного направлении.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции машины для мойки сыпучих материалов.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что барабан по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что интенсифицирует процесс смешивания и мойку сыпучих материалов.

Новизна обусловлена тем, что барабан выполнен многозаходным, с тремя ломаными винтовыми канавками по внутреннему периметру корпуса, что не только обеспечивает транспортировку сыпучих материалов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения барабана, но и интенсифицирует процесс их смешивания.

Новизна обусловлена также тем, что форма поперечного сечения барабана - неправильный четырехугольник, который по длине барабана меняет не только свою форму и размеры сторон, но и их расположение относительно оси вращения барабана, что нарушает стационарность движения сыпучих материалов и способствует интенсификации их смешивания и мойки, при этом векторы скорости движения частиц сыпучих материалов и потоков воды при транспортировке их от загрузке к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации их смешивания и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что площадь поперечного сечения барабана в виде неправильного четырехугольника меняется по длине барабана, что обеспечивает сжатие и разжижение потоков частиц сыпучих материалов и воды при их движении от загрузки к выгрузке, что обеспечивает интенсификацию процессов смешивания и мойки, расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что направленные навстречу друг другу ломаные винтовые канавки основного направления и направленная им навстречу одна винтовая канавка противоположного направления обеспечивают внутри барабана создание встречных потоков движения и смешивания частиц сыпучих материалов и воды, расширяются технологические возможности.

Новизна заключатся также в том, что по периметру барабана образованы направленные навстречу не только друг другу под углом, но и к оси вращения барабана плоские перфорированные грани, что обеспечивает нарушение стационарности потоков не только частиц сыпучих материалов, но и потоков воды внутри барабана, при этом скорость воды и ее давление в каждой точке потока хаотически пульсируют и частицы воды совершают неустановившиеся беспорядочные движения по сложным траекториям, а именно турбулентное течение, что обеспечивает интенсификацию мойки сыпучих материалов.

Новизна обусловлена также тем, что шаг винтовых линий по периметру изменяется по длине барабана от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания и мойки.

Новизна обусловлена также тем, что перфорированные грани имеют разные форму и размеры с образованием по периметру барабана чередующихся перфорированных граней разных размеров, что обеспечивает постепенное разрежение и уплотнение потоков частиц и интенсифицирует процесс смешивания и мойки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображена машина для мойки сыпучих предметов, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - часть барабана, вид спереди; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - секция барабана; на фиг.6 - схема сборки барабана.

Машина для мойки сыпучих материалов (фиг.1, фиг.2) состоит из моечной ванны 1, на которой смонтированы лоток 2 для загрузки частиц сыпучих материалов, роликовые опоры 3 и 4, на которых установлен барабан 5, электромагнитный клапан 6 для подачи воды (фиг.2), система 7 управления сигнализацией для регулировки уровня воды (фиг.2), выгрузной лоток 8 для выгрузки частиц сыпучих материалов, прошедших мойку. Барабан 5 снабжен приводной звездочкой 9. Внизу ванны 1 имеются бункеры 10 для сбора грязи и песка, к которым прикреплены однооборотные механизмы 11 для слива воды, сливные патрубки 12. Для ручного открывания заслонок 13 (фиг.2) при необходимости слива воды из ванн 1 однооборотные механизмы 11 снабжены штурвалами 14. Барабан 5 снабжен опорными кольцами 15, 16, смонтированными с возможностью вращения на роликовых опорах 3 и 4. Непрерывное вращение барабана 5 осуществляется от мотор-редуктора 17 через цепную передачу 18 и приводную звездочку 8. Для уменьшения расхода воды и повышения качества мойки уровень воды в барабане регулируется системой управления сигнализацией 7 и обновляется в зависимости от степени ее загрязнения в автоматическом режиме.

Барабан 5 (фиг.3, фиг.4) выполнен конусообразным с образованием по периметру и внутри корпуса трех ломаных винтовых линий и винтовых канавок основного направления внутри корпуса с переменным по длине барабана 5 шагом S₁, которые показаны на фиг.3 и фиг.4 утолщенными линиями 19-20-21-22-23, 24-25-26-27, 28-29-30-31-32 и одной ломаной винтовой линией и винтовой канавки противоположного направления с шагом S₂, показанной на фиг.3 линиями 27-22-30-25-20-28.

Барабан 5 выполнен из последовательно установленных секций (фиг.5), каждая из которых изготовлена в виде смонтированных двух пар перфорированных треугольников «А» и «В», соединенных боковыми сторонами. Первая пара перфорированных треугольников «А» выполнена из двух одинаковых равнобедренных перфорированных треугольников 33 и 34. Вторая пара перфорированных треугольников «Б» смонтирована из равнобедренного перфорированного треугольника 35, равного перфорированным треугольникам 33 и 34 первой пары «А», и равностороннего перфорированного треугольника 36, стороны которого равны боковым сторонам перфорированных треугольников 33, 34, 35.

Каждая последующая секция (фиг.6), при сборке барабана 5, повернута относительно предыдущей секции на 120°.

Например, на фиг.6 показаны секции 37, 38, 39, при этом секция 38 повернута относительно предыдущей секции 37 на 120° против часовой стрелки, секция 39 повернута относительно предыдущей секции 38, в свою очередь, тоже на 120° и т.д. Поворот секций 37, 38, 39 для наглядности показан на фиг.6 положениями точек-вершинами Д₁, Д₂, Д₃.

Барабан 5 (фиг.3 и фиг.4) выполнен конусообразным с тремя по периметру барабана 5 ломаными винтовыми линиями с переменным по длине барабана 5 шагом S₁, которые показаны на фиг.3 и фиг.4 утолщенными линиями 19-20-21-22-23, 24-25-26-27, 28-29-30-31-32 и соответственно им винтовыми канавками К₁, К₂, К₃ внутри барабана 5 (фиг.4).

При повороте секций относительно друг друга по часовой стрелке образуются винтовые поверхности барабана 5 с правыми винтовыми линиями и винтовыми канавками внутри барабана 5 основного направления с шагом S₁ (фиг.3 и фиг.4).

При повороте секций относительно друг друга против часовой стрелки образуются винтовые поверхности барабана 5 с левыми винтовыми линиями и винтовыми канавками основного направления S₁ (на чертежах не показаны).

Из-за наличия по внутренней поверхности барабана 5 трех винтовых линий и соответственно винтовых канавок К₁, К₂, К₃ обеспечивается при вращении барабана 5 не только осевое перемещение частиц сыпучих материалов и потоков воды от загрузки к выгрузке, но и повышается интенсивность, энергоемкость и частота взаимодействия частиц сыпучих материалов друг с другом и потоками воды, что интенсифицирует процесс мойки и расширяет технологические возможности.

Барабан 5 может быть снабжен, в случае необходимости, по наружной поверхности (на чертеже не показаны) карманами ромбовидной формы для создания дополнительных потоков воды по наружной и внутренней поверхностей барабана и для интенсификации процесса мойки

Машина для мойки работает следующим образом.

Сыпучие материалы (фиг.1, фиг.2) подаются через загрузочный лоток 2 внутрь вращающегося барабана 5, где они захватываются, как лопатами, перфорированными стенками барабана 5 - треугольниками, из которых смонтированы секции, например треугольниками 29, 30, 31, 32 и т.д., и в направлении вращения поднимаются вверх. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса сыпучие материалы в зависимости от собственной массы отделяются от стенок барабана 5 и с разных высот падают в воду, находящуюся внутри барабана 5, с последующим одновременным перемещением винтовыми канавками К₁, К₂, К₃ барабана 5 в сторону выгрузки. Процесс движения последующих порций сыпучих материалов, которые поднимаются вверх и падают в воду, непрерывен. Поскольку внутренние перфорированные стенки барабана 5 расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения барабана 5, то в каждой порции каждая частица сыпучих материалов, например корнеклубнеплод, перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс смешивания и перетирания друг с другом и со стенками барабана 5, повышает качество мойки и расширяет технологические возможности. Процесс мойки также может интенсифицируется перфорированным напусками, которыми могут быть снабжены винтовые линии барабана 5 при необходимости (на чертежах не показаны). Вода подается электромагнитным клапаном 6 и поступает в ванну, омывая сыпучие материалы в барабане 5. Вода заполняет пространство между частицами сыпучих материалы, обеспечивая в процессе их движения от загрузки к выгрузке и их мойку без повреждений. Грязь и песок оседают в бункер 10 ванны 1 и через сливной патрубок 12 сливаются в водоприемное устройство. На выходе барабана 5 очищенные и вымытые частицы сыпучих материалов поднимаются вверх и через выгрузной лоток 8 выводятся за пределы машины.

Технико-экономические преимущества обеспечиваются за счет интенсификации мойки частиц сыпучих материалов благодаря нарушению стационарности движения потоков частиц сыпучих материалов и воды внутри барабана из-за взаимного расположения под наклоном друг другу и к оси вращения перфорированных элементов - граней, расположенных по периметру барабана.

Машина для мойки сыпучих материалов, содержащая загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан, выполненный конической формы, отличающаяся тем, что барабан смонтирован из последовательно установленных секций, каждая из которых изготовлена в виде смонтированных двух пар перфорированных треугольников, соединенных боковыми сторонами, при этом первая пара выполнена из одинаковых двух равнобедренных перфорированных треугольников, а вторая пара из равнобедренного перфорированного треугольника, равного равнобедренному перфорированному треугольнику первой пары, и равностороннего перфорированного треугольника, стороны которого равны боковой стороне равнобедренного перфорированного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно предыдущей на угол 120° с образованием по наружному и внутреннему периметру барабана трех ломаных винтовых линий основного направления и одной ломаной винтовой линии противоположного направления и образованием по внутреннему периметру барабана трех ломаных винтовых канавок основного направления и одной ломаной винтовой канавки противоположного направления.