7–9 ноября 2018
Международная выставка сельскохозяйственной техники, оборудования и материалов для производства и переработки сельскохозяйственной продукции Получите электронный билет

Обзор устройств и способов для пневмосепарации сыпучих материалов

Сельскохозяйственная техника и оборудование / 10 апреля 2012


В статье проведен обзор конструкций и способов пнево- центробежной сепарации. Выделено десять групп устройств по принципу действия и конструкции рабочих органов.

Проанализировав технологический процесс получения сортовой муки на мини-мельницах, технологическое оборудование из которого они комплектуются и особенности конструкции комплекса в  целом пришли к выводу, что для осуществления предварительного разделения продуктов размола зерна на фракции перед рассевом необходимо использовать пневматические классификаторы со статической зоной сепарации, применение которых не требует существенных изменений в конструкции мукомольного комплекса, кроме того, отсутствие вращающихся частей устраняет возможные колебания и вибрации при эксплуатации, а также отсутствие электропривода не требует дополнительных затрат на электроэнергию.

В поисках технического решения проводился литературный и патентный поиск устройств и способов, работа которых, основана на взаимодействии воздушного потока с разделяемым материалом, были изучены 37 литературных источников и около 150 патентов, в том числе 60 иностранных. В результате  мы выделяем десять групп.

В первую группу можно выделить классификаторы, работающие по принципу винтовых горизонтальных транспортеров (рис. 1), через корпус которых протягивается воздушный поток, увлекающий мелкую фракцию. Классификаторы такого принципа действия очень громоздки, обладают большой металлоемкостью, кроме того, они имеют не достаточную эффективность разделения.

Во вторую группу можно выделить классификаторы с рядом концентрических камер (рис. 2), так называемых циклон в циклоне. Принцип их действия основан на самосортировании исходной смеси при входе в аппарат через изогнутый входной патрубок. В качестве общего недостатка такого рода устройств можно отнести отсутствие перечистки материала. После попадания частицы в канал соответствующей фракции она уже выводится из аппарата через соответствующий разгрузочный патрубок. Таким образом, часть частиц случайно попавших в канал не соответствующий их размеру выводится в смеси –  крупная в мелкой и наоборот.

В третью группу выделяем классификаторы со вторичным воздушным потоком (рис.3), используемым для завихрения исходного материала, так японскими разработчиками активно ведутся работы по созданию пневмоструйного классификатора. Данные классификаторы предназначены для разделения сверхтонких материалов. Принцип их действия основан на использований дополнительных сопел, по которым подводится сжатый газ, обеспечивая дополнительную закрутку смеси материала с воздухом.

В четвертую группу выделяем классификаторы (рис 4.)  в которых закрутка материала происходит за счет лопаток установленных на окнах осевого патрубка. Мелкая фракция выводится из аппарата через  окна осевого патрубка, а крупная стекает вниз.

Одной из разновидностей центробежных сепараторов являются гидроциклоны (рис. 5), в которых широко используется винтовая поверхность для стабилизации потока. Центробежные сепараторы такого типа используются для работы с газообразными и жидкими носителями предназначены для отделения твердых частиц от жидкости, или  газа от жидкостей, или для выделения различных минеральных примесей из жидкостей, а также классифицировать гранулированные твердые частицы.

В шестую группу классификаторы в форме винтового закрытого желоба (рис. 6) или короба принцип действия, которых основан на псевдоожижении материала под действием воздушного потока. Под воздействием воздуха ма¬териал псевдоожижается и течет по желобу . При перемещении материала происходит разделение его на тяжелые, менее тяжелые и легкие зерна, которые улавливаются с помощью обычных приспособлений (отсекателей, течек).

В седьмую группу можно выделить воздушные классификаторы (рис. 7), корпус которых выполнен виде сужающегося криволинейного пневмоканала с тангенциальным вводом исходного материала.  Мелкая фракция выводится из аппарата через окна осевого патрубка, а крупная стекает вниз. За счет сужения канала по мере продвижения исходного материала осуществляется перечистка материала.

В восьмую группу пневматические сепараторы (рис. 8), в которых в качестве завихряющих элементов воздушного потока используют различного рода спирали, лопатки и т.д. принцип действия основан на использовании центробежного закрученного потока, в котором происходит разделение материала по всей высоте аппарата. Мелкая фракция выводится через тангенциальную улитку, обеспечивая увеличение центробежной силы воздействующей на материал.

В девятую группу выделяем направление, которым занимаются японские разработчики, исследующие влияния различных местных сопротивлений во входном патрубке на процесс пневматической сепарации в устройствах циклонного типа (рис. 9). Данные устройства обеспечивают выравненность потока материала с воздухом при в ходе в аппарат.

В десятую группу выделяем способ аэромеханического разделения зерновых материалов (рис. 10) основанный на воздействии на аэросмесь материала с воздухом импульсными воздушными потоками.

На сновании проведенного литературного и  патентного поиска можно сделать вывод, что современное развитие устройств для пневмо-центробежного  разделения направлено на  повышение эффективности сепарации и увеличение количества получаемых фракций.

 На наш взгляд перспективным устройством является конструкция пневмо-винтового канала, без каких либо вращающихся элементов и узлов, усложняющих конструкцию. Данное сочетание конструктивных элементов позволяет регулировать структуру потока по всему рабочему пути движения материала. Обеспечивающее достаточно четкое разделение продуктов размола зерна на фракции по крупности.

 

 

Е.А. Пшенов.
 ФГОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет, г. Новосибирск

Источник: BORONA.net

 



Другие статьи