Пневматический сортировщик

 

Использование: пневмосепарирование сыпучих материалов, очистка и сортирование семян сельскохозяйственных и лесных культур. Сущность изобретения: пневматический сортировщик содержит вертикальный пневмоканал 1 с пересыпными элементами 2 на внутренних его поверхностях , загрузочное приспособление 9, сборники 14 и 11 легкой и тяжелой фракций соответственно , приспособление для создания воздушного потока (вентилятор) 12. Пересыпные элементы 2 установлены ярусами с расстоянием между ярусами 0,5... 0,7. Каждый пересыпной элемент 2 выполнен в виде двух вогнутых параболических поверхностей , кромки которых, обращенные к продольной оси пневмаканала 1, примыкают друг к другу, а другие кромки сопряжены по касательной со стенками пневмаканала. Загрузочное приспособление 9 расположено в верхней части боковой поверхности пневмоканала 1. Сборники 14 и 11 легкой и тяжелой фракций сообщены соответственно, с верхней и нижней частями пневмоканала 1. Приспособление для создания воздушного потока (вентилятор) 12 сообщено с верхней частью пневмоканала 1. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (sl)s В 07 В 4/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬЭ ф

Cd

О

О (21) 4787447/03 (22) 30.01,90 (46) 07.04.92, Бюл. М 13 (71) Оренбургский сельскохозяйственный институт (72) В.Н.Мякин, С.Г.Урюпин и В.А,Любчич (53) 621,928.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1166844, кл. В.01 В 4/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1304919, кл. В 07 В 4/02, 1985. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СОРТИРОВЩИК (57) Использование: пневмосепарирование сыпучих материалов, очистка и сортирование семян сельскохозяйственных и лесных культур. Сущность изобретения: пневматический сортировщик содержит вертикальный пневмоканал 1 с пересыпными элементами 2 на внутренних его поверхностях, загрузочное приспособление 9, сборники 14 и 11 легкой и тяжелой фракций соответственно, приспособление для создания воздушного потока (вентилятор) 12.

Пересыпные элементы 2 установлены ярусами с расстоянием междуярусами 0,5... 0,7.

Каждый пересыпной элемент 2 выполнен в виде двух вогнутых параболических поверхностей, кромки которых, обращенные к продольной оси пневмаканала 1, примыкают друг к другу, а другие кромки сопряжены по касательной со стенками пневмаканала. Загрузочное приспособление 9 расположено в верхней части боковой поверхности пневмоканала 1.

Сборники 14 и 11 легкой и тяжелой фракций сообщены соответственно, с верхней и нижней частями пневмоканала 1. Приспособление для создания воздушного потока (вентилятор) 12 сообщено с верхней частью пневмоканала 1. 2 ил.

1724390 4

Изобретение относится к пневмосепарированию сыпучих материалов, в частности к очистке и сортированию семян сельскохозяйственных и лесных культур.

Известно устройство, содержащее вертикальную сепарирующую пневмокамеру с отверстиями на боковых стенках, шарнирно установленные в отверстиях и поярусно расположенные козырьки с регулировочными приспособлениями.

В другом устройстве на внутренних поверхностях стенок пневмоканала по всему периметру канала ярусами установлены пересыпные пластины. Ширина пересыпных пластин составляет 0,05... 0,07, а расстоя н ие между я руса ми пл асти н 0,5. „

0,7 глубины пневмоканала. Угол наклона пересыпных пластин к вертикали составляет 45... 60, Сами пластины представляют собой ровные полоски.

В приведенных устройствах достаточно полно обоснованы параметры пересыпных элементов и установка их в канале. Однако дальнейшие исследования показали, что такие пересыпные элементы и их установка в пневмоканале не в полной мере отвечают требованиям технологического процесса, таким как высокая эффективность разделения материала и снижение его травмирования, что весьма важно при очистке и сортировке семян.

Невыполнение этих требований обусловлено тем, что пересыпные элементы выполнены в виде плоских полосок, консольно закрепленных на стенках канала. Семена, которые попадают между ярусами пересыпных элементов, движутся вниз вдоль вертикальных стенок пневмоканала, где скорость воздушного потока наименьшая, испытывая с нижерасположенной пересыпной пластиной жесткий удар. Пересыпная пластина установлена под углом 45... 60 к вертикальной стенке пневмоканала. В момент удара о пластину семя травмируется, что противоречит агротребованиям.

Кинетическая энергия движущихся вниз зерновок расходуется на удар о пересыпную пластину. Поэтому скорость зерновок после удара и ее горизонтальная составляющая незначительны, Как следствие — не все зерновки при сходе с пересыпной пластины в состоянии переместиться к середине канала, пересекая вертикальный воздушный поток. Гарантированного ввода материала от стенок канала к его середине не происходит.

Следующим существенным недостатком конструкций пневмоканалов является односторонний ввод материала от стенок и невмоканала в центральную его часть.

ЗО

Ввод материала осуществляется только с верхней поверхности пересыпного элемента, Нижняя поверхность пересыпного элемента является нерабочей. Мало того, что она не работает, она еще препятствует дви>кению легкой фракции вверх, задерживает ее и травмирует семена легкой фракции, движущиеся со скоростью, близкой к скорости воздушного потока, и ударяющиеся о кромку и нижнюю поверхность пересыпного элемента, Эффективность сепарирования за счет улавливания пересыпными пластинами семян легкой фракции, движущихся вверх, указанных пневмосортировщиков снижается.

Из изложенного следует, что этим пневмосортировщикам присущи следующие недостатки: низкая эффективность сепарирования из-за несовершенства формы рабочей поверхности и односторонности ввода (только сверху) материала от стенок канала в центральную его часть; травмирование семян легкой и тяжелой фракций, движущихся вдоль стенок канала вниз, при взаимодействии с верхней (рабочей) поверхностью пересыпного элемента, травмирование семян легкой фракции, движущихся вверх, при взаимодействии с нижней (не рабочей) поверхностью пересыпных элементов и их кромок; повышенная энергоемкость процесса из-за сопротивления плоских консольных пересы и н ых элементов.

Цель изобретения — повышение эффективности сепарации, снижение энергоемкости и уменьшение травмирования семян.

Поставленная цель достигается тем, что на стенках пневмоканала пересыпной элемент выполнен в виде двух вогнутых параболических поверхностей, кромки которых, обращенные к продольной оси пневмоканала, примыкают друг к другу, а другие кромки сопряжены по касательной со стенками пневмоканала.

На фиг, 1 изображен пневмосортировщик; на фиг. 2 — профиль пересыпного элемента (увеличено).

Пневмосортировщик включает вертикальный пневмоканал 1, снабженный пересыпными элементами 2, которые могут изготавливаться заодно со стенками канала, например, штамповкой, накаткой и т.п.

Естественным является то, что материал стенок канала и пересыпных элементов должен обладать наименьшими коэффициентами трения воздуха и зерна по его поверхности, Пересыпные элементы выполнены по всему периметру пневмоканала в несколько ярусов по его высоте.

1724390

25

40

Форма профиля пересыпного элемента представляет собой пересекающиеся в точ, ке 3 ветвей 4 и 5 парабол. При этом вертикальная стенка 6 пневмоканала является касательной к свободным ветвям 7 и 8 парабол.

Кривизна ветвей парабол 4 и 5 рассчитана из условия придания определенных кинематических параметров (скорости) движущихся по ней частиц. В трехмерном пространстве пересыпной элемент имеет параболическую рабочую поверхность.

В отличие от пневмосортировщика, где пересыпная пластина имеет только одну рабочую поверхность — верхнюю, пересыпной элемент в предлагаемом устройстве имеет две рабочих поверхности: верхнюю, направляющей которой является ветвь 4, и нижнюю, направляющей которой является ветвь 5 парабол.

Пневмосортировщик также включает загрузочное приспособление 9 с питающим валиком 10, сборник 11 тяжелой фракции вентилятор 12 и отстойную камеру 13 со сборником 14 легкой фракции.

Работа предлагаемого сортировщика протекает следующим образом, Вернтилятор 12 через отстойную камеру 13 создает в пневмоканале 1 вертикаль-, ный воздушный поток, направленный вверх. Семена, поступающие из загрузочного приспособления 9 в пневмоканал 1, подвергаются воздействию вертикального воздушного потока, Часть легких семян уносится воздушным потоком в отстойную камеру 13 и выводится из машины через сборник 14 легкой фракции. Основная масса семян, достигнув наружной стенки пневмоканала и попав в зону пониженных скоростей воздуха, сходит вдоль стенки вниз, Пересыпные элементы 2, встречающиеся на пути опускающихся вниз семян, вводят их вновь в воздушный поток, направляя в центральную часть пневмоканала 1.

Это процесс повторяется многократно по мере опускания семян вниз, так как пневмоканал 1 содержит несколько ярусов пересыпных элементов. Ярусы пересыпных элементов 2 предотвращают струйный сход сепарируемого материала вдоль стенок пневмоканала, создают условия многократной продувки тяжелой фракции сепарируемого материала воздушным потоком и равномерного ее распределения по сечению пневмоканала, исключают из работы

"мертвые зоны".

В отличие от известного пневмосортировщика, предлагаемый пневмосортировщик работает более мягко. Это достигается тем, что сходящие вниз вдоль вертикальных стенок 6 пневмоканала 1 семена при взаимодействии с пересыпным элементом скользят по нему, не испытывая удара, как это имело место в известном устройстве при взаимодействии семян с пересыпной пластиной, Очевидным является то, что скорость воздушного потока вдоль вертикальных стенок 6 пневмоканала 1 в непосредственной их близости наименьшая. Именно вдоль стенки 6 происходит движение семян вниз.

А стенки 6 являются касательными к верхней рабочей поверхности пересыпного элемента 2, направляющей которой служит ветвь 4 параболы. Опускаясь по стенке 6 и переходя на касательную рабочую поверхность пересыпного элемента, семена скользят по ней без удара. В результате травмирование семян. предлагаемым .устройством снижается. Рабочая поверхность пересыпного элемента обладает свойством сохранения кинематических параметров движущихся по ней семян.

Поэтому скорость, которую приобрели семена при движении вдоль стенок вниз, они сохраняют при движении по рабочей поверхности пересыпного элемента, что очень важно для их последующего ввода в центральную часть пневмоканала 1; Важным является то, что направление движения частиц при вводе их в основной пневмопоток должно быть горизонтальным или близким к нему. В соответствии с этим горизонтальная составляющая скорости движения частицы по рабочей поверхности пересыпного элемента (начальной скорости ввода частицы в основной пневмопоток) должна быть наибольшей.

В известном устройстве вектор скорости частиц при сходе: их с пересыпной пластины, направленный вдоль ее рабочей поверхности, раскладывается на две составляющих; горизонтальную и вертикальную, что неизбежно влечет нежелательное уменьшение горизонтальной составляющей. В предлагаемом устройстве при движении по параболической рабочей поверхности пересыпного элемента частица не только сохранит скорость движения, но и изменит направление движения с вертикального (вдоль стенки) на горизонтальное при сходе с пересыпного элемента. В связи с этим новым свойством рабочей поверхности пересыпного элемента эффективность ввода частиц в центральную часть пневмоканала 1, а следовательно, и эффективность процесса сепарации возрастают.

Нижняя параболическая рабочая поверхность пересыпного элемента, направляющей которой служит ветвь 5, способствует безударному и беспрепятственному движе1724390 нию частиц легкой фракции вверх в отстойную камеру 13.

Формула изобретения

Составитель Н. Касавкина

Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Редактор Е, Савина

Заказ 1136 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

В известном устройстве частицы легкой фракции, движущейся вверх, испытывают удар о нижнюю (нерабочую) поверхность пересыпной пластины и ее кромку, отлетают к вертикальной стенке пневмоканала и движутся вниз, травмируясь при этом и снижая эффективность сепарации. В предлагаемом пневмосортировщике нижняя параболическая поверхность пересыпного элемента обеспечивает скользящее (безударное) движение по ней семян легкой фракции с непременным вводом их в центральную часть пневмоканала, что снижает травмирование семян легкой фракции и повышает эффективность процесса сепарации. Необходимо учесть при этом, что семена легкой фракцииэто не всегда отходы либо неполноценные семена. Легкая фракция может быть ценной. Параболическая форма нижней рабочей поверхности пересыпного элемента кроме указанных достоинств обладает свойством снижения сопротивления воздушному потоку в сравнении с известным устройством с консольно установленными пересыпными пластинами. Снижение сопротивления воздушному потоку снижает энергоемкость процесса сепарации в предлагаемом пневмосортировщике.

Из описанного следует вывод, что предлагаемая конструкция пневмосортировщика позволяет повысить эффективность процесса сепарации и снизить его энерго5 емкость и травмирование семян.

Пневматический сортировщик, включа10 ющий вертикальный пневмоканал с пересыпными элементами на внутренних его поверхностях, установленными ярусами по периметру пневмоканала с расстоянием между ярусами 0,5... 0,7 глубины пневмока15 нала, загрузочное приспособление, расположенное в верхней части боковой поверхности пневмоканала, сборники легкой и тяжелой фракций, сообщенные соответственно с верхней и нижней частями

20 пневмоканала, приспособление для создания воздушного потока, сообщенное с верхней частью пневмоканала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности сепарации, снижения энергоемкости

25 и уменьшения травмирования семян, каждый пересыпной элемент выполнен в виде двух вогнутых параболических поверхностей, кромки которых, обращенные к продольной оси пневмоканала, примыкают

30 друг к другу, а другие кромки сопряжены по касательной со стенками пневмоканала.