Диэлектрический сепаратор Советский патент 1992 года по МПК B03C7/12 

Изобретение относится к электросепари- рующим устройствам для разделения сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве для разделения семенных смесей по формуле и свойствам поверхности.

Известен диэлектрический сепаратор, включающий загрузочный бункер, рабочий орган в виде прямой призмы, на поверхности которого уложена бифилярная обмотка, диск с зубчатыми секторами, приемник семян, очищающую щетку и источник питания.

Недостатками известного сепаратора являются низкая производительность и эффективность процесса разделения сыпучих материалов.

Наиболее близким к предлагаемому является диэлектрический сепаратор, включающий питатель, расположенный под ним рабочий орган роторного типа, коллектор с токосъемниками, приемники продуктов разделения, отводящий лоток, установленный внутри рабочего органа, механизм фиксации углового смещения дисков.

Недостатком данного устройства является низкая полнота разделения частиц по форме и свойствам поверхности семян.

Цель изобретения - повышение качества разделения частиц по форме и свойствам поверхности за счет достижения 100%-ной ориентации частиц бочкообразной формы на поверхности бифилярных обмоток в зоне ориентации.

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор снабжен дополнительными пластинами из диэлектрического материала с дополнительной системой электродов чередующейся полярности, установленными

друг за другом по периметру дисков без зазора между концами каждой предыдущей и началом каждой последующей с основными пластинами, дополнительным коллектором, установленным неподвижно под питателем с торца рабочего органа перед токопроводящими секторами основного коллектора, и двумя дополнительными источниками высокого напряжения, один из

которых подключен к электродам дополнительной системы электродов посредством дополнительного коллектора, а другой подключен к электродам основной системы электродов посредством первого по ходу

вращения рабочего органа токопроводящего сектора основного коллектора.

На фиг. 1 схематично изображен диэлектрический сепаратор, вид сбоку; на фиг. 2 - дополнительная обмотка (а) и вид поверхности(б).

Диэлектрический сепаратор состоит из расположенного под питателем 1 рабочего органа роторного типа 2 с горизонтальным валом 3, на котором закреплены два соосных изоляционных диска А и пластины 5 из диэлектрического материала с системой электродов 6 чередующейся полярности, механизма изменения и фиксации угла наклона пластин (не показано), дополнительных пластин 7 из диэлектрического материала с до- полнительной обмотки 8, делителя 9, подвижных роликов 10 для запитывания основной обмотки б, подвижных роликов 11 для запитывания дополнительной обмотки 8, неподвижного (основного ленточного коллектора 12 и дополнительного неподвижного ленточного коллектора 13, приемников 14 продуктов разделения и источников высокого напряжения (не показано).

Поверхность дополнительных пластин 7 может быть выполнена рельефной; с зубчатыми или криволинейными пазами с различной глубиной, радиусом кривизны и шагом, которые выбираются в зависимости от вида сепарируемого материала.

Неподвижный (основной) ленточный коллектор после первого по ходу вращения рабочего органа токопроводящего сектора имеет диэлектрическую вставку 15. Дополнительная обмотка 8 состоит из электродов 16 чередующейся полярности.

Диэлектрический сепаратор работает следующим образом.

Разделяемая смесь поступает из питателя 1 на поверхность дополнительной обмотки 8, где происходит притягивание и ориентация бочкообразных частиц осью вдоль электродов 16 дополнительной обмотки 8 (напряженность электрического поля, созданная электродами 16 дополнительной обмотки - EOI) Далее в ходе вращения рабочего органа 2 сориентированные частицы поступают на поверхность основной обмотки 6, уложенной на диэлектрических пластинах 5. При этом часть бочкообразных частиц может изменить свою ориентацию относительно электродов основной обмотки 6. Для устранения данного эффекта бочкообразные частицы подвергаются дополнительной ориентации за счет воздействия на них в зоне ориентации неоднородного электрического поля с напряженностью Ео2, a EOI SEo2 Ер (где EOI -напряженность электрического поля, создаваемая дополнительной обмоткой; Еоа - напряженность электрического поля, создаваемая основной обмоткой в зоне ориентации; Ер - напряженность электрического поля, создаваемого основной обмоткой в зоне разделения).

Затем разделенная смесь поступает в зону разделения, где происходит разделение частиц по их фрикционным и электрофизическим свойствам. Частицы смеси, имеющие уплощенную форму и шероховатую поверхность за счет электрической силы и силы трения сильнее притягиваются к поверхности основной обмотки 6, в то время, как бочкообразные частицы смеси, соо- риентированные поперек направления вращения рабочего органа 2 за счет снижения коэффициента трения о поверхность обмотки 6, а следовательно, и электрической силы, слабо удерживаются на поверхности последней. Вследствие вращения рабочего органа 2 изменяется угол наклона диэлектрических пластин 5 и происходит разделение смеси. Частицы бочкообразной формы скатываются с .поверхности основной обмотки 6 и попадают в фракцию I приемника

продуктов 14 разделения. Частицы плоской формы под действием большей по величине электрической силы разделяются над фракцией И приемника 14 разделения продуктов. 5 Угол наклона делителя 9 изменяется в зависимости от вида разделяемой смеси.

Питание дополнительной обмотки 8 осу- ществляется через дополнительный коллектор 13, установленный на подвижных роликах0 11 от первого дополнительного источника высокого напряжения. Дополнительный коллектор 13 установлен с возможностью углового перемещения в зависимости от вида сепарируемого материала.

5 Подача высокого напряжения на основную обмотку 6 в зоне ориентации бочкообразных частиц осуществляется через первый по ходу вращения рабочего органа 2 токопроводящего сектора основного кол0 лектора 12, а ее питание осуществляется от второго дополнительного источника высокого напряжения,-кроме того коллектор 12 установлен с возможностью углового перемещения в зависимости от вида разделяе5 мой смеси (формы и свойств поверхности и размеров частиц).

Зона ориентации представляет собой участок, питание которого осуществляется через дополнительный коллектор 13 и пер0 вого по ходу вращения рабочего органа 2 токопроводящего сектора 17 основного коллектора 12.

Снабжением рабочего органа 2 сепаратора дополнительными пластинами из диэлек5 трического материала с дополнительной системой 8 электродов чередующейся полярности, установленными друг за другом по периметру дисков 4 без зазора между концом предыдущей и началом каждой после0 дующей с основными пластинами 5 достигается то, что при подаче высокого напряжения на дополнительную обмотку 8- бочкообразные частицы притягиваются и ориентируются на поверхности последней,

5 что, в свою очередь, позволяет снизить электрическую силу, удерживающую данные части на поверхности основной обмотки 6, вследствие чего значительно снижается угол с/с. гыаания бочкообразных частиц в зо0 не разделения, а это приводит к повышению качествь разделения компонентов смеси.

Снабжением сепаратора дополнительным неподвижным коллектором 3, установленным неподвижно под питателем с торца

5 рабочего органа 2 перед токопроводящими секторами основного коллектора 12 и двумя дополнительными источниками высокого напряжения, один из которых подключен к электродам дополнительной обмотки 8 посредством дополнительного коллектора 13,

а другой подключен к электродам основной обмотки б посредством первого по ходу вращения рабочего органа 2 токопроводящего сектора 17 основного коллектора 12 достигается 100%-ная ориентация бочкообразных 5 частиц в зоне ориентации за счет двукратной ориентации последних перед поступлением их в зону разделения, обеспечение создания различных напряженности элект- рического поля в зонах ориентации и разде- 10 ения, с возможностью изменения зоны риентации для качественного разделения различных смесей на составляющие ее компоненты.

Диэлектрическая вставка 15 позволяет 15 производить запитывание первого по ходу вращения рабочего органа 2 токопроводящего сектора 17 основного коллектора 12 от второго дополнительного источника высокого напряжения, а остальные токопроводя- 20 щие сектора основного коллектора 12 запитываются от основного источника высокого напряжения, что позволяет создавать различные напряженности электрического поля в оне вторичной ориентации семян и зоне их 25 разделения.

Разница в создаваемых напряженно- стях в зонах ориентации и разделения зависит от состава разделяемой смеси, а также исходя из того, что для ориентации частиц 30 необходимо создавать напряженность электрического поля (Eoi, Ј02), большую по величине, чем в зоне разделения Ер и, кроме того, после достигнутого эффекта (ориентации бочкообразных частиц на поверхностях 35 основной б и дополнительной 8 обмотках) в зоне ориентации нет необходимости создавать высокую напряженность электрического поля в зоне разделения, так как достигнутое таким образом различие по углу скатывания 40 между уплощенными и бочкообразными частицами достаточно для качественного разделения последних на фракции.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить качество. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Диэлектрический сепаратор, включающий размещенный под питателем рабочий орган роторного типа с горизонтальным валом, на котором закреплены два соосных изоляционных диска и пластины из диэлектрического материала с системой электродов чередующейся полярности, установленные друг за другом по периметру дисков с возможностью изменения и фиксации угла наклона, источник высокого напряжения для подключения к системе электродов посредством неподвижного коллектора, расположенного с торца рабочего органа и разделенного на изолированные друг от друга токопроводящие сектора, и приемники продуктов разделения, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества разделения частиц по форме и свойствам поверхности, сепаратор снабжен дополнительными пластинами из диэлектрического материала с дополнительной системой электродов чередующейся полярности, установленными друг за другом по периметру дисков без зазора между концом каждой предыдущей и началом каждой последующей основными пластинами дополнительным коллектором, установленным неподвижно под питателем с торца рабочего органа перед токопроводя щи- ми секторами основного коллектора, и двумя дополнительными источниками высокого напряжения, один из которых подключен к электродам дополнительной системы электродов, а другой подключен к электродам основной системы электродов посредством первого по ходу вращения рабочего органа токопроводящего сектора основного коллектора.

Использование: в сельском хозяйстве для разделения семенных смесей по форме и свойствам поверхности. Сущность изобретения: под питателем 1 размещен рабочий орган 2 роторного типа с горизонтальным валом 3. На валу 3 закреплены два соосных изоляционных диска 4 и пластины 5 из диэлектрического материала с системой электродов 6 чередующийся полярности. Пластины 6 установлены одна за другой по периметру дисков 4 с возможностью изменения и фиксации угла наклона. К системе электродов 6 подключен источник высокого напряжения посредством установленного с торца рабочего органа 2 и разделенного на изоли