ПНЕВМОСЕПАРАТОР
PNEUMATIC SEPARATOR

Изобретение относится к устройствам для очистки зерна и семян различных сельскохозяйственных культур с помощью воздушного потока и может быть использовано в сельском хозяйстве и элеваторной промышленности.
Известен пневмосепаратор, содержащий пневмосепарирующий канал, снабженный разделительной перегородкой и устройствами ввода и вывода материала, ротационный поперечно-поточный пылеуловитель (РППУ), сообщенный с верхней частью пневмосепарирующего канала, осадочную камеру с устройством вывода осажденных примесей, соединенную с выходным окном РППУ, фильтр тонкой очистки, соединенный посредством воздухоотвода с собирающим корпусом РППУ, диаметральный вентилятор с входным патрубком, снабженным регулятором расхода воздуха, и выходным патрубком, соединенным посредством переходного диффузора с нижней частью пневмосепарирующего канала (Бурков А.И., Рощин О.П. Универсальный пневматический сепаратор. // Земледелие. - 2002. - №4. - С.31-32). Недостатками данного пневмосепаратора являются отсутствие возможности делить на фракции легкие компоненты, выделенные из исходного материала в пневмосепарирующем канале, и высокий расход энергии на привод РППУ (очистку отработанного воздуха).
7
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является пневмосепаратор, включающий пневмосепарирующий канал, снабженный в нижней части устройствами ввода и вывода материала, а в верхней части - отводом, разделительную камеру, сообщенную с отводом пневмосепарирующего канала и снабженную устройством вывода осажденного материала, осадочную камеру с устройством вывода мелких примесей, диаметральный вентилятор с выходным патрубком, снабженным регулятором расхода воздуха, установленный в верхней части осадочной камеры инерционный жалюзийно-противоточный пылеуловитель, имеющий общую смежную стенку с разделительной камерой, входное окно которого сообщено с разделительной камерой, а его воздухоотводящая камера - с входным окном диаметрального вентилятора (патент РФ №2460592, МКИ B07B 4/02. Пневмосепарирующее устройство зерно - и семяочистительной машины. / Бурков А.И., Глушков А.Л., Лазыкин В.А. - №2010141200/03; Заявлено 07.10.2010. // Открытия, Изобретения. - 2012. - №25 - прототип).
Наличие в прототипе разделительной камеры и инерционного жалюзийно-противоточного пылеуловителя позволяет делить легкие компоненты исходного материала на фракции за один пропуск и уменьшить расход энергии на очистку отработанного воздуха.
Недостатком прототипа является низкая четкость сепарации легких компонентов в разделительной камере из-за их смешивания в отводе пневмосепарирующего канала и большие габаритные размеры по высоте из-за большой длины жалюзийного очистителя.
Задача, которую необходимо решить, заключается в повышении четкости сепарации легких компонентов в разделительной камере и уменьшении габаритных размеров пневмосепаратора по высоте.
Поставленная задача решена с помощью пневмосепаратора, включающего пневмосепарирующий канал, снабженный в нижней части устройствами ввода и вывода материала, а в верхней части - отводом, разделительную камеру, сообщенную с отводом пневмосепарирующего канала и снабженную устройством вывода осажденного материала, осадочную камеру с устройством вывода легких примесей, диаметральный вентилятор с выходным патрубком, снабженным регулятором расхода воздуха, установленный в верхней части осадочной камеры инерционный жалюзийно-противоточный пылеуловитель, имеющий общую смежную стенку с разделительной камерой, входное окно которого сообщено с разделительной камерой, а его воздухоотводящая камера - с входным окном диаметрального вентилятора, при этом пневмосепарирующий канал и его отвод снабжены сплошной разделительной перегородкой, устройство ввода установлено на наружной стенке пневмосепарирующего канала, а начальный участок жалюзийного очистителя расположен над разделительной камерой и примыкает к верхней стенке пневмосепаратора. Разделительная камера снабжена перегородкой с установленной на ее верхней кромке поворотной заслонкой.
В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.
Деление пневмосепарирующего канала и его отвода с помощью сплошной перегородки на два последовательно работающих канала позволяет не только повысить эффективность выделения легких компонентов из очищаемого материала, но и вводить их в разделительную камеру раздельно двумя потоками. При расположении устройства ввода материала с наружной стороны пневмосепарирующего канала самые легкие примеси (полова, пыль, частицы растений) выделяются в первой части канала и вводятся в разделительную камеру сверху, а во второй части канала выносятся воздушным потоком оставшиеся легкие примеси и щуплое, дробленое и мелкое зерно основной культуры.
Расположение начального участка жалюзийного очистителя над разделительной камерой и примыкающего к верхней стенке пневмосепаратора способствует не только более эффективной очистке отработанного воздуха, но и уменьшению габаритного размера пневмосепаратора по высоте.
Наличие перегородки с установленной на ее верхней кромке поворотной заслонкой позволяет делить на фракции легкие компоненты, выделенные из исходного материала в пневмосепарирующем канале.
В итоге при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, превышающий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями.
На фигуре представлена схема пневмосепаратора.
Пневмосепаратор состоит из пневмосепарирующего канала 1 с устройствами 2 и 3 ввода и вывода материала, отвода 4, разделительной камеры 5 с устройствами 6 и 7 вывода осажденного материала, осадочной камеры 8 с устройством 9 вывода легких примесей, диаметрального вентилятора 10 с выходным патрубком 11, снабженным регулятором 12 расхода воздуха, инерционного жалюзийно-противоточного пылеуловителя 13. Пневмосепарирующий канал 1 и его отвод 4 снабжены сплошной разделительной перегородкой 14. Устройство 2 ввода материала установлено на наружной стенке 15 пневмосепарирующего канала 1 и сопряжено с опорной сеткой 16. Входное окно разделительной камеры 5 сообщено с отводом 4 пневмосепарирующего канала 1, а выходное окно - с входным патрубком жалюзийно-противоточного пылеуловителя 13 и начальным участком 17 жалюзийного очистителя 18. Жалюзийно-противоточный пылеуловитель 13 установлен в осадочной камере 8 и имеет общую смежную стенку 19 с разделительной камерой 5. Инерционный пылеуловитель 13 состоит из последовательно установленных жалюзийного 18 и противоточного 20 очистителей, общей воздухоотводящей камеры 21, сообщенной с входным окном диаметрального вентилятора 10. Пылеосадительная камера инерционного жалюзийно-противоточного пылеуловителя 13 совмещена с нижней частью осадочной камеры 8. Начальный участок 17 жалюзийного очистителя 18 расположен над разделительной камерой 5 и примыкает к верхней стенке 22 пневмосепаратора. Разделительная камера 5 разделена на две секции I и II перегородкой 23 с установленной на ее верхней кромке поворотной заслонкой 24.
Пневмосепаратор работает следующим образом.
Очищаемый материал устройством 2 ввода подается в пневмосепарирующий канал 1 и движется по опорной сетке 16. Воздушный поток, создаваемый диаметральным вентилятором 10, проходит сквозь опорную сетку 16 и продувает находящийся на ней очищаемый материал. В начальной стадии продувки материал разрыхляется и из него выносится вверх по крутой траектории самая легкая фракция, которая через отвод 4 поступает в разделительную камеру 5. Отдельные полноценные зерновки, щуплое, дробленое зерно движутся по более пологим траекториям и ударяются о сплошную разделительную перегородку 14, тормозятся, а затем, находясь в зоне малых скоростей воздуха, падают вниз на движущийся по опорной сетке 16 основной поток очищаемого материала, что обеспечивает снижение потерь полноценного зерна в отходы. Во второй части пневмосепарирующего канала 1 (после перегородки) материал продувается воздушным потоком с более высокими скоростями, что достигается соответствующим положением конца разделительной перегородки в отводе 4. Здесь выделяются оставшиеся легкие примеси, щуплое, дробленое и мелкое зерно основной культуры (средняя фракция), которые поднимаются вверх и тоже направляются через отвод 4 в разделительную камеру 5. Под воздействием горизонтального воздушного потока и силы тяжести выделенные в пневмосепарирующем канале 1 компоненты материала движутся в разделительной камере по разным траекториям. Наиболее легкие частицы (пыль, полова, семена некоторых сорных растений) движутся благодаря наличию перегородки 14 преимущественно в верхних слоях воздушного потока вдоль начального участка 17 жалюзийного очистителя 18 и поступают в его входной патрубок. Средняя фракция материала при входе в разделительную камеру 5 располагается ниже легкой фракции, что способствует более четкому ее осаждению. При этом легкие частицы поступают во входной патрубок жалюзийного очистителя, фуражная фракция (щуплое, дробленое зерно) осаждается в секцию II, а продовольственное зерно или семена второго сорта - в секцию I разделительной камеры 5. Из секций I и II продовольственное зерно и фуражная фракция устройствами 6 и 7 выводятся наружу. Очищенный материал (тяжелая фракция - семена первого сорта) устройством 3 выводится из пневмосепаратора.
Отработанный воздух очищается последовательно в жалюзийном 18 и противоточном 20 очистителях и через общую воздухоотводящую камеру 21 поступает в диаметральный вентилятор 10, а из него по выходному патрубку 11 - в атмосферу. Уловленная легкая фракция (неиспользуемые отходы) собирается в осадочной камере 8 и устройством 9 выводится из машины.
Скорость воздушного потока в пневмосепарирующем канале 1 устанавливается по качеству очистки тяжелой фракции (семена первого сорта) с помощью регулятора 12. Чистота продовольственного зерна (семена второго сорта) регулируется поворотом заслонки 24. Для повышения чистоты продовольственного зерна заслонка 24 поворачивается в сторону отвода 4, а для уменьшения содержания полноценного зерна в фуражной фракции - в сторону смежной стенки 19.
Преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является более высокая четкость сепарации легких компонентов в разделительной камере за счет ввода легкой фракции в верхней части разделительной камеры без смешивания ее со средней фракцией и меньшие габаритные размеры пневмосепаратора по высоте благодаря размещению начального участка жалюзийного очистителя над разделительной камерой, примыкающего к верхней стенке пневмосепаратора. При этом на начальном участке жалюзийного очистителя повышается степень очистки отработанного воздуха ввиду действия силы тяжести на частицы вниз от жалюзийной поверхности.