Сепаратор для разделения сыпучих материалов

Авторы патента:

B07B13/00 - Сортировка твердых материалов сухими способами, не отнесенная к другим группам, сортировка изделий иная, чем с помощью косвенно-управляемых устройств (сортировка яиц A01K 43/04)

Владельцы патента RU 2516620:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" (RU)

Изобретение относится к области разделения сыпучих материалов по самосортированию частиц и может быть использовано в сельском хозяйстве при сортировке по крупности, плотности и сферичности. Сепаратор для разделения сыпучих материалов включает бункер-дозатор (8), в котором установлены коническая направляющая (9) и воронкообразный питатель (10). В сепарирующем канале (2) установлен с возможностью перемещения по вертикали конусный отсекатель (3) с обрезиненным отверстием (4). Сепаратор выполнен в едином цилиндрическом корпусе (1). Коническая направляющая, воронкообразный питатель и отсекатель закреплены при помощи кронштейнов и регулирующих устройств к направляющим, закрепленным на стенках корпуса. Изобретение повышает производительность устройства и эффективность сепарации. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области для разделения сыпучих материалов по самосортированию частиц и может быть использовано в сельском хозяйстве для сепарации по крупности, плотности и сферичности зерна и продуктов его переработки.

Известен сепаратор для разделения сыпучих материалов (а.с. СССР №831226, 23.05.81, В07В 13/10), включающий дозатор с кольцевым зазором, отражатель, приемники продуктов разделения.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса сепарации сыпучих материалов по сферичности, частицы которых имеют низкую упругость.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа сепаратор для разделения сыпучих материалов (RU 2130818, кл. В07В 13/10, 27.05.1999), включающий бункер-дозатор, обеспечивающий поштучную подачу частиц сепарируемого материала. Под дозатором расположены друг под другом два конусных отсекателя с обрезиненными отверстиями, установленные меньшим основанием вверх. Диаметр меньшего основания вышерасположенного отсекателя больше диаметра меньшего основания нижерасположенного отсекателя, а сами отсекатели установлены с возможностью перемещения по вертикали. Под отсекателями установлен приемник круглых частиц. Кроме того, каждый отсекатель имеет разгрузочный патрубок, под которым расположены приемники продуктов разделения.

Недостатком известного сепаратора является низкая эффективность сепарации из-за отсутствия средств стабилизации начальной скорости и регулирования ориентации частиц сыпучего материала, поступающего на разделяющую поверхность отсекателя, а также низкая производительность, обусловленная поштучной подачей частиц сыпучего материала на отсекатель.

Технической задачей изобретения является повышение производительности и эффективности разделения сыпучих материалов за счет сглаживания колебаний нагрузки и ориентации центра масс частиц сыпучего материала относительно сепарирующего канала.

Поставленная техническая задача достигается в сепараторе для разделения сыпучих материалов, включающем бункер-дозатор, расположенный под ним конусный отсекатель с обрезиненным отверстием, установленный меньшим основанием вверх, приемники продуктов разделения, согласно изобретению в бункере-дозаторе установлено устройство для регулирования колебаний нагрузки и ориентации центра масс зерновых частиц, включающее коническую направляющую и расположенный под ней воронкообразный питатель, сепаратор выполнен в едином цилиндрическом корпусе, а коническая направляющая, воронкообразный питатель и отсекатель установлены при помощи кронштейнов и регулирующих устройств к направляющим, закрепленным на стенках корпуса.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает, что отличием является наличие нового конструктивного элемента, а именно устройства для регулирования колебаний нагрузки и ориентации центра масс зерновых частиц, установленного в бункере-дозаторе и состоящим из конической направляющей и воронкообразного питателя, установленных друг под другом и с возможностью перемещения по вертикали. Кроме того, коническая направляющая, воронкообразный питатель и отсекатель установлены по вертикали в едином корпусе.

Установка в бункере-дозаторе конической направляющей и воронкообразного питателя позволяет регулировать подачу зернового материала в сепарирующий канал и сделать ее равномерной. Кроме того, коническая направляющая позволяет подавать зерновой материал под углом естественного откоса и ориентировать частицы зернового материала тяжелой (зародышевой) частью вперед. Скорость потока зерновых частиц, выходящих из воронкообразного питателя, определяется коэффициентом внутреннего трения и направлена вертикально вниз. Объединение в одном устройстве конической направляющей и воронкообразного питателя позволяет сглаживать колебания нагрузки, т.к. при превышении номинальной нагрузки происходит запирание продуктом кольцевой щели между конической направляющей и корпусом бункера-дозатора и в сепарирующий канал поступает только установленное количество исходной смеси. Таким образом происходит сглаживание колебаний нагрузки и ориентация центра масс частиц сыпучего материала относительно сепарирующего канала, что обеспечивает повышение производительности и эффективности разделения сыпучих материалов.

Выполнение сепаратора для разделения сыпучих материалов в едином вертикальном цилиндрическом корпусе позволяет сепарировать зерновой материал с наибольшей эффективностью за счет сопротивления, оказываемого воздухом в корпусе сепаратора, движущимся частицам материала, так как крупные и тяжелые частицы зерна с большой натурой и плотностью попадают из воронкообразного питателя вертикально вниз с большей скоростью, чем легкие, и попадают в обрезиненное отверстие отсекателя, а мелкие, битые и щуплые зерна и легкие примеси отходят к периферии потока материала и попадают на коническую часть отсекателя.

Таким образам, выявленные отличительные признаки заявляемого устройства обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении производительности и эффективности выделения из исходной смеси полноценных компонентов.

Сравнение заявляемого сепаратора с прототипом позволило установить соответствие критерию “новизна”.

Предлагаемое изобретение соответствует критерию “изобретательский уровень”, так как достигнутый результат удовлетворяет существующую потребность в повышении эффективности сепарации.

Заявляемое решение отвечает критерию “промышленная применимость”, так как может быть использовано в сельском хозяйстве при сепарации зерна от примесей.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематически показано поперечное сечение заявляемого сепаратора.

Сепаратор для разделения сыпучих материалов состоит из единого цилиндрического корпуса 1, в котором расположен сепарирующий канал 2. В корпусе 1 расположен конусный отсекатель 3 с обрезиненным отверстием 4, установленный меньшим основанием вверх. Положение конусного отсекателя 3 регулируется при помощи кронштейнов 5, одним концом прикрепленных к отсекателю 3, а другим - к регулирующему устройству 6, перемещающемуся по вертикали по направляющим 7, закрепленным на вертикальной стенке корпуса 1. Для подачи сепарируемого материала в сепарирующий канал 2 на корпус 1 установлен бункер-дозатор 8, в котором установлено устройство для регулирования колебаний нагрузки и ориентации центра масс зерновых частиц, включающее коническую направляющую 9 и расположенный под ней воронкообразный питатель 10. Положение конической направляющей регулируется при помощи кронштейнов 11, одним концом прикрепленных к конической направляющей 9, а другим - к регулирующему устройству 12, перемещающемуся по вертикали по направляющим 13, закрепленным на стенке бункера-дозатора 8. Положение воронкообразного питателя 10 регулируется при помощи кронштейнов 14, одним концом прикрепленных к воронкообразному питателю 10, а другим - к регулирующему устройству 15, перемещающемуся по направляющим 16, закрепленным на вертикальных стенках бункера-дозатора 8. В нижней части корпуса 1 установлены центральный приемник 17 и кольцевой приемник 18 для сбора продуктов разделения.

Заявляемый сепаратор работает следующим образом.

Исходный сыпучий материал, например зерно, имеющий произвольное значение начальной скорости, поступает в бункер-дозатор 8. В результате удара о коническую направляющую 9 и прохождения через зазор между нею и стенкой бункера-дозатора 8 скорость материала падает практически до нуля. Далее сепарируемый материал движется к выходу из бункера-дозатора 8 под действием силы тяжести под углом естественного откоса по слою продукта, расположенного на воронкообразном питателе 10. После выхода из воронкообразного питателя 10 сепарируемый материал попадает в сепарирующий канал 2 и, приобретя необходимую скорость, поступает на конусный отсекатель 3. Крупные и тяжелые частицы зерна с большой натурой и плотностью падают вертикально вниз с большей скоростью, чем легкие, и попадают в обрезиненное отверстие 4 отсекателя 5, и собираются в центральном приемнике 17. Мелкие, битые и щуплые зерна и легкие частицы отходят к периферии потока материала и попадают на коническую часть отсекателя 3 и собираются в кольцевом приемнике 18.

Сепаратор для разделения сыпучих материалов, включающий бункер-дозатор, расположенный под ним конусный отсекатель с обрезиненным отверстием, установленный меньшим основанием вверх, приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что в бункере-дозаторе установлено устройство для регулирования колебаний нагрузки и ориентации центра масс зерновых частиц, включающее коническую направляющую и расположенный под ней воронкообразный питатель, сепаратор выполнен в едином цилиндрическом корпусе, а коническая направляющая, воронкообразный питатель и отсекатель установлены при помощи кронштейнов и регулирующих устройств к направляющим, закрепленным на стенках корпуса.

Изобретение предназначено для очистки и сортировки зерновых культур, таких как пшеница, овес, ячмень и рожь, а также может быть использовано для очистки других зернобобовых и масляничных культур.

Устройство для сепарации семян // 2494820

Предложенное изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к механизации послеуборочной обработки семян зерновых, масличных, технологических и других сельскохозяйственных культур по упругим свойствам.

Способ классификации сыпучих материалов и устройство для его осуществления // 2440858

Изобретение относится к способам и устройствам для классификации сыпучих материалов и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве.

Способ сортировки плодов // 2412768

Вибрационный классификатор // 2407600

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для классификации сыпучих материалов, и может быть использовано в металлургической, химической, горно-обогатительной и строительной отраслях промышленности, в частности, для получения мелких товарных фракций при производстве щебня.

Способ отделения шарообразных твердых частиц от частиц со сколами // 2405634

Изобретение относится к способам разделения частиц сыпучих материалов по форме и может быть использовано, например, в металлургической, химической и пищевой промышленности.

Аналитическая полотенная горка буркова л.н. // 2375125

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для разделения зерновых смесей по коэффициенту трения. .

Щелевой центробежный триер // 2365433

Изобретение относится к устройствам для очистки семян, а именно к устройствам для разделения зерновых смесей по длине компонентов. .

Инерционно-щелевой способ сепарации семян // 2358815

Изобретение относится к способам очистки семян, а именно способам разделения зерновых смесей по длине компонентов и используется в сельскохозяйственной технике. .

Фрикционный сепаратор // 2342203

Изобретение относится к области разделения сыпучих смесей по форме и свойствам поверхности составляющих их частиц и может найти применение в сельском хозяйстве при очистке зерна и продуктов его переработки, а также в пищевой, химической, горнорудной, металлургической и строительной отраслях промышленности.

Оптоволоконный лазерный сортировщик // 2521215

Изобретение относится к устройствам сортировки объектов по цвету, размерам, форме и иным характеристикам. Преимущественная область применения - сортировка сельскохозяйственной продукции. Оптоволоконный лазерный сортировщик содержит устройство транспортировки сортируемого материала, устройство лазерного освещения сортируемого материала, устройство развертки лазерного пучка, два и более устройств считывания и обработки изображения, устройство для удаления дефектных материалов. Устройство лазерного освещения дополнительно содержит оптическое волокно, вход которого через фокусирующую оптику связан с оптическими выходами одного или нескольких лазеров, а выход оптического волокна связан с фокусирующей и цилиндрической оптикой устройства развертки лазерного пучка. Устройства для считывания и обработки изображения выполнены с возможностью считывание отраженного и прошедшего через материал лазерного освещения, а также с возможностью считывания в разных спектральных диапазонах. Сортировщик дополнительно содержит модуляторы интенсивности лазерного освещения. Технический результат - повышение эффективности сортировки. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

Фрикционный сепаратор корнеклубнеплодов // 2555138

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сепараторам для отделения корнеклубнеплодов от соизмеримых почвенных комков, и может быть установлено на картофелеуборочный комбайн. Устройство содержит наклонный разделительный транспортер 1, лента 2 которого установлена на ведущем 3, ведомом 4 и натяжном 5 валах, питающий 9 и отводящий 10 транспортеры. Разделительный транспортер 1 установлен с наклоном по диагонали к горизонту и снабжен роликами 7 для прижатия его ленты 2 по краям к ведущему 3 и ведомому 4 валам. Внутренняя поверхность верхней ленты 2 разделительного транспортера 1 опирается на направляющий лист 8. Поверхность направляющего листа 8 выполнена криволинейной, например в виде параболы, с увеличением кривизны в сторону движения верхней ленты 2 разделительного транспортера 1. Скорость движения верхней ленты 2 разделительного транспортера 1 меньше скорости вращения его ведущего вала 3. Использование изобретения позволит повысить эффективность отделения близких по размерным характеристикам почвенных комков от клубней картофеля в однонаправленном потоке по комплексу физико-механических показателей, преобладающими среди которых является плотность и трение качения. 1 ил.

Способ сухого обогащения угля // 2558872

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых по крупности и плотности, в частности к обогащению угля. Способ сухого обогащения угля включает подачу угольного сырья к средству отделения угля от породы, с помощью которого осуществляют отделение. В качестве средства отделения угля от породы используют, по меньшей мере, одну ротационную щетку, выполненную в виде установленного своей осью по ходу движения сырья вращающегося барабана с закрепленным на его цилиндрической поверхности ворсом. Отделение угля от породы осуществляют путем вращения ротационной щетки с обеспечением воздействия ворса щетки на сырье и сметания частиц угля, более легких, чем куски породы. Подачу сырья осуществляют по транспортной ленте ленточного конвейера, при этом используют барабан с ворсом на внешней цилиндрической поверхности, установленный над транспортной лентой. Используют транспортную ленту, имеющую форму желоба. Используют пустотелый барабан с ворсом на его внутренней поверхности, ось которого расположена под углом не менее 45° к горизонту и внутри которого вдоль оси расположен лоток для приема частиц угля, при этом подачу сырья осуществляют на внутреннюю поверхность барабана. Технический результат - повышение производительности процесса, а также снижение энергозатрат на осуществление предложенного способа. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для сепарации семян по упругости // 2560025

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих зерновых материалов по упругим свойствам и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке семян. Устройство для сепарации семян по упругости включает загрузочно-разгрузочный приемник, воронкообразный питатель, под которым одна под другой расположены ступени рабочих органов, выполненные с возможностью перемещения и фиксации их положения на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства, каждая ступень рабочих органов включает отражательную поверхность в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, воронкообразную скатную доску с выпускной щелью. Загрузочно-разгрузочный приемник снабжен зафиксированной на осевой направляющей корпуса конической направляющей и расположенным под ней воронкообразным питателем. Каждая ступень рабочих органов содержит последовательно расположенные разгонный участок, отражательную поверхность, жестко соединенную с сепарирующей поверхностью, установленной в цилиндрическом приемнике, выполненном заодно с воронкообразной скатной доской с выпускной щелью. Разгонный участок расположен между воронкообразным питателем и сепарирующей поверхностью и имеет криволинейную гофрированную поверхность, состоящую из конической поверхности, переходящей в поверхность в виде усеченного конуса, установленного большим основанием вниз, вершиной конической поверхности разгонный участок зафиксирован на направляющей, проходящей по оси корпуса устройства, под воронкообразным питателем, сепарирующая поверхность выполнена в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, образующая которого параллельна образующей конуса отражательной поверхности. Технический результат - повышение эффективности разделения сыпучих материалов по упругим свойствам и уменьшение травмированности зародышей зерновок. 1 ил.

Устройство для исследования сыпучих свойств геоматериалов // 2571435

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для исследования сыпучих свойств геоматериалов. Устройство представляет собой сварную конструкцию башенного типа, устанавливаемую на верхней предварительно спланированной площадке отработанного карьера с обеспечением вертикальной устойчивости. В ее верхней части размещены приемный бункер, затем колосниковый виброгрохот, секторный затвор, перфорированная качающаяся дека, воздухораспределительный контур и два приемных бункера. Технический результат - повышение достоверности определения фракционного и вещественного состава защитной подушки. 1 ил.

Конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство для предварительной классификации по крупности угля или руд // 2573139

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в горнорудной, угольной и строительной промышленности при подготовке строительных материалов. Конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство для предварительной классификации угля или руд содержит разделяющую поверхность, опорную раму, вибратор, амортизационное устройство. Разделяющая поверхность его представляет собой пустотелый конус с углом наклона боковых стен 65° к горизонту, имеющий сверху круглую коническую крышку с углом при вершине 90°, и кольца по всей высоте конуса на равном расстоянии друг от друга. В нижней части конуса боковые стены закругляются вверх с радиусом, равным размеру максимального куска в исходном материале. Технический результат - повышение эффективности и производительности классификации. 2 ил.

Устройство для сепарации семян по упругости // 2585774

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по упругости и может быть использовано в сельском хозяйстве, химической и строительной промышленности. Устройство для сепарации семян по упругости включает корпус, загрузочно-разгрузочный приемник, расположенные в корпусе одна под другой ступени рабочих органов, каждая ступень рабочих органов содержит последовательно установленные воронкообразную скатную поверхность, воронкообразный питатель, отражательный элемент в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, приемники фракций. В каждой ступени под скатной поверхностью расположена коническая направляющая. Под воронкообразным питателем установлен разгонный участок, выполненный в виде расположенного большим основанием вниз перфорированного усеченного конуса. Коническая направляющая, разгонный участок и отражательный элемент установлены с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным к вертикальному валу. Скатная поверхность, коническая направляющая и воронкообразный питатель выполняют роль загрузочно-разгрузочного приемника. Под загрузочно-разгрузочным приемником расположены внутренний и внешний цилиндрические транспортирующие каналы. Ступени рабочих органов установлены во внутреннем транспортирующем канале. Технический результат - повышение производительности и эффективности сепарации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Сепаратор сыпучих зернистых материалов // 2591991

Изобретение относится к области разделения сыпучих зернистых материалов по размерам, плотности, форме, шероховатости, упругости и может быть использовано в сельском хозяйстве, химии, металлургии, строительной индустрии. Технический результат - повышение эффективности сепарации сыпучих зернистых материалов в гравитационном потоке за счет использования эффектов сегрегации и миграции на каскадной наклонной перфорированной шероховатой плоскости. Сепаратор включает загрузочный бункер, устройство для регулирования нагрузки, последовательно установленные каскадом наклонные лотки с зазором между ними в проекции на горизонтальную плоскость, сборники продуктов разделения. При этом устройство для регулирования нагрузки выполнено в виде шибера, установленного на выходе загрузочного бункера. Наклонные лотки установлены под углом к горизонту, близким к углу естественного откоса зернистого материала, и выполнены в виде шероховатой плоскости с перфорациями, размер отверстий которых меньше размера мелких частиц смеси зернистого материала. Над нижней кромкой нижней перфорированной шероховатой плоскости, параллельно ей, установлена с возможностью перемещения разделительная пластина. Над и под слоем зернистого материала, находящегося на наклонных перфорированных шероховатых плоскостях, проходит воздушный канал, соединенный с циклоном для выделения мелких минеральных примесей и вентилятором. Вентилятор обеспечивает возможность продувки слоя зернистого материала на наклонной перфорированной поверхности в направлении от открытой поверхности слоя к его основанию. При этом обеспечена возможность сдвигового гравитационного течения зернистого материала на упомянутой поверхности с движением верхних слоев со значительно большими скоростями, чем нижних, и разделением зернистых слоев по высоте на примеси и семена. 1 ил.

Вертикальный сепаратор-транспортер // 2591992

Изобретение относится к области разделения сыпучих смесей по форме, плотности, упругости и свойствам поверхности составляющих их частиц и может найти применение в сельском хозяйстве при очистке зерновых культур и продуктов его переработки. Технический результат - повышение эффективности работы устройства за счет использования эффектов сегрегации и миграции в потоке зернистой среды на скатной конической плоскости. Устройство включает внутренний и внешний цилиндрические транспортирующие каналы. В верхней части внутреннего транспортирующего канала расположен воронкообразный бункер-приемник с выпускной щелью, к которой закреплено регулирующее устройство. Под ним расположены, одна под другой, ступени рабочих органов. Они закреплены к подвижному несущему элементу, проходящему по оси сепаратора. Каждая ступень рабочих органов содержит последовательно установленные коническую скатную плоскость, расположенную большим основанием вниз, и воронкообразный загрузочно-разгрузочный приемник с выпускной щелью, снабженный регулирующим устройством. Регулирующие устройства выполнены в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса. Каждая ступень рабочих органов содержит несколько скатных конических плоскостей, расположенных ступенчато с зазором между ними, установленных под углом к горизонту, близким углу естественного откоса зернового материала. Нижняя скатная коническая плоскость своим большим основанием расположена в разделителе, выполненном в виде усеченного конуса, установленного параллельно плоскости скатывания зернового материала. Поверхность скатной конической плоскости выполнена шероховатой. При этом скатные конические поверхности выполнены с возможностью обеспечения движения верхних слоев зерновых частиц со значительно большими скоростями, чем нижних слоев, и перемещения примесей в направлении к открытой поверхности, а семян - к основанию слоя. 1 ил.

Устройство для сортировки материалов // 2602482

Изобретение относится к устройствам для сортировки материалов, и может быть использовано в сельском хозяйстве для сортировки зерновых культур, а также в химической промышленности. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности сортировки. Технический результат достигается тем, что в устройстве для сортировки материалов, содержащем корпус, загрузочный бункер, в нижней части которого расположен лоток для подачи сортируемого материала на наклонный желоб, средства детектирования и средства освещения материала, блок приемки и обработки информации, устройство для отбраковки дефектного материала, средства детектирования выполнены в виде трех датчиков, расположенных в трех взаимно ортогональных плоскостях, при этом средства освещения установлены напротив каждого датчика в той же плоскости. 3 ил.