Электрический пневматический сепаратор

 

Изобретение относится к технике разделения сыпучих смесей на фракции по электрическим и аэродинамическим свойствам, предназначено для переработки семян и для сепарации продуктов размола в пищевой и горной отраслях промышленности. Цель - повышение эффективности сепарации разделяемого материала (РМ). Аспирационная система с вентилятором 1 и осадительной камерой 2 сообщается с узлом зарядки РМ в виде вертикально установленного цилиндрического заземленного электрода (Э) 3. Внутри Э 3 коаксиально установлен полый диэлектрический цилиндрический элемент (ЦЭ) 4. В верхней части Э 3 и ЦЭ 4 скреплены загрузочной воронкой 5 из диэлектрического материала и образуют между собой воздушный канал. Под ЦЭ 4 дополнительно установлен Э 6 с возможностью вертикального перемещения посредством диэлектрического штока 7. Последний пропущен через закрепленные внутри ЦЭ 4 направляющие диэлектрические кольца 8. Выполнен Э 6 с коронирующими выступами, направленными радиально к оси сепаратора. Под Э 6 в нижней части Э 3 установлен диэлектрический ограничитель 9 перемещения, который соединен с одним из выводов источника 10. Под камерой 2 и воздушным каналом узла зарядки размещены приемники 11, 12 продуктов разделения. Под Э 6 соосно ему расположен полый диэлектрический конус 17 и соединен с Э 6 своей вершиной. При перемещении Э 6 в верхнее положение при включенном электромагните и подаче на Э 6 постоянного напряжения происходит зарядка ЦЭ 4 и конуса 17. В результате образования электрического поля между ЦЭ 4 и Э 3 создается принудительная ориентация частиц РМ поперек направления воздушного потока. При выключенном электромагните и подаче на Э 6 переменного напряжения происходит принудительная ориентация частиц РМ вдоль направления воздушного потока. При этом РМ ориентируется вдоль электрического поля. Тяжелые частицы РМ попадают в приемник 12, легкие уносятся в приемник 11. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (S1)5 В 03 С 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4460601/30-03 (22) 13. 07 ° 88 (46) 15.11. 90. Бюл. №- 42 (71) Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) А.M.Áàñîâ, Б.Д.Папин, Ю,Д.Ахламов, M.Л.Вайсман и В.И.Токаренко (53) 6?2.777 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 701711„кл. В 03 С 7/12, 1979Авторско:- свидетельство СССР № 869815, кл. В 03 С 1/12„1979 °

„„SU„, 1606196

2 (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ

СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к технике разделения сыпучих смесей на фракции по электрическим и аэродинамическим свойствам, предназначено для переработки семян и для сепарации продуктов размола в пищевой и горной отраслях промышленности. Цель изобретения †повышен эффективности сепа. рации разделяемого материала (РМ).

Аспирационная система с вентилятором

1 и осадительной камерой 2 сообщается с узлом зарядки PM в виде вертикаль1606196

20 но устаногленного цилиндрического заземленного электрода (Э) 3. Внутри

3 3 коаксиально установлен полый диэлектрический цилиндрический элемент (ЦЭ} 4. В верхней части Э 3 и

ЦЭ 4 скреплены загрузочной воронкой

5 из,циэлектрического материала и образуют между собой воздушный канал.

Под ЦЭ 4 дополнительно установлен Э

6 с возможностью вертикального пере мещения посредством диэлектрического штока 7, Последний пропущен через закрепленные внутри ЦЭ 4 направляющие диэлектрические кольца 8. Выполнен 3 6 с коронирующими выступами, направленными радиально к оси сепара ! тора. Под,Э 6 в нижней части Э 3 уста. новлен диэлектрический ограничитель

9 перемещения, который соединен с одним из выводов источника 10. Под камерой 2 и воздушным каналом узла

Изобретение относится к технике для разделения сыпучих смесей на фракции по электрическим и аэродинамическим свойствам и предназначено для механизации очистки семян в се-. лекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве, а также при послеуборочной подработке семян, в пищевой промышленности при сепарации круп и продуктов размола, в горной промышленности при обогащении полезных ис- 40 копаемых, Цепь изобретения — повышение эффективности сепарации. разделяемого материала, На чертеже изображен сепаратор, продольный разрез.

Электрический пневматический сепа" ратор включает аспирационную систему с вентилятором 1 и осадительной камерой 2, сообщенную с узлом зарядки разделяемого материала в виде вертикально установленного цилиндрического заземленного металлического электрода 3, коаксиально установленного внутри него полого цилиндрического

55 элемента 4, скрепленных в своей верх" ней части загрузочной воронкой 5 из диэлектрического материала и образующих между собой воздушный канал, зарядки размещены приемники 11, 12 продуктов разделения. Под Э 6 соосно ему расположен полый диэлектрический конус 17 Й соединен с 3 6 своей вершиной. При перемещении Э б в верхнее положение при включенном электромаг- ните и подаче на Э 6 постоянного напряжения происходит зарядка ЦЭ 4 и конуса 17 ° В результате образования электрического поля между ЦЭ 4 и 3 3 создается принудительная ориентация частиц РМ поперек направления воздушного потока ° При выключенном элек тромагните и псдаче на Э 6 переменного напряжения происходит принудительная ориентация частиц PM вдоль направления воздушного потока. При этом PM ориентируется вдоль электрического поля. Тяжелые частицы PM попадают в приемник 12, легкие уносятся в приемник 11 ° 1 ил. и дополнительного электрода в виде металлических коронирующих игл с

1 возможностью вертикального перемещения посредством диэлектрического штока 7, пропущенного через направляющие кольца 8, закрепленные внутри цилиндрического элемента 4, ограничитель 9 перемещения дополнительного электрода 6, установленный под дополнительным электродом 6 в нижней части заземленного цилиндрического электрода- 3, источник 10 высокого напряжения, один из выводов которого заземлен, а другой подсоединен к дополнительному электроду 6, и приемники 11 и 12 продуктов разделения. Эагрузочное приспособление сепаратора включает бункер 13 с вибро.— лотком 14, приводимым в действие: вибратором 15. 1Пток 7 в своей верхней части имеет ферромагнитный сердечник 16, взаимодействующий с электромагнитом не показан)., Нижнее направляющее кольцо 8 ограничивает перемещечие штока 7 с дополнительным электродом 6 вверх.

Сепаратор снабжен полым диэлектри-, ческим конусом 17 расположенным под дополнительным электродом 6 соосно ему и соединенным с ним своей верши160619

50 ной. Дополнительный электрод 6 выполнен с коронирующими выступами, на пример иглами, направленными радиально к оси сепаратора, а цилиндрический элемент 4, направляющие кольца 8 и ограничитель 9 перемещения дополнительного электрода 6 выполнены из диэлектрического материала.

В нижней части осадительной каме- 10 ры 2 установлен съемный приемник 11 легкой фракции, а под воздушным каналом узла зарядки — приемник 12 тяжелой фракции.

Электрический пневматический сепа- > ратор работает в двух характерных режимах.

Принудительная ориентация семян поперек направления воздушного потока обеспечивается следующим образом.

Включается вентилятор 1, который, всасывая воздух через нижнее отверстие заземленного электрода 3, создает вертикальный воздушный поток в кольцевом канале, образованном электродами 3 и 6 и цилиндрическим элементом 4, Затем. включается электромагнит, который втягивает ферромагнитный сердечник 16 штока 7 и устанавливает электрод б в верхнее положение, ограниченное нижним кольцом

8, таким образом, чтобы хотя бы верхние металлические коронирующие иглы

6 перекрывались ни>хней частью диэлектрического цилиндрического элемента 4,3

Высоковольтный источник создает постоянное напряжение между металлическими иглами 6 и заземленным металлическим электродом 3. Величина приложенного и=-пряже ия такова, что ме- 40 таллические иглы 6 начинают коронировать и образу>.> . объемный заряд.

За счет перекрытия -t= ñ>ÿ игл 6 диэлектрическим элеме:,:ом 4,„ на внутренней стороне последнего оседает 45 часть зарядов, идущих к заземленному электроду, и создается i.îтенциал, близкий к потенциалу металлических игл, Таким образом-. диэлектрический элемент 4 с соседними на нем зарядами начинает выполнять функцию не только диэлектрического барьера, резко повышающего пробивную прочность межэлектродногз промежутка„ но и элек- 55 трода с потенциалом, близким к по-тенциалу игл 6 нс не имеющего кок"=- такта этими иглами, Другая часть

O зарядов с коронирующих игл 6 оседает на диэлектрике конуса 17, который также приобретает потенциал, близкий потенциалу игл 6. Следовательно, в зоне разделения семян создается электрическое поле высокой напряженности, силовые линии которого преимущественно направлены поперек воздушного потока.

После включения вибратора 15 семена из бункера 13 по вибролотку 14 попадают в загрузочную воронку 5,проходят через ее горловину, падают сниз по внутренней полости элемента 4, более равномерно рассеиваясь на диэлектрических кольцах 8, и,ударяясь о конус 17, выводятся в зону разделе" ния с одновременным ориентированием своей длинной осью вдоль силовых линий электрического поля, где сепарируются воздушным потоком на две фракции.

Ориентированные семена, у которых сила тяжести оказалась больше аэродинамической подъемной силы, падают в приемник 12, а остальные семена уносятся воздушным потоком в осадительную камеру 2 и попадают в приемник 11. На этом заканчивается процесс сепарации, Второй режим с принудительной ориентацией семян вдоль направления воздушного потока получают следующим образом. Включают вентилятор и создают вертикальный воздушный поток в канале электросепаратора. Электромагнит в этом режиме не включают.

Поэтому конус 17 под действием собственной массы опирается на диэлектрическую шпильку ограничителя 9, который ограничивает его нижнее положение, В ни>кием положении металлические иглы 6 расположены несколько ниже нижнего конца диэлектрического элемента 4, В отличие от первого режима высоковольтный источник подает на металлические электроды 3 и 6 переменное напряжение промышленной частоты.

Металлические иглы 6 в этом режи-. ме за счет коронирования создают объемный заряд переменного знака, создавая переменный потенциал на диэлектрических элементе 4 и конусе

17, близкий по своему значению к по-, тенциалу металлических игл 6. За счет того, что напряжение переменное и дополнительный электрод находится

1606196

Составитель В.Морозов

Техред Л.Сердюкова г

Редактор И,Касарда

Корректор О,Кравцова

Заказ 3511 Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 в нижнем положении, в зоне разделения создается электрическое поле с преимущественной ориентацией семян вдоль направления воздушного потока, но как и в первом режиме, с высокой про5 бивной прочностью.

Подача постоянного напряжения на электрод 6, находящийся в нижнем положении, не создает ориентации семян вдоль направления воздушного потока, но и подача переменного напряжения на этот электрод, находящийся в верх-нем положении, также не дает требуемой ориентации. l5

Затем включается вибратор 15, который подает семена из бункера 13 в зону разделения ориентированным электрическим полем вдоль направления воздушного потока, где происходит их разделение на две фракции по аэродинамическим свойствам.

Третий (контрольный ) режим с есте" ственной промежуточной ориентацией семян получают при отключенном источнике высокого напряжения. В отсутствие электрического поля семена входят в зону разделения с естественной ориентацией, которая занимает промежуточное положение между принудительными ориентациями вдоль и поперек направления воздушного потока.

Формула изобретения

Электрический пневматический сепаратор, включающий аспирационную систему с вентилятором и осадительной .камерой, сообщенную с узлом зарядки разделяемого материала, в виде вертиI кально установленного цилиндрического заземленного электрода, коаксиально установленного внутри него полого цилиндрического элемента, скрепленных в своей верхней части загрузочной воронкой из диэлектрического материала и образующих между собой воздушный..канал, и дополнительного электрода, установленного под цилиндрическим элементом с воэможностью вертикального перемещения посредством диэлектрического штока, пропущенного через направляющие кольца, закрепленные внутри цилиндрического элемента, ограничитель перемещения дополнительного электрода, установленный под дополнительным электродом в нижней части заземленного цилиндрического электрода, источник высокого напряжения, один из выводов которого заземлен, а другой подсоединен к дополнительному электроду, и приемники продуктов разделения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации разделяемого материала, он снабжен полым диэлектрическим конусом, расположенным под дополнительным электродом соосно ему и соединенным с ним своей вершиной, дополнительный электрод выполнен с KopoHHpyMHJHMH выступами, направленными радиально к оси сепаратора, а цилиндрический элемент, направляющие кольца и ограничитель перемещения дополнительного электрода выполнены из диэлектрического материала,