[go: up one dir, main page]

RU2569392C1 - Universal corona electrostatic separator - Google Patents

Universal corona electrostatic separator Download PDF

Info

Publication number
RU2569392C1
RU2569392C1 RU2014150193/03A RU2014150193A RU2569392C1 RU 2569392 C1 RU2569392 C1 RU 2569392C1 RU 2014150193/03 A RU2014150193/03 A RU 2014150193/03A RU 2014150193 A RU2014150193 A RU 2014150193A RU 2569392 C1 RU2569392 C1 RU 2569392C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
conveyor belt
corona
optical radiation
grain
electrode
Prior art date
Application number
RU2014150193/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дарья Владимировна Осинцева
Евгений Геннадьевич Осинцев
Владимир Викторович Бабкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
Priority to RU2014150193/03A priority Critical patent/RU2569392C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2569392C1 publication Critical patent/RU2569392C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: device includes an electric motor, optical radiation source, a feed hopper, high voltage source, corona electrode and precipitating electrode, IR-heater, air-intake device, below air cushion device over conveyor belt, and sorting machine. The optical radiation source is placed over the precipitating electrode. The precipitating electrode is made as a conveyor belt rotated at two earthed current-conducting elements and made of electroconductive material designed to change own resistance under impact of optical radiation. It allows sorting of grain mix against surface resistance thus defining their charge in the area of separation. Depending on charge particles are distributed by classes in the receiver upon removal from the conveyor belt.
EFFECT: improved quality of grain flow separation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к электросепарации семян зерновых культур по степени травмированности.The invention relates to the electrical separation of seeds of grain crops according to the degree of injury.

Известен электрокоронный сепаратор (А.С. №484010, М. Кл. B03C 7/02, Бюл. №34, 15.09.75), состоящий из загрузочного бункера, горизонтального ленточного транспортера, коронирующего электрода. Однако известный электрокоронный сепаратор не позволяет разделять зерно по степени травмированности.Known electro-corona separator (AS No. 484010, M. Cl. B03C 7/02, Bull. No. 34, 09/15/75), consisting of a loading hopper, a horizontal belt conveyor, a corona electrode. However, the known electro-corona separator does not allow to separate the grain according to the degree of injury.

Известен коронный элекросепаратор (№68366, МПК B03C 7/02, Бюл. №33, 27.11.2007), взятый в качестве прототипа и состоящий из загрузочного бункера, источника высокого напряжения, электродвигателя, коронирующего электрода и осадительного электрода, выполненного в виде транспортерной ленты из полупроводящего материала, вращающейся на двух заземленных токопроводящих цилиндрах, классификатора и щеточки для удаления налипших частиц.Known corona electric separator (No. 68366, IPC B03C 7/02, Bull. No. 33, 11/27/2007), taken as a prototype and consisting of a loading hopper, a high voltage source, an electric motor, a corona electrode and a precipitation electrode, made in the form of a conveyor belt from a semiconducting material rotating on two grounded conductive cylinders, a classifier and a brush to remove adhering particles.

На сепараторе веер разделения компонентов смеси определяется электрическими свойствами частиц за счет различия различий поверхностного сопротивления.On the separator, the fan for separating the components of the mixture is determined by the electrical properties of the particles due to the difference in differences in surface resistance.

Недостатком прототипа является то, что данный коронный электросепаратор не достаточно хорошо разделяет поток зерна, который содержит битые зерна, шелуху, мусор и зерна других культур. Для хорошего разделения необходимо предварительно разделять зерно до соразмерной кондиции на других сепараторах.The disadvantage of the prototype is that this corona electric separator does not divide grain flow well enough, which contains broken grains, husks, garbage and grains of other crops. For good separation, it is necessary to first separate the grain to a proportionate condition on other separators.

Технической задачей решения является повышение качества разделения зернового потока на семена одной культуры, одинаковые по диэлектрическим свойствам и размерам, но различные по степени травмированности с помощью одного сепаратора.The technical task of the solution is to improve the quality of the separation of the grain flow into seeds of the same crop, the same in dielectric properties and sizes, but different in degree of injury with a single separator.

Для решения этой цели сепаратор имеет ряд конструктивных особенностей.To solve this goal, the separator has a number of design features.

Универсальный коронный электросепаратор содержит загрузочный бункер, источник высокого напряжения, электродвигатель, коронирующий и полупроводящий заземленный осадительный электроды, классификатор. Осадительный электрод выполнен в виде транспортерной ленты из электропроводящего материала, способного менять собственное электрическое сопротивление под воздействием оптического излучения. Устройство дополнительно содержит последовательно установленные ИК-нагреватель, выполненный с возможностью изменения зоны нагрева, устройство забора воздуха и размещенное под транспортерной лентой устройство нижнего поддува, оптический облучатель, при этом транспортерная лента выполнена перфорированной с канавками.The universal corona electric separator contains a loading hopper, a high voltage source, an electric motor, a corona and semiconducting grounded sedimentation electrodes, and a classifier. The precipitation electrode is made in the form of a conveyor belt of electrically conductive material, capable of changing its own electrical resistance under the influence of optical radiation. The device further comprises a sequentially installed infrared heater configured to change the heating zone, an air intake device and a lower blower device located under the conveyor belt, an optical irradiator, the conveyor belt being perforated with grooves.

Размещение ИК-нагревателя, зона действия которого может меняться, тем самым меняя зону нагрева, позволяет варьировать время ИК-нагрева зерна, тем самым меняя продолжительность поверхностной сушки зерна (удаление влаги с поверхности, на которую в первую очередь и направлена ИК-сушка).The placement of the IR heater, the range of which can be changed, thereby changing the heating zone, allows you to vary the time of IR heating of the grain, thereby changing the duration of surface drying of the grain (removing moisture from the surface, which is primarily aimed at IR drying).

Размещение устройства забора воздуха и размещенного под транспортерной лентой устройства нижнего поддува позволяет удалять сорный компонент из зернового вороха, интенсифицировать процесс влагоудаления и понижать температуру зерна при нагревании, сохраняя, тем самым, его жизнеспособность.The placement of the air intake device and the lower blower device located under the conveyor belt allows you to remove the weed component from the grain heap, intensify the process of moisture removal and lower the temperature of the grain when heated, thereby preserving its viability.

Выполнение осадительного электрода в виде транспортерной ленты из электропроводящего материала перфорированной с канавками обеспечивает зернам основной культуры большую поверхность соприкосновения с электропроводящей поверхностью ленты, тем самым увеличивая действие электрической силы, прижимающей зерна к ленте. Транспортерная лента может менять свое сопротивление, в зависимости от облучающего воздействия оптического облучателя. Это позволяет разделять зерновой поток на семена и примеси, а также целые и травмированные семена одной культуры, одинаковые по диэлектрическим свойствам и размерам, но различные по степени травмированности, в необходимом диапазоне, с помощью одного сепаратора.The implementation of the precipitation electrode in the form of a conveyor belt of electrically conductive material perforated with grooves provides the grains of the main culture with a large contact surface with the electrically conductive surface of the tape, thereby increasing the action of the electric force that presses the grains to the tape. The conveyor belt can change its resistance, depending on the irradiating effect of the optical irradiator. This allows you to divide the grain flow into seeds and impurities, as well as whole and injured seeds of the same culture, the same in dielectric properties and sizes, but different in degree of injury, in the required range, using one separator.

Совокупность существенных признаков представленного технического решения, а именно наличие ИК-нагревателя, оптического облучателя, транспортерной ленты из электропроводящего материала, позволяющих получить новый экономический эффект - разделение семян зерновых культур, различных по поверхностному сопротивлению, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».The set of essential features of the presented technical solution, namely the presence of an infrared heater, an optical irradiator, a conveyor belt of electrically conductive material, which allows to obtain a new economic effect - the separation of seeds of grain crops of different surface resistance, is not known from the prior art, which allows us to conclude compliance of the proposed invention with the criteria of "novelty" and "inventive step".

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлено схематически заявляемое устройство, на фиг. 2 - часть транспортерной ленты и ее продольный разрез.The invention is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 shows a schematically claimed device, FIG. 2 - part of the conveyor belt and its longitudinal section.

Универсальный коронный электросепаратор содержит электродвигатель 6, оптический облучатель 10, загрузочный бункер 4, ИК-нагреватель 5, источник высокого напряжения 7, коронирующий электрод 1, осадительный электрод, выполненный в виде транспортерной ленты 2 из электропроводящего материала, способного менять собственное электрическое сопротивление под воздействием оптического излучения, которая вращается на двух заземленных токопроводящих цилиндрах, устройство забора воздуха 9, устройство нижнего поддува 11, классификатор 8, щеточки для удаления налипших частиц 3.A universal corona electric separator comprises an electric motor 6, an optical irradiator 10, a loading hopper 4, an IR heater 5, a high voltage source 7, a corona electrode 1, and a precipitation electrode made in the form of a conveyor belt 2 of an electrically conductive material capable of changing its own electrical resistance under the influence of an optical radiation, which rotates on two grounded conductive cylinders, air intake device 9, lower blower device 11, classifier 8, brush for blow particles of adhering particles 3.

Сепаратор работает следующим образом.The separator works as follows.

Зерновой поток из загрузочного бункера 4 попадает на транспортерную ленту 2. При движении на транспортерной ленте зерно попадает в зону нагрева, ширина которой определяется ИК-нагревателем 5, в результате чего нагревается и попадает в зону обдува и удаления примесей, в которой подсушивается устройствами нижнего поддува 11 и забора воздуха и мелких примесей 9. Целые зерна выделят меньше влаги, чем зерна с поврежденными оболочками, тем самым меньше изменят свое сопротивление. Примеси, которые могут быть подняты воздушным потоком, удаляются, в результате чего остаются только соразмерные зерна, одинаковые по плотности и размерам, но различные по степени травмированности. Далее зерна попадают в зону зарядки, которая находится под коронирующим электродом 1, который может менять свои размеры и перемещаться относительно осадительного электрода 2, и приобретают электрический заряд. Семена при попадании в зону облучения, находящуюся под оптическим облучателем 10, просвечиваются оптическим излучением. Зерна, различные между собой по степени травмированности, будут по-разному пропускать оптическое излучение, в результате чего электропроводящий материал транспортерной ленты 2 будет по-разному изменять свое электрическое сопротивление. При подаче напряжения на коронирующий электрод 1 возникает поле коронного разряда. Зерно из бункера 4 поступает в зону зарядки между коронирующим 1 и осадительным 2 электродами, в результате чего приобретает электрический заряд. Электрический заряд, полученный частицей, зависит от электрических свойств зерна.The grain flow from the feed hopper 4 enters the conveyor belt 2. When moving on the conveyor belt, the grain enters the heating zone, the width of which is determined by the IR heater 5, as a result of which it heats up and enters the zone of blowing and removing impurities, in which it is dried by lower blowing devices 11 and air intake and fine impurities 9. Whole grains will release less moisture than grains with damaged shells, thereby less changing their resistance. Impurities that can be lifted by the air stream are removed, as a result of which only proportional grains remain, identical in density and size, but different in degree of injury. Then the grains fall into the charging zone, which is located under the corona electrode 1, which can change its size and move relative to the precipitation electrode 2, and acquire an electric charge. Seeds in contact with the irradiation zone located under the optical irradiator 10 are illuminated by optical radiation. Grains that are different in degree of injury will transmit optical radiation in different ways, as a result of which the electrically conductive material of the conveyor belt 2 will change its electrical resistance in different ways. When a voltage is applied to the corona electrode 1, a corona discharge field arises. The grain from the hopper 4 enters the charging zone between the corona 1 and precipitation 2 electrodes, resulting in an electric charge. The electric charge received by the particle depends on the electrical properties of the grain.

Сила взаимодействия частицы и полупроводящей ленты определяется поверхностным сопротивлением частицы и проводимостью транспортерной ленты 2. Частицы с меньшим поверхностным сопротивлением разряжаются быстрее, чем с большим сопротивлением. Сумма сил, которая и определяет угол отрыва частицы от транспортерной ленты в зоне разрядки и сепарации, раскладывается на три составляющие: сила взаимодействия заряженной частицы с плоскостью ленты; сила тяжести и центростремительная сила. Первая сила прижимает частицу к ленте, она зависит от величины заряда частицы, центробежная сила отталкивает ее, а сила тяжести в верхнем полуцилиндре прижимает ее к ленте, в нижнем - отрывает от него.The force of interaction between a particle and a semiconducting tape is determined by the surface resistance of the particle and the conductivity of the conveyor belt 2. Particles with a lower surface resistance are discharged faster than with a higher resistance. The sum of forces, which determines the angle of separation of the particle from the conveyor belt in the discharge and separation zone, is decomposed into three components: the interaction force of the charged particle with the plane of the belt; gravity and centripetal force. The first force presses the particle against the tape, it depends on the size of the particle’s charge, the centrifugal force pushes it away, and the gravity in the upper half cylinder presses it against the tape, in the lower - it tears it off.

В зависимости от суммарного действия сил распределение частиц образует веер. Частицы с малым контактным сопротивлением быстрее отбрасываются силами инерции с поверхности ленты. Частицы с большим контактным сопротивлением несут на себе заряд, тем самым прижимаются к ней электрическими силами.Depending on the total effect of the forces, the distribution of particles forms a fan. Particles with low contact resistance are more quickly discarded by inertia from the surface of the tape. Particles with large contact resistance carry a charge on themselves, thereby being pressed against it by electric forces.

Угол отрыва зерна от вращающегося электрода определяется поверхностным сопротивлением. Чем меньше электрическое сопротивление зерна, тем быстрее они отрываются от поверхности вращающегося электрода. В результате зерна распределяются по классам в приемном устройстве по степени травмированности.The angle of separation of the grain from the rotating electrode is determined by the surface resistance. The lower the electrical resistance of the grain, the faster they come off the surface of the rotating electrode. As a result, grains are divided into classes in the receiving device according to the degree of injury.

Электросепаратор семян позволяет проводить разделение семян одной культуры, одинаковых по диэлектрическим свойствам и размерам, но различных по степени травмированности за счет различий поверхностного сопротивления и тем самым сепарировать трудноразделимые зерновые смеси.The seed electric separator allows the separation of seeds of the same culture, which are identical in dielectric properties and sizes, but different in degree of injury due to differences in surface resistance and thereby separate difficult to separate grain mixtures.

Claims (1)

Универсальный коронный электросепаратор, содержащий загрузочный бункер, источник высокого напряжения, электродвигатель, коронирующий и полупроводящий заземленный осадительный электроды, классификатор, причем осадительный электрод выполнен в виде транспортерной ленты из электропроводящего материала, способного менять собственное электрическое сопротивление под воздействием оптического излучения, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит последовательно установленные ИК-нагреватель, выполненный с возможностью изменения зоны нагрева, устройство забора воздуха, устройство нижнего поддува, размещенное под транспортерной лентой, оптический облучатель, при этом транспортерная лента выполнена перфорированной с канавками. A universal corona electric separator containing a loading hopper, a high voltage source, an electric motor, a corona and semiconducting grounded sedimentation electrodes, a classifier, the precipitation electrode being made in the form of a conveyor belt of electrically conductive material capable of changing its own electrical resistance under the influence of optical radiation, characterized in that the device further comprises a sequentially installed infrared heater configured to the heating zone, an air intake device, a lower blower device located under the conveyor belt, an optical irradiator, while the conveyor belt is perforated with grooves.
RU2014150193/03A 2014-12-10 2014-12-10 Universal corona electrostatic separator RU2569392C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014150193/03A RU2569392C1 (en) 2014-12-10 2014-12-10 Universal corona electrostatic separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014150193/03A RU2569392C1 (en) 2014-12-10 2014-12-10 Universal corona electrostatic separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2569392C1 true RU2569392C1 (en) 2015-11-27

Family

ID=54753458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014150193/03A RU2569392C1 (en) 2014-12-10 2014-12-10 Universal corona electrostatic separator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2569392C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657058C1 (en) * 2017-01-10 2018-06-08 Общество с ограниченной ответственностью Инновационно-производственная компания "ОДА" Technological line of disinfection and cleaning of grain from pests
US10806077B2 (en) 2017-11-10 2020-10-20 Deere & Company Agricultural combine with electrostatic grain cleaner
CN120479790A (en) * 2025-05-16 2025-08-15 中国科学院国家空间科学中心 Port bulk grain and cereal weed biological static electricity enrichment sorting device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU511972A1 (en) * 1974-06-10 1976-04-30 Литовский Научно-Исследовательский Институт Механизации И Электрификации Сельскоого Хозяйства Electrostatic grain cleaning machine
SU1250328A1 (en) * 1983-08-02 1986-08-15 Челябинский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства Electric flow line for separating seeds
WO1999030826A1 (en) * 1997-12-17 1999-06-24 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Method and apparatus for separating particles
RU68366U1 (en) * 2006-12-15 2007-11-27 ФГОУ ВПО "Челябинский государственный агроинженерный университет" CROWN SEED ELECTRIC SEPARATOR
RU139076U1 (en) * 2013-10-17 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) CROWN ELECTRIC SEPARATOR OF DIELECTRIC PARTICLES

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU511972A1 (en) * 1974-06-10 1976-04-30 Литовский Научно-Исследовательский Институт Механизации И Электрификации Сельскоого Хозяйства Electrostatic grain cleaning machine
SU1250328A1 (en) * 1983-08-02 1986-08-15 Челябинский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства Electric flow line for separating seeds
WO1999030826A1 (en) * 1997-12-17 1999-06-24 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Method and apparatus for separating particles
RU68366U1 (en) * 2006-12-15 2007-11-27 ФГОУ ВПО "Челябинский государственный агроинженерный университет" CROWN SEED ELECTRIC SEPARATOR
RU139076U1 (en) * 2013-10-17 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) CROWN ELECTRIC SEPARATOR OF DIELECTRIC PARTICLES

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657058C1 (en) * 2017-01-10 2018-06-08 Общество с ограниченной ответственностью Инновационно-производственная компания "ОДА" Technological line of disinfection and cleaning of grain from pests
US10806077B2 (en) 2017-11-10 2020-10-20 Deere & Company Agricultural combine with electrostatic grain cleaner
CN120479790A (en) * 2025-05-16 2025-08-15 中国科学院国家空间科学中心 Port bulk grain and cereal weed biological static electricity enrichment sorting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5661097B2 (en) Method for electrostatic separation of fine-grained mixtures made of various materials and apparatus for carrying out this method
US6797908B2 (en) High-tension electrostatic classifier and separator, and associated method
JP2628860B2 (en) Method for separating fibrous material from dry powdered corn
RU2569392C1 (en) Universal corona electrostatic separator
JP6967856B2 (en) How to dispose of electrical and electronic component waste
US3143492A (en) Electrostatic separation
CN111182974A (en) Process for separating dry food and feed materials using triboelectrostatic separation device
US4305797A (en) Material separation by dielectrophoresis
US2839189A (en) Electrostatic separation method
JPH0838941A (en) Method and apparatus for electrostatic separation of particulate matter
RU68366U1 (en) CROWN SEED ELECTRIC SEPARATOR
US2445229A (en) Method and apparatus for electrostatically separating particles having different electrical properties
JP2011101832A (en) Lead ball fractional recovery system and method
CN112958460B (en) Equipment for efficiently removing stems in tobacco shreds
GB2332382A (en) Method and apparatus for separating particles
US2687803A (en) Method and apparatus for the electrostatic separation of corn from its impurities
US12343736B2 (en) Process for protein enrichment of dried distillers grains using a tribo-electrostatic separator device
RU139076U1 (en) CROWN ELECTRIC SEPARATOR OF DIELECTRIC PARTICLES
JP2000167489A (en) Method for separating md removing foreign matter and apparatus therefor
RU71566U1 (en) CORONA ELECTRIC SEPARATOR
RU2657058C1 (en) Technological line of disinfection and cleaning of grain from pests
US1422026A (en) Process and apparatus for electrostatic separation of finely-divided discrete material
US3625360A (en) Electrostatic separation method and apparatus
RU2351399C1 (en) Corona electric separator
EP2328688B1 (en) Device and method for separating solid particles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171211