АГРЕГАТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЕРГИ ИЗ ПЧЕЛИНЫХ СОТОВ

Полезная модель относится к машинам по механизации агротехнического обеспечения сельского хозяйства и предназначена для извлечения перги из пчелиных сотов в отрасли пчеловодства.
Целью полезной модели является получение качественной перги из пчелиных сотов с высокой степенью разделения от воскового сырья с минимальными затратами труда в условиях большинства пасек, имеющих небольшие объемы переработки пчелиных сотов. Агрегат для извлечения перги из пчелиных сотов найдет применение в небольших фермерских хозяйствах, развивающих пчеловодство и имеющих пасеки менее 100 пчелосемей.
Известна линия извлечения перги из пчелиных сотов (журнал «Пчеловодство» №10, 1988, с. 29-30), в которой соты, подготовленные к извлечению перги, скарированные, высушенные, отделенные от рамок и охлажденные, проходят через механический измельчитель, после чего измельченная масса накапливается в бункере дозатора, а затем разделяется с помощью пневмосепаратора на пергу и восковое сырье. Наличие в линии трех технических средств для извлечения перги, а именно: измельчителя, бункера-дозатора и пневмосепаратора, установленных раздельно, усложняет и удорожает линию, требует больших затрат на обслуживание, эксплуатацию и занимает большую площадь.
Известна установка для извлечения перги (патент PU №22758000, 2004 г. ), в котором также отдельно установлены измельчитель перговых сотов в виде вертикальной цилиндрической рабочей камеры с расположенным внутри ротором со штифтами (лопатками), пневмосепаратор, включающий циклон с аспирационным каналом, сообщающим полость рабочей камеры с циклоном, и приводы.
Недостатки ее связаны с раздельно установленными устройствами измельчителя и пневмосепаратора, и обладающим вследствие этого большой металлоемкостью, значительными затратами на изготовление, обслуживание и эксплуатацию. Кроме того, качество готовой перги остается низким из-за неравномерности подачи измельченной воскоперговой массы в пневмосепаратор.
На качество готовой перги влияет также и то, что в измельчителе разрушается оболочка гранулы от жестких соударений их со штифтами, расположенными по цилиндрической поверхности рабочей камеры и ее днищу, что приводит к измельчению перги, соответственно, сниженного качества готового продукта.
Известна конструкция (патент RU №2452175, 2010 г. ) агрегата для извлечения перги из пчелиных сотов, содержащий измельчитель в виде вертикальной цилиндрической рабочей камеры с расположенным внутри ротором, снабженным раздельно установленными штифтами, пневмосепаратор в виде циклона с аспирационным каналом, сообщающим полость рабочей камеры с циклоном, и привод, узлы агрегата размещены в общем корпусе, при этом цилиндрическая рабочая камера расположена над циклоном и выполнена перфорированной по всей нижней части цилиндрической поверхности, циклон жестко закреплен с цилиндрической рабочей камерой с охватом перфорированного участка и содержит внутри аспирационный канал в виде трубы, на нижнем конце которой установлена муфта, выполненная с возможностью перемещения по трубе и фиксации в рабочем положении
Над аспирационным каналом, на общем валу с ротором рабочей камеры, установлено рабочее колесо центробежного вентилятора, к кожуху которого прикреплен отводной патрубок для выноса воскового сырья, а под циклоном расположена емкость для сбора перги, а нижний штифт рабочей камеры снабжен эластичной пластиной и балансиром.
Предложенная конструкция агрегата для извлечения перги из пчелиных сотов хорошо зарекомендовала себя во многих районах России и ближнего зарубежья и воплощена в известных агрегатах АИП-50, АИП-30.
В диссертационной работе соавтора кандидата технических наук Мамонова Р.А., исследующего процесс извлечения перги из пчелиных сотов нашла практическое применение усовершенствованная конструкция АИП-30, снабженная дополнительным бункером доочистки перговых гранул после первой сепарации, позволяющая увеличить количество извлекаемой перги из сотов до 95% при количестве целых гранул перги не менее 85%.
Недостатком описанной схемы извлечения перги из пчелиных сотов является операция, связанная с повторной доочисткой перги с помощью дополнительного бункера, закрепленного снаружи корпуса циклона, осуществляемой в две стадии (очистка и доочистка раздельно), а также сравнительно высокий уровень наличия воска в перге по данным авторов от 3 до 5%.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, и технический результат от его использования заключается в совмещении операций очистки и доочистки в одну стадию, улучшению качества получаемой перги, снижению наличия воска в перге.
Для достижения технического результата в агрегате для извлечения перги из пчелиных сотов, содержащем рушитель в виде вертикальной цилиндрической рабочей камеры с расположенным внутри ротором, снабженным радиально установленными билами, пневмосепаратор в виде циклона с аспирационным каналом, сообщающим полость рабочей камеры с циклоном, и привод, узлы агрегата размещены в общем корпусе, при этом цилиндрическая рабочая камера обрущителя расположена над циклоном и выполнена перфорированной по секторной нижней и частично боковой части цилиндрической поверхности с шаблоном сепарации 14 мм на первой ступени, циклон, скрепленный с цилиндрической рабочей камерой с помощью фланцев на болтовых соединениях и охватом перфорированного участка и содержит внутри аспирационный канал в виде трубы, согласно полезной модели, нижняя часть канала совмещенного со стаканом, выполненным за одно целое с корпусом циклона, обеспечивающего необходимый зазор для засасывания воздушного потока из внутренней части циклона в аспирационный канал, содержит поршень порционной подачи перги в аспирационный канал, а также обеспечивающим регулируемый зазор между поршнем и нижней частью аспирационного канала с помощью винтового подъемника.
Над аспирационным каналом на общем валу с ротором рабочей камеры установлено рабочее импеллерное колесо центробежного вентилятора, к кожуху которого прикреплен отводной воздуховод для выноса воскового сырья в фильтр-мешок, а верхняя часть аспирационного канала с помощью расширяющейся кверху юбке сообщается с перфорированной секторной нижней и частично боковой поверхности статорной решетки с шаблоном сепарации 10 мм, прикрепленной к перемычке, разделяющей полость вентилятора на нижнюю и верхнюю часть, имеющая кольцевую конфигурацию, наружной частью приваривается к корпусу вентилятора и образует нижнюю полку отводного воздуховода. Корпус вентилятора охватывает статорную перфорированную решетку и объединяет выгрузной патрубок перги, выполненный в виде бункера с наклонным дном лотка, выходящего через корпус циклона наружу.
Импеллерная крыльчатка содержит втулку диаметрально одинакового раз-мера с внешней частью юбки и имеет сквозные радиально расположенные отверстия высотой h, равные высоте внутренней части статорной решетки вентилятора и сообщает полость аспирационного канала с внутренней частью вентилятора, а лопасти крыльчатки привариваются к втулке по плоскостям, образованным между отверстиями.
Отличительными признаками заявленной полезной модели от известной установки (патент RU 2452175) являются:
- оснащение нижней сужающейся части циклона кружкой, объединенной с корпусом циклона и снабженном поршнем подачи сырья и регулировки зазора между поршнем и нижней частью аспирационного желоба с помощью винтового подъемника. Этим обеспечивается удобство в эксплуатации, т.к. устройство находится снаружи и имеет тонкую настройку за счте винтового подъемника;
- применением импеллерной крыльчатки с втулкой, имеющей радиально расположенные отверстия, через которые подается воскоперговая смесь на статорную решетку, осуществляющую доочистку перги, а разделенный воздушный поток осуществляет вынос воскового сырья в верхнюю часть вентилятора;
- корпус вентилятора объединен в одно целое с бункером-лотком выгрузного патрубка перги, выходящего за пределы корпуса циклона наружу, что позволяет объединить операции очистки и доочистки перги в одну стадию.
Благодаря наличию этих признаков агрегат становится более функциональным и удобным в эксплуатации, применение импеллерной крыльчатки вентилятора с зонами разделения более тяжелых частиц гранул перги и легкого воскового сырья за счет конструкции самих лопаток и центральной втулки с отверстиями для выноса перги в зону сепарации второй ступени, равной 10 мм, позволит уменьшить содержание воскового сырья в перге. Наличие порционной подачи сырья с помощью поршня и регулировка в работе зазора у нижнего конца аспирационного канала способствует равномерной эвакуации перги в зону доочистки на второй ступени сепарации.
Описание содержит фиг. 1 принципиальная схема агрегата фиг. 2 А устройство и принцип работы импеллерного центробежного вентилятора. Фиг. 3 разрез Б-Б, фиг. 4 узел В
На фиг. 1 изображена принципиальная схема агрегата для извлечения перги из пчелиных сотов.
Агрегат содержит цилиндрическую рабочую камеру 1 обрушителя с загрузочным лотком 2, оснащенным поворотной заслонкой 3 с регулируемым противовесом 4, внутри камеры на валу 5 ротора, радиально расположены билы 6, а корпус рушителя содержит закрепленные в нем стационарные неподвижные билы 7, осуществляющие гарантированные зазоры с подвижными билами не менее 14 мм, нижняя часть цилиндрической рабочей камеры в виде кольцевого сектора и часть боковой стенки выполнены перфорированными с размерами отверстий 14 мм, а на нижнем подвижном выгрузочном биле 8 прикреплена эластичная пластина 9 для лучшего взаимодействия с перфорированной секторной частью корпуса при выгрузке измельченного воскопергового сырья. Под рабочей камерой с охватом ее перфорированного участка, в общем корпусе с ней установлен циклон 10, внутри которого аксильно установлен аспирационный канал в виде трубы 11 на верхнем конце которой, в закрытой камере, на общем валу с ротором рабочей камеры рушителя установлен импеллерный центробежный вентилятор 12 с отводным воздуховодом 13 с поворотной заслонкой 14 для отвода воскового сырья в матерчатый фильтр-мешок 15.
На нижнем конце трубы аспирационного канала внутри трубы расположена заслонка 16 для регулирования величины воздушного потока через аспирационный канал.
Под сужающейся нижней частью циклона, выполненной в виде стакана 17 с общим корпусом циклона и имеющим больший диаметр, чем размер аспирационного канала установлен поршень 18, имеющий возможность перемещения вдоль оси стакана с помощью винтового подъемника 19, осуществляющего регулировку зазора между поршнем и нижним концом аспирационного канала.
Верхняя часть аспирационной трубы с юбкой 20 сообщается с корпусом статорной решетки 21 второй сепарации с размерами отверстий 10 мм, выполненной в виде перфорированной по кольцевому зазору С между корпусом вентилятора 22 (фиг. 2) и статора и частично по боковым стенкам на высоту h отверстий втулки 23 (фиг. 2).
Корпус вентилятора сообщается с выгрузным патрубком перги 24, выносящим пергу за пределы циклона наружу к емкости сбора перги 25 (фиг. 1). Область разделения сепарации перги и отвода воскового сырья ограничивается перемычкой 26 (фиг. 2), разделяющей воздушные потоки в нижней части вентилятора и в отводном воздуховоде.
На фиг. 2. Устройство и принцип работы импеллерного центробежного вентилятора.
Предварительно измельченные в обрушителе перговые соты, проходя через перфорированную нижнюю часть обрушителя, сепарируются в крупные гранулы восково-перговой смеси первой сепарации, попадают в циклон 10. Скатываясь по конусной части циклона, смесь устремляется в зону дозирования, осуществляемую поршнем и нижней частью аспирационного канала на величину гранул первой сепарации. При вращающейся импеллерной крыльчатке колеса центробежного вентилятора 12, восходящий воздушный поток вместе с восково-перговой смесью, регулируемый поворотной заслонкой 16, находящейся внизу аспирационного канала, эвакуируется вверх к юбке 20. Импеллерная крыльчатка содержит втулку 23 диаметрально одинакового размера с внешней частью юбки и имеет сквозные радиально расположенные отверстия высотой h, равной высоте внутренней части статорной решетки 21 вентилятора 12 и сообщает полость аспирационного канала с внутренней частью корпуса вентилятора 22, а лопасти крыльчатки привариваются к втулке 23 к плоскостям, образованным между отверстиями, а также дополнительные лопасти, приваренные к втулке на высоте H-h, причем корпус вентилятора объединен в одно целое с бункером-лотком выгрузного патрубка 24, выходящего за пределы корпуса циклона наружу.
Частицы восково-перговой смеси из юбки попадают через сквозные отверстия втулки на лопатки импеллерной крыльчатки и под действием центробежной силы со скоростью Vi через перфорированные участки статорной решетки 21 попадают в бункер-лоток 24, осуществляя вторую ступень сепарации перги.
2
Перга, продвигаясь по внутренним граням лопаток импеллерного рабочего колеса, на высоте до h теряет скорость до V. На этой границе гравитационные силы тяжести перги превосходят центробежные усилия и перга попадает обратно в нижнюю часть вентилятора, а более легкие фракции воскового сырья, минуя перемычку, эвакуируются в верхнюю часть отводного воздуховода, осуществляя наилучшую очистку перги от воска. Для лучшего контакта лопаток вентилятора с перфорированной частью одна из них должна также иметь эластичную пластину, закрепленную на нижней части лопатки на границе перфорированной статорной решетки.
С целью наилучшего разделения тяжелых фракций гранул перги от воскового сырья привод агрегата должен быть снабжен частотным преобразователем, регулирующим скорость вращения импеллерной крыльчатки таким образом, чтобы точки разделения к перги находились в плоскости не более чем на высоте h.
На фиг. 3 разрез Б-Б изображены расположение подвижных, неподвижных бил и било разгрузочное 8, оснащенное эластичной платиной 9 и осуществляющее необходимую вибрацию конструкции с моментом 2-5 г/м. На фиг. 4 разрез В-В показано устройство нижней части центробежного вентилятора с устройством статорной решетки. Корпус вентилятора 22 отсекает воздушный поток на уровне перемычки 26.
1
2
1
Работа агрегата осуществляется следующим образом. Подготовленные к переработке куски перговых сотов подаются через загрузочный лоток 2 в цилиндрическую рабочую камеру рушителя 1, где они измельчаются под действием бил 6 при вращении вала 5 ротора. Измельченная воско-перговая масса до размеров отверстий в перфорации под действием центробежных сил и активного воздействия пластины 9 проходят через отверстия первой сепарации и попадают в циклон 10. Скатываясь по сужающейся части циклона, воско-перговая масса равномерно распределяется вокруг поршня и стенок стакана и дозировано проходит через регулируемый зазор между поршнем и нижним концом аспирационного канала в зону сепарации. При вращении импеллерной крыльчатки центробежного вентилятора в зоне сепарации создается на входе отрицательное давление (вакуум), которое создает восходящий воздушный поток, уносящий по трубе воско-перговое сырье первой сепарации, которое через отверстия втулки 23 попадают на импеллерную крыльчатку, разгоняется под действием центробежной силы, развиваемой крыльчаткой, и через перфорированные на высоте отверстий втулки сепарирует тяжелые гранулы перги в зазорную часть с размерами С со скоростью V. В результате устройства лопастей импеллерной крыльчатки по логарифмической кривой скорость воздушного потока падает до значений V, которые значительно меньше V и разделенный поток воздуха на высоте H-h уносит более легкие частицы воскового сырья через открытый канал, минуя регулирующую заслонку в фильтр-мешок, осуществляя вторую ступень доочистки перги от воска.