RU2084295C1

RU2084295C1 - Pneumatic separating device of grain-cleaning machine

Info

Publication number: RU2084295C1
Application number: RU94015634A
Authority: RU
Inventors: Н.П. Сычугов; П.Н. Захаров
Original assignee: Кировский сельскохозяйственный институт
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering; grain cleaning and grading machines. SUBSTANCE: pneumatic separating device includes two pneumatic systems connected in series and provided with diametral fan and appliances for control of air flow velocity; besides, these systems are provided with air supply passages, pneumatic separating passages having inlet for grain to be cleaned and outlet for cleaned grain and settling vessel provided with mechanism for discharge of settled admixtures. Lower portion of settling vessel of pneumatic primary cleaning system is located in upper portion of settling vessel of pneumatic secondary cleaning system. Inlet port of diametral fan is brought in communication with settling vessel of pneumatic secondary system by means of air evacuating passage. Upper portion of inlet section of air supply passage of pneumatic primary cleaning system is brought in communication with upper portion of inlet section of air supply passage of pneumatic secondary cleaning system by means of bypass passage. Air evacuating passage crosses end part of pneumatic separating passage of pneumatic primary cleaning system in form of separate connecting passages. Arrangement of lower portion of settling chamber of pneumatic primary cleaning system in upper portion of settling chamber of pneumatic secondary cleaning system excludes vortex motion of air flow, thus excluding waste of energy. EFFECT: avoidance of losses of energy. 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для очистки и сортирования зерна и может быть использовано в мукомольно-элеваторной и комбикормовой промышленности. The present invention relates to agricultural machinery, in particular to machines for cleaning and sorting grain and can be used in the flour and grain elevator and animal feed industry.

Известна пневмосистема семеочистительной машины СМ-4 [1] состоящая из двух замкнутых аспирационных систем. Каждая из систем имеет диаметральный вентилятор, воздухоподводящий и пневмосепарирующий каналы, осадочную камеру с приспособлением вывода легких примесей, устройство ввода обрабатываемой зерновой смеси в пневмосепарирующий канал и устройство вывода из него обработанного зерна. Каждая система снабжена заслонками для регулирования скорости воздуха в пневмосепарирующих каналах. При этом первая аспирационная система обрабатывает зерновую смесь до подачи ее на решетный стан, вторая - после обработки смеси на решетном стане. Known pneumatic system of the seed cleaning machine SM-4 [1] consisting of two closed aspiration systems. Each of the systems has a diametrical fan, air supply and air separation channels, a sedimentation chamber with a device for outputting light impurities, a device for introducing the processed grain mixture into the air separation channel and a device for removing processed grain from it. Each system is equipped with dampers to control the air velocity in the pneumatic separating channels. In this case, the first suction system processes the grain mixture before it is fed to the sieve mill, the second after processing the mixture on the sieve mill.

Существенный недостаток пневмосистемы машины СМ-4-высокой удельный расход энергии. Он обуславливается тем, что в пневмосистеме установлены два диаметральных вентилятора, которым присущ сравнительно низкий КПД [1,2]
Известна также пневмосистема зерноочистительной машины [3] включающая две последовательно соединенные пневмосистемы, каждая из которых имеет воздухоподводящий канал; пневмосепарирующий канал с устройствами для ввода в него обрабатываемого зерна и вывода очищенного зерна и осадочную камеру с механизмом вывода из нее осажденных примесей, диаметральный вентилятор с входным окном, сообщенным с осадочной камерой вторичной очистки, приспособления для регулирования скорости воздушного потока в пневмосистемах и перепускной и воздухоотводящий каналы (причем верхняя часть входного сечения воздухоподводящего канала первичной очистки сообщается с частью входного сечения воздухоподводящего канала вторичной очистки посредством перепускного канала).A significant drawback of the pneumatic system of the SM-4 machine is the high specific energy consumption. It is caused by the fact that two diametrical fans are installed in the pneumatic system, which are characterized by a relatively low efficiency [1,2]
Also known is the pneumatic system of a grain cleaning machine [3] including two series-connected pneumatic systems, each of which has an air supply channel; a pneumatic separating channel with devices for introducing the processed grain into it and withdrawing the cleaned grain and a sedimentation chamber with a mechanism for removing precipitated impurities from it, a diametrical fan with an inlet window in communication with the secondary sedimentation chamber, devices for controlling the air flow rate in pneumatic systems and a bypass and air outlet channels (and the upper part of the input section of the primary air supply channel is in communication with the secondary section of the primary air supply channel cleaning by bypass).

Недостатком такой пневмосистемы является наличие непроизводительных вихревых движений в верхней части осадочной камеры вторичной очистки [4]
На фиг. 1 представлено пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины, общий вид, на фиг.2 сечение А-А фиг.1 (размещение воздухоотводящего канала, выполненного в виде отдельных каналов, в пневмосепарирующем канале первичной очистки).The disadvantage of this pneumatic system is the presence of unproductive vortex movements in the upper part of the secondary sedimentation chamber [4]
In FIG. 1 shows a pneumatic separating device of a grain cleaning machine, general view, in FIG. 2, section A-A of FIG. 1 (placement of an air exhaust channel made in the form of separate channels in a pneumatic separating channel for primary cleaning).

Пневмосепарирующее устройство зерноочистительной машины состоит из двух сообщающихся между собой пневмосепарирующих устройств, образующих замкнутый контур. Пневмосистема имеет диаметральный вентилятор 1, воздухоотводящий канал 2, воздухоподводящую камеру 3, воздухоподводящие 4 и 5 пневмосепарирующие 6 и 7 каналы, осадочные камеры 8 и 9 соответственно с механизмом вывода легких примесей 10 и с механизмом вывода битых и щуплых зерен и примесей 11, загрузочное приспособление 12, зерноподводящий канал 13 и окно 14, выполненное на стенке, отделяющей пневмосепарирующий канал 6 от зерноподводящего канала 13. В окне 15 пневмосепарирующего канала 7 установлен питающий механизм 16. Выходное сечение пневмосепарирующих каналов 6 и 7 перекрывается соответственно выводящим лотком 17, соединенным решетным станом 23 и колеблющимся с такой же частотой, что и решетный стан, и выводящим механизмом 18. The pneumatic separating device of the grain cleaning machine consists of two communicating pneumatic separating devices that form a closed loop. The pneumatic system has a diametrical fan 1, an air outlet channel 2, an air inlet chamber 3, air inlets 4 and 5, air separation 6 and 7, sediment chambers 8 and 9, respectively, with a mechanism for removing light impurities 10 and with a mechanism for removing broken and punctured grains and impurities 11, a loading device 12, a grain supply channel 13 and a window 14 formed on the wall separating the air separation channel 6 from the grain supply channel 13. A feed mechanism 16 is installed in the window 15 of the air separation channel 7. The output section of the air separation The channels 6 and 7 are respectively blocked by the output tray 17 connected by the sieve mill 23 and oscillating with the same frequency as the sieve mill and the output mechanism 18.

Нагнетательный патрубок диаметрального вентилятора 1 присоединен к воздухоподводящему каналу 4, его выходное сечение к нижнему участку пневмосепарирующего канала 6, а участок последнего введен в осадочную камеру 8. Выводное окно осадочной камеры 8 соединено с выходным сечением воздухоподводящего канала 5, его выходное сечение с нижней частью пневмосепарирующего канала 7, а концевой участок последнего введен в осадочную камеру 9. Выводное окно осадочной камеры 9 присоединено к воздухоотводящему каналу 2, сообщающемуся выводным сечением с воздухоподводящей камерой 3. Последняя сообщается с выходным окном диаметрального вентилятора 1. Верхняя часть воздухоподводящего канала 4 посредством перепускного канала 19 сообщается с верхней частью входного сечения воздухоподводящего канала 5, а осадочная камера 8 размещена над осадочной камерой 9. The discharge pipe of the diametrical fan 1 is connected to the air supply channel 4, its output section is to the lower section of the air separation channel 6, and the section of the latter is introduced into the sedimentation chamber 8. The output window of the sedimentation chamber 8 is connected to the output section of the air supply channel 5, its output section is from the lower part of the air separation channel 7, and the end section of the latter is introduced into the sedimentation chamber 9. The outlet window of the sedimentation chamber 9 is connected to the air outlet channel 2, which communicates with the outlet section from air supply chamber 3. The latter communicates with the output window of the diametrical fan 1. The upper part of the air supply channel 4 by means of the bypass channel 19 communicates with the upper part of the inlet section of the air supply channel 5, and the sedimentation chamber 8 is located above the sedimentation chamber 9.

На рамке стенки, отделяющей перепускной канал 19 от воздухоподводящего канала 4, закреплена регулировочная заслонка 20, в воздухоподводящем канале 4 регулировочная заслонка 21. Воздухоподводящий канал 2 в виде отдельных соединительных каналов 22 пересекает нижнюю часть пневмосепарирующего канала 6. Решетная часть 23 показана условно. On the frame of the wall separating the bypass channel 19 from the air supply channel 4, an adjustment flap 20 is fixed, in the air supply channel 4 an adjustment flap 21. The air supply channel 2 in the form of separate connecting channels 22 intersects the lower part of the air separation channel 6. The sieve part 23 is shown conditionally.

Пневмосистема зерноочистительной машины работает следующим образом. От диаметрального вентилятора 1 поток воздуха по воздухоподводящему каналу 4 подается в пневмосепарирующий канал 6, а подлежащий очистке зерновой материал загрузочным приспособлением 12 вводится в зерноподводящий канал 13 и из него через окно 14 поступает в пневмосепарирующий канал 6. В последнем из зернового материала выделяются легкие примеси и потоком воздуха перемещаются в осадочную камеру 8, осаждаются в ней, а затем механизмом вывода легких примесей 10 отводятся наружу. Зерновой материал, очищенный от легких примесей, по лотку 17 выводится на решетчатую часть 23, обрабатывается ею, а после этого питающим механизмом 16 через окно 15 подается в пневмосепарирующий канал 7, где зерновой материал подвергается воздействию потока воздуха, поступающего из осадочной камеры 8 и перепускного канала 19. При этом щуплое и дробленое зерно, не выделенное из зернового материала в пневмосепарирующем канале 6 и решетной части 23, выносится в осадочную камеру 9, осаждается в ней, а затем механизмом вывода битых и щуплых зерен и примесей 11 выносится за пределы пневмосистемы. Очищенное зерно из пневмосепарирующего канала 7 выводящим механизмом 18 отводится наружу. Воздух, очищенный от примесей в осадочной камере 9, поступает в воздухоотводящий канал 2, а из него в воздухоподводящую камеру 3. Из последней от подводится к диаметральному вентилятору 1 для последующего использования в технологическом процессе обработки зернового материала. The pneumatic system of the grain cleaning machine operates as follows. From the diametrical fan 1, the air flow through the air supply channel 4 is supplied to the air separation channel 6, and the grain material to be cleaned by the loading device 12 is introduced into the grain supply channel 13 and from it through the window 14 enters the air separation channel 6. Light impurities are released from the grain material and the air flow moves into the sedimentation chamber 8, is deposited in it, and then the light impurities 10 are removed to the outside by the withdrawal mechanism. Grain material, cleaned of light impurities, is discharged through a tray 17 to the grating part 23, processed by it, and then fed through a window 15 to a pneumatic separation channel 7 through a window 15, where the grain material is subjected to the flow of air coming from the sedimentation chamber 8 and bypass channel 19. In this case, the punctured and crushed grain, not separated from the grain material in the pneumatic separation channel 6 and the sieve part 23, is carried out into the sedimentation chamber 9, is deposited in it, and then by the mechanism for removing broken and punctured grains and This 11 is driven out of the pneumatic system. The cleaned grain from the air separation channel 7 by the outputting mechanism 18 is discharged to the outside. The air, purified from impurities in the sedimentation chamber 9, enters the air exhaust channel 2, and from it into the air supply chamber 3. From the latter, it is supplied to the diametrical fan 1 for subsequent use in the technological process of processing grain material.

Как известно [2,4] потери воздушного потока на трение при равных значениях коэффициента сопротивления трения, гидравлического радиуса поперечного сечения канала (отношения площади его поперечного сечения к периметру), плотности воздуха и скорости его движения пропорциональны длине каналов. Поскольку воздухоподводящий 4 и воздухоотводящий 2 каналы предлагаемого пневмосепарирующего устройства имеют меньшую длину в сравнении с длиной этих каналов устройства прототипа, то предлагаемый пневмосистеме присущи меньшие потери давления воздушного потока на трение. Также присоединение воздухоподводящего канала 4 к пневмосепарирующему каналу 6 при одинаковой их вытянутости (отношение ширины к высоте-глубине), плотности перемещаемого воздуха и его скорости под углом 90^o снижает потери давления воздушного потока в 1,4 раза по сравнению с потерями движения при соединении данных каналов под углом 180^o [2,4]
Размещение же нижней части осадочной камеры 9 вторичной очистки устраняет вихревое движение потока воздуха в последней и тем самым исключаются непроизводительные затраты энергии [5] Поскольку потребная на привод вентилятора мощность пропорциональна суммарным потерям давления воздушного потока, то у предлагаемого пневмосепарирующего устройства снижается расход энергии на привод вентилятора, а следовательно и удельный расход энергии (на обработку единицы массы зерновой смеси).As is known [2,4], the loss of air flow due to friction with equal values of the coefficient of friction resistance, the hydraulic radius of the channel cross section (the ratio of its cross section to the perimeter), the air density and its speed are proportional to the length of the channels. Since the air supply 4 and air exhaust 2 channels of the proposed pneumatic separation device have a shorter length in comparison with the length of these channels of the prototype device, the proposed pneumatic system is characterized by less loss of friction pressure. Also, the connection of the air supply channel 4 to the air separation channel 6 with the same elongation (ratio of width to height-depth), density of the transported air and its speed at an angle of 90 ^o reduces the loss of air flow pressure by 1.4 times compared with the loss of movement when connecting data channels at an angle of 180 ^o [2.4]
The placement of the lower part of the secondary sedimentation chamber 9 eliminates the swirling movement of the air flow in the latter and thereby eliminates unproductive energy costs [5] Since the power required for the fan drive is proportional to the total pressure loss of the air flow, the proposed air separation device reduces the energy consumption for the fan drive and, consequently, specific energy consumption (for processing a unit mass of a grain mixture).

Наряду с отмеченным вследствие пересечения воздухоотводящим каналом 2 в виде отдельных каналов 22 пневмосепарирующего канала 6 образуется слой зерна, препятствующий выходу запыленного воздуха. В то же время выполнение верхней плоскости каналов 22 в виде двухслойного элемента обеспечивает беспрепятственный выход очищенного зернового материала. Along with the air passage channel 2 marked due to the intersection, a grain layer is formed in the form of separate channels 22 of the air separation channel 6, which prevents the exit of dusty air. At the same time, the implementation of the upper plane of the channels 22 in the form of a two-layer element provides an unhindered exit of the purified grain material.

Высокого качества очистки зернового материала пневмосистемой зерноочистительной машины добиваются установкой рациональной величины скорости потока воздуха в пневмосепарирующих каналах 6 и 7 с помощью регулировочных заслонок 20 и 21. High quality cleaning of the grain material by the pneumatic system of the grain cleaning machine is achieved by setting a rational value of the air flow rate in the pneumatic separating channels 6 and 7 using the adjustment flaps 20 and 21.

Claims

A pneumatic separating device for a grain cleaning machine, including a diametrical fan, a bypass and an air exhaust duct, and two series-connected pneumatic systems of primary and secondary cleaning, equipped with an air supply channel, a device for regulating the air flow rate, a pneumatic separating channel with a mechanism for introducing processed grain into it and outputting purified grain and sedimentary a chamber with a mechanism for removing precipitated impurities from it, characterized in that the lower part of the sedimentary chamber is stump the primary cleaning system is located in the upper part of the sedimentary chamber of the secondary pneumatic system of the secondary cleaning, the upper part of the inlet section of the air supply channel of the primary pneumatic system is in communication with the upper part of the inlet section of the air supply channel of the secondary pneumatic system by the bypass channel, and the inlet window of the diametrical fan is communicated with the sedimentary chamber of the secondary pneumatic system of the secondary cleaning system which is at the intersection with the end part of the pneumatic separating channel of the pneumatic threads primary treatment is made as a separate connecting channel.