Способ сепарации зерновых смесей и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК B07B4/08 

Изобретение относится к технике разделения сыпучих материалов в воздушных потоках и может быть исполь- зовано в сельском хозяйстве для сортировки и очистки зерна, а также может применяться в горной, пищевой, химической и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение эффективности сепарации за чсчет оптимизации аэродинамического режима.

На фиг. 1 представлено устройство общий вид; на фиг. 2 - то же, вид

сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2 (поле скоростей воздушного потока); на фиг. 4 - перфорированный диск, вид сверху; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - кривые за- висимости эффективности разделения от производительности; на фиг. 7 - кривые зависимости эффективности разделения от производительности при вращающемся и постоянном воздушном потоке.

Устройство содержит загрузочный бункер 1, под которым на валу 2 установлен перфорированный диск 3 с радиальными лопатками 4. На диске 3 горизонтально закреплены перфорированные диски 5 (например, два) с радиальными лопатками и с центральными отверстиями 6. Ниже диска 3 на валу 2 закреплена перфорированная дисковая воздухораспределительная решетка 7, живое сечение которой уменьшается от центра ее к периферии. Под решеткой 7 на валу 2 закреплено колесо вентилятора 8 и кожух 9 колеса вентилятора

5

о 5

п

5

Вал 2 приводится во вращательное движение при помощи шкива 10 и электродвигателя 11. Соосно с валом 2 установлены цилиндрические лотки 12 и кольцевые приемники 13 фракций.

Устройство для осуществления предлагаемого способа работает следующим образом.

Исходная зерновая смесь из бункера 1 попадает в скоростное воздушное поле, форма которого в сечении А-А парабола, тяжелые частицы, попадая в воздушный поток, не отклоняются им и попадают на диск 3. Более легкие частицы в воздушном потоке перераспределяются и попадают,соответственно, на диски 5, причем на самом верхнем диске 5 окажутся наиболее легкие частицы. Разделенные частицы с дисков 3 и 5 при помощи радиальных лопаток 4 попадают в цилиндрические лотки 12, откуда - в кольцевые приемники 13 фракций. Вентилятор 8 создает воздушный поток, который проходит сквозь воздухораспределяющую решетку 7 и принимает форму параболы.

Разделение зерновых смесей в воздушном потоке, имеющим форму параболы, позволяет частицам при прохождении сквозь воздушный поток распределяться концентрично уже в самом воздушном потоке в зависимости от их физических свойств, т.е. при предлагаемом способе воздушный поток не уносит определенный класс частиц (выделяемых), а только перераспределяет их по физическим свойствам.

Частицы разделенного материала из воздушного потока выводятся за счет центробежных сил.

Закручивание воздушного потока, имеющего форму параболы, приводит к эффективному перераспределению легки частиц по площади воздушного потока, а также к интенсивному выделению более легких частиц из основного потока зерна (более тяжелых частиц) из-з того, что легкие частицы отклоняются вращающимся воздушным потоком сильнее, чем тяжелые. Это еще вызвано тем, что скорость воздушного потока в зоне выделения тяжелых частиц вы- чем в зоне выделения легких. Кроше ,

ме того, основная масса легких частиц на начальных этапах сепарации попадает сразу дальше от оси вращения (оси симметрии параболы), а поэтому они имеют и больший радиус закручивания, что приводит к их более высокой эффективности выделения без уноса легкими частицами тяжелых. Таким образом, придание воздушному потоку формы параболы и его закручивание приводит к интенсивному разделению материала на классы путем активного перераспределения частиц в воздушном потоке (легкие частицы поэтапно проходят воздушный поток с разными скоростями от оси вращения к периферии) и к уменьшению вредного воздействия экранирующего эффекта на

процесс сепарации„

С целью определения технологических возможностей предлагаемого способа и устройства для его осуществления по сравнению с известным приводят сравнительные испытания на лабораторном образце устройства.

Испытания образцов проводят на зерновом ворохе пшеницы Мироновская- 808. Эффективность процесса оценивают полнотой выделения легких примесей согласно с известными методиками.

Анализ зависимости эффективности разделения Е (выделения легких примесей) от производительности Q показывает, что при одной и той же эффективности разделения, производительность предлагаемого способа в среднем в 1,3...1,6 раза выше, чем известного (фиг. 6). Причем с увеличением производительности разница в эффективнос- тях разделения в предлагаемом и известном способах значительно увели

6325156

чивается Это говорит о TOMS что при высоких производительностях использование предлагаемого способа является - наиболее целесообразным.

Также дополнительно исследуют влияние вращения воздушного потока на эффективность разделения при разных производительностях. Как показали Ю результаты испытаний макетного образ-- ца, эффективность разделения F при вращающемся воздушном потоке в среднем на 0,05...0,1 выше,чем при постоянном воздушном потоке (не вращающем- 15 ся, фиг. 7). Производительность при постоянном значении эффективности разделения при вращающемся воздушном потоке выше в среднем в 1,7 раза, чем при постоянном воздушном потоке.

20

Формула из обретения

1 . Способ сепарации зерновых смесей, включающий подачу материала в

вертикальный воздушный поток, разделение материала по аэродинамическим свойствам в вертикальном воздушном потоке переменной интенсивности, сбор готовых фракций, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности сепарации за счет оптимизации аэродинамического режима, вертикальному воздушному потоку придают параболическую форму и одновременно закручивают его относительно оси симметрии параболы, на вершине которой скорость воздушного потока устанавливают максимальной, а к пе.- риферии параболы скорость воздушного потока устанавливают близкой к 0.

2. Устройство для сепарации зерновых смесей, включающее разгрузочное приспособление, установленное над 5 набором горизонтально установленных друг над другом на вертикальном валу с возможностью вращения дисков с радиальными лопатками, все диски, кроме нижнего, выполнены с центральными отверстиями, диаметр которых увеличивается снизу вверх, и кольцевые приемники готовых фракций, расположенные коаксиально дискам, отличающееся тем, что устройство снабжено воздухораспределительной решеткой, установленной с возможностью вращения под дисками, живое сечение которой уменьшается от центра ее к периферии, и вентилятором,

0

установленным под воздухораспределительной решеткой,причем диски выполнены перфорированными, а их внешний диаметр увеличивается снизу вверх.

5

16325158

3. Устройство по п. 2, о т л ичающееся тем, что диски, воз духораспределительная решетка и вен тилятор установлены на одном валу.

и,г.2

А-А

после скоростей Воздушного потони

чающееся тем, что диски, воздухораспределительная решетка и вентилятор установлены на одном валу.

Изобретение относится к технике разделения сыпучих материалов в воздушном потоке и м.б. использовано в сельском хозяйстве для сортировки и очистки зерна, а также применяться в горной, пищевой, химической и др. отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение эффективнос

А

Фиг.З

V

5-Ј

0,7

ОМ 0,2

ОМ0.6О.В

Фиг. 6

Яя.У

H#.f

1 Q.-f

0.2 ОД 0,6 0.8

Фиг.7

1 л J2.

и и