устройство для разделения зерновых смесей, в частности для отбора тяжелых примесей, например, камней из зернового материала

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНОВЫХ СМЕСЕЙ, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ ОТБОРА ТЯЖЕЛЫХ ПРИМЕСЕЙ, НАПРИМЕР, КАМНЕЙ ИЗ ЗЕРНОВОГО МАТЕРИАЛА, включающее станину, установленный на ней вибрирующий короб с закрепленным внутри него наклонно расслаивающим столом, пронизываемым воздушным потоком, патрубки для подачи материала и отвода воздуха, расположенные в верхней части короба соответственно над верхним концом стола и над его средней частью, вентилятор, стационарную головную опору, с которой в верхней части связан короб, отличающееся тем, что оно снабжено очистителем с патрубком отвода пыли, установленным над стационарной головной опорой, причем всасывающая часть вентилятора сообщена с патрубком отвода воздуха через очиститель, при этом в части короба со стороны нижнего торца стола по высоте короба выполнен воздухопровод для циркуляции обратного потока воздуха, входная часть которого сообщена с нагнетательной частью вентилятора, а выходная - с полостью корпуса под расслаивающим столом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено приспособлением для подачи исходного материала, расположенным в зоне верхнего торца стола, выполненным из каскада элементов, расширяющимся сверху вниз.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено по крайней мере одним дополнительным расслаивающим столом, расположенным под основным и вместе с ним продуваемым воздухом, а также приспособлением для подачи части исходного материала с верхнего стола на нижний.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что воздухопровод для обратного потока воздуха соединен с аспирационной системой для фильтрации тонкой фракции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для разделения смеси зерна, в частности для отделения тяжелых примесей из зернового продукта.

Из патента Великобритании N 153905 известно устройство, работающее в режиме циркуляции воздуха, для разделения зернового продукта, которое в основном состоит из вибрирующей поверхности стола, а также охватывающего поверхность стола стационарного кожуха. Стационарный кожух имеет в нижней зоне вентилятор, посредством которого воздух продувается снизу вверх через поверхность стола. Отходящий вверх от поверхности стола воздух направляется сбоку между вибрирующей поверхностью стола и стационарным кожухом обратно на вход вентилятора.

Воздух приводится в циркуляцию. Такой режим имеет то преимущество, что здесь отпадают сложные аспирационные системы с соответствующими очищающими фильтры устройствами для воздуха расслаивания. Однако такие циркуляционные системы не нашли широкого применения.

Работающие на режиме циркуляции воздуха системы являются или сложными по конструкции, или же не обеспечивают достаточного качества разделения, например, не достигают достаточной степени отделения камней. Причиной этому является то, что для режима циркуляции воздуха необходимо идти на компромисс для подачи продукта и воздуха.

Для того, чтобы обеспечить свободное колебание расслаивающего стола, необходимо предусмотреть достаточный зазор между колеблющимся и стационарными частями устройства или же вокруг всего расслаивающего стола должны быть предусмотрены эластичные резиновые ленты, которые отрицательно влияют на колебательные свойства стола. Воздух, подсасываемый через неплотности, регулярно мешает образованию слоев продукта и вместе с этим разделению продукта. Неразрешимой проблемой являлось скопление частиц пыли, загрязнений и шелухи внутри стационарного кожуха.

Известно устройство для разделения зерновых смесей, где расслаивающий стол, продуваемый воздухом, установлен с возможностью колебания вместе с вибрирующим кожухом, элементы питания закреплены в зоне верхнего конца стола каскадно к корпусу, а устройство связано со стационарной головной опорой через амортизационные элементы, которое является прототипом, однако не исключает недостатки предыдущих устройств.

Целью изобретения является повышение пропускной способности устройства и устранение недостатков известных решений.

Цель достигается тем, что используемый для расслоения продукта циркуляционный воздух подают через отдельные направляющие для приточного и отходящего воздуха, причем направляющие приводят в совместные с поверхностью расслаивающего стола колебания.

Образование вибрационного узла из расслаивающего стола и направляющих для воздуха имеет особое преимущество, заключающееся в том, что посредством принципа "мало - больше" вибрирующей массы эффективно предотвращается отложение пыли и других загрязнений. Здесь действует не только эффект увлекаемой потоком воздуха пыли. Благодаря вибрации всех контактирующих с пылью частей устройства они постоянно очищаются за счет стряхивания пыли.

Расширяющаяся снизу вверх, каскадообразно выполненная, вибрирующая подача (питание) продукта обеспечивает полное распределение (расширение) и разрыхление продукта с самого начала работы устройства, при одновременной функции в качестве воздушного шлюза. Каскадообразное питание продукта в зоне верхнего конуса стола обеспечивает беспрепятственное соотношение потока не только через, но и над зоной всего расслаивающего стола. Реверс воздуха в форме проложенного вокруг нижнего конца стола и входящего под ним по ширине плоскости канала подачи циркуляционного воздуха также создает оптимальные условия потока.

Особенно важным при этом является то, что циркуляцию воздуха проводят без ударов и завихрений. Циркуляционный воздух может быть очищен в случае необходимости в стационарно размещенных приспособлениях. В связи с тем, что циркуляционный воздух постоянно находится в системе, достаточной является механическая очистка без фильтрования. Однако имеется возможность подводить небольшую часть циркуляционного воздуха к пылеулавливающему фильтру. Это имеет также и то преимущество, что вся система остается без пониженного давления относительно окружающей среды.

В нижней конечной стороне корпуса предусмотрен реверс воздуха. Он выполнен в виде плоского канала, так что вытекающий из него воздух поступает без завихрений на нижнюю плоскость стола. В средней зоне кожуха расположен воздуховсасывающий элемент. Соединение вибрирующих частей со стационарными может происходить через круглые резиновые или текстильные манжеты, распространенные на практике для вибрирующих элементов машин.

Особенно предпочтительным вариантом устройства по изобретению является такое выполнение, при котором в одном и том же вибрирующем кожухе размещены одна или две плоскости стола, причем нижний стол перенимает часть продукта верхнего стола и передача продукта происходит предпочтительно на верхнем конце стола.

Верхняя поверхность стола может иметь (дополнительно) лоткообразное углубление (сборник для камней или продукта) с пропускным отверстием на дне углубления для отделения потока на тяжелую и легкую фракции. Для передачи продукта с верхнего стола на нижний происходит через расположенный в противоположном направлению главного потока верхнего стола направлении спускной лоток, который заканчивается на нижнем столе.

На фиг. 1 изображено устройство с одним расслаивающим столом; на фиг. 2 - то же, с двумя расслаивающими столами с очистителем циркуляционного воздуха; на фиг. 2, 3, 4 - то же, с двумя расслаивающими столами; на фиг. 5 - схема подачи и распределения материала на расслаивающем столе.

Устройство содержит станину 1, установленную на основании 2. Вибрирующий замкнутый короб 3, опирающийся через пружинные элементы 4 на станину 1, расслаивающий стол 5 расположен в коробе 3 и делит его на верхнюю отсасывающую полость 6 и нижнюю 7. Над верхним концом стола в коробе 3 расположен впускной патрубок 8 для подачи материала, а над средней частью стола 5 - патрубок или трубопровод 9 для отвода воздуха с пылевидной фракцией. В нижней части короба 3 со стороны нижнего торца стола 5 по высоте короба 3 выполнен воздухопровод 10 для циркуляции обратного потока воздуха. В верхней части короб 3 связан со стационарной головной опорой 11, в которой расположен впускной патрубок 8, опора связана со станиной 1.

Короб 3 со столом 5 приводится в колебание вибровозбудителем 12. Очиститель или сепаратор 13 циркуляционного потока воздуха с патрубком 14 отвода пыли установлен над стационарной головной опорой. Всасывающая часть вентилятора 15 сообщена с патрубком (9) отвода воздуха, продувающего расслаивающий стол 5, через очиститель (13).

Входная часть воздухопровода 10 для циркуляции обратного потока воздуха сообщена с нагнетательной частью вентилятора 15, а выходная - с полостью 7 короба под расслаивающим столом.

Приспособление 16 для подачи материала закреплено внутри короба 3 в зоне верхнего торца расслаивающего стола 5, вибрирует вместе с коробом и выполнено в виде распределительной коробки из каскада элементов 17, расширяющихся сверху вниз, и направляющего листа 18 над расслаивающим столом 5. Направляющий лист 18 имеет на свободном конце перепускную кромку 19, короб 3 приводится в колебание с компонентой скорости, направленной к верхнему концу расслаивающего стола 5.

В трубопроводе 9 размещен клапан для регулирования количества воздуха, проходящего через стол (или несколько столов).

Соединение короба 3 и головной опоры 11 происходит через эластичные манжеты 20, расположенные после патрубка 8.

Расслаивающий стол 5 в разрезе имеет приблизительно четырехугольную форму. Со стороны лежащего выше конца стола он может применяться для сервисных работ. Место передачи продукта простирается по всей ширине стола. Ширина стола обозначена на фиг. 4 буквой В, толщина стола - буквой Д. Образование широкоповерхностного потока продукта, называемого также завесой продукта, с целью питания продуктом происходит в две ступени. В короба 3 исходный продукт поступает в распределительную коробку (16, 17).

Колебания способствуют перемещению и равномерному широкому распределению зернового продукта в распределительной коробке (17), которая выполнена для усиления этого эффекта расширенной вниз и каскадообразной. Той же цели служит предусмотренная в распределительной коробке (16, 17) заслонка 21, так что зерновой продукт подается уже в качестве широкоплоскостного потока непосредственно на простирающийся над расслаивающим столом направляющий лист 18 и оттуда поступает в виде равномерного широкого потока на расслаивающий стол 5.

Широкое, равномерное распределение потока зернового материала по расслаивающему столу 3 особенно отчетливо показано на фиг. 5 (подчеркнуто расслоение). Расслаивающий стол имеет ячеистую сетку 23, служащую для прилегания продукта и выполненную шероховатой, причем ячеистая сетка 22 образует верхнюю сторону, несомую сотообразно расположенными металлическими полосами 23, удерживаемыми тонким перфорированным листом 24.

На отдельных участках 25 между полосами 23 расположены очищающие элементы 26, которые очищают как ячеистую сетку, так и перфорированный лист 24. Важным при этом является то, что перфорированные листы имеют сопротивление воздуху, намного большее, чем сопротивление воздуху ячеистой сетки, например, в соотношении 1: 10. Благодаря этому можно поддерживать постоянным распределение воздуха независимо от толщины слоя на ячеистой сетке по всей поверхности расслаивающего стола 5.

Продукт состоит при этом из трех различных слоев, причем нижний, содержащий тяжелые примеси, слой 27 подается вследствие механического колебательного движения вверх стола. Освобожденный от тяжелых примесей легкий слой 28 не только разрыхляется целенаправленным потоком воздуха, но и поддерживается во взвешенном состоянии на расстоянии от ячеистой сетки 22. В связи с тем, что расслаивающий слой 5 слегка наклонен и верхний легкий слой 28 не получает импульса при перемещении вверх по столу, однако удерживается в вибрационном состоянии, он течет в сторону лежащей ниже стороны стола.

Наклон расслаивающего стола можно регулировать с помощью устанавливающего приспособления 29. Третий слой 30 состоит собственно из тяжелых примесей, в большинстве из отдельных частичек, посторонних тел, камней 31 и т. п. , тяжелых зерен 32 и легких частей, например, половин зерен, частиц шелухи 33, большинство которых представлено в соответствующей форме. Тяжелые примеси с камнями 31 тотчас опускаются на вибрирующую поверхность стола 5 и перемещаются по столу вверх вследствие колебаний стола и вследствие выполненной шероховатой в виде ячеистой сетки поверхности стола.

Для устройства важным моментом является правильное направление воздушного потока (фиг. 3). Вся поверхность расслаивающего стола продувается равномерно снизу вверх посредством всасывающего воздуха, направление которого показано стрелкой (34). Этот воздушный поток 34 приводит зерновой продукт во взвешенное разрыхленное текучее состояние.

В связи с тем, что только тяжелые части, т. е. камни 31 должны сепарироваться на лежащем выше конце стола и оттуда подаваться в камнеотвод 35, образуют соответствующий обратный поток 36, который препятствует транспортированию легких частиц или зерна наверх вместе с тяжелыми примесями. Обратный поток образуется предпочтительно под направляющим листом 18. В этом случае, если направляющий лист 18 жестко связан со стенкой короба, подаваемый в зазор между направляющим листом и расслаивающим столом воздух может отклоняться только в направлении (36).

Таким образом препятствуют дальнейшему перемещению вверх продукта, за исключением находящихся в нем камней, посредством воздушного потока. Камни 31 могут продолжать их перемещение к лежащему выше концу стола.

Тот же обратный поток 36 способствует образованию на практике текучего фронта, соответственно реверс направления (36) течения. В месте реверса направления течения (37) освобожденное от камней зерно 32 приподнимается от поверхности стола вследствие сильного воздушного потока (34, 37) и свободно течет вместе со всеми легкими продуктами и с верхним приподнятым слоем 28 вниз стола. Легкая фракция выпускается тотчас через выпуск 38, средняя фракция зерна может совершать несколько раз круговое движение вверх-вниз стола, что особенно имеет место для граничных зерен.

Устройство может быть выполнено с двумя расслаивающими столами (фиг. 2, 3), один верхний стол 5 и один нижний стол 39. В принципе оба стола 5 и 39 имеют одинаковое выполнение. На верхнем расслаивающем столе 3 отсутствует в принципе обратный поток 36, так что вверх по столу перемещаются не только тяжелые примеси, но и весь тяжелый слой 27 и отводится через отводной канал 40 и падает на направляющий лист 18 над отклоняющим листом. Начиная от направляющего листа 18, работа расслаивающего стола 39 идентична расслаивающему столу 5 (фиг. 1).

Для предотвращения смешивания свежепоступившего потока продукта от распределительной коробки (16, 17) с тяжелым слоем 27 между распределительной коробкой (17) и расслаивающим столом 5 на самом высоком месте расположена направляющая пластина 41.

Стекающий поток продукта спускается через шлюз 42 непосредственно в отводной канал 43 нижнего стола 39. Оба освобожденных от тяжелых примесей потока продукта обоих расслаивающих столов 5 и 39 соединяются потом в выпуске 38. Все тяжелые примеси, например камни 31 и т. п. , сначала отделяются от верхнего стола 3 вместе с тяжелым слоем 27. На нижнем столе 30 происходит сначала сепарирование и отдельный отвод камней 31 через камнеотвод 35.

Сортировка камней производится здесь в две отдельные по времени и пространству стадии. А именно, сначала происходит образование концентрата со всеми тяжелыми продуктами, например от 30 до 60% общей пропускной способности на верхнем расслаивающем столе 3, и только при сниженной пропускной способности сортируются и отдельно отводятся камни и другие особенно тяжелые примеси. Реверсивный патрубок 44 сообщает входную часть реверсного воздухопровода 10 с нагнетательной. Упомянутые патрубки (8, 9, 44) связаны через эластичные манжеты 20 с одной стороны с неколеблющейся головной опорой 11 и с другой стороны с коробом 3, чтобы таким образом участвовать в его движении. При двух столах (фиг. 2, 3) два выпуска 38 в форме трубообразных каналов расположены по обеим сторонам (вертикально к плоскости чертежа), так что пространство между двумя каналами остается для циркуляционного воздухопровода 10. Кожух обрамлен на фиг. 4 и 5 заштрихованной линией для лучшей наглядности.

На фиг. 2 представлен также очиститель-сепаратор (13) циркуляционного воздуха с вентилятором 15, а также двигательным приводом 45. При этом воздуховсасывающий патрубок (9) входит непосредственно в сепаратор циркуляционного воздуха через патрубок 14 отвода пыли из потока воздуха. Циркуляция воздуха имеет большое преимущество, заключающееся в том, что только минимальное количество воздуха, например 10% , должно пропускаться через тонкий фильтр. Для этого предусмотрен аспирационный патрубок, сообщенный с аспирационной системой, очиститель 13 воздуха вместе с вентилятором может быть укреплен непосредственно на крышке 46.

На фиг. 4 показано устройство, работающее по тому же принципу, что и устройства на фиг. 2. 3. Устройство (фиг. 4) отличается от вышеописанных устройств тем, что циркуляционный воздухопровод 10 расположен отдельно в коробе 3 и поэтому имеется возможность предотвратить вызванное им мешающее воздействие на поток воздуха в коробке. (56) Заявка РСТ/ЕР N 85050, кл. В 07 В 9/02, 1985.