Гидравлический классификатор Советский патент 1989 года по МПК B03B5/28 B03B5/70 

Фог.1 9 8

7

1

Изобретение относится к пищевому, сельскохозяйственному машиностроению, и может быть использовано в пищевой, горнодобывающей промышленности и в области сельского хозяйства.

Цель изобретения - повышение точности классификации предметов по плотности при высокой производительности классификатора.

На фиг.1 изображен гидравлический классификатор, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - график зависимости между временем и пройденным расстоянием при свободном падении предметов.

Гидравлический классификатор включает лоток 1, загрузочное приспособление 2 классифицируемых предметов, наклонную решетчатую пластину 3, изогнутую в сторону дна лотка пластину 4, делитель 5, разгрузочное приспособление 6 для раздельного вывода предметов с различной плотностью, сборник предметов 7, заборную емкость 8, насос 9, напорную емкость 10. Лоток совместно с напорной емкостью 10 представляет собой единый желоб прямоугольного сечения, открытый сверху и в концеk На открытом конце лотка по всей его ширине установлен делитель 5.

14

Загрузочное приспособление классифицируемых предметов выполнено в виде сетчатого транспортера и жестко закреплено над загрузочным концом лотка.

Наклонная решетчатая пластина 3 выполнена из тонких прутков, параллельных стенкам лотка, и имеет устройство для регулирования ее положения по высоте и длине лотка и изменения угла ее наклона. Поперечные образующие пластины 3 параллельны дну лотка.

Изогнутая в сторону дна лотка решетчатая пластина 4 также выполнена из тонких прутков, параллельных стенкам лотка, и имеет профиль в виде плавной выпуклой кривой, у которой участок I - крутой, участок II - пологий, участок III - почти горизонтальный, параллельный дну лотка.

Делитель 5 представляет собой регулируемую по глубине и вдоль лотка пластину. Разгрузочное приспособление 6 состоит из решетчатых наклонны лотков разной длины.

10

,

15

2025 57102

Заборная емкость 8, насос 9 и напорная емкость 10, соединенные трубопроводами вместе с лотками 1 и приспособлением 6, представляют собой замкнутую систему поддержания ламинарного потока жидкости в лотке 1 равномерной глубины и постоянной скорости.

Гидравлический классификатор работает следующим образом.

Классифицируемые предметы разной плотности, расположенные на загрузочном приспособлении 2 вплотную друг к другу, в один слой, подаются со скоростью не более скорости жидкости в лотке и поочередно, с определенным интервалом dt, падают с кромки приспособления в воду. При движении их в воздухе по мере приближения к поверхности жидкости расстояние между падающими друг за другом предметами увеличивается по сравнению с их положением на загрузочном приспособлении 2.

Так при падении с высоты 500 мм между плодом томата диаметром 500 мм, коснувшимся поверхности жидкости, и следующим за ним плодом расстояние может достигнуть 250 мм (фиг.З), а скорость плода у поверхности жидкости достигает до 3 м/с.

Предмет с большой скоростью входит в жидкость, где частично гася скорость, соударяется с поверхностью наклонной решетчатой пластины 3 и отражается от нее в сторону изогнутой решетчатой пластины 4.

Рассредоточенное вертикальное прохождение предметов сквозь верхний слой жидкости позволяет этому слою жидкости сравнительно спокойно подходить к изогнутой пластине 4. Пройдя сквозь участок I изогнутой пластины 4, жидкость успокоится частично, а значительная длина изогнутой пластины 4 позволяет ей полностью успоко30

35

40

45

иться, и в зоне IV поток жидкости опять будет ламинарным и иметь постоянную скорость.

Отраженные от наклонной пластины 3 предметы с плотностью, меньшей или равной плоскости жидкости по траектории, близкой к горизонтальной, перемещаются к зоне II изогнутой пластины 4. При этом, скорость предметов и потока выравнивается, предметы опять начинают приближаться друг к другу как и в исходном положении на

загрузочном приспособлении 2. К концу изогнутой пластины 4 скорость все предметов становится равной скорости потока жидкости. Они подходят к еди- ной стартовой линии - кромке изогнутой пластины 4 и начинают всплывать под воздействием подъемной силы и ламинарного потока жидкости и, в зависимости от плотности, проходят над или под делителем, попадая на соответствующие лотки разгрузочного приспособления 6.

Для различных предметов с разными размерами характер траекторий всплы- тия может меняться, может быть также различный состав фракций, поэтому положение делителя 5 в потоке должно регулироваться по вертикали и по длине лотка относительно стартовой ли- нии - конца изогнутой пластины 4.

Предметы с плотностью, большей плотности жидкости, тонут, опускаются на дно лотка и потоком выносятся на соответствующий лоток разгрузочного приспособления 6.

i

В данных условиях траектория всплытия предметов описывается следующей формулой:

у . lnch(|s(.P.JL)p л pn m V где m - масса предмета; с х коэффициент лобового сопротивления предмета; s - площадь сечения предмета; . рх - плотность жидкости; f „ - плотность предмета скорость жидкости.

Как видно из формулы, характер траектории плодов также зависит от площади поперечного сечения предметов, т.е. от их размеров, поэтому, для точного разделения предметов, значительно отличающихся по размерам, их необходимо откалибровать перед по- дачей в гидравлический классификатор любым известным способом калибровки. Согласно кинограмм движения плодов в лотке и теоретических исследований всплытия плодов томата с индексом

формы i у, 1 (круглой формы) было найдено, что оптимальный режим классификации томатов достигается в том случае, когда место начала всплытия плодов из-под изогнутой пластины 4 было удалено от делителя 5 на расстоянии 300-400 мм и погружено в жидкость относительно делителя 5 на 60- 70 мм. Скорость воды 0,3 м/с.

При производительности 12 т/ч точность сортирования по красным плодам составляет 97,5%, общая точность сортирования 90,6%.

Формула изобретения

Гидравлический классификатор, включающий лоток с горизонтальным дном, загрузочным концом и открытым концом для выхода жидкости, загрузочное приспособление для подачи классифицируемых предметов, приспособление для поддержания потока с постоянным уровнем жидкости в поперечном сечении лотка, сообщенное с открытым и загрузочными концами лотка, разгрузочное приспособление для раздельного вывода предметов с различной плотностью, установленное на открытом конце лотка, изогнутую в сторону дна лотка пластину, расположенную между загрузочным и разгрузочным приспособлениями, поперечные образующие котодну лотка, о т л и- тем, что, с целью

рой параллельны чающийся

повышения точности классификации предметов по плотности при высокой производительности классификатора, о снабжен установленной с возможностью регулирования положения по высоте, длине лотка и наклону решетчатой ,пластиной с поперечными образующими, параллельными дну лотка и расположенной между загрузочным приспособлением и изогнутой в сторону дна лотка пластиной, при этом изогнутая пластина выполнена решетчатой, а загрузочное приспособление жестко закреплено над загрузочным концом лотка.

Фиг. 2

Изобретение относится к области пищевого и сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано в пищевой, сельскохозяйственной и горнодобывающей пром. Цель - повышение точности разделения предметов по плотности при высокой производительности. В лотке (Л) 1 гидравлического классификатора установлена наклонная решетчатая пластина (П) 3 и изогнутая решетчатая П 4. Место установки П 3 регулируется по высоте и по длине Л 1. Поперечное сечение П 3 имеет образующие, параллельные дну Л 1. На открытом конце Л 1 имеется разгрузочное приспособление 6. Классифицируемые предметы загрузочным приспособлением 2, жестко закрепленным над загрузочным концом Л 1, подаются в Л 1. Отражаясь от наклонной решетчатой П 3 постоянным потоком жидкости классифицируемые предметы выносятся под изогнутую П 4. К концу изогнутой П 4 скорость разделяемых предметов выравнивается. Они начинают всплывать при равных начальных условиях под действием вертикальной подъемной силы и горизонтальной силы потока. В зависимости от плотности, траектории разделяемых предметов различны. Они попадают на разные Л разгрузочного приспособления 6, а затем в сборники различных фракций. 2 ил.

Фиг.Ъ