УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ СО ВСТРОЕННЫМ ВОЗДУШНЫМ СЕПАРАТОРОМ, А ТАКЖЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ С ПОЛОЙ НЕСУЩЕЙ РАМОЙ
DEVICE FOR CLEANING BULK MATERIALS WITH A BUILT-IN AIR SEPARATOR, AS WELL AS A DEVICE FOR CLEANING BULK MATERIALS WITH A HOLLOW CARRIER FRAME

Изобретение относится к устройству для обработки сыпучих материалов согласно ограничительной части независимых пунктов формулы изобретения.
Устройства для обработки сыпучих материалов используются, в частности, при зерновой обработке для очистки, классификации и/или сепарации и для отбора камней.
Известные устройства для обработки сыпучих материалов содержат корпус по меньшей мере с одним ситом. Корпус приводится посредством привода в вибрационное движение, так что сепарацию осуществляют посредством сита. Одновременно в корпусе создают воздушный поток, с помощью которого также происходит сепарация частиц и пыли в потоке продукта.
Воздушный поток создают посредством отсасывающего устройства, находящегося рядом с устройством для обработки сыпучих материалов и соединенного посредством аспирационного трубопровода с корпусом. Воздушный сепаратор является составной частью отсасывающего устройства.
Из-за длины аспирационных трубопроводов такая компоновка довольно энергоемка при эксплуатации. Кроме того, для таких устройств для обработки сыпучих материалов требуется очень много места.
Поэтому задача данного изобретения - создать устройство, лишенное недостатков известного уровня техники и, в частности, компактного по конструкции и обеспечивающего экономию энергии при эксплуатации.
Эта задача решается с помощью устройства для обработки сыпучих материалов согласно отличительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.
Устройство для обработки сыпучих материалов содержит несущую раму и
ситовый корпус, установленный на несущей раме с помощью пружинных элементов так, что его можно приводить в раскачивание и/или вибрацию посредством привода.
В частности, при движении речь идет о вибрационном движении. Вибрационное движение, в контексте данной заявке на патент - это движение ситового корпуса, при котором сыпучему материалу передают прыгающее движение. Другими словами, это значит, что сыпучий материал ускоряется поверхностью сито сита в направлении, которое не располагается в плоскости поверхности сито.
В ситовом корпусе расположено по меньшей мере одно сито для разделения сыпучего материала на первую фракцию и вторую фракцию.
При этом ситовый корпус имеет загрузочное отверстие для обрабатываемого продукта и по меньшей мере два выпускных отверстий, соответственно, для первой фракции или второй фракции.
Согласно изобретению, устройство для обработки сыпучих материалов содержит, кроме того, воздушный сепаратор, фиксированный только на ситовом корпусе, поэтому воздушный сепаратор также может приводится приводом в раскачивание и/или вибрацию.
Благодаря компоновке воздушного сепаратора непосредственно на устройстве для обработки сыпучих материалов, можно более компактно построить устройство для обработки сыпучих материалов. Кроме того, нет необходимости в длинных каналах для направления воздушного потока. Поэтому энергопотребление предлагаемого согласно изобретению устройства для обработки сыпучих материалов ниже, по сравнению с устройствами для обработки сыпучих материалов согласно уровню техники.
Воздушный поток создается, предпочтительно, посредством внешнего отсасывающего устройства, соединенного по текучей среде с расположенным в ситовом корпусе воздушным сепаратором.
Вследствие этого можно изготовить особенно компактное устройство для обработки сыпучих материалов, так как нет необходимости во внешнем сепараторе.
Воздушный сепаратор фиксирован, предпочтительно, на верхней стороне ситового корпуса. В частности, крышка ситового корпуса выполнена, по меньшей мере частично в виде воздушного сепаратора. При этом воздушный поток в ситовом корпусе направляется, по существу, вертикально, предпочтительно, в отношении протекания продукта. Это значит, что воздушный поток направляется, по существу, вертикально к поверхности сита.
Воздушный сепаратор является, предпочтительно, центробежным сепаратором, имеющим, в частности, аспирационное отсасывающее устройство, продолжающееся по всей длине центробежного сепаратора.
Продольное направление центробежного сепаратора соответствует осевому направлению завихрения воздушного потока, создаваемого в центробежном сепараторе.
С помощью центробежного сепаратора, согласно изобретению, можно достигать высокой степени очистки.
Аспирационное отсасывающее устройство содержит, предпочтительно, по меньшей мере одну направляющую лопатку, выполненную для закручивания воздушного потока при всасывании и обеспечивающего образование завихрения воздушного потока в центробежном сепараторе. Предпочтительно, если имеется несколько направляющих лопаток.
Центробежный сепаратор содержит, предпочтительно, кожух с вращательно-симметричной внутренней боковой поверхностью и соосно к нему - внутренний элемент. При этом внутренний элемент снабжен воздухопроводными отверстиями и продолжается по всей длине центробежного сепаратора.
Воздухопроводные отверстия внутреннего элемента, предпочтительно, выполнены по всей длине внутреннего элемента.
С помощью этого можно создавать равномерный поток по всей длине центробежного сепаратора.
Воздухопроводные отверстия внутреннего элемента снабжены, предпочтительно, направляющими элементами, создающими изменение направления/торможение воздушного потока в пространстве между кожухом и внутренним элементом. Изменение направления воздушного потока создает, особенно предпочтительно, поворот направления вращения воздушного потока. Это значит, что, если, например, в пространстве между кожухом и внутренним элементом посредством направляющих лопаток создается воздушный поток по часовой стрелке, а посредством воздухопроводных отверстий внутреннего элемента, внутри внутреннего элемента, или по меньшей мере на участке стенки внутреннего элемента создается вращающий против часовой стрелки воздушный поток внутри внутреннего элемента или по меньшей мере на участке стенки внутреннего элемента.
Внутренняя боковая поверхность и внутренний элемент, предпочтительно, выполнены в форме усеченного конуса.
Вместе с тем, скорость воздуха может поддерживаться в значительной мере постоянно, так что минимизируются потери давления по длине центробежного сепаратора, в частности, если угол раствора внутренней боковой поверхности и внутреннего элемента согласованы с отсасываемым объемом воздуха, длиной центробежного сепаратора, всасывающей поверхностью аспирационного отсасывающего устройства адаптируется и т.д.
Несущая рама устройства для обработки сыпучих материалов выполнена, предпочтительно, полой, причем в несущую раму выходит по меньшей мере одно выпускное отверстие ситового корпуса.
При этом несущая рама одновременно служит для опоры ситового корпуса, а также, в качестве направляющей продукта по меньшей мере одной фракции.
Благодаря направлению фракции (фракций)внутри несущей рамы, можно получить экономию места, так как не требуются дополнительные трубопроводы. Кроме того, принцип модульного построения обеспечивает возможность размещения друг над другом нескольких ситовых корпусов, без необходимости прокладывания дополнительных трубопроводов.
Кроме того, изобретение относится к устройству для обработки сыпучих материалов, содержащему несущую раму и по меньшей мере два обрабатывающих устройства, выбранных из цилиндрического сита, устройства для сортировки и классификации, камнеотборника, отборника легких фракций, аспирационного канала/ тарара (зерноаспиратора) и электромагнитного сепаратора.
Известные компоновки для очистки сыпучего материала содержат, как правило, несколько из вышеназванных обрабатывающих устройств, хотя и отдельно выполненных и соединенных по трубопроводам друг с другом. В соответствии с этим, для известных компоновок для очистки сыпучего материала требуется много места для размещения.
Поэтому задачей данного изобретения является создание устройства, лишенного недостатков известного устройства и, в частности, с возможностью его компактного и модульного построения.
Эта задача решается с помощью устройства для обработки сыпучих материалов согласно отличительного признака независимого пункта 11 формулы изобретения.
Согласно данному изобретению, цилиндрическим ситом называют устройство, в котором сыпучий материал попадают через загрузочное отверстие во вращающийся сепарирующий барабан, причем при вращении сепарирующего барабана сыпучий материал перемещается в направлении вращения немного вверх, к открытой торцевой стороне барабана и перераспределяется, вследствие этого, так, что также и верхние слои материала сыпучего материала входят в контакт с кожухом сита сепарирующего барабана и просеиваются, причем первая фракция, содержащая более тонкий сыпучий материал проходит через кожух сита, в то время, как вторая фракция, содержащая более грубые частицы и длинные волокна (например, мешочная дратва, початки кукурузы, кукурузные листья и т.д.) продолжают перемещаться во вращающемся сепарирующем барабане и транспортируются к открытой торцевой стороне барабана. Затем первая фракция и вторая фракция выходят из устройства через соответствующие выпускные отверстия.
Согласно данному изобретению, устройством для сортировки и классификации называют устройство, в котором сыпучий материал, подаваемый в устройство через загрузочное отверстие, с помощью разделительной системы из сит, отделяют первую фракцию, содержащую сыпучие материалы, в частности, зернистые пищевые продукты, такие, как зерновые культуры, от грубых примесей, таких, как крупные зерна, веревки, солома, древесина, камни или комья земли и мелкие загрязнения, такие, как песок и зерновая сечка, представляющие собой вторую фракцию. Затем первая фракция и вторая фракция выходят из устройства через соответствующие выпускные отверстия.
Согласно данному изобретению, отборником легких фракций называют устройство, в котором сыпучие материалы, в частности, зернистые пищевые продукты, такие, как зерновые культуры, классифицируют и разделяют на несколько фракций (например, тяжелый, смешанный и легкий продукт). Классификацию и разделение осуществляют с помощью воздушного потока, разделяющего сыпучий материал, поданный через загрузочное отверстие устройства в зависимости от удельного веса на несколько фракций (например, тяжелый, смешанный и легкий продукт). Затем фракции выходят из устройства через соответствующие выпускные отверстия.
Согласно данному изобретению, аспирационным каналом/тараром (зерноаспиратором) называют устройство, в котором сыпучий материал, подаваемый через загрузочное отверстие устройства, освобождают от легких частиц посредством регулируемого распределения воздуха. Затем сыпучий материал и легкие частицы выходят из устройства через соответствующие выпускные отверстия.
Согласно данному изобретению, электромагнитным сепаратором называют устройство, в котором сыпучий материал, подаваемый через загрузочное отверстие устройства, освобождают с помощью магнитов от металлических элементов. Затем сыпучий материал и металлические элементы выходят из устройства через соответствующие выпускные отверстия.
Согласно данному изобретению, камнеотборником называют устройство, в котором сыпучий материал, подаваемый в устройство через загрузочное отверстие, укладывается слоями по удельному весу с помощью вибрирующего движения предразделительного стола и протекающего снизу-вверх воздуха. Легкие частицы и тяжелые частицы (с камнями) выходят затем из устройства через соответствующие выпускные отверстия.
Как было описано выше, каждое обрабатывающее устройство содержит по меньшей мере одно загрузочное отверстие и по меньшей мере одно выпускное отверстие.
Согласно изобретению, обрабатывающие устройства установлены на несущей раме, причем установку можно осуществлять непосредственно или опосредовано, например, посредством пружинных элементов.
При этом несущая рама выполнена по меньшей мере, частично, полой.
Согласно изобретению, по меньшей мере одно выпускное отверстие обрабатывающего устройства выходит в несущую раму, причем несущая рама также выходит в загрузочное отверстие обрабатывающего устройства.
Предпочтительно, если выпускное отверстие первого обрабатывающего устройства выходит в несущую раму, причем несущая рама выходит в загрузочное отверстие второго обрабатывающего устройства, расположенного вниз по потоку от первого обрабатывающего устройства.
Благодаря этому, несущая рама служит в качестве соединительного трубопровода между выпускным отверстием первого обрабатывающего устройства и загрузочным отверстием второго обрабатывающего устройства.
Однако очевидно, что возможны любые комбинации. Например, на несущей раме могут устанавливаться три обрабатывающих устройства, причем две фракции, отделенные друг от друга первым обрабатывающим устройством, направляются соответственно ко второму или третьему обрабатывающему устройству через выполненную полой несущую раму (первая фракция - ко второму обрабатывающему устройству, а вторая фракция - к третьему обрабатывающему устройству). Несущая рама также может быть выполнена такой, что она ограничивает несколько соединительных трубопроводов, так что разные фракции могут направляться к разным обрабатывающим устройствам, или фракции из разных обрабатывающих устройств могут направляться в одной и той же несущей раме.
Таким образом, может быть предоставлено модульное устройство для обработки сыпучих материалов, в котором с помощью выполненной стандартно несущей рамы,
могут соединяться друг с другом по текущей среде несколько обрабатывающих устройств. Благодаря этому, отпадает необходимость прокладывания отдельных соединительных трубопроводов.
Далее приводится улучшенное описание изобретения с помощью предпочтительного примера исполнения со ссылкой на чертежи. На чертежах представлено следующее:
фиг. 1 - перспективный вид в разрезе предлагаемого согласно изобретению устройства для обработки сыпучих материалов,
фиг. 2 – перспективный укрупненный вид в продольном разрезе воздушного сепаратора устройства для обработки сыпучих материалов по фиг. 1,
фиг. 3 - вид в поперечном разрезе воздушного сепаратора устройства для обработки сыпучих материалов по фиг. 1,
фиг. 4 - перспективный вид варианта, предлагаемого согласно изобретению устройства для обработки сыпучих материалов,
фиг. 5 - увеличенный вид устройства для обработки сыпучих материалов по фиг. 4,
фиг. 6 - схематический вид сбоку другого предлагаемого согласно изобретению устройства для обработки сыпучих материалов.
На фиг. 1 показано устройство 1 для обработки сыпучих материалов. Устройство 1 для обработки сыпучих материалов содержит несущую раму 2, несущую ситовый корпус Ситовый корпус 3 установлен на не показанных пружинных элементах и может приводиться посредством не изображенного привода в вибрационное движение. Пружинный элемент 4 и привод 5 показаны на фиг. 4.
Внутри ситового корпуса расположено сито 6. Сыпучий материал подают в устройство 1 для обработки сыпучих материалов через подающее отверстие 7 и разъединяют на первую фракцию F1 и вторую фракцию F2, которые выходят из устройства 1 для обработки сыпучих материалов из выпускных отверстий 8 и 9.
На верхней стороне 11 ситового корпуса 3 расположены рядом два воздушных сепаратора 10, изображенные на фиг. 3 по отдельности.
Воздушный сепаратор 10 выполнен в виде крышки устройства 1 для обработки сыпучих материалов и содержит кожух 14 с внутренней боковой поверхностью в форме усеченного конуса 15 с углом φ раствора. Внутри кожуха 14 и соосно с ним расположен внутренний элемент 16 в форме усеченного конуса, продолжающийся по всей длине кожуха 14. Продольный направление кожуха 14 и внутреннего элемента 16 определяются продольной осью LA.
Внутренний элемент 16 также имеет угол φ раствора, так что между боковой поверхностью 15 и внутренним элементом 16 образуется кольцевое пространство 18 с постоянной радиальной шириной зазора.
Торцовая поверхность 19 кожуха 14 замкнута, в то время как базовая поверхность кожуха l4 только частично замыкается кольцом 20 и открывает отверстие 21 с диаметром базовой поверхности внутреннего элемента 16.
Внутренний элемент 16 снабжен воздухопроводными отверстиями 17. Участок кожуха 14, обращенный к внутреннему пространству ситового корпуса 3, служит в качестве аспирационного отсасывающего устройства 12 и имеет множество направляющих лопаток 13.
При эксплуатации устройства 1 для обработки сыпучих материалов 1 в отверстие 21 создают пониженное давление посредством отсасывающего устройства 26 и/или радиального вентилятора 29, изображенных на фиг. 1 только схематически. Вследствие этого воздух во внутреннем пространстве ситового корпуса 3 протекает снизу в направлении верхней стороны 11, как это схематически изображено стрелками 22, и забирает с собой более легкие частицы.
Направляющие лопатки 13 вызывают изменение направления воздушного потока и создают завихрение в кольцевом пространстве 18, так что в кольцевом пространстве 18 возникает вихревой поток, схематически изображенный стрелкой 23. Частицы центробежно отделяются вихревым потоком от воздушного потока, а затем, либо подвергаются дальнейшей обработке через трубопровод 26, либо собираются в качестве отходов.
Очищенный воздушный поток протекает через воздухопроводные отверстия 17, которые также снабжены направляющими пластинами, вызывающими изменение направления воздушного потока, и достигает отверстия 21, схематически изображенный стрелкой 25, где она направляется либо наружу, либо снова подается в ситовый короб.
На фиг. 4 и 5 показан вариант устройства 1 для обработки сыпучих материалов, на которых видны пружинный элемент 4 и привод 5. Устройство 1 для обработки сыпучих материалов 1 выполнено как это описано выше, причем в отличие описанного выше устройства 1 для обработки сыпучих материалов, выпускные отверстия 8 и 9 выходят в полость несущей рамы 2, так что не требуются никакие внешние трубопроводы. Это схематически показано на фиг. 4, согласно которой, в несущей раме 2 выполнены два канала для фракций F1 и F2. В частности, над устройством 1 для обработки сыпучих материалов может быть расположено другое устройство 24, которое может быть устройством 1 для обработки сыпучих материалов, без необходимости прокладки дополнительных трубопроводов.
На фиг. 6 схематически изображено устройство 1 для обработки сыпучих материалов.
Устройство 1 для обработки сыпучих материалов содержит несколько обрабатывающих устройств 27, 27́, 27" и 27"', установленных на несущей раме 2. Установка может осуществляться, как описано выше, посредством пружинных элементов или непосредственно, например, посредством винтов или болтов.
Обрабатывающее устройство 27, 27', 27" или 27'" может быть цилиндрическим сито, устройством для сортировки и классификации, камнеотборником, отборником легких фракций, аспирационным каналом/тараром (зерноаспиратором) или электромагнитным сепаратором.
Каждое обрабатывающее устройство 27, 27', 27" или 27'" имеет, соответственно, по меньшей мере одно загрузочное отверстие 7, 7', 7" или 7'" и одно выпускное отверстие 8, 8', 8", 9" или 8'".
Поскольку загрузочные отверстия 7, 7', 7" и 7'" и выпускные отверстия 8, 8', 8", 9" и 8'" находятся в закрытом участке несущей рамы 2, они обозначены только стрелкой.
Несущая рама 2 выполнена полой. Выпускное отверстие 8 обрабатывающего устройства 27 выходит в несущую раму 2. Несущая рама 2 выходит, в свою очередь, в загрузочное отверстие 7‘ обрабатывающего устройства 27‘, расположенного вниз по потоку обрабатывающего устройства 27 в направлении потока продукта. Соединительный трубопровод 28, соединяющий по текучей среде выпускное отверстие 8 с загрузочным отверстием 7' и изображенный схематически пунктирной линией, образован, таким образом, полой несущей рамой 2.
Вниз по потоку обрабатывающего устройства 27', в несущей раме 2, расположено другое обрабатывающее устройство 27". Аналогично описанному выше примеру, выпускное отверстие 8‘ обрабатывающего устройства 27' и загрузочное отверстие 7" обрабатывающего устройства 27" соединены по текучей среде с помощью соединительного трубопровода 28', образованного участком полой несущей рамы 2.
Вниз по потоку обрабатывающего устройства 27", в несущей рам е 2, расположено другое обрабатывающее устройство 27'". В этом случае обрабатывающее устройство имеет 27" имеет два выпускных отверстия 8" и 9", выходящие в несущую раму 2, причем полая несущая рама 2 образует два, параллельно проходящих соединительных трубопровода 28" и 28'". Соединительный трубопровод 28" соединяет выпускное отверстие 8" обрабатывающего устройства 27" с загрузочным отверстием 7''' "обрабатывающего устройства 27'". Выпускное отверстие 9" выходит в соединительный трубопровод 28'". Соединительный трубопровод 28'" может служить, например, в качестве трубопровода для отходов или вести к другому обрабатывающему устройству, расположенному вниз по потоку от обрабатывающего устройства 27'".
Очевидно, что, таким образом, в зависимости от выбора разных обрабатывающих устройств 27, 27', 27" и 27'", несущая рама 2 обеспечивают гибкость и принцип модульного построения компоновки устройства 1 для обработки сыпучих материалов.