Способ перемещения и переработки механических смесей с применением многофункционального вихревого технологического комплекса - МВТК, с использованием вихревого эффекта конфузора Российский патент 2023 года по МПК B04C7/00 

Описание патента на изобретение RU2800677C2

Способ предназначен для перемещения и переработки механических смесей с применением многофункционального вихревого технологического комплекса - МВТК, с использованием вихревого эффекта конфузора. Под переработкой механических смесей здесь подразумевается широкий круг технологических операций производимых над механическими смесями: от перемещения, шелушения и сепарации зернового материала до очищения, калибрования, сортировки руд полезных ископаемых.

Наиболее близкая, по теме изобретения, информация опубликована в патенте РФ №2302899 в Бюл. №20, 20.07.2007 году, о «Вихревом шелушителе зерновых материалов», выполняющем технологические операции: лущение; шелушение; обрушивание; полирование; удаление остей.

В патенте, следующим образом, описывается работа вихревого шелушителя зерновых материалов. При поступлении сжатого воздуха от компрессора, в тангенциальное сопло вихревого эжектора, движение воздушного потока происходит вдоль оси данного эжектора по спирали, из-за чего, на его оси образуется область низкого давления. В результате чего, зерно засасывается из питателя и попадает в область разрежения. Из-за неравенства давлений снаружи зерна, равному давлению в вихревом эжекторе, и под оболочкой зерна, происходит разрыв оболочки. Окончательное разделение ядра зерна и пленки завершается в камере циклонного аппарата, в которую поступает поток смеси зерна и воздуха. Ядро летит в бункер, а шелуха увлекается потоком воздуха через отвод в сетчатый мешок, который, как фильтр, задерживает шелуху и пропускает сквозь себя воздух. Чтобы зерновая масса более интенсивно поступала из лотка питателя в тангенциальное сопло вихревого эжектора, смонтирован подшипник с защитным кожухом от пыли и направляющий стержень.

К недостаткам можно отнести наличие питателя и диафрагмы, которая по определению является разъединительным элементом, и вмонтирована в стенку, разделяющий завихритель и питатель. Такой подход приводит к дополнительной технологической операции - загрузки питателя и означает в реальном исполнении, что не разряжение подводится к «бурту механической смеси», а, «как, бы, бурт механической смеси» подводится к разряжению. Смесь, после ее загрузки в питатель, движется по наклонному лотку, ускоряется устройством в составе стержня и подшипника, а, лишь потом, захватывается, разряжением, которое сформировалось в эжекторе и через диафрагму поступает в завихритель.

Предлагаемый способ имеет следующие отличия. В предлагаемой конструкции используется не диафрагма и питатель, а гибкий путепровод, подводящий разряжение от завихрителя непосредственно к бурту механической смеси, как шланг у пылесоса, что повышает технический результат в улучшении контакта рабочего органа с массой смеси подлежащей переработке, значительно комфортнее делает пространственное размещение оборудования в производственном процессе в целом. Исключены из состава оборудования диффузор, циклон, подшипник и направляющий стержень. После процесса закрутки смеси, в котором одновременно происходит разрыв оболочки от ядра зерна, закрученный поток направляется не в диффузор, а в вихревую трубу устройства, затем в вихревой сепаратор-конфузор, где происходит интенсивное, дальнейшее отделение оболочки от ядра. Вместо громоздкого циклонного аппарата и сетчатого мешка используются сепараторы-конфузоры, в которых происходит отделение ядер зерна, как более плотных частиц, от шелухи, не разделившихся частиц от примесей, затем, полезный материал, товарное зерно, крупа, шелуха и отходы собираются в приспособленные для них накопители. Для глубокой очистки, например, обособление нездоровых зерен, можно использовать несколько ступеней сепарации, не прерывая технологический процесс, что позволяет осуществить использование вихревого эффекта конфузора.

Предлагаемый настоящий способ переработки механических смесей является практическим применением физического процесса, описанного в изобретении авторов: Кузнецов В.И., Шариков О.А., Шариков М.О., патент на изобретение №2475310 опубл. 20.02.2013, Бюл. №5. «Способ разделения механических смесей на основе использования свойств вихревого потока и применения вихревого сепаратора-конфузора» [2]. Использование вихревого эффекта конфузора позволяет широко управлять вихревым технологическим процессом, а именно: из движущейся механической смеси формировать вихревой поток, менять его направление, использовать в технологических операциях по перемещению, комплексной переработке смесей, спрямлять вихревой поток и вновь его формировать. Вихревой эффект конфузора создает необходимые технические условия непрерывному технологическому процессу в переработке механических смесей. Предлагаемое, настоящее изобретение иллюстрирует эти широкие возможности.

Актуальнейшая задача повышение эффективности технологических процессов переработки механических смесей с применением вихревых потоков сводится к следующему: максимально эффективно использовать однажды сообщенную вихревому потоку энергию. В целях осуществления поставленной задачи предлагается настоящий способ перемещения и переработки механических смесей с использованием вихревого эффекта конфузора.

Раскрытие изобретения.

Само изобретение, в целом, базируется на двух новациях.

Первая новация - вихревой поток применяется для перемещения и переработки механических смесей с применением многофункционального вихревого технологического комплекса - МВТК с использованием вихревого эффекта конфузора. Суть этого эффекта заключается в том, что при движении закрученного потока механической смеси веществ в рабочей зоне сепаратора-конфузора, в конфузоре, формируется встречный вихрь, из частиц периферийного слоя основного закрученного потока обрабатываемой механической смеси, что иллюстрируется на фиг. 1 «Принципиальная схема формирования встречного вихря. Вихревой эффект конфузора».

Вторая новация это создание модульного многофункционального технологического комплекса (МВТК) в целом - как варианта реконфигурированной производственной системы (РПС) [3]. Сегодня автоматизация производственных процессов в перерабатывающих отраслях осуществляется по пути их агрегатирования или комбинирования. В целях роста производительности увеличивается мощность технологического оборудования, что неизбежно приводит к увеличению его габаритов, автоматизируется управление технологическими операциями, как основными так и вспомогательными, что в свою очередь усложняет оборудование, увеличивает затраты на его проектирование, изготовление и эксплуатацию. В предлагаемом изобретении применяется модульный путь развития технологического оборудования перерабатывающих отраслей, как варианта реконфигурированных производственных систем (РПС). Это возможно и необходимо на новой элементной базе вихревого оборудования, использующего «вихревой эффект конфузора».

Отличие предлагаемого способа переработки механической смеси заключается в целенаправленном создании и обеспечении физических и организационно-технических условий непрерывности технологического процесса.

Отличие предлагаемого способа переработки механической смеси, в том, что максимально используется модульность оборудования как основа непрерывности технологического процесса, что является важнейшим условием эффективности производственного процесса в целом.

Отличие предлагаемого способа переработки механической смеси заключается в использовании модулей с регулируемым углом наклона образующей сепаратора-конфузора, для повышения универсальности, многофункциональности МВТК, а также, качества переработки смесей.

Отличие предлагаемого способа переработки механической смеси заключается в том, что в процессе переработки применяется вихревой сепаратор-конфузор использующий вихревой эффект конфузора при обособлении ядер частиц материалов от примесей или шелухи.

Отличие предлагаемого способа перемещения и переработки механической смеси заключается в том, что в процессе перемещения смеси, подачи ее на технологические операции переработки в непрерывном процессе используется вихревой поток.

Описания функционирования принципиальных схем изобретения. Фиг. 1. «Принципиальная схема формирования встречного вихря в процессе вихревого эффекта конфузора».

Воздух от нагнетателя подается в тангенциальный завихритель, где формируется вихревой поток, с осевыми и периферийными слоями [1]. В осевых слоях создается необходимое разряжение, куда засасывается обрабатываемая механическая смесь, которая вместе с закрученным потоком, по вихревой трубе поступает в сепаратор-конфузор, в котором происходит обособление из смеси частиц нужного компонента. В процессе движения потока, возле наклонной стенки конфузора, частицы периферийного слоя, у которых скорость параллельна образующей конфузора, затормаживаются, образуется кольцо «заторможенных» частиц.

В пространстве конфузора, образованном задней стенкой конфузора в большем его основании, боковой стенкой, движущемся вихревым потоком и кольцом заторможенных частиц периферийного слоя, формируется область внешней среды, зона «Ф», в которой давление «Р1». Это давление обусловлено конструкторским решением для осуществления данного физического процесса. Оно меньше давления получаемого потоком в завихрителе от нагнетателя, «Р».. Вначале процесса оно равно атмосферному давлению или давлению окружающей среды, т.к. связано с ней через отводной канал. Область «Ф» - эта область пространства не является частью вихревого потока, а лишь средой, областью пространства, в котором движется вихревой поток. Вследствие данной разницы давлений, образуется перепад давления , под влиянием которого происходит формирование и дальнейшее движение встречного вихря вдоль расширяющейся стенки конфузора до отверстия «А» в ней для отводного путепровода. Под влиянием возникающего перепада давления, заторможенные частицы меняют направление своего движения на направление, противоположное основному вихрю, и, через отводное отверстие «А», по путепроводу поступают в накопитель обособленных частиц, а оставшаяся часть смеси через осевое отверстие в меньшем основании сепаратора-конфузора движется на дальнейшие технологические операции или по путепроводу в следующее технологическое звено.

Физический процесс «вихревой эффект конфузора» проявляется в том, что при движении закрученного потока механической смеси веществ в рабочей зоне сепаратора-конфузора из частиц периферийного слоя, наиболее плотных частиц потока, формируется встречный вихрь [2].

Фиг. 2. «Принципиальная схема «Способ перемещения и переработки механических смесей с применением многофункционального вихревого технологического комплекса - МВТК».

Сжатый воздух от нагнетателя подается тангенциально в завихритель (2) вихревой трубы первого сепаратора-конфузора (13) основной технологической линии. В завихрителе (2) воздух закручивается, в потоке формируются осевые и периферийные слои. Возле оси, образуется разряжение, которое подводится через штуцер (1), по гибкому путепроводу к бурту механической смеси, которая вовлекается в путепровод и перемещается в завихритель. Поступившая в завихритель смесь захватывается закрученным воздушным потоком и вместе с ним перемещается по вихревой трубе в первый сепаратор-конфузор (13) основной технологической линии. В сепараторе-конфузоре (13) наиболее плотные частицы смеси под действием центробежных сил движутся дальше от центра, к стенке конфузора, а менее плотные частицы, наоборот, группируются возле оси вращения закрученного потока. Таким образом, формируются осевые и периферийные слои потока в сепараторе-конфузоре [1]. При дальнейшем продвижении потока вдоль оси сепаратора-конфузора, при касании с наклонной стенкой конфузора, из частиц периферийного слоя образуется встречный вихрь. Встречный вихрь перемещается в направлении от меньшего основания в сторону большего основания конфузора. На пути своего движения вихрь встречает в стенке сепаратора-конфузора отверстие путепровода и перемещается по путепроводу в завихритель (11) первого конфузора (9) первой технологической линейки первого сепаратора-конфузора (13) основной технологической линии. В завихрителе (11) поступивший, тангенциально, поток закручивается вновь, где в нем формируются осевые и периферийные слои, затем, перемещается в сепаратор-конфузор (9). Из периферийных слоев формируется встречный вихрь, который по путепроводу перемещается в накопитель переработанной продукции (12).

Поступивший во второй по движению сепаратор-конфузор (7), вторая ступень, основной технологической линии, закрученный осевой поток из предыдущего сепаратора-конфузора (13) имеет осевые и периферийные слои. Периферийные слои при продвижении вперед, касаясь о наклонную стенку сепаратора-конфузора (7), образуют встречный вихрь, который по путепроводу (6) поступает в завихритель (3) первого сепаратора-конфузора (5) первой технологической линейки второго сепаратора-конфузора основной технологической линии, в котором вновь закручивается. От завихрителя (3) движущиеся слои в форме закрученного потока перемещаются в сепаратор-конфузор (5). Из периферийных слоев обособляется встречный вихрь, который по путепроводу перемещается в накопитель продукции (4), а осевые слои через осевое отверстие в меньшем основании сепаратора-конфузора (5) перемещаются в накопитель отходов. Оставшаяся часть потока, осевые слои сепаратора-конфузора (7) через осевое отверстие в меньшем основании сепаратора-конфузора перемещаются в накопитель отходов (8).

Оставшаяся часть потока, осевые и периферийные слои в сепараторе-конфузоре (9) перемещаются, через осевое отверстие в конфузоре, во второй сепаратор-конфузор (10) первой технологической линейки. Из наиболее плотных частиц периферийных слоев обособляется встречный вихрь, который по путепроводу перемещается в накопитель продукции (12), а оставшаяся часть и осевые слои через осевое отверстие в меньшем основании сепаратора-конфузора перемещаются в накопитель отходов или в следующее технологическое звено.

фиг. 3. «Принципиальная схема процесса шелушения зерна, очищения, обогащения частиц материалов смеси в вихревом потоке».

Процесс отделения оболочки зерна или пленки частиц компонентов смеси, используемый в осуществлении предлагаемого способа, иллюстрируется на фиг. 3. «Принципиальная схема процесса шелушения зерна, очищения, обогащения частиц материалов смеси в вихревом потоке», осуществляется в модуле «Вихревая труба завихрителя первого сепаратора-конфузора основной технологической линии».

При подаче сжатого воздуха от нагнетателя в тангенциальное сопло завихрителя (2) первого сепаратора-конфузора основной технологической линии (13), движение воздушного потока происходит вдоль оси завихрителя, по спирали, из-за чего на оси завихрителя образуется область низкого давления, в которую смесь, зерно, подлежащее переработки вовлекается, по путепроводу (1). Из-за неравенства давлений снаружи отдельного зерна, равному давлению в вихревой трубе завихрителя, с давлением под оболочкой зерна, или пленкой частицы, происходит разрыв оболочки. В вихревой трубе завихрителя производится, под действием центробежных сил, отделение ядер зерна, ядер частиц как наиболее плотных долей зерен и частиц материалов от скорлупы и пленки, формируются осевые и периферийные слои вихревого потока. Ядра зерен, шелуха, ядра частиц обрабатываемых материалов, разорванная оболочка, все вместе поступают в сепаратор-конфузор (13) основной технологической линии, в котором образуется встречный вихревой поток. Ядра зерен, ядра частиц материалов, как наиболее плотные, обособляются во встречный вихревой поток, отводятся по путепроводу в накопители готовых продуктов или в следующее технологическое звено.

Принцип разрыва оболочки зерновых материалов, из-за разности давлений, используется при обогащении материалов и руд полезных ископаемых. Руда полезных ископаемых является механической смесью частиц полезных материалов и слипшихся с ними частицами примесей, между которыми находятся частицы воздуха. Микро и макро объемы воздуха при соответствующем разряжении окружающей среды, являются фактором отделения частиц примесей от ядра частиц полезного материала.

Фиг. №4. «Принципиальная схема процесса перемещения смеси многофункциональным вихревым технологическим комплексом».

Предлагаемый способ только перемещения смеси иллюстрируется схемой на Фиг № 4. «Принципиальная схема процесса перемещения смеси многофункциональным вихревым технологическим комплексом».

Воздух от нагнетателя подается в тангенциальный завихритель (2), где формируется вихревой поток, с осевыми и периферийными слоями, вдоль оси завихрителя образуется разряжение, в которое по путепроводу (41) вовлекается перемещаемая смесь.

Перемещение материалов, возможно, осуществлять с применением МВТК без модулей сепарации, т.е., конфузоров - сепараторов, непосредственно от завихрителя по вихревой трубе (15), затем, шлангу, с надетым на него, при необходимости, выпрямителем (16) вихревого потока, в накопительную емкость для перемещаемой смеси (17). Выпрямитель вихревого потока, может представлять, из себя, профильный патрубок с многоугольным, 4-6-ти угольным, сечением.

Преимущество применения для перемещения механических смесей МВТК заключается в том, что вовлекаемая в путепроводы, перемещаемая смесь не поступает во внутренние полости всасывающих устройств, не касается поверхностей их движущихся частей, не подвергает эти устройства преждевременному износу или выходу из строя, что объективно присутствует при обычном, всасывающем пневмотранспортном оборудовании.

Фиг. 5. «Принципиальная схема устройства для регулирования угла наклона образующей боковой стенки сепаратора - конфузора ».

Процесс обособление частиц непосредственно зависит от физических и аэродинамических свойств частиц перерабатываемых материалов, от параметров вихревого потока, конструктивных характеристик сепаратора - конфузора, в частности, от угла наклона образующей боковой стенки конфузора. Для повышения многофункциональности МВТК, а также, качества переработки смесей применяются модули с регулируемым углом наклона образующей боковой стенки сепаратора - конфузора.

Вариант изготовления модуля сепаратора-конфузора с регулируемым углом наклона стенки конфузора представлен на Фиг. 5.

«Принципиальная схема устройства для регулирования угла наклона образующей боковой стенки сепаратора-конфузора».

Сепаратор-конфузор имеет разрез обечайки боковой стенки вдоль оси конуса. По линии разреза производится разъемное соединение внахлест обеих половин обечайки конуса. У большего основания конуса и у нижнего закрепляются втулки (24) для прохода шарнирных пальцев-фиксаторов с резьбой. С одной стороны пальцы закрепляются гайками фиксаторами (21), с другой стороны подвижными гайками и контргайками (20). Раздвижение и наоборот стягивание половин обечайки производится закручиванием подвижных гаек (27). Для исключения заклинивания в механизме регулирования угла применяется подвижной шарнир (22).

Производительность и качество технологических операций МВТК по перемещению и переработке материалов, дополнительно возможно, регулировать подводимым расходом сжатого воздуха, давлением на входе в тангенциальное сопло завихрителя основной технологической линии. Осуществление способа. Осуществляется «Способ перемещения и переработки механических смесей с применением многофункционального вихревого технологического комплекса - МВТК, с использованием вихревого эффекта конфузора» при изготовлении предложенной технологической схемы. Нагнетательное оборудование типовое, путепроводы, контрольно-измерительная аппаратура типовая, накопители, - все типовое. Новыми конструктивными и технологическими решениями в способе являются: торцевая крышка вихревой трубы завихрителя с эксцентрически расположенным отверстием для подсоединения гибкого путепровода; подвод непосредственно к бурту, обрабатываемой механической смеси, подобно пылесосу, максимального разряжения, сформированного в вихревой трубе завихрителя; новый образец сепаратора - конфузора, принцип работы которого основан на использовании вихревого эффекта конфузора; устройство регулирования угла наклона образующей боковой стенки конфузора, герметичные путепроводы для сбора отходов и отработанного воздуха. В комплексе нет движущихся частей, как таковых, все технологические звенья имеют простую конструкцию, технологичны в изготовлении, надежны в эксплуатации. Осуществление предлагаемых решений возможно в каждой механической мастерской. В настоящее время изготовлена действующая лабораторная модель.

Способ предназначен для перемещения и переработки механических смесей с применением многофункционального вихревого технологического комплекса - МВТК, с использованием вихревого эффекта конфузора. Под переработкой механических смесей здесь подразумевается неограниченный круг технологических операций производимых над механическими смесями. Способ найдет самое широкое применение во многих отраслях и сферах хозяйственной деятельности общества.

Предлагаемый способ не имеет в источниках информации об аналогах в мировой практике.

Описание чертежей.

Фиг. 1. «Принципиальная схема формирования встречного вихря. Вихревой эффект конфузора.»

01. Наиболее плотные периферийные, слои закрученного потока

02. Встречный вихревой поток.

03. Вихревая труба завихрителя.

04. Основной вихревой поток.

05. Осевые слои основного вихревого потока.

06. Периферийные слои основного вихревого потока.

07. Стенка конфузора

Фиг. 2. Принципиальная схема «Способ перемещения и переработки механических смесей с применением многофункционального вихревого технологического комплекса - МВТК».

1 - штуцер гибкого путепровода, для подвода разряжения к бурту смеси.

2 - завихритель первого сепаратора - конфузора основной технологической линии.

3 - завихритель первого сепаратора - конфузора первой технологической линейки.

4 - накопитель технологических переделов и готовой продукции.

5 - первый сепаратор - конфузор первой технологической линейки второго сепаратора - конфузора основной технологической линии

6.- путепровод к первому сепаратору - конфузору первой технологической линейки;

7.- второй сепаратор конфузор основной технологической линии;

8.- накопитель отходов основной технологической линии:

9.- первый сепаратор - конфузор первой технологической линейки;

10.- второй сепаратор - конфузор первой технологической линейки;

11.- завихритель первого конфузора первой технологической линейки;

12.- накопитель переработанной продукции;

13- первый сепаратор - конфузор основной технологической линии.

14 - механизм регулирования угла наклона образующей боковой стенки первого сепаратора - конфузора основной технологической линии;

Фиг. 3. «Принципиальная схема процесса шелушения зерна, дробления, очищения частиц материалов смеси в вихревом потоке».

31. Ядро зерна или неделимая доля частицы смеси.

32. Нижняя половина оболочки зерна или частицы.

33. Линия соединения частей оболочки зерна или частицы.

34. Верхняя половина оболочки зерна или частицы.

фиг. 4. «Принципиальная схема процесса перемещения смеси многофункциональным вихревым технологическим комплексом».

2. Завихритель первого сепаратора - конфузора основной технологической линии.

15. Вихревая труба модуля перемещения смесей.

16. Выпрямитель вихря.

17. Емкость - накопитель перемещенной смеси.

41. Путепровод

Фиг.5 «Принципиальная схема механизма регулирования угла

наклона образующей боковой стенки сепаратора - конфузора».

42. Шарнирный палец - фиксатор

20. Контргайка.

21. Гайка - фиксатор

22. Шарнир.

23. Накладка

24. Втулка.

25. Петля.

26. Линия перехода

27. Подвижная гайка.

Библиографический список

1. Кузнецов В.И. «Теория и расчет эффекта Ранка». Научное издание./ В.И. Кузнецов. - Омск: Изд-во. ОМГТУ, 1994. - 217 с.

2. Пат. 2475310 РФ, Способ разделения механических смесей на основе использования свойств вихревого потока и применения вихревого сепаратора - конфузора / В.И. Кузнецов, О.А. Шариков, М.О. Шариков; авторы: Виктор Иванович Кузнецов (RU), Олег Алексеевич Шариков (RU), Марат Олегович Шариков (RU); патентообладатели: Виктор Иванович Кузнецов (RU), Олег Алексеевич Шариков (RU), Марат Олегович Шариков (RU);. -№ 2010131618/05 ; заявл. 27.07.2010 ; опубл. 20.02.2013, Бюл. № 5.

3. Григоренко О.В., Ковалевский С.В. «Теоретические основы создания реконфигурируемых производственных систем»/ Научный вестник ДГМА, УДК 621.91. 002 № 2 (8Е), 2011 Стр. 233-237.

4. Кузнецов В.И., Шариков О.А. Некоторые предложения к варианту дифференциального уравнения физического процесса «вихревой эффект конфузора // Омский научный вестник. 2015. № 1 (137). С. 33-37.

Похожие патенты RU2800677C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕХАНИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВИХРЕВОГО КОМПЛЕКСА ГЛУБОКОЙ СЕПАРАЦИИ - ВКГС 2017
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Шариков Олег Алексеевич
RU2687923C1
Способ перемещения и переработки механических смесей с применением вихревого сепарирования с вихревым фильтром всасывающего оборудования с использованием вихревого эффекта конфузора 2022
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Шариков Олег Алексеевич
RU2788978C1
Вихревой способ комплексного очищения от механического загрязнения примесями поверхностных и донных слоев водных объектов с применением вихревых сепараторов (сепараторов-конфузоров, циклонов-конфузоров) 2018
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Шариков Олег Алексеевич
RU2688459C1
СПОСОБ ВИХРЕВОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МЕХАНИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ С ОДНОВРЕМЕННЫМ ОГРАЖДЕНИЕМ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НИХ ДВИЖУЩИХСЯ ПОТОКОВ МЕХАНИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ 2019
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Шариков Олег Алексеевич
  • Коломыцев Юрий Николаевич
RU2735307C1
СПОСОБ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИХРЕВОГО ЦИКЛОННОГО ПЫЛЕУЛАВЛИВАТЕЛЯ (ПЫЛЕСОСА) 2018
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Шариков Олег Алексеевич
RU2687918C1
Способ тушения огня с применением циклонного огнетушителя с использованием вихревого эффекта конфузора 2019
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Шариков Олег Алексеевич
RU2750195C1
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВОЙСТВ ВИХРЕВОГО ПОТОКА И ПРИМЕНЕНИЯ ВИХРЕВОГО СЕПАРАТОРА-КОНФУЗОРА 2010
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Шариков Олег Алексеевич
  • Шариков Марат Олегович
RU2475310C2
Способ тушения огня с применением вихревого пожарного ствола с образованием из частиц пламени огнетушащей смеси 2022
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Шариков Олег Алексеевич
RU2817055C1
ИНЕРЦИОННО-ВИХРЕВОЙ СЕПАРАТОР 2010
  • Ченцов Андрей Владимирович
  • Кузнецов Виктор Иванович
RU2467805C2
СЕПАРАТОР 2006
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Грехнёв Владимир Александрович
  • Шариков Олег Алексеевич
  • Шариков Марат Олегович
  • Романовская Мария Семеновна
RU2326740C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 800 677 C2

Реферат патента 2023 года Способ перемещения и переработки механических смесей с применением многофункционального вихревого технологического комплекса - МВТК, с использованием вихревого эффекта конфузора

Изобретение предназначено для перемещения и переработки механических смесей. Способ перемещения и переработки механических смесей с применением многофункционального вихревого технологического комплекса - МВТК с использованием вихревого эффекта конфузора заключается в том, что воздух от нагнетателя тангенциально поступает в завихритель вихревой трубы основной технологической линии, включающей не менее одного сепаратора-конфузора, не менее одной технологической линейки, состоящей из технологических ступеней вихревого оборудования, не менее чем из одной включающей завихрители, сепараторы-конфузоры, путепроводы, накопители, с применением которого производится переработка механических смесей с использованием вихревого эффекта конфузора за счет использования модульности вихревого оборудования, его инвариантности в количестве и последовательности расположения, осуществляется очищение, шелушение зерна, обогащение полезных материалов, сепарация, перемещение и накопление продуктов переработки механической смеси в необходимой концентрации в ней включаемых компонентов и разделения их на конкретные, используемые в практической деятельности материалы и полуфабрикаты; в транспортировании этих материалов и полуфабрикатов до мест упаковки для дальнейшей реализации или экологически безвредной утилизации. Технический результат: повышение эффективности технологических процессов переработки механических смесей с применением вихревых потоков с использованием вихревого эффекта конфузора. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула изобретения RU 2 800 677 C2

1. Способ перемещения и переработки механических смесей с применением многофункционального вихревого технологического комплекса – МВТК с использованием вихревого эффекта конфузора, заключающийся в том, что в обеспечение непрерывности производственного процесса в технологических операциях комплексом производится многоступенчатая многофункциональная переработка смеси, при этом воздух от нагнетателя поступает в тангенциальный завихритель вихревой трубы основной технологической линии, включающей не менее одного сепаратора-конфузора, не менее одной технологической линейки, содержащей не менее одного сепаратора-конфузора с завихрителем; причем в завихрителе основной технологической линии образуется вихревой поток с осевым разрежением, достаточным, чтобы по гибкому путепроводу вовлечь подлежащую переработке массу механической смеси, при этом образуется смешанный вихревой поток, в котором под действием центробежных и сил гравитации формируются осевой и периферийный слои, затем смешанный вихревой поток поступает в первый сепаратор-конфузор основной технологической линии, в котором из частиц периферийного слоя образуется встречный поступившему потоку вихрь, который перемещается вдоль боковой стенки сепаратора-конфузора в сторону большего его основания, в отверстие в стенке сепаратора-конфузора для отводного путепровода потока в завихритель первого сепаратора-конфузора первой технологической линейки первого сепаратора-конфузора основной технологической линии, причем в завихрителе формируется вихревой поток с осевым и периферийным слоями, который перемещается во второй по ходу движения потока сепаратор-конфузор первой технологической линейки основной технологической линии, поток образует новый вихревой поток, встречный поступившему, причем встречный вихревой поток движется вдоль боковой стенки сепаратора-конфузора, затем в отверстие в стенке для отвода обособившихся наиболее плотных частиц периферийного слоя по путепроводу в накопитель передела второй ступени сепарации, при этом оставшаяся часть вихревого потока, поступившего через осевое отверстие из первого сепаратора-конфузора основной технологической линии во второй по ходу движения потока сепаратор-конфузор – вторую ступень переработки смеси, продолжает вихревое движение в сепараторе, в потоке имеются осевой и периферийный слои, поток движется в осевое отверстие меньшего основания и одновременно в процессе движения частицы периферийного слоя образуют встречный поступившему в сепаратор-конфузор потоку новый вихревой поток, встречный вихревой поток движется вдоль боковой стенки второго сепаратора-конфузора основной технологической линии, далее поток закручивается в завихрителе, одновременно движется в сторону меньшего основания сепаратора-конфузора, а из частиц периферийного слоя потока одновременно образуется встречный поступившему в первый сепаратор-конфузор первой технологической линейки второго сепаратора-конфузора основной технологической линии новый вихревой поток, который движется вдоль боковой стенки в отверстие в стенке, далее в накопитель передела, готовой продукции или по путепроводу в следующее технологическое звено, причем оставшаяся часть вихревого потока, поступившего из первого сепаратора-конфузора основной технологической линии во второй сепаратор-конфузор, движется в осевое отверстие меньшего основания второго сепаратора-конфузора, затем в накопитель отходов или в следующее технологическое звено, при этом допускается регулирование угла наклона боковой стенки сепараторов-конфузоров.

2. Способ перемещения и переработки механических смесей по п. 1, отличающийся тем, что образованное в вихревой трубе завихрителя разрежение через эксцентричное отверстие в крышке вихревой трубы завихрителя основной технологической линии с помощью гибкого путепровода подводится к массе смеси, подлежащей перемещению или переработке, и вовлеченная в поток смесь одновременно с формированием смешанного вихревого потока, перемещаясь по путепроводам и технологическим звеньям, перемещается в технологическом процессе.

3. Способ перемещения и переработки механических смесей по п. 1, отличающийся тем, что образуется смешанный вихревой поток, перемещающийся вдоль оси завихрителя основной технологической линии в вихревую трубу, в котором под действием центробежных сил и сил гравитации формируется осевой и периферийный слой, при этом из-за неравенства давления снаружи частицы смеси потока, равного давлению в вихревой трубе завихрителя, и давления под оболочкой, пленкой, пленкой частицы, происходит разрыв оболочки, затем в вихревой трубе под действием центробежных сил и сил гравитации ядра частиц перерабатываемых материалов, как более плотные доли частиц, отделяются от оболочки и пленки, одновременно образуется смешанный вихревой поток с осевым и периферийным слоями, сформированный смешанный вихревой поток перемещается в первый сепаратор-конфузор основной технологической линии, в сепараторе-конфузоре из частиц периферийного слоя образуется вихревой поток, встречный поступившему потоку, причем встречный вихревой поток перемещается вдоль боковой стенки первого сепаратора-конфузора основной технологической линии в сторону его большего основания, в отверстие отводного путепровода в стенке сепаратора-конфузора для обособившихся частиц переработки передела смешанного потока, полуфабрикатов или путепровода перемещения в следующее технологическое звено, при этом оставшаяся часть поступившего потока в первый сепаратор-конфузор основной технологической линии движется в осевое отверстие меньшего основания сепаратора-конфузора, затем по путепроводам перемещается в накопители готовых продуктов, отходов или в следующее технологическое звено.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2800677C2

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕХАНИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВИХРЕВОГО КОМПЛЕКСА ГЛУБОКОЙ СЕПАРАЦИИ - ВКГС 2017
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Шариков Олег Алексеевич
RU2687923C1
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВОЙСТВ ВИХРЕВОГО ПОТОКА И ПРИМЕНЕНИЯ ВИХРЕВОГО СЕПАРАТОРА-КОНФУЗОРА 2010
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Шариков Олег Алексеевич
  • Шариков Марат Олегович
RU2475310C2
Циклон 1989
  • Дементьев Сергей Анатольевич
SU1681969A1
ВИХРЕВОЙ ШЕЛУШИТЕЛЬ ЗЕРНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 2004
  • Кузнецов Виктор Иванович
  • Макаров Владимир Вячеславович
  • Грязнов Сергей Васильевич
  • Клюстер Владимир Францевич
  • Чекусов Максим Сергеевич
  • Шариков Олег Алексеевич
RU2302899C2
КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ 1992
  • Красовицкий Ю.В.
  • Тройнин В.Е.
RU2094096C1
Гидроциклон 1985
  • Терновский Игорь Георгиевич
  • Кутепов Алексей Митрофанович
  • Гудочков Георгий Георгиевич
  • Баранов Дмитрий Анатольевич
  • Цыганов Лев Григорьевич
SU1327982A1
US 4289611 A1, 15.09.1981
US 3884660 A1, 20.05.1975.

RU 2 800 677 C2

Авторы

Кузнецов Виктор Иванович

Шариков Олег Алексеевич

Даты

2023-07-26Публикация

2021-11-02Подача