ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР ДЛЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к воздушным сепараторам, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, мукомольно-крупяной и комбикормовой промышленности для выделения из сыпучих материалов аэроотделимых примесей.
Известен пневматический сепаратор, включающий пневмосепарирующий канал с нагнетательным патрубком, вентилятором, устройством ввода сыпучего материала из загрузочного бункера и бункер (Донцов Н.С., Обоснование параметров пневмоканала с активным вводом зернового вороха. - Ростов-на-Дону: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 1988 г. с.12).
Пневматический сепаратор позволяет качественно выделять аэроотделимые примеси при небольших подачах сыпучего материала. При больших подачах слой основных компонентов сыпучего материала, преодолев сопротивление воздушного потока в рабочей зоне пневмоканала, попадает на стенку пневмоканала противоположную устройству ввода сыпучего материала в пневмоканал. При этом скорость движения сыпучего материала по стенке пневмоканала значительно меньше скорости его поступления на стенку в силу необходимости преодоления сопротивления воздушного потока, поступающего в пневмоканал от вентилятора, что приводит к образованию плотного слоя сыпучего материала по высоте пневмоканала в зоне его поступления на стенку, и, как следствие, к уменьшению рабочей глубины пневмоканала, к возрастанию скорости воздушного потока в этой зоне пневмоканала и выносу в отходы основного компоненты сыпучего материала. Уменьшение скорости воздушного потока в пневмоканале, для снижения потерь основного компоненты сыпучего материала, приводит к уменьшению степени очистки сыпучего материала.
Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки сыпучего материала от аэроотделимых компонентов и снижение уровня потерь основного компонента сыпучего материала.
Технический результат достигается тем, что пневматический сепаратор сыпучего материала, включающий вертикальный пневмоканал, устройство ввода сыпучего материала, бункер, выпускной клапан, вентилятор и нагнетательный патрубок отличается тем, что вертикальный пневмоканал снабжен карманом, а нагнетательный патрубок снабжен дефлектором.
Дефлектор может быть выполнен с возможностью регулирования его положения в нагнетательном патрубке.
В таком случае дефлектор, например, может быть снабжен шарниром и закреплен у выходного окна патрубка на боковых стенках; при этом передняя часть дефлектора снабжается механизмом для фиксации дефлектора при его перемещении на боковых стенках патрубка.
Карман пневмоканала может быть выполнен с возможностью регулирования его размеров по высоте и глубине. Например, карман формируется стенкой кармана 4, равной ширине пневмоканала 1, с возможностью ее перемещения по длине нагнетательного патрубка 14 и закреплением ее фиксирующим устройством 5, а также сменной прокладкой 8 с разной глубиной, которая закрепляется с помощью фиксирующих устройств 6 и 7 на соответствующей стенке пневмоканала и стенке кармана.
На фиг.1 представлен общий вид сепаратора, где 1 - вертикальный пневмоканал, 2 - устройство ввода сыпучего материала, 3 - бункер, 4 - стенка кармана, 5, 6, 7 - фиксирующие устройства, 8 - сменная прокладка, 9 - шарнир, 10 - дефлектор, 11 - механизм регулировки положения дефлектора, 12 - клапан для вывода очищенного от аэроотделимых примесей материала, 13 - вентилятор, 14 - нагнетательный патрубок, 15 - карман. Стрелками показано движение очищаемого сыпучего материала, воздушного потока, легких и тяжелых компонентов: в - воздушный поток, л - поток легких сорных примесей, и - поток очищаемого зернового материала, => - поток очищенного зернового материала.
Как видно на фиг.1, вентилятор 13 с нагнетательным патрубком 14 и дефлектором 10 соединен под углом с вертикальным пневмоканалом 1. Бункер 3 с устройством 2 ввода сыпучего материала соединен с вертикальным пневмоканалом 1 и расположен на противоположной стороне от вентилятора с нагнетательным патрубком 14. Регулируемый по высоте и глубине карман 15 расположен на пневмоканале 1 на противоположной бункеру 3 стороне.
Наличие дефлектора с возможностью изменения угла его наклона в нагнетательном патрубке позволяет разделять воздушный поток на составляющие потоки, имеющие разные скорости и направления.
Угол наклона для разных сыпучих материалов выбирается таким образом, чтобы верхний (над дефлектором) воздушный поток, направленный под углом к опускающемуся по стенке пневмосепаратора слою сыпучего материала, активно разрыхлял его, дополнительно удаляя из него аэроотделимые примеси при скорости воздушного потока больше минимальной скорости витания основного компонента сыпучего материала (например, зерна).
Наличие кармана позволяет вывести уплотненный слой сыпучего материала из рабочей зоны (ширина и глубина пневмоканала, соответствующая его размерам над карманом) пневмоканала от воздействия основного восходящего воздушного потока, и тем самым предупредить излишнюю потерю основных компонентов сыпучего материала из наружного его слоя и необходимость снижения скорости восходящего воздушного потока в этой зоне пневмоканала.
Высота кармана 15 выставляется в зависимости от подачи, технологических свойств сыпучего материала, от параметров и режимов работы устройства ввода материала 2 и скорости воздушного потока в пневмоканале 1. Глубина кармана 15 выбирается в зависимости от подачи и технологических свойств сыпучего материала (плотность, влажность, угол трения и т.д.), обеспечивая перемещение вниз слоя сыпучего материала без выхода его в рабочую зону пневмоканала 1.
Сепаратор работает следующим образом.
Сыпучий материал подают в бункер 3. При помощи устройства 2 ввода материала, сыпучий материал поступает в вертикальный пневмоканал 1, где на участке А из материала удаляются аэроотделимые примеси восходящим от вентилятора 13 воздушным потоком, формируемым дефлектором 10 нагнетательного патрубка 14 таким образом, чтобы его суммарная скорость в зоне А была меньше минимальной скорости витания основного компонента (например, зерна). Далее частично очищенный сыпучий материал, преодолев сопротивление воздушного потока в рабочей зоне пневмоканала, попадает на стенку 4 кармана 15, высота и глубина которого предварительно установлены для сыпучего материала с заданными технологическими характеристиками. Под воздействием гравитационных сил материал, перемещаясь вниз к нагнетательному патрубку 14 вентилятора 13 по стенке кармана 15, попадает на участок Б, где разрыхляется с помощью формируемого предварительно установленным положением дефлектора 10, воздушного потока, направленного под углом к опускающемуся по стенке кармана 15 слою сыпучего материала, и имеющего скорость большую, чем минимальная скорость витания основного компонента сыпучего материала (например, зерна). Из разрыхленного сыпучего материала дополнительно удаляются аэроотделимые примеси. Затем дважды очищенный (на участках А и Б) сыпучий материал выводится из пневмоканала 1 с помощью клапана 12.
Регулировка кармана 15 по высоте осуществляется перемещением сменной прокладки 8 вдоль стенки кармана 4 и боковой стенки пневмоканала 1 с закреплением фиксирующими устройствами 6 и 7.
Регулировка кармана 15 по глубине осуществляется перемещением стенки кармана 4 вдоль верхней стенки нагнетательного патрубка 14 и закреплением фиксирующим устройством 5. Сменная прокладка 8 устанавливается между стенкой кармана 4 и стенкой пневмоканала 1 с закреплением фиксирующими устройствами 6 и 7.
Регулировка дефлектора 10, вращающегося относительно неподвижно закрепленного шарнира 9, осуществляется перемещением передней части дефлектора 10 (по ходу движения воздушного потока) и закреплением механизмом 11 положения дефлектора.
Ниже приведен пример осуществления полезной модели.
Исходный сыпучий материал - зерновой ворох пшеницы с влажностью 14%, содержанием зерна 92,5%, содержанием «легких» компонентов 3,2%.
Подача зернового вороха в пневмоканал составляет 20 кг/(м·с), скорость воздушного потока, регулируемая положением дефлектора составляет в зоне А - 6,5 м/с, в зоне Б, при наличии кармана, - 7,5 м/с. Глубина рабочей зоны пневмоканала - 0,22 м.
Для сравнения проведены испытания того же сыпучего материала без дефлектора и кармана.
Показатели работы устройства:
1. Без кармана и дефлектора в нагнетательном патрубке: полнота выделения «легкой» фракции из зернового материала - 42,8%, потери зерна в отходы - 0,01%.
2. С карманом и дефлектором: полнота выделения «легкой» фракции из зернового материала - 56,8%, потери зерна в отходы - 0,008%.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить полноту выделения легкой фракции из исходного сыпучего материала и снизить потери основного компонента.