ПНЕВМОСЕПАРАТОР ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА
PNEUMATIC SEPARATOR OF PARTICULATE MATERIAL

Изобретение относится к устройствам, сепарирующим зерновые и другие сыпучие материалы восходящим воздушным потоком, и может быть применено при очистке зерна и семян в сельском хозяйстве и продуктов переработки зерна в мукомольно-крупяной и комбикормовой промышленности и других отраслях.
Известен пневмосепаратор, содержащий корпус с поддерживающей сеткой, загрузочное и разгрузочное окна и расположенные в корпусе сепарационные каналы, образованные вертикальными перегородками с пересыпными элементами [1].
В известном устройстве сепарационные каналы выполнены зигзагообразными, что приводит к излишнему накоплению материала в сепарационных каналах, затрудняет вывод из сепаратора крупнодисперсной фракции, снижает эффективность сепарации.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является выбранный в качестве прототипа сепаратор зернового материала, включающий корпус, поддерживающую сетку, окна для приема исходного и вывода обработанного зернового материала и перегородки, разделяющие внутреннее пространство корпуса на сепарирующие каналы [2].
Недостатком известного устройства является недостаточно высокое качество разделения. Скорость воздушного потока в сепарирующих каналах меньше скорости воздушного потока в межзерновом пространстве "кипящего" слоя материала, движущегося от загрузочного окна к разгрузочному окну по поддерживающей сетке. Поэтому не все легкие частицы, всплывшие на поверхность "кипящего" слоя, могут быть вынесены воздушным потоком вверх по сепарирующим каналам (выносятся только наиболее легкие).
Технической задачей изобретения является повышение эффективности разделения зернового материала.
Указанная техническая задача достигается тем, что в пневмосепараторе зернового материала, содержащем корпус пневмоканала, поддерживающую сетку, окна для приема исходного и вывода обработанного зернового материала и перегородки, образующие сепарирующие каналы, согласно изобретению толщина перегородок s связана с глубиной корпуса пневмоканала d и количеством перегородок n соотношением 0,07d<ns<0,25d. Кроме того, перегородки выполнены с возможностью регулировки их толщины s, а пневмосепаратор снабжен устройством регулировки зазора h между поддерживающей сеткой канала и нижними краями перегородок.
Толщина перегородок выбрана из условия выравнивания скорости воздушного потока в каналах, образованных перегородками, со скоростью воздушного потока в межзерновом пространстве "кипящего" слоя обрабатываемого материала в зазоре между поддерживающей сеткой и перегородками, тем самым, создавая условия, способствующие выносу легких частиц, всплывающих на поверхность "кипящего" зернового слоя.
Изобретение поясняется чертежом, где изображен вертикальный разрез пневмосепаратора вдоль направления движения обрабатываемого материала.
Пневмосепаратор для сепарации зернового материала содержит корпус пневмоканала 1, сетку 2 для поддерживания сепарируемого материала, окно 3 для ввода исходного материала, выполненное в передней стенке канала, окно 4 для вывода тяжелой фракции у противоположной стенки канала. Над поддерживающей сеткой установлены перегородки 5.
Величина, на которую необходимо уменьшить свободное сечение пневмосепаратора, чтобы выравнить скорость воздушного потока в этом сечении со скоростью воздушного потока в межзерновом пространстве "кипящего слоя", зависит от порозности слоя, размеров и шероховатости зерновок, физических параметров воздушного потока, от отношения размера сепаратора к размерам частиц. Поэтому толщина перегородок s, образующих сепарирующие каналы 6 внутри корпуса сепаратора 1, согласно изобретению связана с глубиной корпуса пневмоканала d и количеством перегородок n соотношением
0,07d<ns<0,25d.
Как вариант исполнения, каждая перегородка может состоять из пластин: передней пластины 7, задней пластины 8 и соединительных пластин 9, которые соединены при помощи шарниров 10 для обеспечения возможности регулировки толщины перегородок.
Зазор h между сеткой и нижними краями перегородок регулируется в зависимости от толщины "кипящего" слоя обрабатываемого материала.
Пневмосепаратор работает следующим образом.
Исходный зерновой материал, состоящий из зерна и подлежащий выделению более легкой, чем зерно, примеси, через загрузочное окно 3 подается в пневомосепаратор, где подвергается воздействию восходящего воздушного потока, нагнетаемого снизу пневмоканала или отсасываемого сверху каким-либо генератором воздушного потока (не показан). В результате воздействия восходящего воздушного потока зерновой материал приобретает состояние "кипящего" слоя, который движется от передней стенки канала к задней, расслаиваясь на фракции. Частицы легкой фракции (примесь) всплывают в верхние слои зернового потока. Более тяжелые частицы (основное зерно) остаются в нижних слоях потока обрабатываемого материала над поддерживающей сеткой 2, касаясь ее в той или иной степени, в зависимости от скорости воздушного потока.
Скорость воздушного потока над "кипящим" слоем недостаточна для того, чтобы частицы легкой фракции были вынесены из пневмоканала. Для этого предназначены утолщенные перегородки 5, которые уменьшают площадь поперечного сечения пневмоканала, увеличивая скорость воздушного потока над "кипящим" слоем и создавая условия для выноса частиц легкой фракции по каналам 6 между перегородками.
В зависимости от толщины движущегося вдоль поддерживающей сетки 2 от окна 3 к окну 4 зернового слоя регулируется зазор h путем перемещения вверх или вниз перегородок 5 в целом.
min
max
Толщина перегородок s может регулироваться путем поворота соединительных пластин по часовой или против часовой стрелки согласно изобретению от s=0.07 d/n до s=0.25 d/n за счет перемещения задней пластины 8 перегородки.
Передние 7 и соединительные пластины 9 образуют углы α, которые способствуют плавному сужению каналов между перегородками.
Тяжелые частицы выводятся из пневмоканала через окно 4. Легкие частицы, выделившиеся из движущегося зернового слоя, далее воздушным потоком по каналам 6 между перегородками 5 выносятся через верхний выход.
Применение утолщенных перегородок позволяет увеличить эффективность сепарации за счет увеличения полноты выделения легкой фракции и уменьшения потерь тяжелой фракции.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1407588, кл. В07В 4/08, 1988.
2. Авторское свидетельство СССР №507371, кл. В07В 7/00, 1971 (прототип).