ГИДРОТУРБИННАЯ КОРНЕКЛУБНЕМОЙКА

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для приготовления кормов и предназначена для мойки корнеклубнеплодов и овощей во встречных потоках воды.
Известны корнеклубнемойки (см. Карташов Л.П. и др. Механизация, электрификация и автоматизация животноводства. М.: Колос. 1997) содержат резервуар с установленным в нем вращающимся решетчатым барабаном горизонтального типа, выгрузной ковш, загрузочную и выгрузную воронки.
При постоянной загрузке корнеплодов во вращающий барабан в резервуаре с водой, необходимо дать время для размягчения грязи и отмывания корнеплодов. Все это время корнеплоды поднимаются вверх по внутренней стенке цилиндра и, достигнув критической точки, ссыпаются вниз и перемещаются вперед. Достигнув другого конца цилиндра, корнеплоды периодически вычерпываются в выгрузную воронку. Чем грязнее корнеплоды, тем меньше производительность корнеклубнемойки и больше расход энергии и производственных объемов на центнер обработанных корнеплодов.
Недостатком этого устройства является низкая производительность и повышенный расход воды на единицу продукции.
2
Прототипом гидротурбинной корнеклубнемойки являются: устройство для мойки корнеклубнеплодов (Авторское свидетельство №660657. М. Кл. А23 №13/00. Овчинников А.А. СССР опубликовано 05.05.1979. Бюлл. №17. 11.05.1979) состоит из резервуара с водой в котором установлен барабан, разделенный на чередующиеся между собой секции: нагнетательные и вытяжные, имеющие отверстия, расположенные по окружности барабана и лопасти, установленные вдоль одной из кромок отверстий под углом к поверхности барабана, при этом лопасти нагнетательных секций направлены
навстречу вращения барабана, а вытяжных секциях - в сторону вращения барабана.
Лопасти нагнетательных секций установлены с возможностью регулировки угла их наклона к поверхности барабана с целью пропускания требуемого количества воды. Внутри барабана установлен сбрасыватель вывода отмытых корнеклубнеплодов из барабана в выгрузной лоток.
Работа корнеклубнемойки. Грязные корнеплоды через загрузочный лоток поступают во вращающийся барабан, где под действием центробежных сил и сил трения поднимаются по стенке барабана вверх. Барабан вращается с критической или близкой к критической частотой, поэтому часть корнеплодов, находящихся ближе к центру турбины осыпается под углом естественного откоса, скользит и перекатывается по нижележащим слоям, а затем погружаются в воду. Выступающие лопасти нагнетательных секций при вращении барабана захватывают воду и проталкивают ее через слои корнеклубнеплодов по радиусу барабана от периферии к центру. При этом корнеклубнеплоды отталкиваются от вращающейся внутренней стенки барабана и падают в воду. За нагнетательной секцией по продольной оси барабана расположена вытяжная секция, через которую вода выталкивается из турбины наружу, проходя слой корнеклубнеплодов по радиусу от центра к периферии. Поджатые водяным потоком и центробежными силами корнеклубнеплоды поднимаются вверх до соприкосновения со сбрасывателем отмытых корнеклубнеплодов, которым отделяются от стенки и подаются на выгрузной лоток. Все перемещение корнеклубнеплодов идет при интенсивном перетирании и всестороннем обмывании потоками воды. Одновременно с поперечным движением воды происходит ее перемещение в продольном направлении от нагнетательной секции к вытяжной с перемещением корнеклубнеплодов. Механические примеси, отделенные от корнеклубнеплодов, оседают на дно ванны и периодически удаляются.
Недостатками прототипа являются: травмирование корнеклубнеплодов в результате гидроудара струй при первом соприкосновении прямолинейной грани лопасти с поверхностью воды и перпендикулярно расположенной передней гранью сбрасывателя отмытых корнеклубнеплодов, где происходит разделение потока корнеклубнеплодов на очищенную часть и на отмываемую, а также вывод с корнеклубнеплодами большой части воды, которую приходится непрерывно отводить в канализацию. Причем это более чистая вода, используемая для ополаскивания корнеклубнеплодов, которая в данный момент операции выступает как потери и загрязнитель рабочего места. Регулирование производительности корнеклубнемойки и управление качеством мойки корнеклубнеплодов осуществляется при остановке корнеклубнемойки за счет изменения наклона каждого ковша вручную, на что затрачивается много рабочего времени. Во время мойки часть корнеклубнеплодов хаотично перемещается внутри цилиндра, соударяясь друг о друга, теряет часть исходной массы и нерационально потребляет энергию на привод корнеклубнемойки, чем снижает производительность.
Технической задачей полезной модели является: повышение качества готового продукта, снижение потерь исходной массы, травмирования корнеклубнеплодов, уменьшение нерационального расхода воды, энергии, рабочего времени и загрязнения рабочего места оператора.
Поставленная задача достигается тем, что гидротурбинная корнеклубнемойка, включающая загрузочный и выгрузной лотки, корпус, резервуар с моющей жидкостью с установленным в нем, приводимым во вращение барабаном, разделенным на чередующиеся между собой нагнетательные и вытяжные секции, имеющие отверстия, расположенные по окружности барабана, и лопасти, установленные вдоль одной из кромок отверстий под углом к поверхности барабана, при этом лопасти нагнетательных секций направлены на встречу вращению барабана, а лопасти в вытяжных секциях - в сторону вращения барабана, и сбрасыватель корнеклубнеплодов расположенный в
конце барабана, согласно полезной модели, все лопасти нагнетательных и вытяжных секций выполнены в виде сферической поверхности, при этом барабан имеет дополнительную секцию, установленную в конце барабана для подсушки корнеклубнеплодов путем удаления остатков воды с корнеклубнеплодов под действием центробежной силы, причем лопасти данной секции установлены внутри барабана и имеют сферическую поверхность с постепенным подъемом в сторону выбросного отверстия, а сбрасыватель корнеклубнеплодов выполнен S-образной формы с углом входа в массу корнеплодов равным 0...5° с постепенным увеличением угла до значения, равного углу трения движения корнеклубнеплодов о материал сбрасывателя, после чего угол сбрасывателя на выходе массы корнеплодов с его поверхности снижается до 10°...5°, кроме того, на входной части барабана радиально установлены торцовые ковши, с возможностью изменять величину открытия за счет подвижного ограничительного диска и регулятора производительности.
Предлагаемое устройство отличается от прототипа тем, что все лопасти нагнетательных и вытяжных секций выполнены в виде сферической поверхности, при этом барабан имеет дополнительную секцию, установленную в конце барабана для подсушки корнеклубнеплодов путем удаления остатков воды с корнеклубнеплодов под действием центробежной силы, причем лопасти данной секции установлены внутри барабана и имеют сферическую поверхность с постепенным подъемом в сторону выбросного отверстия, а сбрасыватель корнеклубнеплодов выполнен S-образной формы с углом входа в массу корнеплодов равным 0...5° с постепенным увеличением угла до значения, равного углу трения движения корнеклубнеплодов о материал сбрасывателя, после чего угол сбрасывателя на выходе массы корнеплодов с его поверхности снижается до 10°...5°, кроме того, на входной части барабана радиально установлены торцовые ковши, с возможностью изменять величину открытия за счет подвижного ограничительного диска и регулятора производительности. Регулирование производительности корнеклубнемойки с
учетом степени исходной загрязненности осуществляют не количеством подаваемой массы корнеклубнеплодов на обработку, а радиально установленными торцовыми ковшами, которые обеспечивают возможность изменения количества поступающей массы воды для перемещения корнеклубнеплодов с заданной скоростью вдоль барабана за счет величины открытия ковшей с помощью подвижного ограничительного диска и регулятора производительности для получения требуемого качества и производительности корнеклубнемойки с учетом степени загрязненности исходной массы. Сбрасыватель корнеклубнеплодов выполнен S-образной формой, которая обеспечивает плавное вхождение начальной частью сбрасывателя в отделяемую часть вымытых корнеклубнеплодов и плавное придание им скорости от 0 до максимума в середине сбрасывателя, где его угол постепенно достигает величины значения равного углу трения движения корнекулбнеплодов о материал сбрасывателя приблизительно равный углу сдвига 45°, после чего угол сбрасывателя на выходе массы корнеклубнеплодов с его поверхности снижается до 10°...5°, обеспечивая снижение скорости корнеклубнеплодов до безопасной величины на выходе. Предлагаемое устройство гарантирует минимальные удельные затраты труда и ресурсов за счет минимальных объемов корнеклубнемойки и улучшенных санитарных условий труда за счет закрытой формы корнеклубнемойки, работающей с частотой вращения барабана выше критической.
Перечень фигур:
Фиг.1. - схема гидротурбинной корнеклубнемойки.
Фиг.2. - сечение А-А нагнетательной секции.
Фиг.3. - сечение Б-Б вытяжной секции.
Фиг.4. - сечение В-В секции подсушки корнеклубнеплодов.
Гидротурбинная корнеклубнемойка включает:
1 - загрузочный лоток; 2 - корпус резервуара с моющей жидкостью; 3 - барабан; 4 - нагнетательную секцию с лопастями сферической формы; 5 -
вытяжную секцию для выбрасывания воды из барабана; 6 - секцию подсушивания корнеклубнеплодов; 7 - сбрасыватель; 8 - выгрузной лоток; 9 - моющую жидкость; 10 - грязесборник; 11 - ковши торцовые; 12 - подвижный ограничительный диск; 13 - регулятор производительности; 14 - сферические лопасти.
Работа гидротурбинной корнеклубнемойки. Грязные корнеклубнеплоды через загрузочный лоток 1 подают во вращающийся барабан 3, размещенный в корпусе резервуара 2 с моющей жидкостью 9. Под действием сил гравитации и центробежных сил, во вращающемся барабане 3, корнеклубнеплоды поднимаются вверх по стенке барабана. Барабан вращается с критической частотой, поэтому часть корнеклубнеплодов, находящихся ближе к центру вращения барабана осыпается под углом естественного откоса, скользит и перекатывается по нижележащим слоям корнеклубнеплодов, а затем погружается в моющую жидкость 9. Другая часть корнеклубнеплодов, прижатая к стенке барабана 3, в нагнетательной секции 4, благодаря сферической поверхности лопасти 14, плавно отталкивается струей моющей жидкости захватываемой постепенно увеличивающимся объемом лопасти 14. Струя моющей жидкости в начале медленно обтекает корнеклубнеплоды, затем, с увеличением объема лопасти 14 начинает отталкивать отдельные корнеклубнеплоды и, наконец, весь ранее прижатый слой корнеклубнеплодов, придавая ему плавающее состояние в моющей жидкости. За нагнетательной секцией 4 расположена вытяжная секция 5, в которую потоком моющей жидкости доставляется весь объем корнеклубнеплодов из нагнетательной секции 4 и через этот слой из барабана 3 прокачивается моющая жидкость с выходом в резервуар грязесборника 10. Корнеклубнеплоды, перемещаясь из нагнетательной секции в вытяжную секцию потоками моющей жидкости, затем доставляются в секцию подсушивания корнеклубнеплодов 6. В секции подсушивания корнеклубнеплодов 6 корнеклубнеплоды прижимаются к стенке барабана за счет сферических поверхностей лопастей, обеспечивая этим максимум отвода
моющей жидкости от корнеклубнеплода. Прижатый к стенке барабана слой корнеклубнеплодов, под действием центробежных сил, плавно отделяется от общего потока корнеклубнеплодов, сбрасывателем 7 и поступает в выгрузной лоток 8. Причем сбрасыватель благодаря изменяющемуся углу атаки от 0 до 5° затем от 5° до 45° и вновь от 45° до 10° обеспечивает плавное нарастание скорости съема корнеклубнеплодов из секции подсушивания 6 и плавный сходом корнеклубнеплодов со сбрасывателя в выгрузной лоток 8 без повреждения корнеклубнеплодов.
Регулирование производительности и качества мойки корнеклубнеплодов достигается величиной открытия торцовых ковшей 11 с помощью перемещения подвижного диска 12 регулятором производительности 13 по шкале качества мойки, установленной на корпусе мойки.
Технико-экономические показатели, которые могут быть получены при осуществлении полезной модели:
- нагнетательная секция с лопастями сферической формы обеспечивает более качественные очищение корнеклубнеплодов от грязи, без их повреждения за более короткий срок чем прототип;
- секция подсушивания корнеклубнеплодов, имеющая постепенно увеличивающуюся высоту к выходному отверстию внутри барабана каждой лопасти, обеспечивает более качественное отделение моющей жидкости от корнеклубнеплодов и создает нормативное санитарное состояние рабочего места оператора;
- сбрасыватель корнеклубнеплодов S-образной формы с углом вхождения 0°...5°, углом сдвига 5°...45° и сброса 10°...5°, обеспечивают плавный вывод корнеклубнеплодов из моющего барабана без их повреждения на выгрузной лоток с меньшими затратами энергии и расходами моющей жидкости;
- предлагаемая гидротурбинная корнеклубнемойка обеспечивает более высокое качество мойки корнеклубнеплодов без их повреждения, с
меньшими удельными расходами моющей жидкости, энергии, затратами труда, потерями исходной массы при более высоком санитарном состоянии рабочего места оператора;
- предлагаемая гидротурбинная корнеклубнемойка имеет меньшую длину, ширину и высоту при равной производительности с прототипом, что позволит размещать ее в зданиях с меньшими производственными объемами