Повітряно-гравітаційний сепаратор

Повітряно-гравітаційний сепаратор, що містить корпус, живильник, розташований у верхній частині корпусу, сепарувальну камеру і прилеглу 3 зернового збіжжя. Аналогічний сепаратор СПС-10 рекламує "ООО Ключ-агро; Брянськ, сайт (http://38937.ru.all-biz.info/cat.php?oid=269486)" і пропонує його до застосування у складі технологічного устаткування зерноочищувальних комплексів та агрегатів. До недоліків наведеної вище реклами можна віднести відсутність інформації щодо наявності аналогічних машин іншої продуктивності, яка б відповідала параметричному ряду продуктивностей технологічного і транспортного устаткування для обробки зерна. Відомий сепаратор попередніх сумішей СПС10 (аналог), який виготовляється Вороніжським заводом сільськогосподарського машинобудування, сайт (http//www.vselmash.ru/product_n/sep/sps10/). Він призначений для остаточного безситового очищення зернового збіжжя колосових, круп'яних та зернобобових культур, технічних та олійних культур і насіння трав від домішок, що відділяються повітряним потоком. Цей сепаратор рекомендується застосовувати самостійно з індивідуальними транспортними механізмами або в зерноочисних комплексах та агрегатах для післязбирального очищення зернового збіжжя. Однак, така рекомендація не є раціональною, оскільки його продуктивність (як і продуктивність інших рекомендованих заводом сепараторів СВУ-60, СВТ-40 та СВТ-30) виходить за межі параметричного ряду обладнання зернопереробної галузі, що ускладнює компоновку суміжного устаткування. Луганське товариство з обмеженою відповідальністю "НПФ "АЕРОМЕХ", сайт (http://www.aeromeh.com/principle_of_work)" виготовляє серію аеродинамічних сепараторів (САД) продуктивністю від 4 до 150 т/год., у тому числі і САД-10 (продуктивністю 10 т/год.), який є повним аналогом сепаратора СПС-10. Він складається з живильника, сепарувальної камери, системи повітряного забезпечення, збірно-вивідного пристрою, системи відведення відпрацьованого повітря та корпуса, на якому установлені всі функціональні елементи. Сепаратор призначений для очистки, сортування та калібрування зерна або насіння усіх сільськогосподарських культур. Перевагою сепаратора САД є можливість застосування його як самостійного пристрою для автономного очищення зерна, так і у складі агрегатних установок ЗАВ, сайт (http://www.aeromeh.com/ust_zav/). До недоліків сепаратора САД-10 можна віднести те, що його живильник виконано у вигляді бункера з регулювальною заслінкою та вібраційним лотком у нижній частині, які призначені для регулювання товщини потоку зернопродуктів та рівномірного розподілу їх по ширині сепарувальної камери. Таке призначення заслінка та вібролоток здатні забезпечити тільки при незначних розмірах сепарувальної камери в машинах невисокої продуктивності (до 10 т/год.), що обмежує можливості створення високопродуктивних сепараторів з аналогічною будовою живильників. А нерівномірне завантаження сепарувальної камери суттєво погіршує ефективність очищення та калібрування зерна. Невдалою спробою часткового усунення останнього з наведених недоліків відрізняється 63368 4 пристосована для післязбиральної обробки зерна сепарувальна машина АЛМАЗ, яка виготовляється Луганським ЧП ПФ "АГРОТЕХ", сайт (http://www.agroteh.lg ua), і також розрахована на продуктивність 10 т/год. Вона призначена для первинного та вторинного очищення збіжжя і одночасного сепарування зерна по питомій вазі часток та відбирання біологічно цінного, однорідного насіння з колоса чи шляпки, яке відрізняється максимальною схожістю та пророщуванням. Серцем машини є високочастотний струминний генератор, який живиться від вентилятора. Організовані відповідним чином струмки повітря на виході з генератора виконують силове сканування зернового потоку, який падає з вібролотка бункера-живильника. Завдяки цьому сепарування зернової маси на фракції виконується у залежності від питомої ваги зерен та стану їх поверхні. Перевагою таких машин можна вважати можливість їх компоновки в існуючі зерноочисні агрегати ЗАВ та зерносушильноочисні комплекси КЗС на зерноприймальних підприємствах та елеваторах. Головним недоліком сепаратора АЛМАЗ є занижена ефективність роботи та низька продуктивність (до 10 т/год.), що обумовлено, як і у попередньому сепараторі, незадовільною конструкцією живильника. Крім того, всі раніше розглянуті аеродинамічні сепаратори працюють з розімкненими контурами потоків повітря, а відсутність його рециркуляції обумовлює запилення навколишнього середовища та спричиняє погіршення мікрокліматичних умов на робочих місцях обслуговуючого персоналу. Прототипом заявленого повітряногравітаційного сепаратора є найбільш пристосований для післязбиральної обробки збіжжя, очищення зерна та сортування останнього на фракції за показниками його якості, як насіннєвої сировини, аеродинамічний сепаратор САД-10-01, який виготовляється Луганським ТОВ "НПФ "АЕРОМЕХ", сайт (http://www. aeromeh.com/principle_of_work)". Сепаратор за прототипом включає корпус машини, який є основою для установки всіх функціональних елементів, живильник, сепарувальну камеру повітряно-гравітаційної обробки суміші, систему повітряного забезпечення, яка складається з лопатевого колеса та кожуха радіального вентилятора і козирків індивідуального регулювання напрямку повітряних потоків. До складу сепаратора входять також збірно-вивідні пристрої з поворотними клапанами для регулювання розмірів ділянок падіння часток різних фракцій, вікна для зовнішнього спостереження за роботою сепаратора, вивідні патрубки та люки для їх обслуговування і система відведення відпрацьованого повітря. Для прототипу характерною є будова живильника у вигляді регулювальної заслінки та вібролотка, призначених для підвищення сипкості збіжжя, його дозування та рівномірного розподілу по ширині сепарувальної камери при обробці зерна та насіння усіх сільськогосподарських культур. Низька ефективність таких живильників обумовила необхідність оснащення сепаратора прототипу системою аерації та розрихлення початкової суміші у живильному бункері. Однак, наведена система 5 аерації суміші не здатна виконувати свої функції, оскільки розрихленню підлягає достатньо товстий шар зернопродуктів. Характерною для прототипу є і виконана у вигляді вихлопного патрубка система відведення відпрацьованого повітря з сепарувальної камери. Сепаратор-прототип працює при розімкненому режимі повітряного потоку. Викиди запиленого відпрацьованого повітря крізь останній погіршують мікроклімат у зоні обслуговування машини, забруднюють навколишнє середовище та погіршують показники екологічної безпеки зерноприймальних підприємств. Спільними суттєвими ознаками прототипу та сепаратора, що заявляється, є призначений для установки всіх функціональних елементів корпус машини, розміщений у його верхній частині живильник для рівномірної подачі збіжжя на обробку, розташована нижче сепарувальна камера повітряно-гравітаційної обробки суміші, прилегла до неї система повітряного забезпечення, яка складається з лопатевого колеса, кожуха радіального вентилятора і козирків індивідуального регулювання напрямку повітряних потоків, передбачені в нижній частині машини збірно-вивідні пристрої з поворотними клапанами для організованого виведення очищеного зерна та домішок, вікна для зовнішнього спостереження за роботою сепаратора, вивідні патрубки та люки для їх обслуговування і система відведення відпрацьованого повітря. Суттєвим недоліком прототипу є використання вібролотка в компоновці його живильника. Така конструкція не забезпечує виконання притаманних йому функцій рівномірного розподілу потоку зернової суміші по ширині робочої камери сепарування та вирівнювання його за товщиною шару, що особливо яскраво проявляється на прикладах машин підвищеної продуктивності. Проблема покращення ефективності живильника може бути вирішена за рахунок зменшення товщини шару зернової сировини, яка надходить до сепарувальної камери шляхом збільшення її ширини, що є недоцільним внаслідок непомірного зростання габаритних розмірів машини, особливо характерного для зразків високої продуктивності. Аналіз розглянутих недоліків устаткування для реалізації процесів післязбирального очищення свіжозібраного зерна та узагальнення конструктивно-функціональних рішень існуючого обладнання з метою пошуку можливостей їх усунення свідчить про необхідність удосконалення конструкції живильників аеродинамічних сепараторів, впровадження раціонального режиму обробки зернопродуктів та переведення машин на роботу із замкненим циклом повітряних потоків. В основу корисної моделі поставлена задача запропонувати позбавлену відмічених вище недоліків конструкцію повітряно-гравітаційного сепаратора та обґрунтувати будову і режими його функціональних елементів. Конструкція живильника повинна забезпечити зменшення товщини шару збіжжя на вході до сепарувальної камери за рахунок надання його часткам початкової швидкості у горизонтальному напрямку. Вона має складатися з механічних пристроїв рівномірного розподілу суміші по ширині сепарувальної камери та дозуван 63368 6 ня її потоку при надходженні до зони обробки. З метою покращення санітарних умов обслуговування, попередження викидів пилу за межі сепаратора та зниження витрат енергії на його роботу, система відведення відпрацьованого повітря має бути переведена на замкнений режим рециркулюючого потоку повітря. Поставлена задача вирішується конструкцією повітряно-гравітаційного сепаратора, що містить корпус, живильник, розташований у верхній частині корпусу, сепарувальну камеру і прилеглу до неї систему повітряного забезпечення, а також розміщені в нижній частині корпусу збірно-вивідний пристрій та систему відведення відпрацьованого повітря, згідно з корисною моделлю, живильник виконаний у вигляді патрубка з регулювальною заслінкою, всередині якого розміщений розподільний шнек, під яким розташований бітерний валок, а система відведення відпрацьованого повітря містить осадові камери очищення рециркулюючих потоків повітря, патрубки для виведення пиловидних домішок, відбійні пластини та бокові отвори повернення відпрацьованого повітря в сепаратор. До суттєвих ознак, що характеризують корисну модель, можна віднести те, що розміщений вище сепарувальної камери живильник запропонованого сепаратора, на відміну від прототипу, містить живильний патрубок, розподільний шнек, регулювальну заслінку та бітерний валок, а система відведення відпрацьованого повітря включає патрубки для виведення пиловидних домішок, осадові камери для очищення рециркулюючих потоків повітря, відбійні пластини та бокові отвори для повернення відпрацьованого запиленого повітря в систему рециркуляції, очищення його та повторного використання як робочий агент. Таким чином, сумісне застосування суттєвих загальних та запропонованих у корисній моделі ознак обумовлює можливості усунення встановлених недоліків існуючих сепараторів і відкриває перспективи стабілізації та підвищення ефективності роботи зерноприймальних ліній. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на основі наведеної функціональної схеми заявленого удосконаленого повітряно-гравітаційного сепаратора. Повітряно-гравітаційний сепаратор включає наступні функціональні елементи: корпус машини I для установки та закріплення всіх функціональних елементів, живильник II, який складається з патрубка 1, розподільного шнека 2, регулювальної заслінки 3 та бітерного валка 4; система повітряного забезпечення III у вигляді лопатевого колеса 5, кожуха радіального вентилятора 6, та козирків 7 індивідуального регулювання напрямку повітряних потоків; збірно-вивідний пристрій IV, який містить поворотні клапани 8 для регулювання розмірів ділянок падіння часток різних фракцій, вікна 9 зовнішнього спостереження за роботою сепаратора, вивідні патрубки 10 для продуктів сепарування та люки 11 для їх обслуговування; систему відведення відпрацьованого повітря V, яка складається з патрубків 12 для видалення пиловидних домішок, осадових камер 13 для очищення рециркулюючих потоків повітря, відбійних пластин 14, та бокових 7 отворів 15 для відведення відпрацьованого запиленого повітря; і сепарувальна камера 16 для повітряної та гравітаційної обробки суміші. При роботі повітряно-гравітаційного сепаратора свіжозібране збіжжя за допомогою транспортних засобів надходить до патрубка 1, рівномірно розподіляється шнеком 2 по ширині робочої зони і відкриттям регулювальної заслінки 3 дозується з метою забезпечення технологічно доцільної продуктивності. Розміщений у нижній частині патрубка 1 бітерний валок 4 розбиває комочки землі, руйнує солом'яні накопичення та викидає призначені для обробки продукти у горизонтальному напрямку до сепарувальної камери 16. При цьому падаючий потік суміші часток з різними аеродинамічними властивостями, розмірами та густиною продувається пересічними до нього потоками повітря, яке подається у сепарувальну камеру 16 з кожуха 6 радіального вентилятора і коригується за напрямком за допомогою індивідуально регульованих козирків 7. Оскільки частки важких за густиною домішок, наприклад, мінерального походження, при виході з бітерного валка 4 відрізняються ма Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 63368 8 лим аеродинамічним опором, вони першими починають падати до низу і надходять до першого збірника в нижній частині сепарувальної камери 16 та далі, крізь вивідні патрубки 10, виводяться з сепаратора. Інші частки, в залежності від густини та аеродинамічного опору, по мірі його зростання, відхиляються від горизонтального напрямку руху на все більші відстані і надходять у наступні вивідні патрубки 10, звідки відокремлено виводяться з сепаратора. Завдяки продувці потоку падаючих часток пересічними потоками повітря, останні захоплюють найбільш легкі, пиловидні частки домішок органічного походження і крізь бокові отвори 15 транспортують їх до осадових камер 13, розміщених з обох боків корпусу 1 сепаратора. Очищені потоки рециркулюючого повітря з осадових камер 13 підводяться до лопатевого колеса 5 радіального вентилятора і знову викидаються у сепарувальну камеру 16 для повторного використання в якості робочого агента. Коригування ділянок падіння часток окремих потоків продуктів забезпечується поворотними клапанами 8, вісі яких розміщені безпосередньо над їх проміжними стінками. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601