RU2726692C1

RU2726692C1 - Method for two-stage pneumatic separation of grain mixture

Info

Publication number: RU2726692C1
Application number: RU2020106531A
Authority: RU
Inventors: Роман Геннадьевич Строителев
Original assignee: Роман Геннадьевич Строителев
Priority date: 2020-02-11
Filing date: 2020-02-11
Publication date: 2020-07-15

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: disclosed invention relates to a two-step pneumatic separation method of grain mixture and can be used in preparation of grains for grinding. Method of two-stage pneumatic separation of grain mixture includes its supply by gravity into stone sampler, made in form of vertical product pipeline, creation in it of controlled upward air flow and removal of heavy impurities from it, formation of air mixture and its supply to pneumatic separator, adjustment of air flow rate in pneumatic separator, gravity deposition of grain and removal of light impurities from pneumatic separator via pneumatic line. Vertical product pipeline is made in the form of an aspiration channel of constant cross-section. Air mixture movement in aspiration channel is performed in turbulent mode. Air mixture is fed into air separator at flow rate equal to flow rate in product pipeline. Speed of air flow in vertical air duct and air separator is controlled by shutter located in pneumatic line for withdrawal of light fraction fractions from pneumatic separator.

EFFECT: simplified technology of grain separation.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к зерносепарирующему оборудованию, применяемому для отделения попавших в него камней и очистки зерновой смеси воздушным потоком от легких примесей и может использоваться при подготовке зерна к помолу.SUBSTANCE: invention relates to grain separating equipment used for separating stones trapped in it and cleaning grain mixture with air flow from light impurities and can be used in preparing grain for grinding.

Известен способ пневматической сепарации включающий отделение тяжелых примесей в камнеотборнике и включающий регулировку скорости воздушного потока в вертикальном продуктопроводе за счет изменения сечения продуктопровода размещенным внутри его устройством (RU 2215593 10.11.2003). Недостатком данного способа является то, что размещение внутри вертикального продуктопровода устройства регулирующего скорость воздушного потока создает дополнительное сопротивление и требует значительных энергетических затрат на осуществление способа.The known method of pneumatic separation includes the separation of heavy impurities in the stone collector and includes adjusting the air flow rate in the vertical product pipeline by changing the cross-section of the product pipeline placed inside it (RU 2215593 10.11.2003). The disadvantage of this method is that the placement of a device for regulating the air flow rate inside the vertical product pipeline creates additional resistance and requires significant energy costs to implement the method.

Известен способ пневматической сепарации, заложенный в конструкции пневмосепаратора, включающий подачу смеси в камнеотборник, выполненный в виде вертикального продуктопровода, регулировку скорости воздушного потока в продуктопроводе и отделение зерна от тяжелых примесей (RU 78794, 10.12.2008). Недостатком его является низкое качество разделяемой смеси из-за отсутствия тонкой регулировки скорости воздушного потока в продуктопроводе. Качество очистки регулируется лишь скоростью и объемом поступающего на сепарацию материала.There is a known method of pneumatic separation, incorporated in the design of a pneumatic separator, including supplying the mixture to a stone separator made in the form of a vertical product pipeline, adjusting the air flow rate in the product pipeline and separating grain from heavy impurities (RU 78794, 10.12.2008). Its disadvantage is the low quality of the mixture to be separated due to the lack of fine adjustment of the air flow rate in the product pipeline. The quality of cleaning is regulated only by the speed and volume of the material entering the separation.

Наиболее близким по своей технической сущности является Способ двойной пневматической сепарации зерновой смеси реализуемый в устройстве (RU 2397027, 20.08.2010) и включающий подачу ее в камнеотборник, выполненный в виде вертикального продуктопровода, регулировку скорости воздушного потока в продуктопроводе и отделение зерна от тяжелых примесей, создание и подачу образовавшейся аэросмеси в пневматический сепаратор, регулировку скорости воздушного потока в пневмосепараторе и отделение зерна от легких примесей заслонкой, расположенной на выходе относов легких примесей из пневмосепаратора.The closest in technical essence is the Method of double pneumatic separation of the grain mixture, which is implemented in the device (RU 2397027, 08/20/2010) and includes feeding it into a stone sampler made in the form of a vertical product pipeline, adjusting the air flow rate in the product pipeline and separating grain from heavy impurities, creation and supply of the resulting air mixture to the pneumatic separator, regulation of the air flow rate in the pneumatic separator and separation of grain from light impurities by a damper located at the outlet of light impurities from the pneumatic separator.

Недостатком данного способа является его сложность реализующих его констсрукций, вызванная двойной регулировкой скорости воздушного потока (в продуктопроводе и непосредственно в пневмосепараторе), что кроме этого влияет и на материало, и энергозатраты процесса сепарации.The disadvantage of this method is its complexity of the constructions that implement it, caused by double adjustment of the air flow rate (in the product pipeline and directly in the pneumatic separator), which in addition affects both the material and the energy consumption of the separation process.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является упрощение технологии сепарации зерновой смеси в пневмосепараторе и снижение затрат на осуществление способа.The problem solved by the present invention is to simplify the separation technology of the grain mixture in a pneumatic separator and reduce the cost of implementing the method.

Настоящая задача решается тем, что в способе двухступенчатой пневматической сепарации зерновой смеси, включающем подачу ее самотеком в камнеотборник, выполненный в виде вертикального продуктопровода, создание в нем регулируемого восходящего воздушного потока и вывод из нее тяжелых примесей, образование аэросмеси и подачу ее в пневматический сепаратор, регулировку скорости воздушного потока в пневмосепараторе, гравитационное осаждение зерна и отвод легких примесей из пневмосепаратора через пневмопровод, вертикальный продуктопровод выполнен в виде аспирационного канала постоянного сечения, продвижение аэросмеси в нем ведут в турбулентном режиме, и подают в пневмосепаратор со скоростью равной скорости потока аэросмеси в продуктопроводе, при этом скорость потока воздуха в вертикальном воздухопроводе и пневмосепараторе регулируют заслонкой, расположенной в пневмопроводе вывода относов легких фракций из пневмосепаратораThe present problem is solved by the fact that in the method of two-stage pneumatic separation of a grain mixture, which includes feeding it by gravity into a stone collector made in the form of a vertical product pipeline, creating an adjustable ascending air flow in it and removing heavy impurities from it, forming an air mixture and feeding it into a pneumatic separator, regulation of the air flow rate in the pneumatic separator, gravitational settling of grain and the removal of light impurities from the pneumatic separator through the pneumatic line, the vertical product pipeline is made in the form of an aspiration channel of constant cross-section, the air mixture is moved in it in a turbulent mode, and is fed into the pneumatic separator at a speed equal to the speed of the air mixture flow in the product pipeline , while the air flow rate in the vertical air duct and the pneumatic separator is controlled by a damper located in the pneumatic line for the withdrawal of light fractions from the pneumatic separator

Техническая сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что операцию регулирования скорости воздушного потока при двуступенчатой пневмосепарации регулируют лишь однажды уже после разделения зерновой смеси в пневмосепараторе.The technical essence of the invention lies in the fact that the operation of regulating the air flow rate in the two-stage pneumatic separation is controlled only once after the separation of the grain mixture in the pneumatic separator.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа.In FIG. 1 shows a diagram of the method.

Способ может быть реализован следующим устройством, содержащим камнеотборник, выполненный в виде вертикального продуктопровода 1 представляющий аспирационный канал постоянного сечения с патрубком 2 подачи самотеком зерновой смеси из загрузочного бункера 3. Нижний конец продуктопровода 1 выполнен сообщающимся с атмосферой, а верхний соединен с пневмосепаратором 4. Продуктопровод 1 камнеотборника и пневмосепаратор 4 на своих корпусах имеют смотровые окна 5, 6, 7 и 8. Пневмосепаратор 4 имеет сборник 9 очищенного зерна со шлюзовым затвором 10 и патрубок 11 вывода относов легких фракций соединенным с пневмопроводом 12 относа легких фракций, содержащим заслонку 13. Патрубок 2 подачи зерновой смеси из загрузочного бункера имеет заслонку 14 для регулирования подачи зерновой смеси в продуктопровод 1.The method can be implemented by the following device containing a stone collector made in the form of a vertical product pipeline 1 representing an aspiration channel of constant cross-section with a nozzle 2 for feeding the grain mixture by gravity from the hopper 3. The lower end of the product pipeline 1 is made in communication with the atmosphere, and the upper end is connected to a pneumatic separator 4. Product pipeline 1 stone collector and pneumatic separator 4 on their bodies have inspection windows 5, 6, 7 and 8. Pneumatic separator 4 has a collector 9 of refined grain with a sluice gate 10 and a branch pipe 11 for withdrawing light fractions connected to a pneumatic line 12 for carrying light fractions containing a damper 13. Branch pipe 2 for feeding the grain mixture from the loading hopper has a damper 14 for regulating the supply of the grain mixture to the product pipeline 1.

Способ осуществляется следующим образом. Зерновая смесь из загрузочного бункера 3 через патрубок 2 самотеком поступает в камнеотборник, выполненный в виде вертикального продуктопровода 1 представляющего аспирационный канал, где происходит отделение камней и тяжелых примесей и вывод их через его нижний конец за счет сил гравитации. После первой ступени сепарации зерновая смесь по продуктопроводу 1, являющимся аспирационным каналом, проходя на протяжении всей его длины с одинаковой скоростью с такой же скоростью подается в пневмосепаратор 4, где происходит резкое снижение скорости воздушного потока, до величины неспособной удерживать зерно во взвешенном состоянии и оно под действием сил гравитации опускается в сборник 9, где накапливается и затем выводится шлюзовым затвором 10 на дальнейшую обработку. Легкие и пылевидные примеси, которые ослабивший пневмосепараторе воздушный поток еще способен удержать во взвешенном состоянии через патрубок 11 вывода относов легких фракций поступают в пневмопровод 12 и выводятся. Регулировка скорости воздушного потока в продуктопроводе 1 и пневмосепараторе 4 осуществляется поворотом заслонки 13 размещенной в пневмопроводе 12 поворотом ее в ту или другую стороны. При этом в момент поворота заслонки 13 через смотровое окно 5 визуально устанавливают в продуктопроводе 1 турбулентный режим движения зерна (чтобы зерно в камнеотборнике завихрялось плавным радиусом, а не резко уходило вверх), что позволяет начать отделение от налипших на него легкий примесей уже на данной стадии. Через смотровые окна 6, 7, и 8 смотрят за поведением разделяемой смеси в пневмосепараторе 4. И той же заслонкой 13 выбирают приемлемый режим для всего способа сепарации включая продуктопровод 1. Учитывая, что процесс возникновения и продолжения турбулентности в продуктопроводе имеет широкие пределы скоростей, одной регулировки скорости потока воздуха в пневмопроводе 12 хватает, чтобы установить необходимый духступенчатый режим сепарации и в камнеотборнике выполненным в виде продуктопровода 1 и пневмосепараторе 4. Исключение лишних регулировок режимов сепарации предлагаемым способом позволяет значительно упростить конструкцию устройств, его реализующих, и снизить энергозатраты на способ пневматической сепарации, что особенно важно, например, для круглосуточно задействованного мельничного оборудования малой и средней производительности.The method is carried out as follows. The grain mixture from the loading hopper 3 through the branch pipe 2 by gravity flows into the stone collector, made in the form of a vertical product pipeline 1, which represents an aspiration channel, where stones and heavy impurities are separated and removed through its lower end due to the forces of gravity. After the first stage of separation, the grain mixture through the product pipeline 1, which is an aspiration channel, passing along its entire length at the same speed at the same speed, is fed into the pneumatic separator 4, where there is a sharp decrease in the air flow rate, to a value that is unable to hold the grain in suspension and it under the action of gravitational forces, it is lowered into the collector 9, where it is accumulated and then removed by the airlock 10 for further processing. Light and dusty impurities, which weakened by the pneumatic separator, the air flow is still able to keep in suspension through the branch pipe 11 of the output of the light fractions, enter the pneumatic line 12 and are removed. Adjustment of the air flow rate in the product line 1 and the pneumatic separator 4 is carried out by turning the damper 13 located in the pneumatic line 12 by turning it to one side or the other. At the same time, at the moment of turning the shutter 13 through the viewing window 5, a turbulent mode of grain movement is visually set in the product pipeline 1 (so that the grain in the stone collector swirls with a smooth radius, and does not sharply go up), which allows you to start separating light impurities from adhering to it already at this stage ... Through inspection windows 6, 7, and 8, they look at the behavior of the mixture being separated in the pneumatic separator 4. And with the same damper 13, an acceptable mode is selected for the entire separation method, including the product pipeline 1. Considering that the process of the onset and continuation of turbulence in the product pipeline has a wide range of speeds, one adjusting the air flow rate in the pneumatic line 12 is enough to set the required two-stage separation mode and in the stone separator made in the form of a product line 1 and a pneumatic separator 4. The elimination of unnecessary adjustments of the separation modes by the proposed method makes it possible to significantly simplify the design of devices that implement it and reduce energy consumption for the pneumatic separation method , which is especially important, for example, for small and medium-sized milling equipment operating around the clock.

Claims

A method of two-stage pneumatic separation of a grain mixture, including feeding it by gravity into a stone collector made in the form of a vertical product pipeline, creating an adjustable ascending air flow in it and removing heavy impurities from it, forming an air mixture and feeding it into a pneumatic separator, adjusting the air flow rate in a pneumatic separator, Gravitational sedimentation of grain and removal of light impurities from the pneumatic separator through the pneumatic line, characterized in that the vertical product line is made in the form of an aspiration channel of constant cross-section, the advancement of the air mixture in it is carried out in a turbulent mode and is fed into the pneumatic separator at a speed equal to the flow rate of the air mixture in the product line, while the air flow rate in the vertical air duct and the pneumatic separator is controlled by a damper located in the pneumatic conduit for withdrawing light fractions from the pneumatic separator.