Диэлектрический ротационный сепаратор

 

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 роторного типа с системой основных электродов (Э) 4 чередующейся полярности. Для очистки Э4 продуктов разделения, установлена щетка 8. Над Э 4 установлены ребра 5 из диэлектрического материала с установленными внутри них дополнительными Э. В зоне выхода разделяемой зерновой смеси из питателя 1 с охватом части поверхности рабочего органа 3 и с зазором над ней установлена бесконечная лента 6,Под рабочим 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 Э4, ориентируются длинной осью вдоль канала, прижимаются в Э4 и при вращении ротора разделяются на фракции. Лента 6 интенсифицирует ориентацию С.5 з.п. ф-лы, 18 ил. с &

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕа1УБЛИН (g1) g В 03 С 7/02

ГОСУДАРСТ8ЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "-ЫЕЕ„:;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЫ:ТВУ (21) 4039128/22-03 (22) 17.03. 86 (46) 23. 06. 88. Бюл. 11 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт механизации сельско го хо зя йст в а (72) В.С. Леонов (53) 622.777 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 680762, кл. В 03 С 7/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1079298, кл. В 03 С 7/02, 1982. (54) ДИЭЛЕКТРИЧЕCKHA 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 роторного типа с системой основных электродов (Э) 4 чередующейся полярности.

Для очистки Э4 продуктов разделения . установлена щетка 8. Над Э 4 установлены ребра 5 из диэлектрического материала с установленными внутри них дополнительными Э. В зоне выхода разделяемой зерновой смеси из питателя

1 с охватом части поверхности рабочего органа 3 и с зазором над ней установлена бесконечная лента 6.Под рабочим 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 Э4, ориентируются длинной осью вдоль канала, прижимаются в Э4 и при вращении ротора разделяются на фракции. Лента 6 интенсифицирует ориентацию С. 5 з.п. ф-лы, 18 ип.

14О411"

Изобретение отчосится к обогащению полезных ископаемлх и может быть, в частности „использовано в сельскохозяйственном производстве

5 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 патрубком; на фиг. 9— то же, с ленточной щеткои; яа фиг. 10- il5 то же, с рабочим органом в виде сильфона,", на фиг.ll — сильфон; на фиг. 12 — рабочий орган роторного типа; на фиг. 13 — трехроторный сепаратор„виды А, Б и В:, на фиг. 14 20 ,и 15 — рабочий орган со ступенчато изменяющимся зазором между дисками,варианты; на фиг. 16 и 17 — то же,с плавно изменяющимся зазором иежду ячсюами; яа фиг. 18 — рабочий орган в ниде тарельчатых пруямнных дисков из диэлектpHKB

Диэлек грический рот ационный сепаратор (фиг, 1) включает питатель с зас-.ланкой 2,, по крайней иере оцин расположенный над нии рабочий орган

3 роторнсго типа с системой основных

"-.: ектрод.xI 4 чередующейся полярности, ребра 5, бесконечную ленту 6, охватывающую часть поверхности рото-ра, валики 7, щетку 8, приемники; 9 продуктов разделения и источник питания (не показан). Бесконечная лента 6 установлена в зоне выхода раз- 4Q целяемой зерновой смеси из питатехн с охватом части поверхности рабочеГО Органа 3 и с зазором IIaä ней.

Ребра 5 (фиг. 2) выполяеяы из диэлектричйского материала и устанот-rfiIM1 на поверхности рабочего Органа над Осиоввым4 электродами 4 .11ричем форма ребер может быть прямоуголь=.

НОНОГОр -РЕУГОЛЬНОГО HJIIJ ДРУГОГО чеиия, Ребра 1 и изоляция 10 элект подов 4 могут б „ ть HSI o 1 овпеяы B виде монолита (фиГ 3) ° Внутри ребеp

5 ус; ановлены дополнительные электрОдьi 1 1 (фнГ, 4) ДЯи усиления электри ческого поля между ребраии 5. Допол-- нительные эл&ктрОды 11 соедииехъ1 с

Основными электродаж 4. Целесообраз" но допслнительный электрод ;1 выпоп-. нять из тoKoIIpoII рдяшег -, Гибкого пл„:

THKB 12 с охватываниеи основного электрода (фиг.5). Ребра 5 могут быть выполнены в виде дисков (фиг.6) из диэлектрического материала переменной толщины, т. е. с образа ва:::тем переменного зазора Ь>а, внутри дисков установлен электрод 4,, образующий с дополнительным элек родом 11 в сечении трехлучевую звезду. Между дисками из диэлектрического материала возможна установка подпружиненных проводящих дисков 12 (фиг.7).

В зоне подачи матерчала из питателя

1 внутри рабочего органа 3 установлен всасывающий Воздушный патрубок

13, прбдназяаченный для интенсификации затягивания в зазор между диска ми частиц материала (семян) и их скорейшей ориентации в канале (фиг. 8), Всасывающий патрубок 13 соединен через циклон 14 с вентилятором 15 и осадительную камеру 16, в которую собираются мелкие частицы.

Электроды 4 с ребрами 5 могут, быть расположены вдоль образующей поверхности рабочего органа 3, а щетка 17 выполнена в виде бесконечной ленть.", валиков 18,. прижимной пластины 19 (основные электроды расположены внутри рабочего органа H не показаны). Яесконечная лента шетки

17 установлена параллельно ребрам, 5. Рабочий орган (фиг. 1G и 11) может быть выполнен в виде сильфояа из гофрированного диэлектрического материала, при этом щетка 20 расположена между гофраии, а электроды 4 чередующейся полярности (или элект-" роды 21 и 22) расположены с чередованием одной полярности иа внешней, а другой — на внутренней поверхности гофр..

Рабочии Орг хн 3 мол;ет ВейпОлнять ся .= виде трубы ":,0 из дизле.стрического материала, а ребра 5 — в Вяде плоских колец из прОводящеГО мзтеpHBла. (Фиг. if2). пои э.-ом с внутренней -"тороиь- трубы 1 ) располож.- ia э-лек род

23 однОй понярно: ти, Рабочие органы

3 установлены каскад"зм по высот= один под другим с Iåp iiцованием на. .-Ia.Jëoêèÿ вращения. >a::ор вежд I ребрами каждого послсдуюшего рабочего

1f i" BHB больше 3 Ваора между рс сudRH .. .:-. едыдущего рабочего органа. Чтобы семена не выступали из- за ребер, вы. Ота ребра устан"":.линается аоль1HB

Величины зазора между кими. Се:ена с! 404117/

Общим 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 различиъ1х вариантов исполнения ротационного,пиэлектрического сепаратора позволяют в той или иной мере интенсифицировать процесс разделения с различной

55 одного рабочего органа 3 на другой поступают по скатным плоскостям

24 и 25.

Возможно выполнение сепаратора с переменным зазором между дисками рабочего органа (фиг. 14). Сепаратор содержит диски 5 с ребрами различной толщины, установленными на валу 26.

Первое ребро 27 самое тонкое и у основания содержит кольцевой электрод

28. Второе ребро 29 с электродом 30 более толстое. Третье ребро 3! с электродом 32 самое толстое, Для очистки электродов служит щетка 33, 15 расположенная между дисками. Для сбора разделенного на фракции материала служит приемник 34 семян.

На фиг. 15 — 18 представлены дополнительные варианты вьгполнения ра- 20 бочего органа сепаратора с дисками переменной- толщины. Рабочий орган (фиг,15) состоит из ребер

5, расположенных на едином валу (оси). Толщина ребер изменяется ступенчато.с сплавными переходами

35, а в зоне образования стуI пеней установлены кольцевые электроды.

Рабочий орган (фиг. 16) содержит диск с утолщениями 36, образуюкдьм З0 между ребрами 5 зазор для прохода частиц более мелкого размера. Это исключает застревание частиц между дисками вне зон образования ступеней.

Рабочий орган (фиг. 17) содержит диски, подпружиненные пружинами 37, установленнъ|ми на стержном валу 38.

Это позволяет регулировать зазор между дисками в зависимости от крупности исходного материала. Рабочий ср- 40 ган (фиг. 18) выполнен из тарельчатых пружинных дисков 39 и 40 из диэлектрика. Иежду дисками расположены электрод=. 41 и 42. При сжатии тарельчатых дисков изменяется зазор 45 между ними. удельной производительностью на единицу длины рабочего органа.

Сепаратор работает следующим о6р азом.

Семена из питателя 1 (фиг. 1-5) подаются из-под заслонки 2 на поверхность вращающегося рабочего органа

3 с системой электродов 4 чередую-. щейся полярности, снабженных ребр ами 5. Проваливаясь в канал между ребрами 5, семена зерновых культур ориентируются длинной осью вдоль канала, попадая на поверхность изолированных разноименно заряженных элект-< родов 4. Под действием электрических сил семена прижимаются к электродам и при вращении ротора разделяются на фракции, собираясь в приемник семян, Прилипшие к электродам семена очищаются ребрами 5. Для интенсификации ориентации частиц установлена бесконечная лента 6 охватывающая часть рабочего органа с образованием закрытого канала на его поверхность в зоне подачи семян. При этом скорость движения ленты совпадае с линейной скоростью вращения рабочего органа, что, исключает торможение частиц в канале и ускоряет их ориентицию, В сепараторе (фиг,6 — 8) семена из читателя 1 подаются в сквозной канал рабочего органа 3 между ребрами, образованными ребрами 5. В зоне подачи материала из питателя l установлен всасывающий воздушный патрубок

13. Под действием воздушного потока семена затягиваются и ориентируются в канале более интенсивно. При этом мелкие частицы, просеваясь через зазор между дисками, выносятся воздушным потоком, отделяясь в циклоне 14, и собираются в осадительной камере 16.

Более крупные частицы притягиваются к 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 поверхности рабочего органа (фиг. 9), электроды чередующейся полярности установлены под ребрами (не показаны), то такая установка ребер позволяет лучше удерживать семена на поверхности рабочего органа при меньших напряжениях. Однако для очистки канала меж1404 l l 7 ду ребрами ат семян необходима лента:.:ная щетка 17, движущаяся вдоль ка:- .алов между ребрами. Семена, ориент..—,руясь ь канале между ребрами, под действием электрических сил, создаваемых раэноименно эаряженнымк электродамк, удерживаются между ребрами и при вращении рабочего органа 3 разделяются на фракции, собираясь в 10 приемник 9 семян.

В сепараторе (фиг. 10 и 11) семе-. на из питателя 1 подаются в зазор между ребрами 5, образованный гофрами рабочего органа 3. При этом более 15 мелкие семена проваливаются в зазор на большую глубину и выносятся при вращении рабочего органа в последнюю фракцию приемника семян, Для очистки какала служит щетка 20. 20

Электрическое поле создается электродамии ll и 4. Семена средних размеров проваливаются на глубину, обус", ловленную размерами семян. Самые крупные семена не проваливаются в зазор между ребрами 5 и идут сходом по поверхности рабочега органа в первую фракцию, Этот вариант сепаратора. позволя .-.т разделять семена в

".бъ М% и: лектричес ком I!0 JM чта 30 .. - .ачит "льна увели:-.ивает ега производительность. Кроме тогG, применение сильфа-;:а в качестве. рабочего органа по валяет изменя ь расстояние (зазор) между ребрами (гафрамл) в зависимос- тк ст крупности сепарируемого мате" риала.. с тема электродов чередующейся полярности может быть установлена внутр :.: гафр (фиг. 10) или с херадованием на внешней и в-утренкей 40 каверхка. тях гафр (фиг. 11)

В сепараторе (фиг. 12 и 13) семена из питатепя : подаются B поверхность первого рабачега органа 3 с ребрами 5. Мелкие семена правалиьают- 45 в какал между ребрамк 5.„ ориенти-р ÿ с ь ц ли кн а к. а с ью вдаль какала р и попадают в заку действия электриче:..— кого палл,, саздавае. oro элек-.родами

11 и 23. При вращении рааачега арга- 50 на семена разделяются на фракции, собираясь в приемник 3 семян, Более »,.- упные семена с размер -.мк больше ширикь; какала между ребрами 5 идут сходам с поверхности рабочего органа и 55 ,DBJl поступают по скаткой пласKocTk5

24 ка второй рабочий орган, ка котс ром разделяются аналоги -ьчым образом.

Сход семян с второ-а pe ".î÷eão аргака поступает по скатнай плоскости 25 ка третий рабочий орган, ка 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. Эта позволяет производить одновременное калибравание семян па размерам и их разделение па массе в электрическом поле,, что в конечном итоге позволяет осуществлять разделение материала па плотности. Рабочие органы 3 установлеl кы адик пад другим с чередованием направления вращения, что обеспечивает более компактную компоновку сепаратора.

Сепаратор (фиг, 14 и 15) с многоступенчатым изменением толщины ребер-дисков обеспечивает одновременное калибравакие семян ка 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 ка различных уровнях в зависимости or ширины какала и толщины семян. Самые мелкие семена проваливаются на уровень установки электродов 32, а более крупные распределяются ка 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 приемкика семян. Семена меньшега р азмера па ступают на электроды 28, разделяясь ка в-орую и третью фракции. Оставшиеся семека раз= деляются на электродах 30 к 32,. собираясь в приемкик 34 семян. Для очистки электродов служит шетка 33. установленная между дисками. ф о р м у л а к " а з р е т е;-".: к я

1. Диэлектрический ратациак ый сепг.;>а таp,, включающий пит атель „р аспсгложен. кый пад ним па крайней мере адик раба--п1й орган ротарногG типа с

:"истемай основных и дополните™.,—. ых электродов чередующекся паляр ка сти. щетку для очистки электродов ат про-дуктов разделения к и"точккк питания,атлич=.ющийся тем, 140411 7 что, с целью повышения эффективности разделения зерновых смесей на фр акции, сег;ар атор снабжен ребр ами, установленными на поверхности рабо5 чего органа над основными электродами, и бесконечной лентой, установленной в зоне выхода разделяемой зерновой смеси из питателя с охватом части поверхности рабочего органа и с зазором над ней, при этогл дополнительные электроды расположены внутри ребер.

2. Сепаратор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что он снаб- 15 жен проводящими подпружиненными дисками, а ребра выполнены в виде диэлектрических дисков переменной толщины, при этом проводящие диски установлены между диэлектрическими 20 дисками, а дополнительные электроды расположены в диэлектрических дисках и имеют форму трехлучевой звезды.

Э. Сепаратор по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что он 25 снабжен всасывающим патрубком, установленным внутри рабочего органа под электродами в зоне выхода семян из питателя.

4. Сепаратор по и. 1, о т л и — 30 ч а ю шийся тем, что .электроды расположены вдоль образуквгей 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 юшийся тем, что рабочий орган сепаратора выполнен в виде сильфона из гофрированного диэлектрического материала, при этом электроды чередующейся полярности расположены с чередованием одной полярности на внегггней, а другой — на внутренней поверхности гофр.

6. Сепаратор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что рабочий орган выполнен в виде трубы из ди( электрического 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.

1404 I(7

1«(3/ > I 1 j

f,

0

1404Il 7

1404117

I 404I17

ФЬ8.ь 7

1404117

Составитель B. Морозов

Техред M.Äèäbtê Корректор В.Бутяга

Редактор А. Козорез

Заказ 3017/6 Тираж 527 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4