RU2535942C1

RU2535942C1 - Loose material washing device

Info

Publication number: RU2535942C1
Application number: RU2013133004/13A
Authority: RU
Inventors: Георгий Васильевич Серга; Инна Ивановна Табачук; Игорь Александрович Бурса; Елена Анатольевна Горячева; Илья Олегович Горинов
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2014-12-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: device includes loading and unloading trays, a bath filled with liquid and a drive drum installed in it. The drum is made in the form of a cylinder installed obliquely to the horizontal axis and provided with perforated walls along the perimeter and with perforated end walls of an elliptical shape. The end wall of the loading tray is mounted at an angle to the drum rotation axis and has a flat shape. The end wall of the unloading tray is arranged perpendicular to the drum rotation axis and has a conical shape. Throughout the drum length, a cylindrical spring of a convex shape with a flat section of coils and with coil direction coinciding with the drum rotation direction is mounted and equipped with a device for variation of a coil pitch by its being extended and compressed.

EFFECT: use of the invention will allow improving the intensity and quality of a washing process.

4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для мойки сыпучих материалов, в том числе корнеклубнеплодов, овощей, деталей, строительных материалов, и может быть использовано в пищевой, сахарной, спиртовой, консервной, строительной и других отраслях народного хозяйства.The invention relates to equipment for washing bulk materials, including root crops, vegetables, parts, building materials, and can be used in food, sugar, alcohol, canning, construction and other sectors of the economy.

Известна машина для мойки сыпучих предметов (патент РФ №2305471, кл. A23N 12/02, опубл. Бюл. №25, 10.09.2007), содержащая загрузочный и разгрузочные лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан, выполненный по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой одинаковых по ширине перфорированных полос с образованием по периметру барабана наружных перфорированных напусков.A known machine for washing bulk items (RF patent No. 2305471, class A23N 12/02, publ. Bull. No. 25, 09/10/2007), containing loading and unloading trays, a bath with liquid and a drive drum mounted in it, made around the perimeter of three or more vertically rolled up and sequentially interconnected perforated strips of the same width with the formation of external perforated inlets along the perimeter of the drum.

Недостатком известной машины является недостаточная интенсивность и качество мойки, ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что мойка сыпучих материалов производится при недостаточной интенсивность смешивания и переориентации частиц сыпучих материалов, сложность изготовления.A disadvantage of the known machine is the insufficient intensity and quality of washing, limited technological capabilities due to the fact that the washing of bulk materials is carried out with insufficient intensity of mixing and reorientation of particles of bulk materials, the complexity of manufacturing.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является машина для мойки корнеклубнеплодов (патент РФ №2251362, кл. A23N 12/02, опубл. Бюл. №13, 10.05.2005), содержащая загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан конической формы, выполненный из направляющих элементов в виде скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии на конической оправке в поперечном направлении перфорированных полос трапециевидной формы, с увеличением их ширины по длине барабана от загрузки к выгрузке.Closest to the proposed invention is a machine for washing root crops (RF patent No. 22251362, class A23N 12/02, publ. Bull. No. 13, 05/10/2005) containing loading and unloading trays, a bath with liquid and a drive drum installed in it conical shape made of guide elements in the form of perforated trapezoidal strips curved along a helical line in the longitudinal direction and curved along a helical line on a conical mandrel in the transverse direction, with an increase in their width along the length of the drum from loading to benefit ruzke.

Техническим решением задачи является повышение интенсивности и качества мойки, расширение технологических возможностей за счет увеличения интенсивности смешивания и переориентации частиц сыпучих материалов за счет увеличения диапазона изменений векторов перемещений и переориентации частиц сыпучих материалов, увеличения энергоемкости их взаимодействия друг с другом и с перфорированными стенками барабана, упрощение изготовления.The technical solution to the problem is to increase the intensity and quality of washing, expand technological capabilities by increasing the mixing and reorientation of particles of bulk materials by increasing the range of changes in the displacement vectors and reorienting particles of bulk materials, increasing the energy intensity of their interaction with each other and with perforated drum walls, simplification manufacture.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для мойки сыпучих материалов, содержащем загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан, барабан выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с перфорированными стенками по периметру и с перфорированными торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочного лотка смонтирована под углом к оси вращения барабана и выполнена плоской, а торцевая стенка у разгрузочного лотка размещена перпендикулярно к оси вращения барабана и выполнена конической формы, при этом по всей длине барабана смонтирована цилиндрическая пружина выпуклой формы с плоским сечением витков и с направлением витков, совпадающим с направлением вращения барабана, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.This object is achieved in that in a device for washing bulk materials containing loading and unloading trays, a bath with liquid and a driving drum installed in it, the drum is made in the form of a cylinder installed obliquely relative to the horizontal axis with perforated walls around the perimeter and with perforated end walls elliptical forms, with the end wall at the loading tray mounted at an angle to the axis of rotation of the drum and made flat, and the end wall at the discharge tray is placed at right angles to the drum rotation axis and formed of conical shape, with the entire length of the drum is mounted a coil spring convex shape with a flat section of turns and the direction of the turns, which coincides with the drum rotation direction, which is equipped with means for changing the track pitch by its stretching or compression.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции устройства для мойки сыпучих материалов.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge about the inventive step of the proposed design of a device for washing bulk materials.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что барабан по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что интенсифицирует процесс смешивания и мойку сыпучих материалов.The novelty of the invention lies in the fact that the drum along the entire length has a variable not only transverse, but also longitudinal section, which intensifies the process of mixing and washing bulk materials.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана и выполнение его в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с перфорированными стенками по периметру и с перфорированными торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочного лотка смонтирована под углом к оси вращения барабана и выполнена плоской, а торцевая стенка у разгрузочного лотка размещена перпендикулярно к оси вращения барабана и выполнена конической формы, нарушает стационарность движения сыпучих материалов, повышает производительность и эффективность мойки, расширяет технологические возможности.The novelty of the invention lies in the fact that such a design of the drum and its execution in the form of an inclined cylinder relative to the horizontal axis with perforated walls around the perimeter and with perforated end walls of elliptical shape, the end wall of the loading tray mounted at an angle to the axis of rotation of the drum and made flat, and the end wall at the discharge tray is perpendicular to the axis of rotation of the drum and made conical in shape, violates the station narnost movement of bulk materials, increases the productivity and efficiency of washing, expanding technological capabilities.

Новизна заключается в том, что в результате выполнения барабана в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с перфорированными стенками по периметру и с перфорированными торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка у загрузочного лотка смонтирована под углом к оси вращения барабана и выполнена плоской, а торцевая стенка у разгрузочного лотка размещена перпендикулярно к оси вращения барабана и выполнена конической формы, сыпучие материалы совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как барабан выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное, что повышает производительность и эффективность мойки, расширяет технологические возможности.The novelty is that as a result of the execution of the drum in the form of a cylinder installed obliquely with respect to the horizontal axis with perforated walls around the perimeter and with perforated end walls of elliptical shape, the end wall of the loading tray mounted at an angle to the axis of rotation of the drum and made flat, and the end the wall at the discharge chute is perpendicular to the axis of rotation of the drum and made conical in shape, bulk materials make a complex spatial movement in the vertical plane — along elliptical trajectories, since the drum is made in the form of an inclined cylinder, and in the horizontal plane — reciprocating, which increases washing productivity and efficiency, and expands technological capabilities.

Новизна предложения заключается также в том, что по всей длине просеивающей поверхности смонтирована цилиндрическая пружина выпуклой формы с прямоугольным сечением витков и с направлением витков, совпадающим с направлением вращения барабана, которая обеспечивает не только перемещение частиц сыпучих материалов в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса мойки за счет того, что частицы материалов, совершающих циркуляционное движение внутри барабана в плоскостях, перпендикулярных ее оси симметрии, встречаясь с витками прямоугольной формы пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии барабана, увеличивают интенсивность их взаимодействия друг с другом и с перфорированными стенками барабана, расширяют технологические возможности.The novelty of the proposal also lies in the fact that a convex cylindrical spring with a rectangular coil section and a coil direction matching the direction of rotation of the drum, which provides not only the movement of particles of bulk materials in the radial direction, but also helps to intensify the process, is mounted along the entire length of the screening surface washing due to the fact that particles of materials circulating inside the drum in planes perpendicular to its axis of symmetry, meeting with springs of rectangular shape, the springs change the trajectory of their movement and move to the periphery of the drum, increase the intensity of their interaction with each other and with the perforated walls of the drum, expand technological capabilities.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине барабана цилиндрическая пружина выпуклой формы с прямоугольным сечением витков снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц сыпучих материалов и изменять скорости перемещения от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможность.The novelty also lies in the fact that a convex shaped cylindrical spring mounted along the entire length of the drum with a rectangular section of the coils is equipped with a device for changing the pitch of the coils by stretching or compressing it, which allows you to influence the nature of the movement of particles of bulk materials and change the speed of movement from loading to unloading, expands technological opportunity.

Новизна заключается также в том, что направление витков, цилиндрической пружины с прямоугольным сечением витков совпадает с направлением вращения барабана, что обеспечивает транспортировку частиц сыпучих материалов от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that the direction of the coils, a coil spring with a rectangular coil section coincides with the direction of rotation of the drum, which ensures the transportation of particles of bulk materials from loading to unloading, expanding technological capabilities.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для мойки сыпучих материалов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - барабан, пространственное изображение; фиг.4 - торцевая стенка конической формы.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a device for washing bulk materials, General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - drum spatial image; figure 4 - the end wall of the conical shape.

Устройство для мойки сыпучих материалов (фиг.1, фиг.2) состоит из моечной ванны 1, на которой смонтированы лоток 2 для загрузки частиц сыпучих материалов, роликовые опоры 3 и 4, на которых установлен барабан 5, электромагнитный клапан 6 для подачи воды (фиг.2), система 7 управления сигнализацией для регулировки уровня воды (фиг.2), выгрузной лоток 8 для выгрузки частиц сыпучих материалов, прошедших мойку. Барабан 5 снабжен приводной звездочкой 9. Внизу ванны 1 имеется бункер 10 для сбора грязи и песка, к которым прикреплены однооборотные механизмы 11 для слива воды, сливные патрубки 12. Для ручного открывания заслонок 13 (фиг.2) при необходимости слива воды из ванн 1 однооборотные механизмы 11 снабжены штурвалами 14. Барабан 5 снабжен втулками с опорными кольцами 15, 16, смонтированными с возможностью вращения на роликовых опорах 3 и 4. Непрерывное вращение барабана 5 осуществляется от мотор-редуктора 17 через цепную передачу 18 и приводную звездочку 9. Для уменьшения расхода воды и повышения качества мойки уровень воды в барабане регулируется системой управления сигнализацией 7 и обновляется в зависимости от степени ее загрязнения в автоматическом режиме. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц сыпучих материалов материала внутри барабана 5 смонтирована цилиндрическая пружина выпуклой формы 19 с плоским сечением витков, с направлением витков, совпадающих с направлением вращения барабана 5. Пружина 19 оборудована устройством для изменения шага витков пружины 19 путем растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка величины шага витков пружины 19 может производиться в процессе отделения мойки сыпучих материалов.A device for washing bulk materials (Fig. 1, Fig. 2) consists of a washing bath 1 on which a tray 2 for loading particles of bulk materials is mounted, roller bearings 3 and 4, on which a drum 5 is mounted, an electromagnetic valve 6 for supplying water ( figure 2), an alarm control system 7 for adjusting the water level (figure 2), an unloading tray 8 for unloading particles of bulk materials that have been washed. The drum 5 is equipped with a drive sprocket 9. At the bottom of the bath 1 there is a hopper 10 for collecting dirt and sand, to which are attached single-turn mechanisms 11 for draining water, drain pipes 12. For manually opening the shutters 13 (figure 2), if necessary, drain the water from the baths 1 single-turn mechanisms 11 are equipped with steering wheels 14. The drum 5 is equipped with bushings with support rings 15, 16 mounted for rotation on roller bearings 3 and 4. Continuous rotation of the drum 5 is carried out from the gear motor 17 through a chain gear 18 and a drive sprocket 9. For mensheniya water consumption and improve the quality of washing in the drum water level is regulated by a control system 7 signaling and updated depending on the degree of pollution in the automatic mode. To provide additional longitudinal movement of particles of bulk material materials inside the drum 5, a convex cylindrical spring 19 with a flat section of coils is mounted, with the direction of the coils coinciding with the direction of rotation of the drum 5. The spring 19 is equipped with a device for changing the pitch of the coils of the spring 19 by stretching or compression (on drawings not shown). The adjustment of the pitch of the turns of the spring 19 can be made in the process of separating the washing of bulk materials.

Барабан 5 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с перфорированными стенками по периметру и с перфорированными торцевыми стенками эллиптической формы, причем торцевая стенка 20 у загрузочного лотка смонтирована под углом к оси вращения барабана и выполнена плоской, а торцевая стенка 21 у разгрузочного лотка размещена перпендикулярно к оси вращения барабана и выполнена конической формы (фиг.4).The drum 5 (figure 1, figure 2, figure 3) is made in the form of a cylinder mounted obliquely with respect to the horizontal axis with perforated walls around the perimeter and with elliptical perforated end walls, the end wall 20 of the loading tray mounted at an angle to the axis of rotation the drum and made flat, and the end wall 21 at the discharge tray is placed perpendicular to the axis of rotation of the drum and made conical (figure 4).

Устройство для мойки сыпучих материалов работает следующим образом.A device for washing bulk materials works as follows.

Сыпучие материалы (фиг.1, фиг.2) подаются через загрузочный лоток 2 внутрь вращающегося барабана 5, где они совершают движение по различным эллиптическим траекториям, размеры которых меняются по длине барабана в каждом поперечном сечении, при этом сыпучие материалы совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как барабан выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное. В результате поток движущихся масс сыпучих материалов нестационарен, а размеры и расположение активного движения и мойки сыпучих материалов заметно меняются за время одного оборота барабана 5. Поэтому в результате нарушения упорядоченности процесса движения частиц сыпучих материалов движение их становится более активным, ликвидируется зона малоподвижности, возрастает энергоемкость соударений частиц сыпучих материалов между собой и со стенками барабана 5, а также с торцевыми стенками 20 и 21, что обеспечивает очистку их перфорированных поверхностей и повышает эффективность мойки. Процесс нестационарности движения частиц сыпучих материалов усугубляется расположением торцевых стенок 20 и 21 эллиптической формы, что существенно меняет направление движения частиц сыпучих материалов вдоль оси вращения барабана 5 и создает зоны различного давления торцевых стенок 20 и 21 на частицы сыпучих материалов. Поэтому частицы сыпучих материалов имеют возможность под воздействием геометрического уклона барабана 5 и разности давления торцевых стенок эллиптической формы 20 и 21, расположенных друг к другу и к оси вращения барабана 5, не только двигаться по сложным траекториям, но и перемещаться в осевом направлении от загрузки к выгрузке, создавая при этом турбулентные потоки воды и частиц сыпучих материалов.Bulk materials (Fig. 1, Fig. 2) are fed through the loading tray 2 into the rotating drum 5, where they move along various elliptical trajectories, the dimensions of which vary along the length of the drum in each cross section, while the bulk materials make a complex spatial movement in vertical plane - along elliptical trajectories, since the drum is made in the form of an inclined cylinder, and in the horizontal plane - reciprocating. As a result, the flow of moving masses of bulk materials is unsteady, and the size and location of the active movement and washing of bulk materials noticeably change during one revolution of the drum 5. Therefore, as a result of a disorder in the process of movement of particles of bulk materials, their movement becomes more active, the immobility zone is eliminated, and the energy intensity increases collisions of particles of bulk materials between themselves and with the walls of the drum 5, as well as with the end walls 20 and 21, which ensures the cleaning of their perforated surfaces and improves washing efficiency. The process of unsteady movement of particles of bulk materials is aggravated by the location of the end walls 20 and 21 of an elliptical shape, which significantly changes the direction of movement of particles of bulk materials along the axis of rotation of the drum 5 and creates zones of different pressure of the end walls 20 and 21 on the particles of bulk materials. Therefore, particles of bulk materials are able, under the influence of the geometric slope of the drum 5 and the pressure difference of the end walls of an elliptical shape 20 and 21, located to each other and to the axis of rotation of the drum 5, not only to move along complex paths, but also to move in the axial direction from loading to unloading, while creating turbulent flows of water and particles of bulk materials.

Процесс движения сыпучих материалов, которые поднимаются вверх и падают в воду, непрерывен. Поскольку внутренние перфорированные стенки барабана 5 расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения барабана 5, то в каждой порции, каждая частица сыпучих материалов, например корнеклубнеплод, перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс смешивания и перетирания друг с другом и со стенками барабана 5, повышает качество мойки и расширяет технологические возможности. Процесс мойки также интенсифицируется смонтированной внутри барабана 5 цилиндрической пружиной 19 выпуклой формы с плоским сечением витков и с направлением витков, совпадающим с направлением вращения барабана 5, которая обеспечивает дополнительное продольное перемещение сыпучих материалов внутри барабана 5, которая оборудована устройством для изменения шага витков пружины 19 путем растяжения или сжатия (на рисунках не показано). Регулировка величины шага витков пружины 19 может производиться также в процессе мойки, т.е. в процессе работы устройство для мойки сыпучих материалов. В зависимости от характеристик сыпучих материалов требуемого времени мойки, устанавливается такой шаг пружины, который отвечает оптимальным условиям процесса мойки. Например, если требуется высокая скорость продольного перемещения сыпучих материалов, то увеличивается шаг пружины 19 и, таким образом, изменяется поток движения сыпучих материалов, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. При обработке, требующей длительное время пребывания сыпучих материалов в барабане 5, шаг витков пружины 19 уменьшается и, таким образом, изменяется скорость движения сыпучих материалов, а значит соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузке к выгрузке. Направление витков пружины 9 может совпадать или быть против направления вращения барабана 5. В нужном положении пружину 9 фиксируют известными приспособлениями (на чертеже не показаны). Регулировка величины шага пружины 9 может быть осуществлена также и в процессе мойки. Вода подается электромагнитным клапаном 6 и поступает в ванну, омывая сыпучие материалы в барабане 5. Вода заполняет пространство между частицами сыпучих материалы, обеспечивая в процессе их движения от загрузки к выгрузке и их мойку без повреждений. Грязь и песок оседают в бункер 10 ванны 1 и через сливной патрубок 12 сливаются в водоприемное устройство. На выходе барабана 5 очищенные и вымытые частицы сыпучих материалов поднимаются вверх и через выгрузной лоток 8 выводятся за пределы машины.The movement of bulk materials that rise up and fall into the water is continuous. Since the inner perforated walls of the drum 5 are located at an angle not only to each other, but also to the axis of rotation of the drum 5, in each portion, each particle of bulk materials, for example root crops, moves along its direction vector towards the discharge side, which greatly intensifies the process of mixing and grinding with each other and with the walls of the drum 5, improves the quality of washing and expands technological capabilities. The washing process is also intensified by a convex cylindrical spring 19 mounted inside the drum 5 with a flat section of turns and with a direction of turns coinciding with the direction of rotation of the drum 5, which provides additional longitudinal movement of bulk materials inside the drum 5, which is equipped with a device for changing the pitch of the turns of the spring 19 by stretching or compression (not shown in the figures). The adjustment of the pitch of the turns of the spring 19 can also be carried out during washing, i.e. during operation, a device for washing bulk materials. Depending on the characteristics of the bulk materials of the required washing time, a spring pitch is set that meets the optimal conditions of the washing process. For example, if a high speed of longitudinal movement of bulk materials is required, then the spacing of the spring 19 increases and, thus, the flow of bulk materials changes, which means their speed of movement from loading to unloading changes accordingly. When processing, requiring a long residence time of bulk materials in the drum 5, the step of the turns of the spring 19 is reduced and, thus, the speed of movement of bulk materials is changed, and therefore their speed of movement from loading to unloading changes accordingly. The direction of the coils of the spring 9 may coincide or be against the direction of rotation of the drum 5. In the desired position, the spring 9 is fixed with known devices (not shown). The adjustment of the pitch of the spring 9 can also be carried out during the washing process. Water is supplied by a solenoid valve 6 and enters the bath, washing bulk materials in the drum 5. Water fills the space between the particles of bulk materials, providing in the process of their movement from loading to unloading and washing without damage. Dirt and sand settle in the hopper 10 of the bath 1 and through the drain pipe 12 are discharged into a water intake device. At the output of the drum 5, the cleaned and washed particles of bulk materials rise up and through the discharge tray 8 are displayed outside the machine.

Технико-экономические преимущества обеспечиваются за счет интенсификации мойки частиц сыпучих материалов благодаря нарушению стационарности движения потоков частиц сыпучих материалов и воды внутри барабана.Technical and economic advantages are provided due to the intensification of the washing of particles of bulk materials due to the violation of the stationary flow of particles of bulk materials and water inside the drum.

Claims

A device for washing bulk materials containing loading and unloading trays, a bath of liquid and a drive drum installed in it, characterized in that the drum is made in the form of a cylinder installed obliquely relative to the horizontal axis with perforated walls around the perimeter and with perforated end walls of elliptical shape, moreover the end wall of the loading tray is flat and mounted at an angle to the axis of rotation of the drum, and the end wall of the discharge tray is perpendicular to the axis of rotation of the drum and made conical shape, while along the entire length of the drum mounted a convex cylindrical spring with a flat section of the coils and with a direction of coils coinciding with the direction of rotation of the drum, which is equipped with a device for changing the pitch of the coils by stretching or compressing it.