Центробежно-воздушный сепаратор Советский патент 1981 года по МПК B07B4/02 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНО-ВОЗДУШНЫЙ СЕПАРАТОР

1

Изобретение относится к машинам для разделения сыпучих материалов механическими средствами и может быть использовано -для очистки и сортировки семян сельско-хозяйственных культур, а также в мукомольной промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известен центробежно-воздушный сепаратор, содержашнй врашающийся вокруг вертикальной оси дисковый или конический разбрасыватель (ускоритель) сепарируемого материала, кольцевой воздушный канал, коллектор с воздухозаборником и приемники тяжелой фракции и легких примесей 1.

Однако этот центробежно-воздушный сепаратор зерновых материалов может разделять исходный материал не более, чем на три фракции, т. е. тяжелую (полновесные семена и тяжелые примеси), легкую (легкие примеси, а также щуплые семена, выносимые из зерновой смеси воздушным потоком с циклом или в осадочную камеру), пылевые относы. Такие сепараторы могут осуществлять технологические операции как очистки семян от примесей, так и сортирования семян (после очистки), но они не могут выполнять эти операции одновременно (т. е. за однократный пропуск зерновой смеси через сепаратор), что приводит при послеуборочной обработке семян к увеличению числа пропусков их через сепарирующие рабочие органы и, как следствие, к повышению как затрат на обработку, так и травмирования

семян.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сепаратор, включающий загрузочные приспособления с разбрасыватеig лем, приемники крупных и средних фракций, выполненные в виде кольцевых концентрично установленных камер, патрубок для вывода тонких фракций и привод 2.

Известный сепаратор снабжен дополнительно цилиндрическим кожухом и коничес15 КИМ отражателем, причем кожух охватывает собой воздушный канал и сообщен с ним и с коллектором, что позволяет исключить вынос полноценных зерен в отходы, так как эти зерна будут осаждаться в камере, образованной кожухом, а легкие примеси -

20 выноситься из камеры вместе с воздушным потоком. Такое решение позволяет-повысить эффективность сепарирования, однако оно не решает проблемы в целом, так как не

улучшает условии в самой зоне сепарации, необходимых для качественного разделения зернового материала на фракции.

Кроме того, разбрасыватели зернового материала у известных сепараторов не обеспечивают необходимых для качественного сепарирования одинаковых условий ввода (т. е. одинаковых величин и направлений скоростей ввода) частиц зернового материала в зону сепарации, так как они « разбрасывают этот материал. Вследствие различия величин и направлений скоростей ввода частиц в зону сепарации, различий упругости и несферичности частицы зернового материала, разбрасываемые разбрасывателем, пересекая при своем движении воздушный канал, ударяются о стенку этого канала и отражаются от нее под различными углами, что также приводит к взаимному столкновению частиц и в конечном итоге к снижению эффективности разделения.

Цепь изобретения - повышение качества разделения.

Цель достигается тем, что разбрасыватель выполнен в виде жестко связанных между собой полых усеченных конусов с лопатками между ними, установленных большими основаниями в сторону приемника крупных и средних фракций, при этом разбрасыватель снабжен установленной на внешнем конусе направляющей, суживающейся в сторону приемника крупных и средних фракций.

На чертеже изображен предлагаемый сепаратор.

Сепаратор включает загрузочное приспособление 1 в форме горловины с питающим патрубком 2, разбрасыватель 3, выполненный в виде жестко связанных между собой полых усеченных конусов 4 и 5 с лопатками б между ними. Конуса 4 и 5 установлены больщими основаниями в сторону приемника средних и крупных фракций и жестко связаны между собой с помощью проставок 7.

Разбрасыватель снабжен направляющей 8, суживающейся в сторону приемника фракции. В верхней части разбрасывателя установлены шнековые лопатки 9.

Разбрасыватель с помощью крестовины 10 связан с приводным валом 11, установленным в нижней подшипниковой опоре 12 и в верхней опоре 13 и снабженным приводным шкивом 14.

Под разбрасывателем соосно ему установлен приемник 15 тяжелой фракции воронкообразной формы с герметизирующим выводным устройством 16. Во внутренней полости приемника тяжелой фракции соосно размещен приемник 17 промежуточной фракции, снабженный в своей верхней части регулируемым по высоте кольцевым делителем 18, а в нижней - герметизирующим выводным устройством 19.

Внутри разбрасывателя и соосно ему установлен воздухозаборный патрубок 20, который жестко связан с загрузочным устройством, а последнее - с рамой сепаратора. Воздухозаборный патрубок соединяется с помощью воздухопровода с всасывающей воздущной системой, например с циклоном, и с всасывающим вентилятором (на 5 чертеже не показаны).

Сепаратор работает следующим образом. Исходная зерновая смесь поступает через питающий патрубок 2 в кольцевое пространство загрузочной горловины 1, где под действием шнековых лопаток 9 равноо мерно распределяется по периметру загрузочной горловины и одновременно транспортируется вниз в кольцевой зазор между конусами 4 и 5 разбрасывателя 3 и затем подхватывается лопатками 6 вращающегося разбрасывателя и под действием центробежных сил отбрасывается на внутреннюю поверхность конуса 5 и движется по его поверхности под действием центробежной силы и силы веса ускоренно вниз к выходной части ускорителя. Направляющая 8 обеспечивает необходимое направление скорости ввода зернового материала в воздушный поток, при котором достигается наивысшее качество сепарирования.

Величина подачи исходного материала в

5 сепаратор устанавливается такой, чтобы к моменту схода с ускорителя толщина слоя зернового материала не превышала Толщины одного зерна. При такой толщине слоя все частицы зерновой смеси движутся в непосредственном контакте с поверхностью конуса ускорителя, движение частиц в сомкнутом элементарном слое взаимосогласованы, что обеспечивает равенство скоростей ввода частиц в воздушный поток и, кроме того, их ориентацию, так как частицы удлиненной формы будут двигаться по конусу в положении плашмя и входить в воздушный поток ориентированными своим наибольшим размером поперек скорости воздушного потока, что и необходимо для качественного сепарирования.

о Воздушный поток всасывается через кольцевой зазор между направляюшей 8 и приемником 15 и выводится через воздухозаборный патрубок 20.

Частицы зерновой смеси, вступившие после схода их с ускорителя в воздушный поток, в своем полете в рабочей зоне сепарации отклоняются под действием воздушного потока от линии свободного падения. При этом частицы тяжелой фракции, имеющие наибольшую скорость витания и потому наименее отклонившиеся под действием воздушного потока, проходя зону сепарации, попадают в приемник 15 тяжелой фракции. Частицы промежуточной фракции, скорость витания которых меньше, чем зерен тяжелой фракции, относятся воздушным потоком на большее расстояние и попадают в приемник 17 промежуточной фракции, а легкие примеси, скорость витания которых меньше, чем зерен промежуточной фракции.

выносятся из зоны сепарации вместе с воздушным потоком через патрубок 20.

Герметизирующие выводные устройства 16 и 19 обеспечивают вывод из сепаратора получаемых фракций, предотвращая подсос воздуха через них.

Количество легких примесей, выделяемых из сепарируемой зерновой смеси и выносимых из сепаратора через патрубок-20, регулируется путем изменения скорости воздущного потока в зоне сепарации.

Соотношение между выходами зерна в тяжелую и промежуточную фракции регулируется путем перемещения по вертикали кольцевого делителя 18. Кроме того, это соотношение можно частично регулировать и изменением скорости воздушного потока.

Так как зерновой материал при вступлении в зону сепарации сходит с вращающегося конуса (ускорителя), то абсолютная скорость частиц материала (скорость ввода в зону сепарации) направлена не поперек кольцевого зазора между ускорителем и приемником фракций, а под углом к горизонту. Такой косой ввод частиц материала в кольцевой зазор существенно увеличивает путь движения их в зоне сепарации и время воздействия воздушного потока на сепарируемый материал. Все это в совокупности с тем, что материал вводится в зону сепарации таким элементарным слоем, в зоне сепарации траектории движения частиц упорядочены и нет встречных движений сепарируемых частиц, обеспечивает наибольшую четкость сепарирования.

Применение предлагаемого центробежного воздушного сепаратора, осуществляющего одновременно с очисткой и сортирование зерна на фракции, позволит сократить количество технологических операций при послеуборочной обработке зерна (или при подготовке зерна к помолу), снизить затраты на обработку и, кроме того, создать возможность видоизменить, усовершенствовать всю технологию послеуборочной обработки как семенного, так и продовольственного зерна.

10

Формула изобретения

Центробежно-воздущныйсепаратор,

включающий загрузочное приспособление с разбрасывателем, приемники крупных и

средних фракций, выполненные в виде кольцевых концентрично установленных камер, патрубок для вывода тонких фракций, привод, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества разделения, разбрасыватель выполнен в виде жестко связанных между собой полых усеченных конусов с лопатками между ними, установленных больщими основаниями в сторону приемника крупных и средний фракций, при этом разбрасыватель снабжен установленной на внешнем конусе

направляющей, суживающейся в сторону приемника крупных и средних фракций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 506440, кл. В 07 В 4/02, 1972 (прототип).