ПНЕВМОКАНАЛ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЗЕРНА
PNEUMATIC DUCT FOR GRAIN CLEANING

Изобретение относится к средствам разделения зернового вороха воздушным потоком.
Известен пневмоканал для очистки зерна (Патент RU 2448783 С1, МПК B07B 4/08, 2012), содержащий переднюю, заднюю и боковые стенки, установленную с наклоном от передней стенки к задней поддерживающую сетку, окна для приема исходного и вывода обрабатываемого зернового материала, поворотные барьеры и защитную сетку, расположенную под основной.
Недостатком известного пневмоканала является то, что поворотные барьеры установлены выше слоя зернового материала, при этом они не влияют на «деструкцию распределения» скоростей воздушного потока, проходящего через слой зернового материала. На вынос примесных частиц из слоя зернового материала они оказывают только отрицательное влияние, создавая дополнительное сопротивление в канале. Кроме того, известный пневмоканал не обеспечивает выделение примесных частиц, скорость витания которых совпадает со скоростями витания части зерна основной культуры (легкой части), либо приводит к ее потере при увеличении скорости воздушного потока в пневмоканале.
Известен пневмоканал для очистки зерна (Патент RU 2438781 С1, МПК B02B 1/00, 2012), содержащий переднюю, заднюю и боковые стенки с прямоугольными отверстиями, установленную с наклоном от передней стенке к задней поддерживающую сетку, окна для приема исходного и вывода обрабатываемого зернового материала, вертикальные барьеры, перемещаемые на салазках, регулируемые заслонки прямоугольных отверстий (выбран в качестве прототипа).
Недостатками известного пневмоканала являются низкая эффективность разделения зерна из-за разницы скоростей воздуха между барьерами и стенками канала, а также из-за подсоса воздуха через прямоугольные отверстия в стенках канала. Эффект осаждения выделенных частиц по поверхностям барьеров и боковых стенок не снимается. Вертикальные барьеры блокируют вовлечение примесных частиц в центральный поток за счет эжекционного эффекта. Последующее выравнивание воздушного потока при меньших его скоростях не исключает этот недостаток, а приводит к резкому снижению сепарирующего эффекта из-за подсоса воздуха и увеличения сечения канала.
Цель изобретения - повышение эффективности разделения зернового материала, пневмофракционирование.
Поставленная цель достигается тем, что пневмоканал для очистки зерна, содержащий переднюю, заднюю и боковые стенки, установленную с наклоном от передней стенки к задней поддерживающую сетку, окна для приема исходного и вывода обрабатываемого зернового материала, согласно изобретению боковые стенки расположены вертикально на разгонном участке пневмоканала и наклонно на переходном и расширительном участках, причем задняя стенка на расширительном участке смещена вниз с перекрытием переходного участка и образует с ним отводной канал.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана конструктивно-технологическая схема пневмоканала для очистки зерна.
Пневмоканал для очистки зерна содержит переднюю 1, заднюю 2 и боковые 3 стенки, установленную с наклоном от передней стенки к задней поддерживающую сетку 4, окна для приема исходного 5 и вывода обрабатываемого зернового материала 6, канал для трудноотделимых легких примесей и легких частиц основной культуры 7. Передняя 1 и задняя 2 стенки образуют разгонный I, переходный II и расширительный III участки пневмоканала.
эф
эф
кp
2
1
2
1
эф
1
кp
2
кp
Пневмоканал для очистки зерна работает следующим образом. Зерно подается через окно 5 на поддерживающую сетку 4, где происходит разделение зерна воздушным потоком с повышенной скоростью (V) на две фракции: 1) фракция легкой примеси, трудноотделимой легкой примеси и легких частиц основной культуры; 2) фракция тяжелых частиц основной культуры и тяжелых частиц примеси. Вторая фракция выводится из пневмоканала через окно 6. Первая фракция направляется восходящим воздушным потоком в разгонный участок I, затем через переходный участок II направляется в расширительный участок III, где скорость воздушного потока падает с эффективной (V) до критической (V), так как ширина расширительного участка III (S) больше ширины переходного участка II (S) (S>S, V⋅S=V⋅S) и, как следствие, легкая часть зерна основной культуры и трудноотделимая легкая примесь сначала оседает на стенке 2 пневмоканала, а затем через канал 7 отдельно выводится из пневмоканала. Легкая примесь из первой фракции выносится воздушным потоком (V) из пневмоканала.
эф
эф
кp
Вертикальное расположение боковых стенок 1 и 2 на разгонном участке I позволяет с эффективной скоростью (V) выделять из зерна обе фракции, включая трудноотделимые примеси и легкие частицы основной культуры, скорости витания которых близки друг к другу и имеют меньшее значение, чем V. Наклонное размещение боковых стенок 1 и 2 на переходном и расширительном участках позволяет сместить поток выделенных фракций и за счет снижения скорости воздушного потока до значения V, которая ниже скоростей витания частиц второй фракции, создать условия для их осаждения. Смещение задней стенки вниз на расширительном участке создает благоприятные условия для осаждения частиц второй фракции на ней. Установка задней стенки 2 на расширительном участке III с перекрытием переходного участка II снижает эжекционный эффект и подсос воздуха через канал 7, который не препятствует осаждению частиц второй фракции и их отводу через канал 7. Частицы первой (легкой) фракции отдельно от основной (тяжелой) фракции выводятся из пневмоканала и в дальнейшем подвергаются очищению по размерным признакам. Таким образом осуществляется процесс пневмофракционирования зернового вороха. Существенное превышение критической скорости при выделении первой фракции обеспечивает эффективность процесса и полноту выделения легких примесей.