Способ сепарации сыпучих смесей

(51)4 В 0 смесь, Воздействуь расположенными Подают исходну ют на исходную см одна под другой в начиная со второй в сторону верхней величину которого жащей струи -увел из выражения; здушными струями, сверху, направляют струи под углом, для каждой нижелечивают и определяю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Челябинский институт механизации и электрификации сельского козий ства(56) Авторское свидетельство СССР В 240617, кл, В 07 В 4/02, 1967,Авторское свидетельство СССР Р 753491, кл. В 07 В 4/08, 1978.(54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ СЫПУЧИХ .СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к технике для разделения сыпучих материалов по аэродинамическим свойствам и м,б, использовано в сепараторах для очистки и сортирования сельскохозяйственных материалов, например зернового вороха. Цель изобретения - повышение качества сепарации за счет сохранения постоянной величины силы.аэродинамического сопротивления на всем протяИзобретение относится к технике для разделения сыпучих материалов по аэродинамическим свойствам и может быть использовано в сепараторах для очистки и сортирования сельскохозяйственных материалов, например зернового вороха,Цель изобретения - повышение качества сепарации за счет сохранения постоянной величины силы аэродинамического сопротивления на всем протяжении пути компонентов исходнои .смеси.Способ сепарации сыпучих материалов осуществляют следующим образом8015109 9 А 1 жении пути компонентов исходнои смеси, Подают исходную смесь. Воздействуют на исходную смесь расположенными одна под другой воздушными струями, Воздушные струи, начиная со второй сверху, направляют в сторону верхней струи под углом, величину которого для каждой нижележащей воздушной струи увеличивают и определяют из выражения с =Ы,-о, где о,0 - угол поворота струи по отношению к верхней горизонтальной воздушной струе; Ы - угол вбрасывания исходной смеси; о - угол между абсолютной и переносной скоростями частицы с 6=1(Ь), где Ь - расстояние от места подачи исходной смеси до оси струи, Поворот струй ф осуществляют непосредственно перед их встречей с движущимся разделяемым материалом, При этом обеспечивается (, сохранение первоначального угла между векторами скоростей воздушного потока и частиц материала на всем протяжении Ье 4их пути, 2 ил. Ю где М, - угол поворота струи поотношению к верхней горизонтальной воздушнойструе;3 151095Ы, - угол вбрасывания исходнойсмеси;Ы - угол абсолютной и переносной скоростями частицы,о=е (ь);Ь - расстояние от места подачиисходной смеси до осиструи,На фиг.1 изображено движение час Отицы смеси, вброшенной в воздушныйпоток; на фиг,2 - устройство дляреализации способа,Способ сепарации сыпучих материалов реализуется в пневмосепараторе, 15Пневмосепаратор включает в себякорпус 1 с загрузочным приспособлением 2, Загрузочное приспособление выполнено в виде двух ленточных транспортеров. К корпусу примыкает блок 20расположенных, один под другим центробежных вентиляторов 3. В корпусепневмосепаратора установлена жалюэийная решетка 4 с пластинами 5,Пластины решетки, начиная со второй 25сверху, повернуты, Угол поворотапластин постоянно увеличивается от,верхних к нижним. Так, например дляразделения зернового вороха с коэффициентом парусности граничного компонента Кп=0,2 при вбрасывании исход-.ного материала со скоростью 5 м/спод углом 90 в воздушный поток,скорость которого 10 м/с, предлагаются следующие углы поворота. Пластина решетки, расположенная от верхней стенки камеры на расстояниио0,3 м, поворачивается на угол 17,0,6 м - на 37 , 0,9 м - на 58 .Длинапластин 5 решетки 4 в направлении 40движения воздушного потока и их количество выбираются иэ условия, чтоlповорот струи происходит на требуемый угол при минимальном сопротивлении воздушному потоку, 45Для разделения смесей с различными физико-механическими свойствами,например зерновых смесей различныхкультур предусмотрена регулировкаповорота пластин, Регулировка произ 50водится за счет того, что пластинызакреплены на поворотных осях, концыкоторых выведены за боковую стенкукамеры разделения, Концы осей связаныс механизмом поворота всех пластин,Предусмотрен отдельный поворот каждойпластины,Решетка 4 вогнута в вертикальнойпродольной плоскости и вогнутостью направлена в сторону движущегосяразделяемого материала. Решетка вогнута по линии, параллельной траектории движения тяжелой фракции смеси.Верхняя часть решетки расположенаперед зоной ввода материала, а нижняячасть перед приемником 6 первой (чистой) фракции, За приемником чистойфракции расположен приемник 7 второйфракции (фуражной), К корпусу 1 прикреплен пылеотделитель 8 с поворотнойотводной трубой 9.Способ сепарации сыпучих материалов осуществляют следующим образом,Включают вентиляторы 3 и настраивают требуемую скорость воздушногопотока для обрабатываемой смеси,Включают в работу загрузочное приспособление 2, С его помощью устанавливают угол и скорость ввода исходнойсмеси. Скорость ввода смеси находитсяв пределах 3-8 м/с, скорость воздушного потока 6-16 м/с. При подаче смеси в корпус 1 отмечают характер траектории компонентов, Поворотом пластин 5 решетки 4 направляют воздушныеструи под возрастающим сверху внизуглом, Поворот струй, начиная с второй сверху, позволяет сохранить силуаэродинамического сопротивления навсем протяжении пути частиц. В процессе работы пневмосепаратора, наблюдая за качеством сепарации смеси,производят регулировку углов поворотаструй, Компоненты смеси с меньшейпарусностью попадают в приемник чистой фракции 6, а частицы с большейпарусностью - в приемник 7, Частицы,имеющие наибольшую парусность, уносятся воздушным потоком через пылеотделитель 8 в отводную трубу 9,На частицу смеси, вброшенную ввоздушный поток под углом сдейству%ют две силы: сила тяжести 6=тпЧ и силааэродинамического сопротивления К,направленная противоположно векторуотносительной скорости частицы,Абсолютная скорость частицы Ч равна векторной сумме переносной и относительной скоростейЧ = Че+Ччгде Ч - переносная скорость частицы,равная скорости воздушногопотока, Че=Ъ;Чц - относительная скорость частицы.Таким образом, при попадании частицы в воздушный поток в точке 15 151модуль вектора ее относительной скорости Ч равенЧг +Чгч ЕтВ нижней части канала в точке ивектор относительной скорости равенЧ = Чг+ЧгЧ Чя созе,где б - угол между векторами Ч и 1 еПри движении частицы в воздушномпотоке величина угла постоянно уменьшается, Таким образом, при отклонениитраектории частицы под действием воздушного потока последний используетсянеэффективно, так как сила аэродинамического сопротивления при движениичастицы в канале все время снижается,Для сохранения постоянной величинысилы аэродинамического сопротивленияпо высоте делительной камеры производят поворот нижних струй в сторонуверхней под углом; величина которогоопределяется выражением:й ПОя ОО йгДля практического использованияпредставленного выражения требуетсяопределить угол сС по формуле Хо кг 25 Х = Х +Х т +О О 21 Г7 Х Чксояй, = -Ч 2+Ч 2 Ччс = агсСр -Чкгде Чи Ч - проекции абсолютнойскорости частицы наоси координат;Ч= Х +Хг.;7 +7 т,Х, и УО - проекции начальной скоростичастицы на оси координат:Х = Ч соясс;У = Ч Ыос;Х и У - проекции ускорения частицына оси координат при удаленииее от верхней кромки воздушного канала на расстояние Ь. Для определения Х и У представимв первоначальном виде дифференциальное уравнение движения частицы ввоздушном потоке;г гшХ = К)Г-п)Ч я.пЗп)У = пн созе - КГ,К и К - проекции силы аэродинами)Гческого сопротивления наоси координат;- угол наклона воздушногоканала к горизонту,К =Кп)Чг,К - коэффициент парусности частицы. 0959 6 К 1=К сояр=К шЧгг" ояко=Кш соя 12(Мг+ +ЧгЫ Ч сояй); К =К яг.пб=КтпЧ 2 я 3.п=Ктп яп 1."Г(Ъг+- д: 5 +Чг -2 Ъ Ч соей); К:К т ссггС(ггг гсг ггГг 2 ГГ ):гг ггГг х Х иКЧкх );Чг ЧгО К,-К т ггсг)(тггсг+)гг 2 ГГ Бггг хПКЧхх ),Я . )ггК,=Кш. соя (У+Ч 2+Ч 2 УЧх);15 К К, и), я 1 пд(у+Чг+Ч 2 2 щ )игхПосле преобразований получается:К=К,(Н-К) .) СК-К)г г Гг -с хгс),2=с ссх)-К, 2 Б-К)ггг,20Для определения временипредставим уравнения движения частицы вследующем виде: УУ = у +у+ ,О О 2)Приравниваем ординату У расстоянию от верхней стенки камеры разделения дочастицы Ь и находим времякак корень квадратного уравнения-2 2 .) Гг г 2 ЬУ35 Таким образом, найдены все значения для определения угла поворотаструи в зависимости от того, на какомрасстоянии находится струя от верхнейстенки камеры разделения.40 Поворот струй воздушного потокаосуществляется перед их встречей сдвижущимся разделяемым материалом(перед зоной сепарации), С удалениемот места поворота струй происходит 45 постепенное сужение общей высоты воздушного потока и снижение скоростииз-за взаимодействия струй одна сдругой. Это отрицательно сказываетсяна качестве разделения компонентов 50 смеси. Поворот струй после зоны сепарации также не дает положительногоэффекта,так как разделение смеси вэтом случае производится параллельными струями с низким качеством, По этому для повышения качества сепарации предлагается осуществлять поворотструй непосредственно перед их встречей с движущимся разделяемым материалом.20 В устройствах для пневмосепарации угол подачи материала в воздушный поток колеблется в широких пределах: 30 - 150 . Предлагаемый способ обеспечивает сохранение первоначального угла между векторами скоростей воздушного потока и частиц материала на всем протяжении их пути, Первая струя сверху не поворачивается, но поскольку в ней происходит, изменение угла между векторами скорости воздушного потока и частиц, то для сохранения этого угла вторую струю требуется повернуть, причем для сохранения указанного угла поворот осуществляется в сторону верхней струи,Формула изобретения Способ сепарации сыпучих смесей, включающий подачу исходной смеси, воздействие на исходную смесь расположенными одна под,"другой воздушными струями, верхняя из которых направлена горизонтально, и вывод разделенных фракций, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сепарации за счет сохранения постоянной величины силы аэродинамического сопротивления на всем протяжении пути компонентов исходной смеси, воздушные струи, начиная со второй сверху, направляют в сторону верхней струи под углом, величину которого для каждой нижележащей воздушной струи увеличивают н определяют из выражения:ф ПОВ ф югде Ы , - угол поворота струи поотношению к верхней горизонтальной воздушной струе;Ы, - угол вбрасывания исходнойсмеси;о - угол между абсолютной ипереносной скоростями частицы.1510959Составитель Л,ЗаболотскаяРедактор Н,Горват Техред М.Дидык Корректор Н,КорольЗаказ 5839/12 Тираж 542 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и ГКНТ СсСГ113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, д 1