RU2525265C1

RU2525265C1 - Grain air separator

Info

Publication number: RU2525265C1
Application number: RU2013111107/13A
Authority: RU
Inventors: Николай Михайлович Иванов; Виктор Романович Торопов; Алексей Андреевич Орлов; Илья Викторович Михайлов; Виктор Иванович Николашкин; Виктор Андреевич Синицын
Original assignee: Алексей Андреевич Орлов
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2014-08-10

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: air separator comprises the receiving chamber, the air channel with the lower and upper windows spaced in height for input of initial grain, the sediment chamber, the air duct and fan. Between the receiving chamber and the air channel the zigzag grain channel is placed. The zigzag grain channel is communicated by the upper end with the receiving chamber, and by the lower end - with the lower window of the air channel. The zigzag grain channel has a window to mate with the upper window of the air channel and the lower and upper chute boards. The chute boards are inclined towards the air channel. The lower end of the chute board is located at the lower window of the air channel and the upper end of the chute board is located at the upper window of the air channel. The upper chute board has a window with the shutter. The shutter regulates the distribution of grain between the upper and lower windows of the air channel. On the ends of the lower and upper chute boards the distribution finger rakes can be mounted with the ability of adjustment of their position.

EFFECT: improving the efficiency of the separation process with large supply of initial material, simplifying the design and increase in reliability of the air separator.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к устройствам для очистки и сортирования зерна и других сыпучих материалов, состоящих из компонентов, отличающихся скоростями витания.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices for cleaning and sorting grain and other bulk materials, consisting of components that differ in the speed of movement.

Известны пневмосепараторы зерна, содержащие раму, приемную камеру, питатель, воздушный канал, осадочную камеру, воздуховод и вентилятор (Гортинский В.В., Демский А.Б., Борискин М.А. Процессы сепарирования на зерноперерабатывающих предприятиях. - М.: «Колос», 1973. - С.169-195). Исходное зерно из приемной камеры пневмосепаратора питателем подается в воздушный канал. Легкие компоненты из исходного зерна (пыль, полова, соломистые частицы и щуплые зерна), имеющие меньшую скорость витания, выносятся воздухом по воздушному каналу в осадочную камеру, а основное зерно, имеющее более высокую скорость витания, опускается вниз по воздушному каналу. Питатель обеспечивает равномерную подачу исходного зерна в воздушный канал по длине поперечного сечения канала и по времени и герметизацию воздушного канала.Known pneumatic grain separators containing a frame, a receiving chamber, a feeder, an air channel, a sedimentary chamber, an air duct and a fan (Gortinsky V.V., Demsky AB, Boriskin M.A. Separation processes at grain processing enterprises. - M .: " Kolos ", 1973. - S.169-195). The source grain from the receiving chamber of the pneumatic separator is fed by a feeder into the air channel. Light components from the initial grain (dust, flooring, straw particles and punctured grains), having a lower rate of movement, are carried out by air through the air channel to the sedimentation chamber, and the main grain, having a higher speed of movement, is lowered down the air channel. The feeder provides a uniform supply of source grain into the air channel along the length of the channel cross section and in time and air channel sealing.

Недостатком указанных пневмосепараторов является низкая эффективность процесса сепарации при больших подачах исходного зерна, что обусловливает низкую удельную производительность на единицу длины поперечного сечения воздушного канала. При больших подачах исходное зерно поступает в воздушный канал плотным потоком со значительной толщиной, что затрудняет вынос из него легких частиц. Недостатком пневмосепараторов является также наличие питателя, что усложняет конструкцию, увеличивает стоимость пневмосепараторов и снижает их надежность.The disadvantage of these pneumatic separators is the low efficiency of the separation process with large feeds of the original grain, which leads to low specific productivity per unit length of the cross section of the air channel. At high feeds, the initial grain enters the air channel in a dense stream with a considerable thickness, which makes it difficult to remove light particles from it. The disadvantage of pneumatic separators is the presence of a feeder, which complicates the design, increases the cost of pneumatic separators and reduces their reliability.

Известен также пневмосепаратор, содержащий раму, приемную камеру, два питателя, воздушный канал с двумя разнесенными по высоте окнами для ввода зерна, осадочную камеру, воздуховод и вентилятор (Бурков А.И., Сычугов Н.П. Зерноочистительные машины. Конструкция, исследование, расчет и испытание. - Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2000. - С. 108-126), принятый за устройство-прототип. Наличие в устройстве-прототипе двух питателей и воздушного канала с нижним и верхним разнесенными по высоте окнами обеспечивает ввод исходного зерна в воздушный канал двумя потоками, что уменьшает толщину потока зерна, вводимого в воздушный канал, и улучшает условия выделения из него легких частиц. Однако при увеличении подачи зерна происходит взаимодействие потоков зерна, частое соударение удаляемых легких частиц и зерна, что снижает эффективность процесса сепарации и обусловливает недостаточную удельную производительность на единицу длины поперечного сечения воздушного канала. Недостатком устройства-прототипа является также наличие двух питателей, что усложняет конструкцию, увеличивает стоимость пневмосепаратора и снижает его надежность. Таким образом, недостатки указанных выше пневмосепараторов в устройстве-прототипе полностью не устраняются. Это снижает эффективность использования устройства-прототипа на очистке и сортировании зерна и ограничивает возможности его применения.Also known is a pneumatic separator containing a frame, a receiving chamber, two feeders, an air channel with two spaced apart windows for introducing grain, a sedimentary chamber, an air duct and a fan (Burkov A.I., Sychugov N.P. Grain-cleaning machines. Design, research, calculation and testing. - Kirov: NIISH of the North-East, 2000. - S. 108-126), adopted for the prototype device. The presence in the prototype device of two feeders and an air channel with lower and upper windows spaced apart in height ensures the entry of the source grain into the air channel in two streams, which reduces the thickness of the grain stream introduced into the air channel and improves the conditions for the emission of light particles from it. However, with an increase in grain supply, grain flows interact, frequent collision of the removed light particles and grain, which reduces the efficiency of the separation process and causes insufficient specific productivity per unit length of the cross section of the air channel. The disadvantage of the prototype device is also the presence of two feeders, which complicates the design, increases the cost of the air separator and reduces its reliability. Thus, the disadvantages of the above pneumatic separators in the prototype device are not completely eliminated. This reduces the efficiency of use of the prototype device for cleaning and sorting grain and limits the possibility of its use.

Задача изобретения - устранение недостатков устройства-прототипа, а именно: повышение эффективности процесса сепарации зерна при больших подачах исходного зерна, упрощение конструкции, уменьшение стоимости и повышение надежности пневмосепаратора.The objective of the invention is the elimination of the disadvantages of the prototype device, namely: increasing the efficiency of the process of grain separation at high feeds of the original grain, simplifying the design, reducing the cost and increasing the reliability of the air separator.

Данная задача решается следующим образом. В предлагаемом устройстве, содержащем раму, приемную камеру, воздушный канал с нижним и верхним разнесенными по высоте окнами для ввода исходного зерна, осадочную камеру, воздуховод и вентилятор, согласно изобретению, между приемной камерой и воздушным каналом размещен зигзагообразный зерновой канал, который сообщается верхним концом с приемной камерой, а нижним концом - с нижним окном воздушного канала, имеет окно для сопряжения с верхним окном воздушного канала и нижнюю и верхнюю скатные доски, наклоненные в сторону воздушного канала, при этом конец нижней скатной доски располагается у нижнего окна воздушного канала, конец верхней скатной доски располагается у верхнего окна воздушного канала, а сама верхняя доска имеет окно с заслонкой, регулирующей распределение зерна между нижним и верхним окнами воздушного канала. На концах нижней и верхней скатных досок установлены распределительные пальцевые решетки с возможностью регулирования их положения. Для этого распределительные пальцевые решетки и порожки имеют пазы и закрепляются на скатных досках посредством болтовых соединений.This problem is solved as follows. In the device of the invention comprising a frame, a receiving chamber, an air channel with lower and upper height-spaced openings for inputting the initial grain, a sedimentary chamber, an air duct and a fan, according to the invention, a zigzag grain channel is placed between the receiving chamber and the air channel, which communicates with the upper end with a receiving chamber, and the lower end with the lower window of the air channel, has a window for interfacing with the upper window of the air channel and the lower and upper pitched boards, inclined towards the air channel, When this end bottom sloping board located at the bottom of the air channel box, the upper end of ramp board located in the upper air channel box, and the top board itself has a window with a shutter, which regulates the distribution of the grain between the lower and upper air channel windows. At the ends of the lower and upper pitched boards installed finger distribution grids with the ability to adjust their position. For this, distribution finger grids and sills have grooves and are fixed to the ramp boards by means of bolted joints.

Суть заявленного изобретения поясним на примере. На фиг.1 схематично изображен пневмосепаратор, на фиг.2 - нижняя часть зигзагообразного зернового канала с пальцевыми решетками, на фиг.3 -пальцевая решетка. The essence of the claimed invention is illustrated by example. Figure 1 schematically shows a pneumatic separator, figure 2 - the lower part of the zigzag grain channel with finger grids, figure 3 - finger grille.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - рама пневмосепаратора, 2 - приемная камера, 3 - зигзагообразный зерновой канал, 4 - воздушный канал, 5 - осадочная камера, 6 - воздуховод, 7 - вентилятор, 8 - верхняя скатная доска, 9 - нижняя скатная доска; 10 - верхняя пальцевая решетка, 11 - нижняя пальцевая решетка, 12 - заслонка для распределения зерна между верхним и нижним окнами воздушного канала, 13 - заслонка для регулирования воздушного потока, 14 - шнек для вывода легких частиц из осадочной камеры, 15 - траверса пальцевой решетки, 16 - пальцы пальцевой решетки, И3 - исходное зерно, ЛК - легкие крупные частицы, ЛМ - легкие мелкие частицы, ОЗ - обработанное зерно. На фиг.1 стрелками со сплошной линией обозначена траектория движения основного зерна, стрелками со штриховой линией - траектория движения выделяемой легкой фракции, стрелками с пунктирной линией - траектория движения воздуха.The following notation is used in the drawings: 1 - pneumatic separator frame, 2 - receiving chamber, 3 - zigzag grain channel, 4 - air channel, 5 - sedimentary chamber, 6 - air duct, 7 - fan, 8 - upper pitched board, 9 - lower pitched board; 10 - upper finger grate, 11 - lower finger grate, 12 - shutter for distributing grain between the upper and lower windows of the air channel, 13 - shutter for regulating the air flow, 14 - screw for withdrawing light particles from the sedimentary chamber, 15 - traverse of the finger lattice , 16 — fingers of the finger lattice, I3 — initial grain, LC — light large particles, LM — light small particles, OZ — treated grain. In Fig. 1, the arrows with a solid line indicate the path of movement of the main grain, the arrows with a dashed line indicate the path of movement of a light fraction, and the arrows with a dashed line indicate the path of air.

Пневмосепаратор работает следующим образом. Исходное зерно ИЗ из приемной камеры 2 перемещается по зигзагообразному зерновому каналу 3. В процессе движения по зигзагообразному каналу 3 вследствие переменного ускорения и ударов об элементы зигзагообразного канала 3 зерновой поток разрыхляется. Повышается его текучесть, вследствие чего отдельные легкие частицы (соломистые частицы, полова, щуплые легковесные зерна) как бы «всплывают». При перемещении зерна по верхней скатной доске 8 эти частицы концентрируются в верхнем слое зернового потока. С верхней скатной доски 8 зерновой поток поступает на верхнюю пальцевую решетку 10. Крупные легкие частицы ЛК и вместе с ними часть мелких легких частиц верхнего слоя зернового потока перемещаются по верхней пальцевой решетке 10, сходят с нее в верхнее окно воздушного канала 4 и выносятся воздушным потоком в осадочную камеру 5. Остальные мелкие легкие частицы ЛМ и другие компоненты верхнего слоя зернового потока проходят между пальцами 16 верхней пальцевой решетки 10 и также поступают в верхнее окно воздушного канала. В воздушном канале 4 мелкие легкие частицы ЛМ выносятся воздушным потоком в осадочную камеру 5, а более тяжелые компоненты (обработанное зерно) ОЗ под действием силы тяжести опускаются вниз и выводятся из воздушного канала 4.Pneumoseparator works as follows. The initial grain FROM the receiving chamber 2 moves along the zigzag-shaped grain channel 3. During movement along the zigzag-shaped channel 3 due to variable acceleration and impacts on the elements of the zigzag-shaped channel 3, the grain flow loosens. Its fluidity increases, as a result of which individual light particles (straw particles, sex, punctured lightweight grains) seem to “float”. When moving grain along the upper pitched board 8, these particles are concentrated in the upper layer of the grain flow. From the upper pitched board 8, the grain flow enters the upper finger grate 10. Large light particles of LC and together with them part of the small light particles of the upper layer of the grain flow move along the upper finger grate 10, leave it in the upper window of the air channel 4 and are carried out by the air flow into the sedimentary chamber 5. The remaining small light particles of LM and other components of the upper layer of the grain flow pass between the fingers 16 of the upper finger grating 10 and also enter the upper window of the air channel. In the air channel 4, small light particles of LM are carried out by the air flow into the sedimentary chamber 5, and the heavier components (treated grain) of the SC under the influence of gravity are lowered down and removed from the air channel 4.

Остальная часть зернового потока проходит в окно верхней скатной доски 8, регулируемое заслонкой 12, и поступает по зигзагообразному зерновому каналу 3 по нижней скатной доске 9 через нижнюю пальцевую решетку 11 в нижнее окно воздушного канала. Проходя через нижнюю пальцевую решетку 11, зерновой поток дополнительно разрыхляется и в виде веера поступает в воздушный канал 4. В воздушном канале 4 легкие частицы ЛМ из зернового потока выносятся в осадочную камеру 5, а более тяжелые компоненты (обработанное зерно) ОЗ под действием силы тяжести опускаются вниз и выводятся из воздушного канала 4.The rest of the grain flow passes into the window of the upper pitched board 8, regulated by the shutter 12, and enters through the zigzag grain channel 3 through the lower pitched board 9 through the lower finger grate 11 into the lower window of the air channel. Passing through the lower finger lattice 11, the grain stream is further loosened and enters the air channel 4 in the form of a fan. In the air channel 4, light LM particles are transported from the grain stream to the sedimentation chamber 5, and the heavier components (treated grain) of OZ under the influence of gravity fall down and out of the air channel 4.

Благодаря каскадной пересыпке зерна в зигзагообразном зерновом канале 3 обеспечивается равномерная подача исходного зерна в воздушный канал 4 по длине его поперечного сечения и по времени. За счет сопротивления перемещению воздуха в зигзагообразном зерновом канале 3 и приемной камере 2 герметизируется воздушный канал 4. Исключение питателей ведет к упрощению конструкции, уменьшению стоимости пневмосепаратора и повышению его надежности.Due to the cascade pouring of grain in the zigzag grain channel 3, a uniform supply of the source grain to the air channel 4 is ensured along the length of its cross section and in time. Due to the resistance to air movement in the zigzag grain channel 3 and the receiving chamber 2, the air channel 4 is sealed. Exclusion of the feeders leads to a simplification of the design, a decrease in the cost of the air separator and an increase in its reliability.

Вследствие разделения потока исходного зерна легкие частицы вводятся в воздушный канал 4 выше, чем остальные компоненты, что создает лучшие условия для выноса легких частиц из воздушного канала 4 в осадочную камеру 5, чем в устройстве-прототипе.Due to the separation of the flow of the original grain, light particles are introduced into the air channel 4 higher than the other components, which creates better conditions for the removal of light particles from the air channel 4 into the sedimentation chamber 5 than in the prototype device.

Рассмотренный пример подтверждает возможность реализации заявленного технического решения.The considered example confirms the possibility of implementing the claimed technical solution.

Заявленное техническое решение сохраняет все достоинства и устраняет недостатки устройства-прототипа. Оно обеспечивает достижение технического результата, указанного в задаче изобретения, то есть повышение эффективности процесса сепарации зерна при больших подачах исходного зерна, упрощение конструкции, уменьшение стоимости и повышение надежности пневмосепаратора.The claimed technical solution retains all the advantages and eliminates the disadvantages of the prototype device. It ensures the achievement of the technical result indicated in the task of the invention, that is, increasing the efficiency of the process of grain separation at high feeds of the original grain, simplifying the design, reducing cost and increasing the reliability of the air separator.

Claims

1. Grain pneumatic separator containing a receiving chamber, an air channel with lower and upper windows spaced apart in height, a sedimentary chamber, an air duct and a fan, characterized in that a zigzag grain channel is placed between the receiving chamber and the air channel, which communicates with the upper end to the receiving chamber, and the lower end with the lower window of the air channel has a window for interfacing with the upper window of the air channel and the lower and upper pitched boards inclined towards the air channel, while the end of the lower pitched board located at the lower window of the air channel, the end of the upper pitched board is located at the upper window of the air channel, and the upper board itself has a window with a shutter regulating the distribution of grain between the lower and upper windows of the air channel.

2. The pneumatic grain separator according to claim 1, characterized in that at the ends of the lower and upper pitched boards, finger distribution grids are installed.

3. The pneumatic grain separator according to claim 2, characterized in that the distribution finger grids are mounted on pitched boards with the possibility of regulating their position.