Результат интеллектуальной деятельности: Пневмосепаратор для отделения плодовой оболочки из рушанки масличных семян

Изобретение относится к маслодобывающей отрасли, а именно к пневмосепарирующему оборудованию для удаления аэроуносимых частичек плодовой оболочки воздушным потоком из рушанки масличных семян, таких как подсолнечные, соевые, рапсовые и другие, где предусмотрено отделение плодовой оболочки при подготовке их к извлечению масла.

Известен пневмосепаратор (см. патент на полезную модель РФ №78794, бюл. №34 от 10.12.2008 г.), предназначенный для отделения лузги из перевейной фракции. Пневмосепаратор состоит из вертикального аспирационного канала и приемного устройства, в котором установлено сито. Верхняя часть приемного устройства снабжена патрубком для подвода исходного материала, а нижняя часть соединена с аспирационным вертикальным каналом. В сочленении между вертикальным аспирационным каналом и приемным устройством установлен выпускной поворотный клапан на шарнирах, смонтированный из вертикальных пластинок. В нижней части вертикального аспирационного канала расположена разделительная перегородка, которая образует осадительные камеры соответственно для сбора проходовой фракции с сита (мелких частиц ядра) и сходовой фракции - крупных частиц ядра семян подсолнечника. В верхней части вертикального аспирационного канала установлен патрубок для отвода воздушного потока с аэроуносимыми частицами.

Основным недостатком известного пневмосепаратора является низкая надежность его работы, обусловленная неустойчивой работой выпускного поворотного клапана, который под действием воздушного потока может частично перекрывать сечение вертикального аспирационного канала.

Прототипом изобретения является пневмосепаратор для отделения ядра от оболочек семян (патент на изобретение РФ №2584030, бюл. №14 от 20.05.2016 г.). Пневмосепаратор для отделения ядра от оболочек семян состоит из патрубка для подвода материала, приемного устройства с ситом, сборной камеры для проходовых частиц через сито, сборной камеры для сходовых частиц с сита, вертикального аспирационого канала с расположенными внутри перегородкой и отбойной пластиной с механическим устройством, аспирационной осадительной камеры, патрубка для отвода воздуха с аэроуносимыми частицами, шлюзового затвора, при этом в надситовом пространстве приемного устройства установлена шиберная задвижка, выходное отверстие сборной камеры ядра расположено вне вертикального аспирационного канала, внутри вертикального аспирационного канала перегородка выполнена в виде сегмента и прикреплена к стенке вертикального аспирационного канала, дополнительно установлены три отбойные пластины, в патрубке для отвода воздуха с аэроуносимыми частицами дополнительно установлен клапан, аспирационная осадительная камера установлена отдельно и сообщается с пневмосепаратором через патрубок для отвода воздуха с аэроуносимыми частицами, подвижные оси регулировки отбойных пластин укреплены на отбойных пластинах.

Основными недостатками данного пневмосепаратора для отделения ядра от оболочек семян являются его низкая эффективность работы, обусловленная высоким гидравлическим сопротивлением и низкой степенью разделения частиц. Соединение вертикального аспирационного канала с осадительной камерой воздуховодом в виде прямоугольного колена и введение воздуха, поступающего в пневмосепаратор, через расположенное в приемном устройстве, сито, а также наличие внутри аспирационного канала отбойных пластин, не только способствуют увеличению гидравлического сопротивления, но и создают высокую неравномерность скорости воздушного потока по высоте вертикального аспирационного канала, что существенно снижает (степень) четкость разделения частиц с различной скоростью витания.

Задачей изобретения является усовершенствование пневмосепаратора для отделения плодовой оболочки, позволяющее повысить эффективность его работы.

Техническим результатом изобретения является снижение гидравлического сопротивления в пневмосепараторе для отделения ядра от оболочек семян и повышение четкости разделения частиц.

Технический результат достигается тем, что пневмосепаратор для отделения плодовой оболочки из рушанки масличных семян состоит из патрубка для подвода исходного материала, приемного канала с ситом, патрубка отвода проходовых частиц через сито, вертикального аспирационного канала, в нижней части которого расположена сборная камера для сбора сходовых частиц, оснащенная шлюзовым затвором, и, соединенной с вертикальным аспирационным каналом, аспирационной осадительной камеры, и патрубок отвода воздуха с аэроуносимыми частицами, при этом в надситовом пространстве приемного канала перед входом в вертикальный аспирационный канал дополнительно установлен, закрепленный на шарнире выпускной поворотный клапан, а в подситовом пространстве приемного канала перед входом в вертикальный аспирационный канал по ширине приемного канала расположены патрубок отвода проходовых частиц через сито, оснащенный направляющей, состыкованной с кромкой сита, и дополнительно установленный по ширине приемного канала патрубок подачи воздуха, при этом вертикальный аспирационный канал сообщен с аспирационной осадительной камерой посредством воздуховода, выполненного в виде колена радиусом поворота 90 градусов, в нижней части аспирационной осадительной камеры дополнительно установлен шлюзовый затвор, а в ее верхней центральной части установлен патрубок отвода воздуха с аэроуносимыми частицами.

Таким образом, совокупность указанных признаков в формуле изобретения позволяет достичь желаемый технический результат.

Снижение гидравлического сопротивления достигается тем, что, во-первых, установлен дополнительный патрубок для подвода воздуха, который поступает по ширине вертикального аспирационного канала непосредственно в рабочую зону. При этом патрубок для отвода проходовой фракции с сита, снабженный направляющей, которая состыкована с его кромкой, позволяет разделить поступающий воздушный поток и выходящие частички из приемного канала.

Во-вторых, вертикальный аспирационный канал соединен с аспирационной осадительной камерой воздуховодом, выполненным в виде колена с радиусом поворота 90°, и поэтому имеет меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с прямоугольным патрубком в прототипе.

Предложенная совокупность признаков по сравнению с прототипом позволяет максимально сократить неравномерность скорости воздушного потока по высоте вертикального аспирационного канала, что повышает четкость разделения частиц за счет их различной скорости витания и тем самым существенно повышает эффективность работы пневмосепаратора для отделения плодовой оболочки из рушанки масличных семян. При этом, снижение гидравлического сопротивления приводит к уменьшению потерь полного давления пневмосепаратора, что в целом сокращает энергетические затраты на его аспирацию.

На фиг. 1 представлена схема общего вида предлагаемого пневмосепаратора для отделения плодовой оболочки из рушанки масличных семян.

Пневмосепаратор для отделения плодовой оболочки из рушанки масличных семян состоит из следующих основных узлов: приемного канала 1, вертикального аспирационного канала 2 и аспирационной осадительной камеры 3. Внутри приемного канала 1 установлено сито 4, в надситовом пространстве которого перед вертикальным аспирационным каналом 2 расположен закрепленный на шарнире 5 выпускной поворотный клапан 6. Верхняя часть приемного канала 1 снабжена патрубком 7 для подвода исходного материала. В подситовом пространстве приемного канала 1 перед входом в вертикальный аспирационный канал 2 установлен патрубок 8 для отвода проходовых частиц через сито 4 и патрубок 9 для подачи воздуха. Патрубок 8 для отвода проходовых частиц через сито и патрубок 9 для подачи воздуха выполнены по ширине приемного канала 1. Патрубок 8 для отвода проходовых частиц через сито снабжен направляющей 10, состыкованной с кромкой сита 4, что исключает контакт поступающего воздуха с отводимыми проходовыми частичками через сито 4. В нижней части вертикального аспирационного канала 2 установлена сборная камера 11 для сбора сходовых частиц, имеющих более высокую скорость витания, чем частички плодовой оболочки, уносимые вертикальным воздушным потоком. Сборная камера 11 снабжена шлюзовым затвором 12. В верхней части вертикального аспирационного канала 2 установлен воздуховод 13, выполненный в виде колена прямоугольного сечения с радиусом поворота 90°, что заметно снижает гидравлическое сопротивление. Воздуховод 13 соединяет вертикальный аспирационный канал 2 с аспирационной осадительной камерой 3. Верхняя центральная часть аспирационной осадительной камерой 3 оснащена патрубком 14 для отвода воздуха, в нижняя часть дополнительно установленным шлюзовым затвором 15 для выгрузки частиц, осевших в аспирационной осадительной камере 3.

Работает пневмосепаратор для отделения плодовой оболочки из рушанки масличных семян следующим образом. Смесь частичек ядра и плодовой оболочки масличных семян поступает через патрубок 7 для подвода исходного материала приемного канала 1 на поверхность сита 4 и двигается вниз по нему. Под действием движущегося потока частиц на выпускной поворотный клапан 6, который закреплен на шарнире 5, образуется зазор между ним и ситом 4 через который поток частиц поступает в вертикальный аспирационный канал 2. Большая часть мелких частичек ядровой фракции просеивают через сито 4 и в виде проходовой фракции они попадают в подситовое пространство и их направляют с помощью направляющей 10 в патрубок 8 для отвода проходовых частиц и далее выводят на дальнейшую переработку. Воздух подают через патрубок 9 для подачи воздуха.

В вертикальном аспирационном канале 2 крупные частички ядровой фракции, имеющие скорость витания больше рабочей скорости воздуха, под действием силы тяжести оседают в сборной камере 11 для сбора сходовых частиц и далее через шлюзовый затвор 12 их выводят в транспортер ядровой фракции. Аэроуносимые частички вертикальным воздушным потоком транспортируются в верхнюю часть вертикального аспирационного канала 2 и через воздуховод 13, выполненный в виде колена прямоугольного сечения с радиусом поворота 90°, поступают в аспирационную осадительную камеру 3. В аспирационной осадительной камере 3 происходит резкое изменение направления воздушного потока. В результате чего, частички плодовой оболочки оседают в нижней конусной части аспирационной осадительной камеры 3 и через шлюзовый затвор 15 выводятся из нее. Очищенный воздух выводится через патрубок 14, установленный в верхней центральной части осадительной камеры 3.