Сепаратор для предварительной очистки зерновой смеси

,1074 ОПИ ЗОБРЕТ Ю г П 7 о ФЮ 1 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский и проектнотехнологический институт механизации иэлектрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР(54) (57) 1. СЕПАРАТОР ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ЗЕРНОВОЛ СМЕСИсодержащий опорную газопроницаемую решетку с питателем исходной смеси и установленное за ней подпорно-делительное устройство, а также средство для подачи газачерез решетку снизу вверх, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации, подпорно-делительное устройство выполнено в виде. вращающегося цилиндрического решета, ось которого расположена горизонтально и перпендикулярно продольной оси решетки, выполненной по длине из основной и соединенной с ней посредством горизонтального шарнира разгрузочной секции, причем оси отверстий последней наклонены к горизонтали под углом 30 - 60.2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что коэффициент живого сечения разгрузочной секции в три раза больше коэффициента живого сечения основной секции,3. Сепаратор по п. 1 отличающийся тем, что отверстия секций решетки наклонены к плоскости соответствующих секций под углом 60 - 70.4, Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что отверстия секций решетки выполнены в виде поперечных щелей.10 15 20 допустимое значение Изобретение относится к технике разделения зернистых смесей, а именно к устройствам для предварительной очистки, преимущественно зернового вороха,Известно устройство для очистки зерновых смесей в псевдоожиженном слое, содержащее опорное решето, делительное устройство, вибратор и вентилятор 1.Основным недостатком этого устройства является низкое качество очистки. В данном устройстве разделение на фракции осуществляется только по плотности. При незначительном изменении толщины слоя зернистого материала, поступающего к делительному устройству, не обеспечивается качественное разделение сегрегатированного слоя, Кроме того, применение вибрации усложняетконструкцию устройства и сокращает срок его службы.Известен такжесепаратор для предварительной очистки зерновой смеси, содержащий опорную газопроницаемую решетку с питателем исходной смеси и установленное за ней подпорно-делительное устройство, а также средство для подачи газа через решетку снизу вверх 2.Недостатком известного сепаратора является низкая эффективность разделения материала на фракции, а следовательно, и низкое качество очистки зерна от примесей. Это обуславливается тем, что разделение материала на фракции в псевдоожиженном слое осуществляется по плотности, и при увеличении влажности свежеубранного зерна примеси (колоски, головки осота, солота и др.) опускаются в нижний слой и перемешиваются с зерном. Кроме того, подпорноделительное устройство сепаратора при незначительном изменении толщины слоя материала (например, когда оба слоя делитель- ного приспособления) не разделяет материал на фракции в результате чего зерно и при. меси перемещаются.Цель изобретения - повышение эффективности сепарации.Поставленная цель достигается тем, что подпорно-делительное устройство выполнено в виде вращающегося цилиндрического решета, ось которого расположена горизонтально и перпендикулярно продольной оси решетки, выполненной по длине из основной и соединенной с ней посредством горизонтального шарнира разгрузочной секции, причем оси отверстий последней наклонены к горизонтали под углом 30 - 60.Кроме того, коэффициент живого сечения разгрузочной секции в три раза больше коэффициента живого сечения основной секции.Отверстия секций решетки наклонены к плоскости соответствующих секций под углом 60 - 70 и выполнены в виде поперечных щелей.Выбор углов наклона отверстий секций решетки объясняется следующим. 25 30 35 40 45 50 55 ЪВ соответствии с агротехническими требованиями на устройства предварительной. очистки зернового вороха полнота выделения сорной примеси должна быть не ниже 50%,а потери полноценного зерна в отходы - не более 0,05% от общего количества полноценного зерна. Экспериментальные исследования показали, что с увеличением угла ы наклона осей отверстий разгрузочной секции к горизонтали потери возрастают и при к =60 достигают максимально допустимого значения, равного 0,05%. Дальнейшее увеличение угла к приводит к резкому увеличению потерь. Это объясняется тем, что возрастает вертикальная составляющая аэродинамической силы, усиливается кипение слоя, в результате чего некоторые полноценные зерна выбрасываются из ожиженного слоя и попадают в сход с крупными и соломистыми примесями. С другой стороны с увеличением угла ы полнота выделения зерна также возрастает, а при с=30 имеет максимально Это происходит вследствие того, что с увеличением угла о уменьшается скорость прохождения зернового слоя сквозь цилиндрическое решето, и следовательно, увеличивается время воздействия струй воздуха на невыделившиеся примеси и улучшается качество очистки. При уменьшении данного угла до значений меньших 30 происходит принудительное проталкивание крупных, соломистых и других примесей сквозь поверхность решета, что приводит к ухудшению процесса очистки.Таким образом, диапазон угла сс от 30 до 60 является необходимым для осуществления процесса очистки с соблюдением агро- технических требований.Исследованиями также установлено, что при угле Ф наклона отверстий секций решетки к плоскости соответствующих секций меньшим 60 уменьшается толщина ожиженного слоя, возрастает скорость его перемещения, зерновой поток с силой ударяется о поверхность решета, при этом значительная часть отраженных частиц летит поверх решета, вследствие чего уменьшается производительность и растут потери.При р больше 70 возрастает толщина слоя, уменьшается скорость перемещения, ухудшается его степень ожижения, в результате чего производительность снижается, щий опорную газопроницаемую решеткуКроме того, установлено, что с увеличением отношения К коэффициента живого сечения разгрузочной секции к коэффициенту живого сечения основной секции производительность сепаратора растет и достигает наибольшего значения при К=5. Это объясняется тем, что интенсифицируется процесс ожижения зернового слоя, вследствие чего уменьшается трение частиц друг о друга и о перемычки решета и улучшается ориен1074441 3тация частиц относительно решета. Крометого, возрастание составляющей аэродинамической силы способствует прохождениечастиц сквозь решето.Однако с увеличением К возрастают ипотери зерна, и при К = 3 они достигаютмаксимальнодопустимого значения (0,050/О),При дальнейшем увеличении К происходитрезкое увеличение потерь, Это происходитвследствие того, что в зоне воздействияпотока с разгрузочной секцией по закону 1 Осохранения энергии статическое давлениебудет переходить в динамическое, а это приводит к отрыву зерен от поверхности секциии переводу их в режим пневмотранспортирования. Таким образом, при К= 3 обеспечивается при прочих равных условиях максимальная производительность с получениемдопустимых потерь зерна.На фиг. 1 представлена схема сепаратора,вид сбоку; на фиг. 2 - секции опорнойрешетки, вид сверху; на фиг. 3 - цилиндрическое решето с частью опорной решетки,20Сепаратор содержит питатель исходнойсмеси с бункером 1 и,заслонкой 2, газопроницаемую опорную решетку, выполненнуюиз расположенной преимущественно горизонтально основной секции 3 и разгрузочной 25секции 4, воздухоподводящий канал 5, подпорно-делительное устройство, выполненноев виде вращающегбся цилиндрического решета 6 и сборники 7 и 8 для фракций. Всекциях 3 и 4 выполнены отверстия в видесквозных наклонных щелей 9, образованных ЗОпластинами 10. Сепаратор имеет также короб 11 с выпускным патрубком 12, соединенным с инерционным пылеотделителем 13или централизованной аспирационной системой (не показана). Воздухоподводящийканал 5 подключен к средству для подачигаза (воздуха) через решетку снизу вверх,выполненному в виде вентилятора 14. Секции 3 и 4 соединены между собой .посредством горизонтального шарнира 15,Щели 9 секции 4 наклонены к горизон Отали под углом а, равном 30 - 60, причемщели всех секций 3 и 4 наклонены к плоскости соответствующих секций под угломВ,равном 60 - 70.Коэффициент живого сечения секции 4в три раза больше коэффициента живого 45сечения секций 3.Сеп ар ирующая поверхность решета 6образована горизонтальными перегородками 16, установленными, например с интервалом 15 мм, а внутри решета 6 могут бытьустановлены лопатки 17 для обеспеченияорганизованного вывода зерновой фракциив сборник 7.Сепаратор работает следующим образом.Зерновой ворох из бункера 1 через регулируемое заслонкой 2 отверстие поступаетна секцию 3, на которой под действием аэродинамических составляющих струй воздухаперемещается к секции 4 и цилиндрическому 4решету 6. Образованные пластинами 1 О щели 9 обеспечивают требуемые коэффициенты живого сечения секций 3 и 4 и поддерживают условную скорость фильтрации воздуха, необходимую для псевдоожижения зернового материала и его воздушной сепарации.По мере перемещения зернового материала по секции 3 происходит сегрегация фракционного состава. Пыль,и легкие примеси выделяются воздушным потоком, структура которого определена коробом 11, и направляются к выпускному патрубку 12 в инерционный пылеотделитель 13 (или в централизованную аспирационную систему). Соломистые частицы всплывают и перемещаются в верхний слой зернового материала. Зерновой ворох поступает далее на секцию 4 с большим коэффициентом живого сечения, в результате чего резко интенсифицируются процессы сегрегации и улучшается ориентация проходящих сквозь поверхность цилиндрического решета 6 частиц, При этом зерновой материал, попадающий на секцию 4, подвергается сложному аэровибровоздействию. На частицы зернового материала воздействует аэродинамическая составляющая перемещаемого слоя, проталкивающая частицы сквозь решето 6, причем интенсифицированный процесс псевдоожижения слоя способствует уменьшению коэффициента трения частиц друг о друга и решето 6, а взаимодействие горизонтальных перегородок цилиндрического решета 6 с подводимым слоем псевдоожиженного материала приводит последний в вибропульсирующее состояние, что значительно увеличивает производительность цилиндрического решета 6. Для предотвращения попадания зерна в отходы с крупными и длинными примесями секция 4 должна располагаться так, что плоскость, проведенная параллельно выходящим из секции 4 струям воздуха и касательно к поверхности цилиндрического решета 6 образует с горизонталью угол, равный углу и. Всплывшие соломистые частицы и другие крупные примеси выделяются цилиндрическим решетом 6 и идут сходом в сборник 8, а очищенный зерновой материал проваливается сквозь цилиндрическое решето 6 в сборник 7,Применение предлагаемого сепаратора позволяет эффективно осуществлять разделение вороха, выделить из высоковлажного вороха колоски, головки осота, крупные частицы, которые не могут всплыть в верхний слой ожиженного материала, а также отделить комочки земли и другие крупные примеси,Отсутствие в предлагаемом сепараторе быстродвижущихся, вибрирующих или колеблющихся узлов и деталей (за исключением тихоходного цилиндрического решета), кон1074441 Сепаратор конструктивно прост и имеет высокую техническую надежность при высокой удельной производительности. фиг,2 Составитель ч Техред И. Ве Тираж 722 И Государственного к делам изобретений и осква, Ж - 35, Раушс Патент, г. Ужгородмитетоткрыая наул. тактирующих с зерновой смесью, создает условия наименьшего травмирования очищаемого зернового материала. СССР тий б., д, 4/5 Проектная,