Электрический сепаратор

 

Использование: предпосевная обработка семян и очистка семян от труднботделимых сорных примесей с различной поглощающей способностью в инфракрасной области. Сущность изобретения: зерновая смесь нагревается инфракрасными лучами с длиной волны 2,5-7,5 мкм одновременно с разделением семян в электрическом поле на фракции. Разделенные фракции отбираются в разные приемники продуктов разделения. 8 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 03 С 7/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР J

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4837526/03 (22) 27,04.90 (46) 23.11.92. Бюл, М 43 (71) Кустанайский сельскохозяйственный институт (72) Н.С. Козлов и П.С. Княгинина (56) Авторское свидетел ьство СССР

М 235478, кл. В 03 С 7/00, 1967.

Авторское свидетельство СССР

М 242560, кл. В 03 С 7/00, 1967. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕРНОВОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к области сельского хозяйства для предпосевной обработки семян, включающей очистку от трудноотделимых сорных примесей с различной поглощательной способностью в инфракрасной (ИК) области спектра, щупах, травмированных и дробленных зерен и тепловую обработку семян и может быть использовано для разделения измельченных сыпучих и зернистых минералов, химических и медицинских препаратов по электрофизическим и оптическим свойствам.

Известен способ разделения зерновой смеси, включающей разделение зерновой смеси в электрическом поле коронного раз-. ряда с предварительным нагревом семян

ИК-лучами с длиной волны 0,8...2,5 мкм.

Недостатком данного способа является низкая эффективность процесса обработки и разделения семян. Это связано с тем, что разделяемые семена нагреваются до зоны зарядки и разделения. 3а время поступления в зону зарядки и разделения селективность нагрева семян, неоднородных по... Ж,, 1776441 А1 (57) Использование; предпосевная обработка семян и очистка семян от трудноотделимых сорных примесей с различной поглощающей способностью в инфракрасной области. Сущность изобретения: зерновая смесь нагревается инфракрасными лучами с длиной волны 2,5-7,5 мкм одновременно с разделением семян в электрическом поле на фракции. Разделенные фракции отбираются в разные приемники продуктов разделения. 8 ил„1 табл. оптическим свойствам (цвету), сглаживается, и разница в температуре нагрева разделяемых семян уменьшается и эффективность разделения снижается. Особенно характерно это для мелкого семенного материала, обрабатываемого на осадитель ном электроде.

Кроме того, требуется два источника.

Один для нагрева семян, другой — для зарядки и разделения.

Причем длина волны 0,8...2,5 мкм выбрана применительно к техническим возможностям существующих промышленных

ИК-источников, которые относятся к светлым излучателям, испускающим коротковолновые лучи длиной менее 2,5 мкм. Этот диапазон взят только для идеальных условий абсолютно сухого воздуха и сухих семян овса и овсюга темно-дымчатого цвета. Эффективность ИК-нагрева семян зависит от влажности воздуха и влажности семян. При обработке во влажном воздухе и влажных семян образуется пара-дисперсная среда. Влажный воздух поглощает средне- и длин1776441 новолновую часть спектра (менее 2.5 мкм), влажный мелкий семенной материал поглощает также средневолновую часть спектра, Сухой чистый воздух не поглощает ИК-лучей, Только сухой (влажность 10...11 ) крупный материал, в абсолютно сухом воздухе (М/ = 1...2 ), поглощает коротковолновую часть спектра, Кроме того, семенной материал отличается не только по размеру, но и цветности, от темно-дымчатого (как, например, овсюг) в более темные цвета, типа рапса, горошка мышиного, волоснеца, просянки, проса в оболочке и др. Диапазон поглощения ИК-лучей смещается в сторону средневолновой части спектра для влажного мелкого семенного материала.

Целью изобретения является повышение эффективности разделения зерновой смеси. Это достигается тем, что нагрев и разделение зерновой смеси в электрическом поле осуществляют одновременно.

При этом длину волны инфракрасных лучей выбирают в диапазоне 2,5„.7,5 мкм.

Способ осуществляется следующим о6разом.

Семенной материал, предварительно подработанный на ветрорешетных сепараторах и триерах, подается в зону зарядки и разделения. В качестве источника ИК-излучения является нагретый коронирующий электрод, т.е. источник излучения и источHNK ионов конструктивно совмещены в одном устройстве (ионизаторе-облучателе).

Конструктивное совмещение двух источников возможно при использовании коронирующего элемента с достаточной теплоемкостью и обеспечивающего компенсацию тепло- и массопереноса генератора ионов. Таким требованиям может удовлетворять, например, нихромовая лента, имеющая выштамповки коронирующих игл. Током накала лента нагревается до температуры тела накала и одновременно подается отрицательный потенциал от источника высокого напряжения.

Зависимость длины волны от температуры накала излучателя показана на фиг.1, а коэффициент поглощения ИК-излучения семян, со степенью черноты, типа овсюга, щирицы, рапса и др., может быть представлена зависимостью, изображенной на .фиг.2. Из графиков следует, что наибольшее поглощение ИК-излучения соответствует диапазону длин волн 2,5...7,5 мкм (фиг.2), что соответствует температуре нагрева. ИКизлучателя 300...400 С. Удельная мощность ионизатора-облучателя составляет 4...5 квт(м .

В данном способе семенной материал заряжается ионами поля коронного разряда

55 и одновременно нагревается лучистой энергией. Зерна с большей степенью черноты нагреваются больше, приобретают большие заряды, по сравнению со светлыми и отклоняются под большим углом, чем светлые. С помощью напряжения накала коронирующего элемента и напряжения коронного разряда регулируется интенсивность действия ионно-радиационного облучателя, В соответствии с параметрами семян и воздушной среды, напряжениями обеспечивается получение максимального энергетического КПД.

Применительно к предлагаемому способу, изучалось изменение электрической силы, отнесенной к массе семени, для семян овса "золотой дождь" и овсюга темно-дымчатого цвета. Влажность семенного материала составляла 20, влажность воздуха

80, материал обрабатывался на металлическом электроде, покрытом бельтингом.

Длина волны изменялась нагревом коронирующего элемента (согласно фиг.1). Зависимость электрической силы от времени обработки семян ионно-радиационным облучателем приведена в таблице.

Из анализа таблицы следует, что при увеличении длины волны облучателя-ионизатора сила растет более интенсивнее, а следовательно, и эффективность предлагаемого способа выше, по сравнению с существующим. С увеличением длины волны интенсивнее идет сушка воздуха в окружающем пространстве, растет съем свободной влаги с семени (сушка), растет селективность нагрева разделяемых семян, растет ток короны, а, следовательно, и увеличивается зарядная сила, Возможные варианты устройств, при использовании способа, показаны на фиг.3,4,5,6,7,8. Разделение на вращающейся поверхности барабана (фиг.3), на внутренней поверхности цилиндра-барабана (фиг.4), на наклонной или горизонтальной ленте и барабане (фиг.5), на внутренней поверхности и цилиндрическом участках движущейся ленты (фиг.5) в камере свободного падения и сетчатым осадительным электродом (фиг.7), в камере свободного падения, при использовании ионизатора — облучателя в качестве зарядного устройства и осаждения в электростатическом поле переменной напряженности поля (фиг.8). На фиг.3,4,5,6,7,8 позиции обозначают: ионизатор — облучатель — 1, осадительный электрод — 2, электрод электростатического поля — 3.

Способ и устройства для его осуществления работают следующим образом.

1776441 май

800

400

Зерновая смесь из бункера поступает в зону зарядки, облучения и разделения. Семенной материал заряжается ионными полями коронного разряда и одновременно облучается лучистой энергией от нагретого коронирующего электрода, Зерна с. большей степенью черноты нагреваются больше, приобретают большие заряды и отклоняются в сторону осадительного электрода, образуя II фракцию, светлые зерна, меньше нагреваются и получают меньше заряды и меньше отклоняются к осадительному электроду, образуя 1 фракцию семенного кондиционного материала, Щуплый и дробленный материал образует It I фракцию, Наряду с разделением семенного материала по электрофизическим и оптическим свойствам, данный способ обеспечивает тепловую обработку и подсушку семян.

Формула изобретения

Способ электрического разделения зер5 новой смеси, включающий нагрев зерновой смеси инфракрасными лучами, разделение смеси в электрическом поле на фракции и отбор разделенных фракций, о т л и ч а ю - шийся тем, что, с целью повышения

10 эффективности сепарации семян, нагрев смеси инфракрасными лучами и разделение семян в электрическом поле осуществляют одновременно, при этом длину волны инфракрасных лучей выбирают в диапазоне 2,515 7 5 мкм.

1776441

7д

7 ff ///

/ р /// (pod 6

Составитель Л. Афонченко

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н. Кешеля

Редактор А. Полионова

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

Заказ 4088 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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