Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ МОЙКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к оборудованию для мойки сыпучих материалов, в том числе строительных материалов, корнеклубнеплодов, овощей, деталей, и может быть использовано в строительной, пищевой, сахарной, спиртовой, консервной и других отраслях народного хозяйства.

Известна машина для мойки корнеклубнеплодов (патент РФ №2251 362, кл. A23N 12/02, опубл. Бюл. №13, 10.05.2005), содержащая загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной перфорированный 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.

Недостатком известной машины являются недостаточная интенсивность и качество мойки, ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что мойка сыпучих материалов производится при недостаточной интенсивность смешивания и переориентации частиц сыпучих материалов.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является машина для мойки сыпучих предметов (патент РФ №2 305 471 кл. A23N 12/02, опубл. Бюл. №25, 10.09.2007), содержащая загрузочный и разгрузочные лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной перфорированный барабан выполненной 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.

Недостатком известной машины являются сложность изготовления и недостаточные технологические возможности. Техническим решением задачи является упрощение изготовления и расширение технологических возможностей за счет увеличения интенсивности переориентации частиц сыпучих материалов за счет увеличения диапазона изменений векторов перемещений и переориентации частиц сыпучих материалов.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для непрерывной мойки сыпучих материалов, содержащем загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной перфорированный барабан, перфорированный барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломанных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам перфорированных равнобедренных трапеций и перфорированных равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны, при этом секции соединены между собой большими основаниями перфорированных трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания перфорированных равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию перфорированных равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания перфорированных равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию перфорированных равнобедренных трапеций первой подсекции.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции устройства для непрерывной мойки сыпучих материалов.

Новизна обусловлена тем, что перфорированный барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломанных правых и левых винтовых линий, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков частиц сыпучих материалов с максимальной энергоемкостью соударений их друг к другу и со стенками перфорированного барабана под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками перфорированного барабана, увеличивает производительность мойки и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что так как частота движения частиц сыпучих материалов в предлагаемой конструкции устройства для непрерывной мойки сыпучих материалов определяется не только частотой вращения перфорированного барабана, но и количеством перфорированных плоских элементов по его периметру, то такое конструктивное оформление поверхности перфорированного барабана за счет увеличения количества перфорированных плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает частоту соударений частиц сыпучих материалов между собой и со стенками перфорированного барабана, повышает производительность мойки, увеличивает технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что плоские перфорированные элементы, из которых собран перфорированный барабана, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность мойки возрастает, так как эти перфорированные элементы, работая как полки захватывают порции частиц сыпучих материалов с порцией воды и направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения, обеспечивая повышение производительности мойки и расширение технологических возможностей.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения перфорированного барабана изменяется в каждом поперечном сечении по всей его длине от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс мойки, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц сыпучих материалов, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что не только перфорированные равнобедренные треугольники и перфорированные равнобедренный трапеции, из которых собраны подсекции секций перфорированного барабана, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных винтовых линий, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц сыпучих материалов друг с другом и со стенками перфорированного барабана, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение перфорированного барабана имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие масс частиц сыпучих материалов, что увеличивает интенсивность мойки и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений перфорированного барабана изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц сыпучих материалов, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по периметру перфорированного барабана образованы винтовые перфорированные поверхности из плоских перфорированных элементов различной формы и размеров, что обеспечивает нарушение стационарности движения потоков частиц сыпучих материалов перфорированного барабана и интенсифицирует процесс мойки, расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 схематично изображен устройство для непрерывной мойки сыпучих материалов, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 изображена часть перфорированного барабан, общий вид; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - перфорированный барабан, наглядное изображение.

Предлагаемое устройство для непрерывной 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 перфорированный 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. Перфорированный барабан 5 снабжен приводной звездочкой 9. Внизу ванны 1 имеются бункера 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. Перфорированный барабан 5 снабжен опорными кольцами 15,16, смонтированными с возможностью вращения на роликовых опорах 3 и 4. Непрерывное вращение перфорированного барабана 5 осуществляется от мотор-редуктора 17 через ценную 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.

Перфорированный барабан 5 (фиг.3) изготовлен из секций 18, смонтированных из двух подсекций, например 19 и 20, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам перфорированных равнобедренных трапеций 21 и перфорированных равнобедренных треугольников 22 (на фиг.3 одна из перфорированных равнобедренных трапеций 21 и один из перфорированных равнобедренных треугольников 22 выделены двойными линиями), основания которых в подсекции, например подсекции 19, расположены в разные стороны, например в подсекции 19, основание 23 перфорированной трапеции 21 и основание 24 перфорированного треугольника 22 расположены в разные стороны подсекции, при этом секции соединены между собой большими основаниями перфорированных трапеций 25, 26, например как на фиг.3, а подсекции соединены в секцию так, что основания перфорированных равнобедренных треугольников, например, второй подсекции 20 основания 27 присоединены к верхнему основанию, например 28, перфорированных равнобедренных трапеций первой подсекции 19, а основания 24 перфорированных равнобедренных треугольников 22 первой подсекции, например, подсекции 19, присоединены к верхнему основанию 27 перфорированной равнобедренных трапеций, например 29 второй подсекции 18.

В результате такой последовательной сборки перфорированных плоских элементов стенок перфорированного барабана 5, по периметру образуются, например на фиг.3, пять правых и пять левых ломанных винтовых линий с одинаковым шагом S₁ и S_2. Одна из пяти левых ломанных винтовых линий с шагом S₁ показана на фиг.3 утолщенной линией 30-31-32-33-34, а одна из пяти правых ломанных винтовых линий с противоположного направления шагом S₂ показана на фиг.3 утолщенной линией 35-36-32-37-38.

Устройство для непрерывной мойки сыпучих материалов работает следующим образом. Сыпучие материалы (фиг.1, фиг.2) подаются через загрузочный лоток 2 внутрь вращающегося перфорированного барабана 5, где они захватываются как лопатами, перфорированными стенками барабана 5 и в направлении вращения поднимаются вверх. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса сыпучие материалы в зависимости от собственной массы отделяются от стенок перфорированного барабана 5 и с разных высот падают в воду, находящуюся внутри перфорированного барабана 5 с последующим одновременным перемещением винтовыми канавками перфорированного барабана 5 в сторону выгрузки. Процесс движения последующих порций 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 строительные сыпучие материалы, корнеклубнеплоды и т.п., сыпучие материалы перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс мойки и перетирания друг с другом и со стенками перфорированного барабана 5, повышает качество мойки и расширяет технологические возможности. Вода подается электромагнитным клапаном 6 и поступает в ванну, омывая сыпучие материалы в перфорированном барабане 5. Вода заполняет пространство между частицами сыпучих материалов, обеспечивая в процессе их движения от загрузки к выгрузке и их мойку. 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 сыпучие материалов поднимаются вверх и через выгрузной лоток 8 выводятся за пределы машины.

Технико-экономические преимущества возникают за счет того, что просеивающая поверхность барабана изготовлена по периметру в виде многозаходной винтовой перфорированной поверхности под углом к продольной оси барабана, которые и обеспечивают увеличение частоты и энергоемкости взаимодействия частиц сыпучих материалов и воды друг с другом и с перфорированными стенками, при этом изменяют направления их движения, что обеспечивает не только повышение производительности, но и самоочистку просеивающей поверхности барабана, расширение технологических возможностей устройства для непрерывной мойки сыпучих материалов.