ВОЗДУШНО-ШНЕКОВОЕ УСТРОЙСТВО
AIR-SCREW DEVICE

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к зерновым устройствам, выполняющим очистку зерновой смеси от легких примесей, а также других смесей.
Аналогом воздушно-шнекового устройства служит аспирационная колонка с многократным продуванием зерновой смеси (см. Соколов А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению переработке зерна. Издательство технической и экономической литературы по вопросам мукомольно-крупяной, комбикормовой промышленности и элеваторно-складского хозяйства. Хлебоиздат - 1958, с.39-40, рис.15). Аспирационная колонка содержит последовательно расположенные соединенные воздушные каналы, снабженные приемным устройством, осадочной камерой для легких примесей, связанной с верхними частями этих каналов, и выходным устройством для очищенного продукта, размещенным под выходным устройством для легких примесей. Воздушные каналы образованы вертикальными ребрами. Вертикальными ребрами оснащено и выходное устройство для легких примесей. Воздушный поток, захватывая частицы, обладающие большей парусностью, уносит их из каналов в осадочную камеру. Очищенный продукт по мере накопления выводится через соответствующее выходное устройство.
Основными недостатками аспирационной колонки с многократным продуванием зерновой смеси являются низкое качество очистки, обусловленное использованием вертикальных ребер, затрудняющих упорядоченное движение воздушного потока и способствующих созданию завихрений, то есть турбулентному его течению. Большие габаритные размеры, связанные с необходимостью обеспечения продувания зерновой смеси в условиях турбулентного воздушного потока, большие затраты воздуха и энергии.
Прототипом к заявленному техническому решению является сепаратор зерновой смеси - патент на изобретение (RU 2428001 C1, МПК A01F 12/44, В07 В 4/00), который содержит приемно-загрузочное устройство, шнек и сепарирующий канал. Верхний конец сепарирующего канала соединен с камерой приема легких примесей с установленным в ее верхней части вентилятором. Нагнетательный патрубок вентилятора сообщен посредством воздухоподводящего канала с нижней частью сепарирующего канала. В воздухоподводящем канале размещена дроссельная заслонка. В нижней части сепарирующего канала расположено устройство вывода очищенного зерна. Шнек расположен в приемно-загрузочном устройстве и сепарирующем канале. На участке шнека, расположенного в сепарирующем канале, жестко закреплены элементы для перемешивания зерновой смеси. Под шнеком в сепарирующем канале коаксиально расположено решето. Ниже решета установлен дефлектор.
Данный аппарат имеет следующие недостатки:
- большие затраты воздуха и энергии в связи с большим объемом сепарирующего канала;
- большие габаритные размеры сепаратора;
- высокая металлоемкость и амортизационные отчисления.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности очистки и снижение себестоимости обработки зерна за счет снижения потребления электроэнергии и металлоемкости устройства, а также расширения сферы его использования как в крупных сельскохозяйственных предприятиях, так и в фермерских хозяйствах.
Поставленная задача решается тем, что в воздушно-шнековом устройстве для очистки зерна, включающем корпус с установленным внутри него с возможностью вращения шнеком, образующим совместно с корпусом сепарирующий канал, приемно-загрузочное устройство, нагнетательный патрубок, вентилятор, отверстие для вывода очищенного зерна и отверстие для выхода воздуха и легких примесей, бункер для очищенного зерна, в отличие от прототипа корпус представляет собой трубу с диаметром, соответствующим внешнему диаметру шнека с зазором между стенкой корпуса и шнеком, допускающим свободное вращение шнека, при этом приемно-загрузочное устройство расположено в верхней части корпуса правее отверстия выходного патрубка для удаления воздуха и легких примесей, выполненного в левой нижней части корпуса. Нагнетательный патрубок с вентилятором установлен в верхней части корпуса, левее отверстия для выхода очищенного зерна, выполненного в конце нижней части корпуса и соединенного с бункером для очищенного зерна, имеющим дроссельную заслонку.
В отличие от прототипа за счет уменьшения объема сепарационного канала и создания при этом более мощного закручивающегося воздушного потока с одновременным перемешиванием зерна с помощью шнека повышается качество очистки, снижается потребление электроэнергии и металлоемкость.
Воздушно-шнековое устройство можно использовать в фермерских хозяйствах при небольших объемах производства зерна. Повышение эффективности очистки в крупных сельскохозяйственных предприятиях и мукомольных производствах достигается при параллельной работе воздушно-шнекового устройства и транспортировки зерна из одного бункера в другой.
На фигуре представлена схема устройства, вид сбоку. Воздушно-шнековое устройство содержит шнек 1, закрепленный в корпусе 2, представляющем собой трубу с диаметром, соответствующим внешнему диаметру шнека 1 с зазором между стенкой корпуса 2 и шнеком 1, допускающим свободное вращение шнека 1, который вращается за счет передаточного механизма 5. Приемно-загрузочное устройство 3 расположено в верхней части корпуса 2 правее отверстия выходного патрубка 6 для удаления воздуха и легких примесей. Нагнетательный патрубок с вентилятором 4 установлен в верхней части корпуса, левее отверстия 7 для выхода очищенного зерна, соединенного с бункером 8, имеющим дроссельную заслонку 9.
Воздушно-шнековое устройство работает следующим образом. Зерновая смесь из приемно-загрузочного устройства 3 поступает в корпус 2. Далее она шнеком 1 перемещается в сторону выгрузного отверстия 7. Поток воздуха, подаваемый вентилятором 4 в сепарирующий канал, направлен в сторону отверстия выходного патрубка 6, в противоположенную сторону от бункера 8 с закрытой дроссельной заслонкой 9. Поток воздуха захватывает легкие частицы и уносит их в отверстие выходного патрубка 6. Очищенное зерно выводится шнеком 1 через отверстие 7 в бункер 8. Эффект очистки зерна усиливается благодаря закручиванию воздушного потока в сепарирующем канале и постоянном перемешивании продукта. Во время движения частиц по каналу на них дополнительно воздействует сила инерции, благодаря чему более тяжелые частицы относятся к стенкам устройства, а легкие свободно выносятся наружу.
Устройство имеет возможность регулировки скорости подачи воздуха за счет изменения частоты вращения вентилятора, частоты вращения шнека, изменения его размеров.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения способствует повышению эффективности очистки зерновой смеси от легких примесей, снижению себестоимости обработки зерна и расширению сферы его использования как в крупных сельскохозяйственных предприятиях, так и в фермерских хозяйствах.