способ аэромеханического разделения зерновых материалов

Формула изобретения

1. Способ аэромеханического разделения зерновых материалов, включающий воздействие на зерновой материал пленкой, которую получают при подаче воздушного потока на твердую поверхность, и вывод фракций зернового материала, отличающийся тем, что предварительно осуществляют формирование аэрозерновой смеси, затем воздействуют на нее аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на твердую криволинейную поверхность сепарационной камеры, имеющую изменяемые радиус кривизны и шероховатость, перемещая зерновой материал по твердой криволинейной поверхности сепарационной камеры, производят разделение зернового материала на фракции и их вывод в период распада аэропленки, отрыва компонентов зернового материала от твердой криволинейной поверхности сепарационной камеры и их движения в безвихревом воздушном пространстве сепарационной камеры.

2. Способ аэромеханического разделения зерновых материалов по п.1, отличающийся тем, что на аэрозерновую смесь воздействуют аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на движущуюся навстречу движению аэропленки твердую криволинейную поверхность сепарационной камеры, регулируя соотношение скоростей аэропленки и твердой криволинейной поверхности сепарационной камеры.

3. Способ аэромеханического разделения зерновых материалов по п.1, отличающийся тем, что на аэрозерновую смесь воздействуют аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на твердую профильную криволинейную поверхность с участками проницаемости для воздуха.

4. Способ аэромеханического разделения зерновых материалов по п.1, отличающийся тем, что на аэрозерновую смесь воздействуют аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на твердую криволинейную поверхность, сообщая ей колебания.

5. Способ аэромеханического разделения зерновых материалов по п.1, отличающийся тем, что на аэрозерновую смесь воздействуют аэропленкой, которую получают воздушным потоком с замкнутым циклом, образуя этот воздушный поток движением по твердой криволинейной поверхности сепарационной камеры к зоне распада аэропленки, формированием воздушного потока из безвихревого воздушного пространства при выводе из сепарационной камеры, дальнейшим обеспыливанием и возвратом в сепарационную камеру в виде аэропленки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к разделению зерновых материалов по комплексу физико-механических свойств и может найти применение в агропромышленном комплексе зерноперерабатывающей промышленности и в пищевой промышленности. Известен способ аэромеханического разделения зерновых материалов, включающий ввод зернового материала в вертикальный канал, транспортирование в воздушном потоке и вывод очищенного зерна и легкой примеси ( Птушкина Г.Е., Товбина Л.И. Высокопроизводительное оборудование мукомольных заводов. - М.:, Агропромиздат, 1987, с. 28).

Недостатками этого способа являются низкая эффективность очистки, вызванная значительным соударением зерновок между собой и малым временем их нахождения в вертикальном воздушном канале, и высокие энергозатраты, вследствие большой площади вертикального канала и скорости воздуха до 5-6 м/с.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности (прототипом) является способ аэромеханического разделения зерновых материалов, включающий воздействие на зерновой материал газожидкостной пленкой, которую получают при подаче воздушного потока и жидкости, смешивая их, на твердую поверхность и отражения от твердой поверхности, и последующий вывод фракций зернового материала [авторское свидетельство СССР N 906631, М. кл. ³ B 07 B 4/02].

Недостатками описанного способа аэромеханического разделения зерновых материалов являются ограниченность сферы применения из-за необходимости использования воды, недостаточная эффективность разделения, вызванная быстрым распадом струи, сложностью транспортирования зернового материала и сбора фракций, а также высокие энергозатраты, вследствие быстрого распада газожидкостной пленки и необходимости в повышенных затратах энергии для удержания зернового материала на газожидкостной пленке.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе аэромеханического разделения зерновых материалов, включающем воздействие на зерновой материал пленкой, которую получают при подаче воздушного потока на твердую поверхность, и вывод фракций зернового материала, предварительно осуществляют формирование аэрозерновой смеси, затем воздействуют на нее аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на твердую криволинейную поверхность сепарационной камеры, имеющую изменяемые радиус кривизны и шероховатость, перемещая зерновой материал по твердой криволинейной поверхности сепарационной камеры. Производят разделение зернового материала на фракции и их вывод в период распада аэропленки, отрыва компонентов зернового материала от твердой криволинейной поверхности сепарационной камеры и их движения в безвихревом воздушном пространстве сепарационной камеры.

На аэрозерновую смесь может быть осуществлено воздействие аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на движущуюся навстречу движению аэропленки твердую криволинейную поверхность сепарационной камеры, регулируя соотношение скоростей аэропленки и твердой криволинейной поверхности сепарационной камеры.

На аэрозерновую смесь может быть осуществлено воздействие аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на твердую профильную криволинейную поверхность с участками проницаемости для воздуха.

На аэрозерновую смесь может быть осуществлено воздействие аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на твердую криволинейную поверхность, сообщая ей колебания.

На аэрозерновую смесь может быть осуществлено воздействие аэропленкой, которую получают воздушным потоком с замкнутым циклом, образуя этот воздушный поток движением по твердой криволинейной поверхности сепарационной камеры к зоне распада аэропленки, формированием воздушного потока из безвихревого воздушного пространства при выводе из сепарационной камеры, дальнейшим обеспыливанием и возвратом в сепарационную камеру в виде аэропленки.

Техническим результатом является повышение эффективности разделения зерновых материалов, снижение энергозатрат и расширение сферы применения предлагаемого способа аэродинамического разделения зерновых материалов.

Повышение эффективности разделения зерновых материалов обеспечивается путем отделения тяжелой фракции и частиц этой фракции, отличающихся по коэффициенту трения, при взаимодействии компонентов зернового материала с аэропленкой и твердой криволинейной поверхностью сепарационной камеры, имеющей изменяемые радиус кривизны и шероховатость.

Снижение энергозатрат обусловлено воздействием на аэрозерновую смесь аэропленкой, которую получают и перемещают в достаточно большом объеме сепарационной камеры, что обеспечивает малую завихренность в ней воздушной среды. Кроме этого, снижение энергозатрат обусловлено использованием воздушного потока с замкнутым циклом, т.к. формирование указанного потока осуществляется постепенным (плавным) переходом зоны распада в безвихревое воздушное пространство при выводе его из сепарационной камеры, позволяет более эффективно провести его очистку от примесей и вернуть в сепарационную камеру в виде аэропленки.

Расширение сферы применения способа аэромеханического разделения зерновых материалов достигается вследствие отсутствия необходимости в использовании воды, т.к. на предварительно сформированную аэрозерновую смесь воздействуют аэропленкой, которую получают подачей только воздушного потока на твердую криволинейную поверхность сепарационной камеры без применения воды.

На приведенном чертеже изображена схема осуществления способа аэромеханического разделения зерновых материалов.

Способ аэродинамического разделения зерновых материалов осуществляется при помощи блока 1 формирования воздушного потока при подводе воздушного потока на твердую криволинейную поверхность 2 сепарационной камеры 3. Блок 1 формирования воздушного потока предназначен для создания верхней и нижней плоских струй. При этом нижняя плоская струя служит для формирования аэропленки на твердой криволинейной поверхности 2, а верхняя плоская струя - для приема зернового материала и подачи его на аэропленку.

Твердая криволинейная поверхность 2 предназначена для создания на ней аэропленки и перемещения зернового материала, а сепарационная камера 3 - для формирования зерновых фракций 4 и трансформирования аэропленки в безвихревое воздушное пространство. Сепарационная камера 3 снабжена выводным устройством 5, связанным с блоком 6 воздухоочистки. В блок 6 воздухоочистки передается воздушный поток из выводного устройства 5.

Блок 1 формирования воздушного потока соединен также с вентилятором 7. Способ аэромеханического разделения зерновых материалов осуществляется следующим образом.

Предварительно производят формирование аэрозерновой смеси, нагнетая воздух вентилятором 7 в блок 1 формирования воздушного потока и подавая зерновой материал. При этом с помощью верхней плоской струи блока 1 осуществляют взаимодействие зернового материала с воздушным потоком и подачу зернового материала на аэропленку, которую формируют посредством нижней плоской струи.

Затем на полученную аэрозерновую смесь воздействуют аэропленкой, которую получают при подаче нижней плоской струи из блока 1 формирования воздушного потока на твердую криволинейную поверхность 2 сепарационной камеры 3, имеющую изменяемые радиус кривизны и шероховатость, перемещая зерновой материал по поверхности 2. При этом на аэрозерновую смесь может быть осуществлено воздействие аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на движущуюся навстречу движению аэропленки твердую криволинейную поверхность сепарационной камеры, регулируя соотношение скоростей аэропленки и твердой криволинейной поверхности сепарационной камеры. На аэрозерновую смесь также может быть осуществлено воздействие аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на твердую профильную криволинейную поверхность с участками проницаемости для воздуха, которая представляет собой продольные и поперечные плоскости, расположенные на разных высотных отметках от криволинейной поверхности. Кроме этого, на аэрозерновую смесь может быть осуществлено воздействие аэропленкой, которую получают подачей воздушного потока на твердую криволинейную поверхность, сообщая ей колебания, например, путем электро- или гидровибратора.

В процессе перемещения аэропленки происходит ее распад и снижение скорости зернового материала. В период распада аэропленки, отрыва компонентов зернового материала от твердой криволинейной поверхности 2 сепарационной камеры 3 и движения компонентов зернового материала в безвихревом воздушном пространстве сепарационной камеры 3 производят разделение зернового материала на фракции 4 и их вывод. В этот период компоненты зернового материала, соизмеримые с толщиной аэропленки и более, взаимодействуют с твердой криволинейной поверхностью 2, имеющей изменяемые радиус кривизны и шероховатость, т.е. участки с изменяемыми фрикционными свойствами, а легкие примеси, слегка касаясь поверхности, с большей скоростью перемещаются по этой поверхности. В результате взаимодействия компонентов зернового материала с аэропленкой и твердой криволинейной поверхностью 2 наиболее полно проявляются физико-механические свойства этих компонентов и осуществляется их движение с различными скоростями и по различным траекториям, что приводит к отрыву компонентов зернового материала от твердой криволинейной поверхности 2 в различных ее точках с дальнейшим движением в безвихревом воздушном пространстве сепарационной камеры 3 по различным траекториям, и позволяет произвести разделение на фракции 4 и вывод фракции из сепарационной камеры 3.

Далее, из наиболее легких примесей, находящихся в безвихревом воздушном пространстве сепарационной камеры 3, формируют воздушный поток посредством выводного устройства 5 при выходе из сепарационной камеры 3. Сформированный воздушный поток подвергают обеспыливанию с помощью блока 6 воздухоочистки и подают через вентилятор 7 в блок 1 формирования воздушного потока при подводе воздушного потока на твердую криволинейную поверхность 2 сепарационной камеры 3 в виде пленки.

Таким образом, на аэрозерновую смесь может быть осуществлено воздействие аэропленкой, которую получают воздушным потоком с замкнутым циклом. Этот воздушный поток с замкнутым циклом образуют движением по твердой криволинейной поверхности 2 сепарационной камеры 3 к зоне распада аэропленки, формированием воздушного потока из безвихревого воздушного пространства при выводе из сепарационной камеры 3, дальнейшим обеспыливанием и возвратом в сепарационную камеру 3 в виде аэропленки.

Применение предложенного способа аэродинамического разделения сыпучих материалов позволяет осуществить очистку от легких примесей до 100%, снизить в 5 и более раз энергозатраты и расширить сферу использования способа.