Способ сепарации сыпучей смеси в текучей среде и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК B07B4/02 

1

СП

о

1С

00

3 . 1502137 материал, предварительно ориентированный по одному из характерных размеров , например, по длине, с ВЛ 3 по желобам 4 поступает в желоба НП 6. , На разгрузочном торце НП 6 материал попадает под воздействие однородной по структуре воздушной струи из С 9. Воздействие струи осуществляют на начальном участке ее структуры под to углом к НП 6. Частицы материала приобретают от струи воздуха одинаковое

количество движения,равное произведению массы вытекающего из С 9 воздуха на его скорость. Т.к. масса частиц различна, а количество движения, дополнительно полученное от струй воздуха в расчете на их погонную массу одинаково, то скорость частиц и угол отклонения их при сходе с НП 6 бу- дут различны, что обеспечивает различные траектории полета, 2 с.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам воздушной сепарации и может быть использовано в пищевой, химической и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности разделения частиц за счет оптимизации аэродинамического режима. Устройство, реализующее способ, включает вибролоток (ВЛ) 3 с желобами 4, наклонную поверхность (НП) 6 с желобами, в торцевой разгрузочной части которой выполнены отверстия. К отверстиям примыкают сопла (С) 9, установленные под углом к НП 6. Продольные оси желобов ВЛ 3 и НП 6 расположены в одной вертикальной плоскости. Под торцевой разгрузочной частью НП 6 установлены сборники 11 готовых фракций. Над ВЛ 3 установлен бункер 1 для подачи исходного материала на НП 6. Для подвода воздуха к С 9 предусмотрен коллектор 8. Исходный материал, предварительно ориентированный по одному из характерных размеров, например по длине, с ВЛ 3 по желобам 4 поступает в желоба НП 6. На разгрузочном торце НП 6 материал попадает под воздействие однородной по структуре воздушной струи из С 9. Воздействие струи осуществляют на начальном участке ее структуры под углом к НП 6. Частицы материала приобретают от струи воздуха одинаковое количество движения, равное произведению массы вытекающего из С 9 воздуха на его скорость. Т.к. масса частиц различна, а количество движения, дополнительно полученное от струй воздуха в расчете на их погонную массу одинаково, то скорость частиц и угол отклонения их при сходе с НП 6 будут различны, что обеспечивает различные траектории полета. 2 п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам воздушной (жидкостной) сепарации ьшучих материалов, например зерна,

и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях про- мьшшенности,а также в сельском хозяйстве для подготовки семян к посеву и для : селекционных целей.

Цепь изобретения - повьшение точности разделения частиц за счет оптимизации аэродинамического режима.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; иа фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; ни фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - схема пневмопривода лотка.

Устройство для осуществления способа содержит бункер 1 с заслонкой 2, вибролоток 3 с желобами 4, пружину 5, наклонную поверхность 6 с желобами 7, коллектор 8 для подачи воздуха с соплами 9 и штуцером 10, приемники 11 фракций. У разгрузочного торца поверхности 6 выполнены отверстия 12. Продольные оси желобов 4 и 7 расположены в одной вертикальной плоскости. Выходное сечение каждого сопла 9 примыкает к отверстиям 2, а сопла установлены с тыльной стороны наклонной поверхности 6 под углом к ней, близким:к 90.Наклонная поверхность установлена под углом 70-80° к горизонту.

Привод вибролотка может быть выполнен в виде высокочастотного пневматического генератора, содержащего одномембранный элемент 13 со штоком 14, камерами 15 (глухой) и 16 (атмосферной), мембраной 17. Шток 14 связан с лотком 3. В состав пневматического генератора входит также

струйный логический элемент 18 типа ИЛИ-НЕ-ИЛИ с выходами НЕ-ИОД 19 и

ИЛИ 20, связанный с атмосферой,

входами 21 и 22 и каналом 23 соединенный через редуктор 24 давления с источником 25 питания, регулируемая емкость 26, регулируемый обратный клапан 27 с входной 28 и выходной 29 камерами, штуцерами 30 и 31, заслонкой 32 в виде резинового пятачка, соплом 33 в виде полого цилиндра, мембраной 34, пружиной 35,

штоком с рукояткой 36, а также штуцер 37 камеры 15.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно осуществляют ориентирование частиц по одному признаку, например длине. Данные операции могут осуществляться различными dno- собами. Далее индивидуальные частицы сбрасьшаются на наклонную поверхность, сохраняя ориентацию, полученную ими в желобах лотка.

Скользя по желобам наклонной поверхности, частицы приобретают движение, близкое к свободному падению

Благодаря малой длине и углу наклона поверхности большему чем угол трения частиц, последние практически продолжают движение с одинаковой скоростью. На выходе желобов наклонной

поверхности частицы попадают под воздействие воздушных струй. Воздушная струя подводится с тыльной стороны наклонной поверхности (струя проходит через наклонную поверхность

и уходит за ее пределы). Воздействие струи на частицу ocyщecтвляetcя кратковременно только в момент нахождения ее нда струей. Первоначально частица соприкасается со срезом сопла.

51

совмещенного с лицевой поверхностью наклонной плоскостн, а затем отрывается от поверхности и покидает и поверхность, и зону действия струи. Причем воздействие струи на частицу осуществляется на начальном участке ее структуры, где скорость течения воздуха постоянна, а это повышает точность сепарации.

Струя расположена под углом к наклонной поверхности, так как этим обеспечивается воздействие воздушной струи на частицу на начальном участке структуры струи, где скорость те- чения постоянна. Под действием воздушной струи материал разделяется на фракции.

Сьшучая смесь загружается в бункер 1. Между заслонкой 2 и лотком 3 уста- навливается зазор, близкий к толщине частиц смеси или в соответствии с заданной производительностью. Подает ся воздух в коллектор 8 и к редуктору 24. Лоток 3 начинает колебаться (ра диально). Колебания лотка 3 осуществляются следующим образом. Воздух от источника 25 через редуктор давления 24 поступает в канал 23 питания струйного логического элемента 18. Из ка- нала 23 питания воздух поступает в выходной канал НЕ-ИЛИ 19 и далее через связанные с ним штуцеры 37 и 30 соответственно в глухую камеру 15 одномембранного элемента 13 и входную камеру 28 регулируемого обратного клапана 27. Воздух заполняет камеры 15 и 28 до тех пор, пока мембрана 34 сожмет пружину 35. При отклонении мембраны 34 сопло 33 отходит от заслонки 32, воздух через сопло выходит в камеру 29 и далее через штуцер 31 и оегулируемую пневмоем- кость 26 подается на вход 21 элемента 18, после чего воздух из пита- ющего сопла отклоняется в канал ИЛИ 20 и выходит в атмосферу.

Когда в камере 15 идет накачка воздуха, мембрана 17 через шток 14 отклоняет лоток 3 вверх, растягивая пружину 5. При стравливании воздуха через выход - канал 20 в атмосферу давление в камере 15 падает и лоток 3 под действием пружины 5 возвращается в исходное положение. С паде- нием давления в камере 28 регулиру емого клапана 27 пружина 35 через мембрану 34 возвращет сопло 33 в положение, когда срез последнего пере

Q

5

0 5 о Q с

0 5

5

376

крывается заслонкой 32. Прекращается пидача воздуха в управляющий канал - вход 21, и воздух из канала 23 поступает на выход НЕ-ИПИ 19 и в связанные с ним камеры 15-28. Далее колебания лотка повторяются в описанной последовательности.

Частота и амплитуда колебаний лотка регулируются с помощью емкости 26 и сжатия пружины 35 штоком с рукоятком 36, а также изменением давления питания редуктором 24.

Изменение режимов работЪ лотка позй сляет расслаивать смесь, распределять ее по желобам и поштучно в ориентированном виде, например длинной осью по направлению подачи, подавать ее в желоба 7 наклонной поверхности 6. Режим работы лотка (определенная частота колебаний и амплитуда) обеспечивает движение частиц смеси с постоянной скоростью.

Отдельные частицы сбрасываются в желоба 7 наклонной поверхности 6, сохраняя ориентацию, полученную ими в желобах 4 лотка 3. В желобах 7 частицы скользят по их дну, приобретая движение, близкое к свободному падению. Благодаря малой длине и углу наклона поверхности 6 большему чем угол трения частиц, последние практически продолжают движение с одинаковой скоростью.Проходя над струями сопел 9, частицы плавно отрываются от наклонной поверхности под действием реакций этих струй. Отрыв частиц от дна желобов происходит без нарушения их первоначальной ориентации.

Благодаря малым размерам и поперечным сечениям струй воздуха в сравнении с аналогичными параметрами частиц последним на погонную массу сообщается количество движения-. Частицы, получив различную скорость и угол отклонения после воздействия струй, продолжают свободный полет вне действия струй, т.е. в невозмущеннпм потоке и оседают в приемниках 11 фракций. Наиболее тяжелые или плотные оседают в первом приемнике фракций, расположенном ближе к соплам, а наиболее легкие и менее плотные - в самом удаленном приемнике.

Предлагаемие способ и устройство позволяют обеспечить более четкое

разделение сепарируемого материала н фракции по массе или плотности. Устройство опробировано при сепарации семян различных сельскохозяйственных культур (риса, подсолнечника, свеклы, овошных) Формула изобретения

I . Способ сепарации сыпучей смеси в текучей среде, включающий подачу частиц с одинаковой скоростью на наклонную поверхность, воздействие на них струями воздуха и вывод готовых фракций, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности разделения частиц за счет оптимизации аэродинамического режима, частицы перед подачей на наклонную поверхность ориентируют по одному из характерных размеров,а воздействие на материал осуществляют однородной по структуре струей воздуха при сходе частиц с.наклонной поверхности 1под углом к ней.

,

Фие.2

в-8

фуеЛ

0 наклонной поверхности вьтолнены отверстия, а сопла для подачи воздушного потока установлены под углом к наклонной поверхности и примыкают к отверстиям.

Фие.З

13 5 Щ

Фиг. 5