Способ сепарации зерновых смесей и устройство для его осуществления

(57) 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 зффективносзяйст И.Н,Зин о ССС 1984, СССР 1981. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР 1(71) Золочаевский сельскохный техникум1632515 ти сепарации за счет оптимизацииаэродинамического режима. Способ реализуется при помощи устройства, включающего загрузочное приспособление,установленное над набором горизонтально установленных друг над другомперфорированных дисков (ПД) 3 и 5.При этом ПД 5 выполнены с центральными отверстиями 6, диаметр которых 10увеличивается снизу вверх. На ПД 3и 5 установлены радиальные лопатки 4.Внешние диаметры ПД 3 и 5 увеличиваются снизу вверх, Под ПД 3 установлена воздухораспределительная решетка 15(ВР) 7, живое сечение которой уменьшается от центра к периферии. ПодВР 7 установлен вентилятор 8. ВсеПД 3 и 5, вентилятор 8 и ВР 7 устаИзобретение 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. 30Цель изобретения - повышение эффективности сепарации за,счет 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 ат 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 7,55 живое сечение которой уменьшается от центра ее к периферии. Под решеткой 7 на валу 2 закреплено колесо вентилятора 8 и кожух 9 колеса вентилятора. новлены с возможностью вращения наодном вертикальном валу 2, Коаксиально ПД 3 и 5 установлены кольцевыеприемники 13 готовых фракций (ПГФ).Исходная смесь подается в вертикальный воздушный поток пароболическойформы, который одновременно закручивается относительно оси симметриипараболы. Скорость воздушного потокана вершине параболы максимальная, ак периферии близкая к нулю. Тяжелыечастицы попадают на ПД 3 и скребкаминаправляются в ПГФ 13, расположенныеближе к оси устройства. Более легкиечастицы воздушным потоком подаютсяна ПД 5, с которых скребками 5 направляются в ПГФ 13, 2 с.и 1 з.п.ф-лы, 7 ил. 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 зависюости 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 легких частиц по площади воздушного потока, а также к интенсивному выделению более легких частиц из основного потока зерна (более тяжелых частиц) из-за того, что легкие частицы отклоняются вращающимся воздушным потоком сильнее, чем тяжельче. Это еще вызвано тем, что скорос"ь воздушного потока в зоне выделения тяжелых частиц выше, чем в зоне выделения легких. Кроме 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 патоку 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 спо - соба и устройства для его осуществления по сравнению с известным приводят сравнительные испытания на лабораторном образце устройства.Испытания образцов проводят на зерновом ворохе пшеницы Мироновская". Эффективность процесса оценивают полнотой выделения легких примесей согласно с известными методиками.Анализ зависимости эффективности разделения Е (выделения легких примесей) от производительности Ц 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 эффективностях разделения в предлагаемом и известном способах зНачительно увеличивается. Это говорит о том, что привысоких производительностях использование предлагаемого способа являетсянаиболее целесообразным,Также дополнительно исследуют вли яние вращения воздушного потока наэффективность разделения при разныхпроизводительностях. Как показа,ли 1 О результаты испытаний макетного образца, эффективность разделения Г привращающемся воздушном потоке в среднем на 0,050,1 выше,чем при посто янном воздушном потоке (не вращающем:- 5 ся, фиг. 7), Производительность припостоянном значении эффективностиразделения при вращающемся воздушномпотоке выше в среднем в 1,7 раза, чемпри постоянном воздушном потоке.20Формула изобретения1. Способ сепарации зерновых смесей, включающий подачу материала ввертикальный воздушный поток, разделение материала по аэродинамическимсвойствам в вертикальном воздушномпотоке переменной интенсивности,сбор готовых фракций, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности сепарации за счетоптимизации аэродинамического режима,вертикальному воздушному потоку придают параболическую форму и одновременно закручивают его относительнооси симметрии параболы, на вершинЕкоторой скорость воздушного потокаустанавливают максимальной, а к периферии параболы скорость воздушного 40 потока устанавливают близкой к О.2, Устройство для сепарации зерновых смесей, включающее разгрузочноеприспособление, установленное над 45 набором горизонтально установленных.друг над другом на вертикальном валу с возможностью вращения дисков срадиальными лопатками, все диски,кроме нижнего, выполнены с центральэ 0 ными отвеРстиЯми, диаметР котоРыхувеличивается снизу вверх, и кольцевые приемники готовых фракций, расположенные коаксиально дискам, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что устройство снабжено воздухораспределительной решеткой, установленной с возможностью вращения под дисками, живоесечение которой уменьшается от центра ее к периферии, и вентилятором,1632515 после скоростей доьдушного аощока установленным под воздухораспределительной решеткой, причем диски выполнены перфорированными, а их внешнийдиаметр увеличивается снизу вверх. 3. Устройство по п, 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что диски, воздухораспределительная решетка и вентилятор установлены на одном валу,а 2 оставитель ехред Л.Се Право торо Шул Редакто Корректор М.Демч юков Заказ 573 Вираж 372 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д, 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Г