ПНЕВМОСЕПАРИРУЮЩИЙ КАНАЛ ЗЕРНА
ASPIRATING CHANNEL OF GRAIN

Изобретение относится к технике для сепарации зерна в сельском хозяйстве воздушным потоком, а также продуктов переработки зерна в мукомольной и комбикормовой промышленности и других отраслях.
Известен пневмосепарирующий канал для сепарации зерна восходящим воздушным потоком, образованный передней, задней и боковой стенками, содержащий установленную с наклоном сетку, загрузочное окно в передней стенке и разгрузочное окно у нижнего края сетки, перегородку, разделяющую канал на основной и дополнительный /1/.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность выделения из зернового материала сорных примесей и легковесных зерен.
Исследования работы такого канала показали, что эффективность разделения зернового материала не удается повысить увеличением площади сечения канала за счет его длины (т.е. расстояния между передней и задней стенками), поскольку при этом увеличивается неравномерность распределения скорости воздушного потока по длине канала, обуславливающего снижение эффективности процесса разделения.
Поэтому в известных пневмосепараторах длина канала не превышает их ширины. Чтобы увеличить производительность пневмосепаратора, увеличивают ширину канала, чем обуславливаются большие габариты машины, сложность равномерной загрузки по ширине канала.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа пневмосепарирующий канал для сепарации семян восходящим воздушным потоком, образованный передней, задней и боковыми стенками, содержащий сетку, установленную с наклоном от передней стенки к задней, окна для приема исходного и вывода обработанного материала, перегородку, установленную поперек боковой стенки, разделяющую канал на секции, и патрубок отвода воздушного потока в верхней части канала /2/.
Это устройство обеспечивает более высокое качество пневмосепарирования в связи с тем, что сетка применена в обоих каналах для поддержания сепарирующего материала. Применение сетки и в дополнительном канале улучшает процесс сепарации.
Вместе с тем, главной причиной низкой эффективности разделения зернового материала является недостаточное время нахождения частиц зернового материала в сепарирующем канале.
Задачей данного изобретения является повышение эффективности разделения зернового материала.
Сущность изобретения заключается в том, что в пневмосепарирующем канале зерна восходящим воздушным потоком, образованном передней, задней и боковыми стенками, содержащем сетку, установленную с наклоном от передней стенки к задней, загрузочное окно в передней стенке и разгрузочное окно у задней стенки, по крайней мере, одну перегородку, установленную поперек боковой стенки с зазором над сеткой, и патрубок отвода воздушного потока в верхней части канала, согласно изобретению длина и ширина канала связаны соотношением , а расстояние от передней стенки до перегородки и между соседними перегородками определено соотношением q<t<0,4d, где d - длина канала, м; S- ширина, м; t - расстояние от передней стенки до перегородки и между соседними перегородками, м; q - зазор между перегородкой и сеткой, м; 0,15 и 0,5 - в метрах.
Кроме того, патрубок отвода воздуха направлен за заднюю стенку канала, а секции канала, образованные поперечными перегородками и его стенками, выполнены сужающимися кверху на 15…40%.
Кроме того, патрубок отвода воздуха направлен за боковую стенку канала, в канале установлена, по крайней мере, одна продольная перегородка вдоль боковой стенки, причем расстояние r от боковой стенки до перегородки и между перегородками связано с высотой h канала соотношением r≤0,5h, а секции канала, образованные продольными перегородками и его стенками, выполнены суженными кверху на 15…40%.
Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает, что новым является то, что длина и ширина канала связаны соотношением , а расстояние от передней стенки до перегородки и между соседними перегородками определено соотношением q<t<0,4d; патрубок отвода воздуха направлен за заднюю стенку канала, а секции канала, образованные поперечными перегородками и его стенками, выполнены сужающимися кверху на 15…40%. Патрубок отвода воздуха направлен за боковую стенку канала, в канале установлена, по крайней мере, одна продольная перегородка вдоль боковой стенки, причем расстояние от боковой стенки до перегородки и между соседними перегородками связано с высотой канала соотношением r≤0,5h, а секции канала, образованные продольными перегородками и его стенками, выполнены суженными кверху на 15…40%.
Образованные секции в пневмосепарационном канале позволяют достаточно равномерно распределять скорость воздушного потока, что дает преимущество в эффективности процесса сепарации канала с большой длиной, установленной соотношением , а также рациональным расстоянием t между стенками и перегородками канала q<t<0,4d.
В связи с тем что межзерновое пространство по высоте канала изменяется (в нижней части меньше, чем в верхней), то изменяется и скорость воздушного потока по его высоте. Сужение секций канала на 15…40% способствует повышению равномерности воздушного потока по высоте канала и эффективности его работы.
Эффективность работы пневмосепарирующего канала существенно зависит от его высоты h и расстояния r между боковыми стенками канала и перегородками, определяемыми соотношением r≤0,5h.
Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию изобретения «новизна».
Изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень», поскольку не является очевидным для специалиста и обеспечивает повышение эффективности разделения зернового материала.
Изобретение отвечает критерию «промышленная применимость, так как может найти применение при очистке зерна и семян в сельском хозяйстве и продуктов переработки зерна в мукомольно-крупяной и комбикормовой промышленности и других отраслях.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен вертикальный разрез пневмосепарирующего канала вдоль направления движения обрабатываемого материала; на фиг.2 - горизонтальный разрез канала, перпендикулярный его стенкам; на фиг.3 - вертикальный разрез канала поперек направления движения обрабатываемого материала с патрубком отвода воздуха за боковую стенку канала.
Пневмосепарирующий канал зерна восходящим воздушным потоком, образованный передней 1, задней 2 и боковыми 3 и 4 стенками, содержит сетку 5 для поддержания сепарируемого материала, окно 6 для ввода исходного материала в канал, выполненное в передней стенке 1 над сеткой 5, и окно 7 для вывода очищенного материала из канала у задней стенки 2. Над сеткой 5 поперек боковых стенок 3 и 4 установлены перегородки 8. В верхней части канала имеется патрубок 9 отвода воздушного потока.
Перегородки 8 установлены над сеткой 5 с зазором q.
Длина d и ширина S канала связаны соотношением .
Расстояние t от передней стенки 1 до первой перегородки 8 и между соседними перегородками удовлетворяет соотношению q<t<0,4d.
Секции 10 канала, образованные поперечными перегородками 8 и его стенками 1 и 2, выполнены сужающимися кверху на 15…40%.
Канал (в варианте использования патрубка 9 отвода воздуха за боковую стенку), образованный передней 1, задней 2 и боковыми 3 и 4 стенками, содержит сетку 5 для поддержания сепарируемого материала, окно 5 для ввода исходного материала, выполненное в передней стенке 1 над сеткой 5, и окно 7 для вывода очищенного материала из канала у противоположной стенки 2. В канале установлены дополнительные продольные перегородки 11.
Расстояние r от боковой стенки 3 или 4 до перегородки и между перегородками связано с высотой h канала соотношением r≤0,5h.
Секции канала, образованные продольными 11 перегородками канала, выполнены суженными кверху на 15…40%.
Рабочий процесс осуществляется следующим образом.
Исходный материал, состоящий из зерна и подлежащей выделению более легкой, чем зерно, примеси, через загрузочное окно 6 подается в канал, где подвергается воздействию воздушного потока, нагнетаемого снизу канала или отсасываемого сверху каким-либо генератором воздушного потока (не показан). В результате воздействия восходящего воздушного потока зерновой материал приобретает состояние кипящего слоя и движется в канале от передней стенки 1 к задней 2, расслаиваясь на фракции.
Частицы легкой фракции (примесь) всплывают в верхние слои зернового потока, а более тяжелые частицы (основное зерно) остаются в нижних слоях потока обрабатываемого материала над поддерживающей сеткой, касаясь ее в той или иной степени, в зависимости от скорости воздушного потока. Попадая в первую секцию, образованную передней стенкой 1 и первой перегородкой 10, происходит выделение легкой примеси, которая уносится воздушным потоком.
Эффективность выделения примеси от основного зерна устанавливается скоростью воздушного потока. При малой скорости воздушного потока будут выделяться самые легкие частицы, при увеличении скорости воздушного потока будут выделяться частицы более тяжелые. Таким образом, из обрабатываемого материала происходит выделение примеси и в последующих секциях.
В результате создания благоприятных условий в каждой секции по длине сепарирующего канала осуществляется качественный процесс разделения зернового материала - очищенное зерно выходит через окно 7, а легкая примесь выносится воздушным потоком из канала через верхний выход.
Оптимальные условия работы пневмосепарирующего канала обеспечивают максимальную эффективность разделения зернового материала при обработке различных культур.
Источники информации
1. А.с. СССР №1463350, МПК В07В 4/02, 1987 г.
2. А.с. СССР №1614860, МПК В07В 4/00, 1988 г. (прототип).