СЕПАРАТОР Российский патент 1997 года по МПК B07B15/00 B07B13/10 B07B13/02 B07B13/00 

Изобретение относится к машинам преимущественно для сепарации семенных смесей по упругости и другим физико-механическим свойствам, может быть также использовано для разделения на фракции различных сыпучих смесей.

Известны устройства для сепарации семенных смесей по различию в упругих свойствах методом удара об отражательную поверхность (Птицын С.Д. Сепарация зерна при ударе. Труды ВИМ 1949, m. 12, с. 79-84).

Известное устройство (заявка PCTW 087/07187 В 07 В 13/00, 13/10 Fig 3,4) содержит питатели со щелевидным выпускным отверстием, отражательные поверхности и загружающее устройство в виде цилиндра с захватывающими элементами на внутренней поверхности (прототип).

Недостатком известного устройства является его невысокая производительность, так как при повышении удельной подачи на рабочий орган возрастает число взаимных столкновений частиц упругой и неупругой компоненты, а также то, что разделение ведется лишь по одному признаку делимости.

Изобретение направлено на повышение производительности и расширение функциональных возможностей устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что известный сепаратор, содержащий питатель, отражательную поверхность, размещенные во внутренней полости загружающего устройства в форме цилиндра с захватывающими элементами на внутренней поверхности и установленного горизонтально или наклонно, содержит выгрузное устройство для вывода упругих частиц, а захватывающие элементы на внутренней поверхности загружающего устройства для предварительного разделения исходной смеси по одному или нескольким признакам делимости, отличных от упругости, перед подачей ее на отражательную поверхность, выполнены в виде сепарирующе-захватывающих элементов или источников силового воздействия.

Различию в упругих свойствах компонентов семенной смеси сопутствуют, как правило, различия в других физико-механических свойствах: размерах, форме и состоянии поверхности, плотности, диэлектрической проницаемости и т.д. Сепарирующе-захватывающими элементами производятся одновременно разделение исходной смеси по одному из признаков делимости (или их комплексу) и подача одной из выделенных фракций в питатель. Этим достигается снижение объема смеси, поступающей на отражательную поверхность, относительно количества материала, загружаемого в сепаратор. Следовательно, возможно повышение общей производительности устройства без увеличения удельной нагрузки на отражательную поверхность. Сепарация по комплексу свойств (упругости и какому-либо иному) расширяет функциональные возможности устройства.

В частных случаях сепарирующе-захватывающие элементы и (или) источники силового воздействия могут быть выполнены в виде:
ячеек на внутренней поверхности цилиндра сепарация производится по различию в длине частиц;
покрытия внутренней поверхности цилиндра из материала с высокими фрикционными свойствами (центробежно-фрикционный рабочий орган) сепарация по коэффициенту трения;
игл на внутренней поверхности цилиндра сепарация по свойствам поверхности семян (опущенность, прочность и др);
цилиндрического решета или сита с отверстиями различной формы сепарация по ширине, толщине или форме семян;
перфорированной цилиндрической поверхности и пневмосистемы всасывающего действия (центробежно-пневматический рабочий орган) сепарация по аэродинамическим свойствам;
перфорированной цилиндрической поверхности и пневмосистемы нагнетательного действия, подведенной к нему снизу сепарация в псевдоожиженном слое по плотности и аэродинамическим свойствам;
бифилярной обмотки на внутренней поверхности цилиндра сепарация по диэлектрической проницаемости семян;
положительно заряженной или заземленной внутренней поверхности цилиндра и отрицательно заряженных электродов во внутренней его полости вдоль сектора подъема семян сепарация по электрическим свойствам (электропроводности, способности удерживать заряд);
любое другое исполнение источников (элементов) силового воздействия или их комбинация;
сепаратор может быть снабжен электромагнитом, охватывающим наружную поверхность цилиндра в секторе подъема семян, и смесительным шнеком с аппаратом дозировки магнитного порошка сепарация по способности семян обволакиваться магнитным порошком.

В необходимых случаях сепаратор может быть оснащен устройством очистки внутренней поверхности цилиндра, (например, цилиндрической щеткой), расположенной между скатами питателя.

Питатель со щелевидным выпускным отверстием с вертикальными стенками располагается над отражательной поверхностью, выгрузное устройство для упругих частиц напротив и несколько ниже ее. Питатель и отражательная поверхность могут быть расположены внутри загружающего устройства вдоль его оси или в поперечной плоскости.

Регулировка режима работы сепаратора осуществляется различными способами: изменением угловой скорости вращения цилиндра, изменением положения кромок скатов питателя, примыкающих с зазором к внутренней поверхности цилиндра и др. Проведенный патентный поиск показал отсутствие сепараторов с предлагаемой совокупностью признаков.

На чертеже схематично показан пример выполнения предлагаемого сепаратора, снабженного сепарирующе-захватывающими элементами и источниками силового воздействия в виде перфорированной, гофрированной цилиндрической поверхности и пневмосистемы нагнетательно-всасыващего действия.

Сепаратор состоит из питателя 1 со скатами и щелевидным выпускным отверстием, расположенной под ним отражательной поверхности 2, выгрузного устройства (вибролотка) 3 для вывода упругих частиц, размещенных во внутренней полости цилиндрического загружающего устройства 4, очищающего валика 5 и пневмосистемы нагнетательно- всасывающего действия, включающей нагнетательную камеру 6, подведенную к дну цилиндра, камеру разрежения 7, установленную у его боковой поверхности, воздуходувную машину (вентилятор, компрессор) 8 и воздуховоды 9. Пневмосистема может иметь дополнительные элементы - осадительную камеру, устройства регулировки характеристик воздушного потока (расход, напор) и др. Цилиндрическая поверхность загружающего устройства 4 перфорирована и имеет гофры: размеры отверстий перфорации недостаточны для прохождения частиц семенной смеси.

Сепаратор работает следующим образом.

Семенная смесь подается на дно вращающегося загружающего устройства 4 и распределяется по его длине слоем заданной толщины, активно перемешиваясь. Воздух, поступающий под давлением от воздуходувной машины 8 по нагнетательному участку воздуховода 9 и камере 6, через отверстия перфорации цилиндрической поверхности загружающего устройства 4 подается снизу в слой семян и приводит его в псевдоожиженное состояние. Легкие, имеющие малую плотность и высокий коэффициент парусности частицы "всплывают". Тяжелые, плотные семена с гладкой поверхностью погружаются, захватываются гофрами и подаются в зону действия камеры разрежения 7. Здесь под совместным воздействием центробежной силы и воздушного потока они западают во впадины гофр и поднимаются в верхнюю часть цилиндра. В промежутке между кромками скатов питателя 1 семена, освобождаясь от силы присасывания, создаваемой камерой разрежения 6, сходят с цилиндрической поверхности. Очищающий валик 5 выталкивает застрявшие в отверстиях перфорации семена. Далее, двигаясь по скатам, через щелевидное выпускное отверстие семена падают на отражательную поверхность 2. После удара упругие семена перелетают переднюю кромку выгрузного устройства 3 и выводятся им, а менее упругие падают на слой семян и вместе с легкими частицами выводятся с торца цилиндра 4.

Использование: для очистки и сортирования семян по упругости и другим технологическим свойствам. Сущность изобретения: сепаратор содержит отражательную поверхность с установленным над ней питателем, размещенные во внутренней полости загружающего устройства в форме цилиндра с горизонтальной или наклонной осью и с захватывающими элементами на внутренней поверхности. Захватывающие элементы для предварительного разделения исходной смеси по одному или нескольким признакам делимости, отличных от упругости, перед подачей е на отражательную поверхность выполнены в виде сепарарирующе-захватывающих элементов или источников силового воздействия. Сепарирующе- захватывающие элементы могут быть выполнены в виде ячеек, игл, фрикционного покрытия, отверстий или бифилярной обмотки, а источники силового воздействия могут быть выполнены в виде пневмосистемы, электромагнита электродов либо их комбинаций. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Сепаратор, содержащий отражательную поверхность с установленным над ней питателем, размещенные во внутренней полости загружающего устройства в форме цилиндра с захватывающими элементами на внутренней поверхности, отличающийся тем, что он содержит выгрузное устройство для вывода упругих частиц, а захватывающие элементы на внутренней поверхности загружающего устройства для предварительного разделения исходной смеси по одному или нескольким признакам делимости, отличных от упругости, перед подачей ее на отражающую поверхность выполнены в виде сепарирующе-захватывающих элементов или источников силового воздействия. 2. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что сепарирующе-захватывающие элементы выполнены в виде ячеек. 3. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что сепарирующе-захватывающие элементы выполнены в виде покрытия из материала с высокими фрикционными свойствами. 4. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что сепарирующе-захватывающие элементы выполнены в виде игл. 5. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что сепарирующе-захватывающие элементы выполнены в виде отверстий во внутренней поверхности загружающего устройства. 6. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен пневмосистемой нагнетательного действия, а загружающее устройство выполнено в виде перфорированного цилиндра. 7. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен пневмосистемой всасывающего действия, а загружающее устройство выполнено в виде перфорированного цилиндра. 8. Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что сепарирующе-захватывающий элемент выполнен в виде бифилярной обмотки на внутренней поверхности загружающего устройства. 9. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность загружающего устройства заземлена или положительно заряжена, а во внутренней полости загружающего устройства установлены отрицательно заряженные электроды. 10. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен электромагнитом, установленным снаружи загружающего устройства, и смесительным шнеком с аппаратом дозировки порошка. 11. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что он содержит комбинацию сепарирующе-захватывающих элементов и/или источников силового воздействия.