Диэлектрический ротационный сепаратор

ОП Лента 6С, 5 з.п. СУДАРСТ 8 ЕННЬЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 23,06.88. Бюл. У 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства(56) Авторское свидетельство СССР У 680762, кл, В 03 С 7/02, 1979.Авторское свидетельство СССР У 1079298, кл. В 03 С 7/02, 1982, (54) ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РОТАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР(57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и м.б. использовано в сельскохозяйственном производстве для разделения смеси семян (С), Цель изобретения - повышение эффективности разделения зерновых С на фракции. Под питателем 1 с заслонкой 2 установлен по крайней мере один рабочий орган 3 ротор 801404117 ного типа с системой основных электродов (Э) 4 чередующейся полярности.Для очистки Э 4 продуктов разделения .установлена щетка 8. Над Э 4 установлены ребра 5 из диэлектрического материала с установленными внутри нихдополнительными Э. В зоне выхода разделяемой зерновой смеси из питателя1 с охватом части поверхности рабочего органа 3 и с зазором над нейустановлена бесконечная лента 6.Подрабочим органом 3 установлены приемники 9 продуктов разделения.Возможны варианты выполнения сепаратора.Поступающая из-под заслонки 2 питателя 1 смесь С проваливается в канал между ребрами 5. При этом С зерновых культур, попадая на поверхность Э 4, ориентируются длиннойосью вдоль канала, прижимаются в Э 4и при вращении ротора разделяютсяна фракции. интенсифицируеториентацию ф-лы, 18 ип.оставитель В. Морозехред И,Дидык яг ектор р А. Козоре Подпис кое аказ 3017 ул жг ираж 527рственного комитеобретений и открыЖ, Раушская на ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, зводственно-полиграфическое предприяти СССРй д. 4Изобретение отчосится к обогащению полезных ископае 1 ш 1 х и может быть, в частности использовано в сельскохозяйственном производстве5 для разделения семенных смесей,Цель изобретения - повышение эфФективности разделения зерновых сиесей на фракции.На фиг. 1 представлен сепаратор 10 разрез; на фиг. 2 - 7 - система электродов с ребрами, сечение, варианты; на фиг. 8 - сепаратор с воздушным пятрубком; на Фиг. 9 - то же, с ленточной щеткой; на Фиг. 10- 15 то же, с рабочим органом в виде сильфона,", на фиг,11 - сильфон; на Фиг. 12 - рабочий орган роторного типа; на Фиг. 13 - трехроторный сепараторвиды А, Б и В: на Фиг, 14 20 ,и 15 - рабочий орган со ступенчато изменяющимся зазором между дисками,варианты на фиг, 16 и 17плавно изменяющимся зазором иежду д 1 чсюами; на фиг, 18 - рабочий орган в виде тарельчатых пружинных дисков из диэлектрика Диэлек грический ротационный сепаратор (фиг,1) вкщочает нитатель 1 З 0 с заловкой 2 по крайней иере оцин расположенный над нии рабочий орган 3 роторнс го ти 11 а с системой основных з.ектродов 4 чередующейся полярности, ребра 5, бесконечную лен 1 у 6, охватывающую часть поверхности осто- ра, вагап.ки 7, щетку 8, 11 риекники; 9 продуктов разделения и источник питания (не показан). Бесконечная лента 6 установлена в зоне выхода раз целяемой зерновой смеси из питателяс охва.Ом части поверхности рабоего орган з 1 р с зщоромРебра 5 фиг. 2) выполнены из диэлектрического материала и устано 11-. лень 1 на поверхности рабочеГО Ор Гал Я над основвы 1 в электродами 4. Причем Форма ребер может быть нрямоуголь НОН 01 О 1 РЕУГОЛЬНОГО ИХП;. ДРУГОГО сечения, Ребра 5 и изолтция 10 элект 1 одов 4 могут быт 1 изготовлены в виде МОнолита (ФИГ 3 Внутри ребеР 5 установлены дополнительные электрод 1-.: 11 (Фиг,.4) ди усиления электрического поля между ребраии 5. Допо:1. нит елъные электроды 1 1 соедивеия с Основными электродами 4. Целесообраз" но дополнительный электрод 11 "выпол-, нять иэ гокопроводяше 1 о гибкого пл тика 12 с охватыванием основногоэлектрода (Фиг,5), Ребра 5 могутбыть выполнены в виде дисков (фиг,6)из диэлектрического материала переменной толщины т,е, с образованиемпеременного зазора Ьа, внутри дисков установлен электрод 4 образующий с дополнительным электродом 11в сечении трехлучевую звезду. Междудисками из диэлектрического материала возможна установка подпружиненных проводящих дисков 12 (Фиг.7),В зоне подачи материала из питателя1 внутри рабочего органа 3 установлен всасывающий воздушный патрубок13, прбдназначенный для интенсификации затягивания в зазор между дисками частиц материала (семян) и их скорейшей ориентации в канале (Фиг, 8),Всасывающий патрубок 13 соединенчерез циклон 14 с вентилятором 15 иосадительную камеру 16, в которуюсобираются мелкие частицы.Электродь 1 4 с ребрами 5 могут,быть расположены вдоль образующейповерхности рабочего органа 3, а щет"ка 17 выполнена в виде бесконечнойленть 1, валиков 18 .прижимной пластины 19 (основнь 1 е элек гроды расположены внутри рабочего органа и непоказав;1). Весконечная лента щетки17 установлена параллельно ребрам ,5. Рабочий орган (Фиг. 10 и 1) Может быть выполнен в виде сильфоиа изгофрированного диэлектрического материала, при этом щетка 20 расположена между гофракю, а электроды 4чередующейся полярности (или элект-"роды 21 и 22) расположены с чередованием одной полярности на внешней,а другой - на внутренней поверхностигофр.,РЯбочии ОргЯн 3 может выполняться в виде трубы 10 из диэлектрического материала, Я ребра 5 - в в.1 деплоских колец иэ проводящего материала (ФИ 1 12) пои э Ом с внутр"нейстОроны трубы 10 располол:.н электрод23 одной БО 11 ярностн Рабочие органы3 установлены каскадом о высотеОдин под другим с чередованием ня-.1 авления вращения. 3"ор вежд.г ребрами каждого лос;:1 сдуюшего рабочего;1"гяня больше зязоря между р с)фя.-;-ч;.1 дущего рабочего органа. Чтобысемена не выступали из"за ребер, выОта ребра устав":лнгается оольшевеличины зазора между кими. Семена сОбщим для всех вариантов сепаратора является то, что семена, попадая на рабочий орган, ориентируются между ребрами в одном направлении на поверхности разноименно заряженных электродов, что резко повышает качество разделения семян зерновых культур. Иодификации различиъ 1 х вариантов исполнения ротационного,диэлектрического сепаратора позволяют в той или иной мере интенсифицировать процесс разделения с различной 50 одного рабочего органа 3 на другойпоступают по скатным плоскостям24 и 25.Возможно выполнение сепаратора спеременным зазором между дисками рабочего органа (Фиг, 14). Сепараторсодержит диски 5 с ребрами различнойтолщины, установленными на валу 26.Первое ребро 27 самое тонкое и у 10основания содержит кольцевой электрод28. Второе ребро 29 с электродом 30более толстое. Третье ребро 3 сэлектродом 32 самое толстое, Дляочистки электродов служит щетка 33, 15расположенная между дисками. Для сбора разделенного на Фракции материаласлужит приемник 34 семян,На фиг. 15 - 18 представлены дополнительные варианты вьгполнения рабочего органа сепаратора с дисками переменной. толщины, Рабочийорган (фиг,15) состоит из ребер5, расположенных на едином валу(оси). Толщина ребер изменяетсяступенчато,с сплавными переходами35, а в зоне образования ступеней установлены кольцевые электроды,Рабочий орган (Фиг, 16) содержитдиск с утолщениями 36, образуююдьм 30между ребрами 5 зазор для проходачастиц более мелкого размера. Этоисключает застревание частиц междудисками вне зон образования ступеней.Рабочий орган (фиг. 17) содержит, З 5диски, подпружиненные пружинами 37,установленнъми на стержном валу 38.Это позволяет регулировать зазор между дисками в зависимости от крупности исходного материала. Рабочий срган (фиг. 18) выполнен из тарельчатых пружинных дисков 39 и 40 из диэлектрика. Иежду дисками расположены электроды 41 и 42. При сжатии тарельчатых дисков изменяется зазор 45между ними. удельной производительностью на единицу длины рабочего органа,Сепаратор работает следующимобразом.Семена из питателя 1 (фиг. 1-5)подаются из-под заслонки 2 на поверхность вращающегося рабочего органа3 с системой электродов 4 чередую-,щейся полярности, снабженных ребр ами 5, Проваливаясь в канал между ребрами 5, семена зерновых культурориентируются длинной осью вдоль канала, попадая на поверхность изолированных разноименно заряженных элект-родов 4. Под действием электрическихсил семена прижимаются к электродами при вращении ротора разделяютсяна фракции, собираясь в приемник семян, Прилипшие к электродам семенаочищаются ребрами 5. Для интенсификации ориентации частиц установленабесконечная лента б охватывающаячасть рабочего органа с образованием закрытого канала на его поверхность в зоне подачи семян. При этомскорость движения ленты совпадаетс линейной скоростью вращения рабочего органа, что, исключает торможениечастиц в канале и ускоряет их ориентицию,В сепараторе (фиг,б - 8) семенаиз читателя 1 подаются в сквозной канал рабочего органа 3 между ребрами,образованными ребрами 5. В зоне подачи материала из питателя 1 установлен всасывающий воздушный патрубок13. Под действием воздушного потокасемена затягиваются и ориентируютсяв канале более интенсивно. При этоммелкие частицы, просеваясь через зазор между дисками, выносятся воздушным потоком, отделяясь в циклоне 14,и собираются в осадительной камере 16.Более крупные частицы притягиваютсяк поверхности изолированных электродов и при вращении рабочего органа.разделяются на фракции.В случае, когда семена из питателя поступают на поверхность рабочего органа 3 с ребрами 5, установленными вдоль образующей поверхностирабочего органа (Фиг. 9), электродычередующейся полярности установленыпод ребрами (не показаны), то такаяустановка ребер позволяет лучшеудерживать семена на поверхности рабочего органа при меньших напряжениях. Однако для очистки канала меж 1404117ду ребрами от семян необходима ленто .:ная щетка 17, движущаяся вдолька".алов между ребрами, Семена, ориентп 1 руясь ь канале между ребрами, поддействием электрических сил, создаваемых раэноименно заряженными электродами, удерживаются между ребрамии при вращении рабочего органа 3 разделяются на фракции, собираясь в 10приемник 9 семян.В сепараторе (Фиг, 10 и 11) семена иэ питателя 1 подаются в зазормежду ребрами 5, образованный гофрами рабочего органа 3. При этом более 15мелкие семена проваливаются в зазорна большую глубину и выносятся привращении рабочего органа в последнюю Фракцию приемника семян, Дляочистки канала служит щетка 20. 20Электрическое поле создается электродамии 11 и 4. Семена средних размеров проваливаются на глубину, обус",ловленную размерами семян. Самыекрупные семена не проваливаются взазор между ребрами 5 и идут сходомпо поверхности рабочего органа в первую Фракцию, Этот вариант сепаратора позволяет разделять семена в"ачитеяьно увели.ивает его производительность, Кроме того, применениесильфо;-.:а в качестве рабочего органаповоггяет изменя ь расстояние (зазор)между ребрами (гофрами) в зависимости ст крупности сепарируемого мате"риала. лстема электродов чередующейся полярности может быть установлена внутр". гофр (фиг. 1 О) или с чередованием на внешней и вутренней 401 оверхно; тях гофр (фиг. 11),В сепараторе (Фиг. 12 и 13) семена из питатепя : подаются на поверхность первого рабочего органа 3 сребрами 5. Мелкие семена прсвалиьаютв канал между ребрами 5. ориентируясь,цггинной осью вдоль канала, ипопадают в зону действия электриче -кого полл создаваемого электродами11 и 13, При вращении рабочего органа семена разделяются на фракции,собираясь в приемник 9 семян., Болеекрупные семена с размер-.ми больше ширинь; канала между ребрами 5 идут сходом с поверхности рабочего органа и 55далее поступают по скатной плоскости24 на второй рабочий орган, на котсром разделяются аналоги ьчым образом.Сход семян с второ-о ра.,очего органа поступает по скатной плоскости 25 на третий рабочий орган, на котором происходит их дальнейшее разделение. Все три рабочих органа установлены один под другим в виде каскада. Причем ширина канала между ребрами увеличивается от рабочего органа к рабочему органу по линии разделения всего каскада. Это позволяет производить одновременное калибрование семян по размерам и их разделение по массе в электрическом поле что в конечном итоге позволяет осуществлять разделение материала по плотности. Рабочие органы 3 установлены один под другим с чередованием на. правления вращения, что обеспечивает более компактную компоновку сепаратора.Сепаратор (фиг,14 и 15) с многоступенчатым изменением толщины ребер-дисков обеспечивает одновременное калибрование семян на несколько фракций и чх разделение в электрическом поле на одном рабочем органе.Сепаратор работает следующим образом, Семена из бункера 1 поступают на рабочий орган 3 и распрецеляются по размерам на различных уровнях в зависимости от ширины канала и толщины семян, Самые мелкие семена проваливаются на уровень установки электродов 32, а более крупные распределяются на уровне электродов 30 и 28, При вращении рабочего органа происходит разделение материала на фракции. Самые крупные семена идут сходом с рабочего органа в первую фракцию приемника семян. Семена меньшего размера поступают на электроды 28, разделяясь на вгорую и третью фракции. Оставшиеся семена раз-. деляются на электродах 30 и 32, собираясь в приемник 34 семян. Для очистки электродов служит шетка 33, установленная между дисками.Формула из озр ете;ня1. Диэлектрический ротацион ый сепаратор включающий питательрасположенный под ним па крайней мере один рабочий орган ротор ного типа с "н ст емо Й Основных и дополните .; - ,.ых электродов чередующейся полярности. щетку для очистки электродов от про дуктов разделения г наточив питания, о т л и ч . в , ю щ и й с я тем, 140411 7что, с целью повышения эффективности разделенил зерновых смесей нафр акции, сег:ар атор снабжен ребр ами,установленными на поверхности рабо 5чего органа над основными электродами, и бесконечной лентой, установленной в зоне выхода разделяемойзерновой смеси из питателя с охватом части поверхности рабочего органа и с зазором над ней, при этомдополнительные электроды расположены внутри ребер.2. Сепаратор по п, 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен проводящими подпружиненными дисками, а ребра выполнены в виде диэлектрических дисков переменнойтолщины, при этом проводящие дискиустановлены между диэлектрическими 20дисками, а дополнительные электродырасположены в диэлектрических дискахи имеют форму трехлучевой звезды.Э. Сепаратор по пп. 1 и 2, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что он 25снабжен всасывающим патрубком,установленным внутри рабочего органа под электродами в зоне выходасемян из питателя.4. Сепаратор по п.1, о т л и - 30ч а ю щ и й с я тем, что электроды расположены вдоль образукв 1 ей поверхности рабочего органа а щетка для очистки электродов от продуктов разделения выполнена в виде бесконечной ленты с приводом, которая установлена параллельно ребрам.5. Сепаратор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что рабочий орган сепаратора выполнен в виде сильфона из гофрированного диэлектрического материала, при этом электроды чередующейся полярности расположены с чередованием одной полярности на внепгней, а другой - на внутренней поверхности гофр6. Сепаратор по и, 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что рабочий орган выполнен в виде трубы из диэлектрического материала, а ребра - в виде плоских колец из проводящего материала, при этом электроды одной полярности расположены на внутренней поверхности трубы, а рабочие органы сепаратора установлены каскадом по высоте друг над другом с чередованием направления вращения и зазором между ребрами предыдущего рабочего органа, при этом высота ребер указанных рабочих органов больше величины зазора между ребрами.