Электрический пневматический сепаратор Советский патент 1990 года по МПК B03C7/12 

35

40

Изобретение относится к технике для разделения сыпучих смесей на фракции по электрическим и аэродинамическим свойствам и предназначено для механизации очистки семян в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве, а также при послеуборочной подработке семян, в пищевой промышленности при сепарации круп .и продуктов размола, в горнрй промьшз- ленности при обогащении полезных ископаемых.

Цель изобретения - повышение эффективности сепарации разделяемого материала.

На чертеже изображен сепаратор, продольный разрез.

Электрический пневматический сепаратор вклточает аспирационную систему с вентилятором 1 и осадительной камерой 2, сообщенную с узлом зарядки разделяемого материала в виде вертикально установленного цилиндрического заземленного металлического электрода 3, коаксиально установленного внутри него полого цилиндрического элемента 4, скрепленньк в своей верхней части загрузочной воронкой 5 из диэлектрического материала и образующих между собой воздушный канал,

2Q и дополнительного электрода в виде металлических коронирующих игл с возможностью вертикального перемещения посредством диэлектрического штока 7, пропущенного через направляющие кольца 8, закрепленные внутри цилиндрического элемента 4, ограничитель 9 перемещения дополнительного электрода 6, установленный под дополнительным электродом 6 в нижней части заземленного цилиндрического электрода- 3, источник 10 высокого напряжения, один из выводов которого заземлен, а другой подсоединен к дополнительному электроду 6, и прнем-- ники 1 и 12 продуктов разделения.

Загрузочное приспособление сепаратора включает бункер 13 с вибро,- лотком 34, приводимым в действие: вибратором 15. Шток 7 в своей верхней части имеет ферромагнитный сердечник 16, взаимодействующий с электромагнитом не показан),. Нижнее направляющее кольцо 8 ограничивает перемещение штока 7 с дополнительным электродом 6 вверх.

Сепаратор снабжен полым диэлектрическим конусом 17 J расположенным под дополнительным электродом 6 соосно ему и соединенным с ним своей верщи45

50

160

ной. Дополнительный электрод 6 вьтол- нен с коронирующимн выступами, например иглами, направленными радиаль- но к оси сепаратора, а цилиндрический элемент 4, направляющие кольца 8 и ограничитель 9 перемещения дополнительного электрода 6 выполнены из диэлектрического материала.

В нижней части осадительной каме- ры 2 установлен съемный приемник 11 легкой фракции, а под воздушным каналом узла зарядки - приемник 12 тяжелой фракции.

Электрически пневматический сепаратор работает в двух характерных режимах.

Принудительная ориентация семян поперек направления воздушного потока обеспечивается следзлощим образом Включается вентилятор 1, который, всасывая воздух через нижнее отверстие заземленного электрода 3, создает вертикальный воздушный поток в .кольцевом канале, образованном элек- тродами 3 и 6 и цилиндрическим элементом 4. Затем,включается электромагнит, который втягивает ферромагнитный сердечник 16 штока 7 и устанавливает электрод 6 в верхнее поло- жение, ограниченное нижним кольцом 8, таким образом, чтобы хотя бы верхние металлические коронирующие иглы 6 перекрь вались нижней частью диэлектрического цилиндрического элемента 4

Высоковольтный ИСТОЧНИК: создает постоянное напряжение между металлическими иглами 6 и заземленным металлическим электродом 3. Величина приложенного напряжения такова, что ме- талличр-ские иглы 6 начинают корони- ровать и образуют объемньш заряд. За счет перекрытия части игл 6 ди- электрическ1Ф1 элементом 4, на внутренней стороне последнег О оседает часть зарядов, идуидах к заземленному электроду, и создается потенциал, близкий к потенциалу металлических игл.

Таким образом;. диэлектрический элемент 4 с сосгдни ш на нем зарядами начинает вьшолнять функцию не только диэлектрического барьера, резко повышающего пробивную прочность межэлектродного промежутка, но и элек- трода с потенциалом, близким к по- теициалу игл но не имеющего такта с эткми иглами. Другая часть

зарядов с коронирующих игл 6 оседает на диэлектрике конуса 17, который также приобретает потенциал, близкий потенциалу игл 6. Следова- тельно, в зоне разделения семян создается электрическое поле высокой напряженности, силовые линии которо преимущественно направлены поперек воздушного потока.

После включения вибратора 15 семена из бункера 13 по вибролотку 14 попадают в загрузочную воронку 5,про ходят через ее горловину, падануг сни по внутренней полости элемента 4, более равномерно рассеиваясь на диэлектрических кольцах 8, и,ударяясь о конус 17, выводятся в зону разделения с одновременным ориентированием своей длинной осью вдоль силовых линий электрического поля, где сепарируются воздушным потоком на две фракции.

Ориентированные семена, у которых сила тял;ести оказалась больше аэродинамической подъемной силы, падают в приемник 12, а остальные семена уносятся воздушным потоком в осадительную камеру 2 и попадают в приемнш II. На этом заканчивается процесс сепарации.

Второй режим с принудительной ориентацией семян вдоль направления воздушного потока получают следующим образом. Включают вентилятор и создают вертикальный воздушный поток в канале электросепаратора. Электромагнит в этом режиме не включают. Поэтому конус 17 под действием собственной массы опирается на диэлектрическую шпильку ограничителя 9, который ограничивает его Hii«Hee положение . В нижнем положении металлические иглы 6 расположены несколько ниже нижнего конца диэлектрического элемента 4. В отличие от первого режима высоковольтный источник подает на металлические электроды 3 и 6 переменное напряжение промьш1ленной частоты.

Металлические иглы 6 в этом режи-. ме за счет коронирования создают объемный заряд переменного знака, создавая переменный потенциал на диэлектрических элементе 4 и конусе 17, близкий по своему значению к по-; тенциалу металлических игл 6. За счет того, что напряжение переменное и дополнительный электрод находится

15

в нижнем положении, в зоне разделения создается электрическое поле с преимущественной ориентацией семян вдоль направления воздушного потока, но как и в первом режиме, с высокой пробивной прочностью,

. . Подача постоянного напряжения на электрод 6, находящийся в нижнем положении, не создает ориентации семян вдоль направления воздушного потока, но и подача переменного напряжения на этот электрод, находящийся в верх-- нем положении, также не дает требуемой ориентации.

Затем включается вибратор 15, которьй подает семена из бункера 13 в зону разделения ориентированным электрическим полем вдоль направления воздушного потока, где происходит их разделение на две фракции по аэродинамическим свойствам.

Третий контрольный ) режим с естественной промежуточной ориентацией семян получают при отключенном источнике высокого напряжения. В отсутствие электрического поля семена входят в зону разделения с естественной ориентацией, которая занимает промежуточное положение между принудитель- .,Q ными ориентациями вдоль и поперек направления воздушного потока Формула изобретения

Электрический пневматический сепаратор, йключающий аспирационную систему с вентилятором и осадительной амерой, сообщенную с узлом зарядки разделяемого материала, в виде вертй20

25

35

10

15

Q

0

5

5

кально установленного цилиндрического заземленного электрода, коаксиаль- но установленного внутри него полого цилиндрического элемента, скрепленных в своей верхней части загрузочной воронкой из диэлектрического материала и образующих между собой воздушньй .канал, и дополнительного электрода, .установленного под цилиндрическим элементом с возможностью вертикального перемещения посредством диэлектрического штока, пропущенного через направляющие кольца, закрепленные внутри цилиндрического элемента, ограничитель перемещения дополнительного электрода, установленный под дополнительным электродом в нижней части заземленного цилиндрического электрода, источник высокого напряжения, один из выводов которого заземлен, а другой подсоединен к дополнительному электроду, и прием- НИКИ продуктов разделения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации разделяемого материала, он снабжен полым диэлектрическим конусом, расположенным под дополнительным электродом соосно ему и соединенным с ним своей вершиной, дополнительный электрод выполнен с коронирующими выступами, направленными радиально к оси сепаратора, а цилиндрический элемент, направляющие кольца и ограничитель перемещения дополнительного электрода вьшолнены из диэлектричес- кого материала.

Изобретение относится к технике разделения сыпучих смесей на фракции по электрическим и аэродинамическим свойствам, предназначено для переработки семян и для сепарации продуктов размола в пищевой и горной отраслях промышленности. Цель - повышение эффективности сепарации разделяемого материала (РМ). Аспирационная система с вентилятором 1 и осадительной камерой 2 сообщается с узлом зарядки РМ в виде вертикально установленного цилиндрического заземленного электрода (Э) 3. Внутри Э 3 коаксиально установлен полый диэлектрический цилиндрический элемент (ЦЭ) 4. В верхней части Э 3 и ЦЭ 4 скреплены загрузочной воронкой 5 из диэлектрического материала и образуют между собой воздушный канал. Под ЦЭ 4 дополнительно установлен Э 6 с возможностью вертикального перемещения посредством диэлектрического штока 7. Последний пропущен через закрепленные внутри ЦЭ 4 направляющие диэлектрические кольца 8. Выполнен Э 6 с коронирующими выступами, направленными радиально к оси сепаратора. Под Э 6 в нижней части Э 3 установлен диэлектрический ограничитель 9 перемещения, который соединен с одним из выводов источника 10. Под камерой 2 и воздушным каналом узла зарядки размещены приемники 11, 12 продуктов разделения. Под Э 6 соосно ему расположен полый диэлектрический конус 17 и соединен с Э 6 своей вершиной. При перемещении Э 6 в верхнее положение при включенном электромагните и подаче на Э 6 постоянного напряжения происходит зарядка ЦЭ 4 и конуса 17. В результате образования электрического поля между ЦЭ 4 и Э 3 создается принудительная ориентация частиц РМ поперек направления воздушного потока. При выключенном электромагните и подаче на Э 6 переменного напряжения происходит принудительная ориентация частиц РМ вдоль направления воздушного потока. При этом РМ ориентируется вдоль электрического поля. Тяжелые частицы РМ попадают в приемник 12, легкие уносятся в приемник 11. 1 ил.