СПОСОБ ПНЕВМОИНЕРЦИОННОЙ СЕПАРАЦИИ ПРОДУКТОВ РАЗМОЛА
METHOD OF PNEUMATIC INERTIAL SEPARATION OF GROUND PRODUCTS

Изобретение относится к разделению продуктов размола по совокупности признаков и может найти применение в агропромышленном комплексе при переработке зерна в муку.
Известен способ аэроцентробежного разделения продуктов размола, включающий ввод исходного материала внутрь корпуса при его разбрасывании вращающейся тарелкой и закрутке в потоке набегающего воздуха, вывод крупных и тяжелых фракций получаемого аэродисперсного потока вниз во внутренний конус корпуса, транспортирование обогащенного аэродисперсного потока при его закрутке вращающейся крыльчаткой в цилиндрическом кольцевом пространстве корпуса и направлении вниз, вывод мелких фракций в наружную коническую часть корпуса и подачу очищенного воздуха снова внутрь корпуса в зону сепарации (Ушаков C.Г. Инерционная сепарация пыли. / С.Г.Ушаков, Н.И.Зверев. - М.: Энергия. 1974. - С.32-33).
Вышеприведенный способ не обладает широкими технологическими возможностями из-за малого времени воздействия материала с потоком воздуха и пониженной производительности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ аэроцентробежного разделения продуктов размола, включающий ввод аэродисперсного потока через камеру корпуса при закрутке в конфузорном пространстве пустотелой турбины вокруг ее горизонтальной оси вращения с образованием в ее внутренней полости и на внешних поверхностях вращающихся объемов аэродисперсного потока, выделяя и выводя при взаимодействии указанных объемов крупные и тяжелые фракции аэродисперсного потока, транспортирование обогащенного аэродисперсного потока в конически сужающемся кольцевом пространстве при его дополнительной закрутке во вращающемся патрубке с соосным ему неподвижным шнеком и его направлении вниз с созданием вихревого шнура посредством системы соосно расположенных с турбиной и патрубком усеченных вращающихся виброконусов и названного шнека, образующих кольцевые регулируемые каналы, и дальнейшем направлении внутрь конической части корпуса с верхним и нижним выходами, дозирование вывода легких фракций и тонкодисперсной аэросмеси путем изменения расстояния между виброконусами относительно шнека. При этом более легкие фракции выводят в нижний выход конической части корпуса после их перемещения вниз параллельно шнеку через кольцевые регулируемые каналы и по поверхностям усеченных вращающихся виброконусов, а тонкодисперсную аэросмесь выводят в верхний выход конической части корпуса (патент RU 2317155 C1, МПК В07В 7/08 (2006.01).
Основными недостатками описанного способа являются суженные технологические возможности сепарации продуктов размола, так как использование способа не позволяет осуществлять сепарацию продуктов размола драных систем, то есть продуктов, значительно отличающихся по размерам, что обусловлено необходимостью предварительного ввода аэродисперсного потока через камеру корпуса при закрутке в конфузорном пространстве пустотелой турбины вокруг ее горизонтальной оси вращения, причем в состав этого аэродисперсного потока для обеспечения необходимой закрутки в конфузорном пространстве можно включать продукты размола небольших размеров и незначительно отличающихся по размерам, и повышенные энергозатраты, связанные с необходимостью обеспечения вращения достаточно большого количества усеченных виброконусов.
Предлагаемым изобретением решается задача расширения технологических возможностей сепарации продуктов размола и снижение энергозатрат.
Поставленная задача решается тем, что в способе пневмоинерционной сепарации продуктов размола, включающем ввод аэродисперсного потока через камеру при закрутке в конфузорном пространстве пустотелой турбины вокруг ее горизонтальной оси вращения с образованием в ее внутренней полости и на внешних поверхностях вращающихся объемов аэродисперсного потока, выделение и вывод крупных и тяжелых фракций аэродисперсного потока при взаимодействии указанных объемов, транспортирование аэродисперсного потока с дополнительной закруткой во вращающемся патрубке, дозирование путем изменения положения виброконуса, вывод мелких и легких фракций аэродисперсного потока, согласно изобретению предварительно продукты размола подвергают воздействию колебаний вибробункера, имеющих регулируемую аплитудно-частотную характеристику, последующее их дозирование осуществляют на выходе из вибробункера в неподвижный бункер воздействием колебаний виброконуса с регулируемой аплитудно-частотной характеристикой, преобразованных посредством виброконуса из колебаний вибробункера и изменением положения виброконуса относительно вибробункера. Перед вводом подготовленного аэродисперсного потока через камеру к пустотелой турбине производят аэроожижение продуктов размола при введении циркуляции воздуха по замкнутому контуру из последовательных объемов между вибробункером и неподвижным бункером, объемов полой конфузорной турбины, циклона, вентилятора и объема между вентилятором, вибробункером и неподвижным бункером. При этом вывод мелких и легких фракций аэродисперсного потока осуществляют после его транспортирования через циклон.
Расширение технологических возможностей сепарации продуктов размола обусловлено высокой степенью дифференцированного отделения различных фракций и за счет этого обеспечения высокой степени очистки воздуха от мучной пыли вследствие отделения крупных и тяжелых, мелких и легких фракций продуктов размола, значительно отличающихся по размерам и весу, предварительным воздействием на продукты размола колебаний вибробункера, имеющих регулируемую амплитуду и частоту, и дозирования воздействием колебаний виброконуса, имеющих регулируемую аплитудно-частотную характеристику, без налипания на стенки вибробункера и неподвижного бункера после самосортирования, последующим аэроожижением продуктов размола, закруткой аэродисперсного потока в конфузорном пространстве пустотелой турбины с высокой степенью отделения мелких и легких фракций также без налипания на стенки вращающегося патрубка и циклона корпуса вследствие интенсивного дополнительного закручивания аэродисперсного потока и отделения его от воздушного потока при транспортировании через циклон с введением циркуляции воздуха по замкнутому контуру. Таким образом, можно производить сепарацию значительно отличающихся по размерам продуктов размола.
Снижение энергозатрат обусловлено осуществлением рециркуляции воздуха и отсутствием необходимости обеспечения вращения достаточно большого количества усеченных виброконусов и осуществлением рециркуляции воздуха.
На приведенном чертеже изображена схема осуществления способа пневмоинерционной сепарации продуктов размола.
Кроме того, на чертеже дополнительно обозначено следующее:
- линиями со стрелками показано направление ввода продуктов размола;
- линиями с окружностями и со стрелками показано направление движения воздуха;
- линиями с крестиками и со стрелками показано направление движения аэродисперсного потока;
- линиями с косыми чертами и со стрелками показано направление вывода крупных и тяжелых фракций;
- линией с прямоуогольником и со стрелками показано направление вывода мелких и легких фракций;
- линиями с двумя стрелками схематично показаны направления колебаний вибробункера и виброконуса;
1
1
- A, ω - амплитудно-частотная характеристика вибробункера;
2
2
- A, ω - амплитудно-частотная характеристика виброконуса.
Способ пневмоинерционной сепарации продуктов размола реализуется посредством вибробункера 1, в котором частично расположен виброконус 2, закрепленный посредством стержня 3, заделанного в мембрану 4, которая в свою очередь закреплена на крышке вибробункера 1. Вибробункер 1 соединен с неподвижным бункером 5 посредством гофры с тангенциальным патрубком 6 Неподвижный бункер 5 подсоединен к камере 7, внутри которой размещена пустотелая турбина 8. Камера 7 снабжена сборником 9 крупных и тяжелых фракций аэродисперсного потока и связана с вращающимся патрубком 10. К вращающемуся патрубку 10 через воздухопровод 11 подключен циклон-разгрузитель 12 со сборником 13, связанный с вентилятором 14 (на чертеже не показано).
1
1
2
2
Способ пневмоинерционной сепарации продуктов размола осуществляется следующим образом. Предварительно промежуточные продукты размола подвергают воздействию вынужденных колебаний вибробункера 1, имеющих регулируемую аплитудно-частотную характеристику A, ω. Затем на выходе из вибробункера 1 в неподвижный бункер 5 осуществляют регулируемое дозирование промежуточных продуктов размола воздействием колебаний виброконуса 2 с регулируемой аплитудно-частотной характеристикой A, ω, преобразованных посредством внброконуса 2 из колебаний вибробункера 1 через стержень 3, заделанный в мембрану 4 на крышке вибробункера 1, и посредством изменения положения виброконуса 2 относительно вибробункера 1, то есть изменением величины зазора между стенкой вибробункера 1 и верхней частью поверхности виброконуса 2 относительно вибробункера 1. В объеме неподвижного бункера 5 через зазор между вибробункером 1 и неподвижным бункером 5 тангенциально посредством гофры с патрубком 6 производят аэроожижение продуктов размола при введении циркуляции воздуха по замкнутому контуру из последовательных объемов между вибробункером 1 и неподвижным бункером 5, объемов пустотелой турбины 8, циклона-разгрузителя 12, вентилятора 14 и объема между вентилятором 14, вибробункером 1 и неподвижным бункером 5. Подготовленный таким образом аэродисперсный поток вводят через камеру 7 в кольцевое пространство между ее внутренней поверхностью и пустотелой турбиной 8 при закрутке в конфузорном пространстве пустотелой турбины 8 вокруг ее горизонтальной оси вращения с образованием во внутренней полости и на внешних поверхностях турбины 8 вращающихся объемов аэродисперсного потока. В результате взаимодействия последних выделяют крупные и тяжелые фракции аэродиспернсого потока, которые выводят в сборник 9. Далее обогащенный аэродисперсный поток транспортируют при его дополнительной закрутке во вращающемся патрубке 10 по воздухопроводу 11 в циклон-разгрузитель 12. После транспортирования через циклон-разгрузитель 12 мелкие и легкие фракции аэродисперсного потока отделяются от воздуха и их выводят осаждением в сборник 13. Воздух из циклона 9 подают в вентилятор 14 и далее - в тангенциальный патрубок 6 для осуществления циркуляции по замкнутому контуру.
Таким образом, применение предложенного способа пневмоинерционной сепарации продуктов размола позволяет осуществить расширение технологических возможностей фракционирования продуктов размола и снизить энергозатраты вследствие высокой степени дифференцированного отделения крупных и мелких фракций. Кроме того, благодаря использованию рециркуляции воздуха исключается возможность засорения окружающей среды.