RU74587U1

RU74587U1 - PNEUMATIC SEPARATOR FOR SEPARATION OF BULK MATERIALS

Info

Publication number: RU74587U1
Application number: RU2008104568/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Владиславович Рыбалко (UA); Александр Владиславович Рыбалко; Василий Анатольевич Нехаенко (UA); Василий Анатольевич Нехаенко
Original assignee: Александр Владиславович Рыбалко; Василий Анатольевич Нехаенко
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2008-07-10

Abstract

1. Пневматический сепаратор для разделения сыпучих материалов, который состоит из воздушного рабочего канала, соединенного воздухопроводом с вентилятором, приемников продуктов разделения, питателя и пылеотделителя, отличающийся тем, что приемники продуктов разделения выполнены в виде каскада лотков из пересекающихся вертикальных и горизонтальных пластин, которые образуют сопла в виде прямоугольных щелей.2. Пневматический сепаратор для разделения сыпучих материалов по п.1, отличающийся тем, что расстояния от сопел до боковых вертикальных пластин лотков в каждой ступени являются постоянными.3. Пневматический сепаратор для разделения сыпучих материалов по п.1, отличающийся тем, что в конце рабочего канала в качестве пылеотделителя использован циклон.1. Pneumatic separator for separating bulk materials, which consists of an air working channel connected by an air duct to the fan, receivers of separation products, a feeder and a dust separator, characterized in that the receivers of separation products are made in the form of a cascade of trays of intersecting vertical and horizontal plates that form nozzles in the form of rectangular slots. 2. A pneumatic separator for separating bulk materials according to claim 1, characterized in that the distances from the nozzles to the side vertical plates of the trays in each stage are constant. The pneumatic separator for separating bulk materials according to claim 1, characterized in that at the end of the working channel a cyclone is used as a dust separator.

Description

Полезная модель, которая предлагается, принадлежит к устройствам воздушной сепарации сыпучих материалов, таких как зерно злаковых культур, семя подсолнуха, разнообразное семя и прочие сыпучие материалы. Пневматический сепаратор имеет вид воздушной машины для очистки и сортировки зерна, семян на селекционных станциях, в фермерских и других хозяйствах, в разных областях промышленности. Например, как показал опыт, при обработке семян подсолнечника, в отходах производства семян подсолнечника, после его переработки на машинах ЗАВ-10, ЗАВ-20 и других, которые широко распространены в сельскохозяйственных предприятиях, может быть 28-30% пригодного для дальнейшей переработки семени подсолнечника, которое имеет уменьшенную массу. Другую часть отходов, после удаления из них остатков семян, возможно, брикетировать и использовать как топливо. Без удаления остатков семян брикетирование невозможно, так как остаточная масличность смеси препятствует ее скреплению в ходе прессования и брикеты рассыплются. До начала использования сепаратора, который предлагается, отходы производства семян подсолнечника, после его переработки на машинах ЗАВ-10, ЗАВ-20 и других, которые широко распространены в сельскохозяйственных предприятиях, высыпались на мусорники и в овраги, так как для удобрения полей они непригодны из-за нежелательных весенних всходов остатков семян. Поэтому целесообразность в проведении вторичной обработки отходов переработки зерна и семян не вызывает сомнения. Предлагаемый сепаратор целесообразно использовать для получения пригодных для использования семян из отходов первой обработки.The utility model that is proposed belongs to air separation devices for bulk materials such as cereal grains, sunflower seeds, various seeds and other bulk materials. The pneumatic separator has the form of an air machine for cleaning and sorting grains and seeds at breeding stations, in farmers and other farms, in various industries. For example, as experience has shown, in the processing of sunflower seeds, in the waste from the production of sunflower seeds, after its processing on machines ZAV-10, ZAV-20 and others, which are widespread in agricultural enterprises, there may be 28-30% of the seed suitable for further processing sunflower, which has a reduced mass. Another part of the waste, after removing seed residues from them, may be briquetted and used as fuel. Briquetting is impossible without removal of seed residues, since the residual oil content of the mixture prevents its bonding during pressing and the briquettes will crumble. Before using the separator, which is proposed, the waste from the production of sunflower seeds, after its processing on machines ZAV-10, ZAV-20 and others, which are widespread in agricultural enterprises, poured into garbage bins and ravines, since they are unsuitable for fertilizing fields - for unwanted spring seedlings seed residues. Therefore, the feasibility of secondary processing of grain and seed processing waste is not in doubt. The proposed separator is expediently used to obtain suitable for use seeds from the waste of the first processing.

Известен пневматический сепаратор обрушенных семян, который Known pneumatic separator collapsed seeds, which

имеет криволинейный профиль рабочего канала, который повернутый выпуклостью вниз и соединен с помощью перепускного клапана с приемным бункером и с осадочной камерой (см. патент UA №38052А, МПК6 В 4/00, 2002 г.). Но такой сепаратор не разделяет на фракции семена, зерно, то есть выполняет только предшествующее отделение семени от лузги.has a curved profile of the working channel, which is turned downward by a bulge and connected by a bypass valve with a receiving hopper and with a sediment chamber (see patent UA No. 38052A, IPC6 4/00, 2002). But such a separator does not separate seeds, grain into fractions, that is, it performs only the previous separation of the seed from the husk.

Большинство существующих сепараторов имеют вертикальный аспирационный канал, где и происходит отделение легкой фракции (см. Войтюк Д.Г. "Сельскохозяйственные машины", К. Каравелла, 2004 г.); сепараторы с горизонтальным или наклоненным направлением потока тоже целесообразно использовать.Most of the existing separators have a vertical suction channel, where the light fraction is separated (see Voytyuk DG "Agricultural machines", K. Caravel, 2004); separators with horizontal or inclined flow direction are also advisable to use.

Известно устройство для сепарации сыпучей смеси в текучей среде, которое содержит бункер и вибролоток, расположенный под ними струйный генератор с соплами, которые выполнены разными по высоте поперечного разреза их канала, сопла установлены с разным шагом между ними и расположены под разным острым углом к вертикали. В струйном генераторе расположены три решета (см. декларационный патент на полезную модель UA №2881U, МПК7 В07 В 4/02, 2004 р.) В таком устройстве установлен вентилятор для нагнетания воздуха в струйный генератор, или другое нагнетающее воздух устройство. Это устройство предназначено для разделения семенных смесей в наклоненном потоке и включает вентилятор, соединенный с воздушным рабочим каналом, питатель с механизмом загрузки материала, приемники продуктов разделения и пылеотделитель. Но незначительная разность веса семян и пустопорожних семян, а также половы не позволяет точно и качественно разделить фракции, в особенности в конечном отделителе пыли и легких парусных частиц.A device for separating a granular mixture in a fluid medium is known, which contains a hopper and a vibrating chute, a jet generator located below them with nozzles that are made different in height of the cross section of their channel, the nozzles are installed with different spacing between them and are located at different acute angles to the vertical. Three sieves are located in the jet generator (see the patent application utility model UA No. 2881U, MPK7 В07 В 4/02, 2004 p.). Such a device has a fan for pumping air into the jet generator, or other device for pumping air. This device is intended for separation of seed mixtures in an inclined flow and includes a fan connected to an air working channel, a feeder with a material loading mechanism, receivers of separation products and a dust separator. But the insignificant difference in the weight of seeds and empty seeds, as well as sex, does not allow for accurate and qualitative separation of fractions, especially in the final separator of dust and light sailing particles.

Известен пневматический сепаратор, который включает вентилятор, наклоненный воздушный канал, питатель, приемники продуктов разделения и инерционный пылеотделитель (см. декларационный патент на полезную модель UA №9928и, МПК7 В07 В 4/02, 2005 г.). Но, при работе этого сепаратора, траекторию верхних тяжелых частиц пересекают разные легкие Known pneumatic separator, which includes a fan, a tilted air duct, a feeder, receivers of separation products and an inertial dust separator (see declaration of utility patent UA No. 9928i, IPC7 B07 4/02, 2005). But, during the operation of this separator, different lungs cross the trajectory of the upper heavy particles

частицы, что образует завихрения, потому, что разные по весу частицы падают с разной скоростью и образуют турбулентный поток. Это снижает качество разделения. Пылеотделитель имеет довольно значительный диапазон и инерционность пылевидного материала, что снижает качество разделения семян, причем часть пригодного семени попадает в пылеотделитель.particles, which forms turbulence, because particles of different weights fall at different speeds and form a turbulent flow. This reduces the quality of the separation. The dust separator has a rather significant range and inertia of the dusty material, which reduces the quality of the separation of the seeds, and part of the suitable seed falls into the dust separator.

Вышеупомянутый пневматический сепаратор наиболее близок по сути к сепаратору, который предлагается, и принят за прототип, так как имеет более всего общих существенных признаков: воздушный рабочий канал, в котором размещены сопла и к которому присоединен вентилятор, то есть устройство нагнетания воздуха, питатель, который расположен над воздушным каналом и за форсунками (после них), приемники продуктов разделения на фракции и пылеотделитель.The aforementioned pneumatic separator is closest in essence to the separator that is proposed and adopted as a prototype, since it has the most common essential features: an air working channel in which the nozzles are located and to which a fan is connected, that is, an air discharge device, a feeder, located above the air channel and behind the nozzles (after them), receivers of fractionation products and a dust separator.

В основу предлагаемого сепаратора поставлена задача повышения качества полученных чистых фракций зерна благодаря усовершенствованию конструкции пневматического сепаратора, который разделяет семенные и зерновые смеси в горизонтальном воздушном потоке благодаря приближению лотков-приемников продуктов к соплам и дополнительному разделению сверхлегкого продукта в циклоне.The proposed separator is based on the task of improving the quality of the obtained pure grain fractions by improving the design of a pneumatic separator that separates seed and grain mixtures in a horizontal air stream due to the proximity of the product receiving trays to the nozzles and the additional separation of the ultralight product in the cyclone.

Поставленная задача решается за счет того, что приемники продуктов распределения, то есть лотки расположены в воздушном канале каскадно в виде ступенек, сверху каждого лотка подведены сопла в виде щелей. Расстояние от сопел до потока частиц, на каждой ступеньке каскада, остается постоянным. Такое расположение позволяет отделить камни и тяжелые гнилые отходы в первый верхний лоток. Второй и третий лоток собирает качественный материал. Продукт из четвертого и пятого лотков, а также отсев из циклона является качественным сырьем для изготовления топливных брикетов. Сопла, которые расположены перед лотками, имеют разную величину разрезов, ширина которых уменьшается сверху книзу. Такое уменьшение ширины сопел позволяет делить смесь на несколько The problem is solved due to the fact that the receivers of the distribution products, that is, the trays are arranged in cascade in the form of steps in the air channel, nozzles in the form of slots are brought up on top of each tray. The distance from the nozzles to the particle flow, at each step of the cascade, remains constant. This arrangement allows you to separate the stones and heavy rotten waste in the first upper tray. The second and third tray collects quality material. The product from the fourth and fifth trays, as well as the screening from the cyclone is a quality raw material for the manufacture of fuel briquettes. Nozzles that are located in front of the trays have different sizes of cuts, the width of which decreases from top to bottom. This reduction in nozzle width allows the mixture to be divided into several

фракций. В нашем примере исполнения сепаратора показано деление на пять фракций материала, который оседает в лотки, после чего из лотков он поступает в бункеры-приемники продуктов, которые оснащены воздушными затворами. Шестая фракция оседает в циклоне, который выводит пыль. Применение пневмоциклона целесообразно для повышения качества отходов. Возможны и другие варианты конструкций, где используется другое количество лотков, а отсюда и соответствующее число разделенных фракций. Это зависит от материала для сепарации. Над рабочим воздушным каналом расположен питатель, который имеет вал подачи материала в воздушный канал. На внешней поверхности вала выполнены гребешки, которые при вращении вала размалывают крупные частицы материала и подают материал в рабочую зону. Питатель может быть выполнен и без применения вала, в зависимости от вида материала, который сепарируется. На выходе пневмоциклона устанавливают вытяжной вентилятор. В случае сепарации очень больших и/или тяжелых частиц, например таких, как мраморная крошка, на входе дополнительно устанавливают входной вентилятор, который дополнительно подает воздух в рабочий канал. Для сепарации сельскохозяйственных продуктов он не нужен. Горизонтальный воздушный поток, который получается в рабочем канале, разделяет материал по принципу рассеивания отдельных частиц по их весу и площади, а также по скорости движения.fractions. In our example of the separator, we show the division into five fractions of the material that settles in the trays, after which it enters the product hoppers from the trays, which are equipped with air gates. The sixth fraction settles in the cyclone, which removes dust. The use of pneumocyclone is advisable to improve the quality of waste. Other design options are possible, where a different number of trays is used, and hence the corresponding number of separated fractions. It depends on the material to be separated. A feeder is located above the working air channel, which has a material supply shaft to the air channel. Scallops are made on the outer surface of the shaft, which, when the shaft rotates, grind large particles of material and feed the material into the working area. The feeder can be made without the use of a shaft, depending on the type of material that is being separated. An exhaust fan is installed at the outlet of the pneumatic cyclone. In the case of separation of very large and / or heavy particles, for example, such as marble chips, an inlet fan is additionally installed at the inlet, which additionally supplies air to the working channel. For the separation of agricultural products, it is not needed. The horizontal air flow that is obtained in the working channel separates the material according to the principle of dispersion of individual particles by their weight and area, as well as by speed.

Конструкция, расположение сопел и лотков в воздушном канале сепаратора, который предлагается, позволяет уменьшить энергозатраты за счет того, что в нем для работы достаточен воздушный поток меньшей силы, что позволяет использовать вентиляторы значительно меньшей мощности. Уменьшение силы потока приводит к уменьшению паразитарных завихрений (турбулентности), что в результате приводит к увеличению качества распределения частиц и позволяет качественно распределять частицы с небольшой массой на фракции, что невозможно в других сепараторах. Такая конструкция пневматического сепаратора позволяет The design, arrangement of nozzles and trays in the air channel of the separator, which is proposed, allows to reduce energy consumption due to the fact that air flow of less force is sufficient for operation, which allows the use of fans of significantly lower power. A decrease in the flow force leads to a decrease in parasitic vortices (turbulence), which results in an increase in the quality of the distribution of particles and allows a high-quality distribution of particles with a small mass into fractions, which is impossible in other separators. This design of the pneumatic separator allows

получить качественную продукцию.get quality products.

Сущность пневматического сепаратора для разделения сыпучих материалов поясняется чертежами, где:The essence of the pneumatic separator for the separation of bulk materials is illustrated by drawings, where:

- на фигуре 1 схематично изображен сепаратор в виде сбоку;- figure 1 schematically shows a separator in side view;

- на фигуре 2 изображен вид в разрезе по А-А на каскад лотков и сопел;- figure 2 shows a sectional view along AA on a cascade of trays and nozzles;

- на фигуре 3 изображен каскад лотков в изометрии. Пневматический сепаратор имеет рабочий горизонтальный канал 1. В рабочем канале 1 установлены лотки 2, подставки-карманы 3, которые расположены по вертикали и имеют вид каскада; каждая ступенька каскада увеличивается на одну постоянную величину по направлению снизу вверх. Между лотками 2 образованы щели, то есть сопла 4, которые располагаются выше любого из лотков 2 (над каждым из них). Над рабочим каналом 1 расположен питатель 5, который имеет заслонку 6 и вал с гребенками 7, который подает материал в рабочий канал перед соплами 4. В нижней части рабочего канала расположены несколько бункеров-приемников 8 с воздушными затворами 9. Фракции, которые получаются при распределении материала, поступают по боковым каналами 10 из лотков 2 в бункеры-приемники 8. Сопла 4 сверху книзу уменьшаются в разрезе по ширине щели в высоту.- figure 3 shows a cascade of trays in isometry. The pneumatic separator has a working horizontal channel 1. In the working channel 1, trays 2, stand pockets 3, which are located vertically and look like a cascade; each step of the cascade increases by one constant in the direction from the bottom up. Slots are formed between the trays 2, that is, nozzles 4, which are located above any of the trays 2 (above each of them). Above the working channel 1 there is a feeder 5, which has a shutter 6 and a shaft with combs 7, which feeds the material into the working channel in front of the nozzles 4. In the lower part of the working channel there are several hopper-receivers 8 with air gates 9. The fractions that are obtained by distribution material, come through the side channels 10 from the trays 2 into the hoppers-receivers 8. Nozzles 4 from top to bottom are reduced in section along the width of the gap in height.

На фигуре 1 предлагаемого сепаратора показано пять бункеров-приемников 8 и четыре лотка 2. В пятый бункер, разделенный материал попадает непосредственно, не попадая ни в один из лотков. Сверхлегкая фракция попадает в циклон 11 с помощью воздухопровода 12 и через входной патрубок 13. Циклон 11 имеет внешний цилиндр 14, в котором фракция, которая попадает в циклон через входной патрубок 13 делится в кругообразном потоке дополнительно на более легкую и более тяжелую фракции. На вытяжном патрубке 15 установлен вытяжной вентилятор 16. Циклон 11 имеет шлюзовую задвижку 17, которая открывает выпускное отверстие циклона 11.In the figure 1 of the proposed separator shows five hoppers-receivers 8 and four trays 2. In the fifth hopper, the separated material enters directly, without falling into any of the trays. The ultralight fraction enters the cyclone 11 through the air duct 12 and through the inlet 13. The cyclone 11 has an external cylinder 14 in which the fraction that enters the cyclone through the inlet 13 is further divided into a lighter and heavier fraction in a circular flow. An exhaust fan 16 is installed on the exhaust pipe 15. The cyclone 11 has a gate valve 17, which opens the outlet of the cyclone 11.

Особенностью предлагаемого сепаратора является выполнение лотков 2 в виде прямоугольных параллелепипедов или другой формы, которые сверху имеют сопла, что образованы двумя горизонтальными пластинами 18 и 19. Эти пластины одним краем присоединены к рамке 20, а на втором конце пластины 18 и 19 имеют прикрепленные вертикальные пластины 21 и 22, которые образуют лоток 2. Пластины 18 и 19, со стороны рамки 20, соединены пластиной 23, которая перекрывает доступ в карман потока воздуха. Пластины 18, 19 и 23 образуют подставки-карманы 3. Щель между пластинами 18 и 19 образует сопло 4. Разделенные фракции сыпучего материала из лотков 2 поступают в канал 10, с дальнейшим отводом в бункеры-приемники 8.A feature of the proposed separator is the implementation of the trays 2 in the form of rectangular parallelepipeds or other shapes, which have nozzles on top, which are formed by two horizontal plates 18 and 19. These plates are attached to the frame 20 with one edge, and vertical plates are attached at the second end of the plate 18 and 19 21 and 22, which form the tray 2. The plates 18 and 19, from the side of the frame 20, are connected by a plate 23, which blocks access to the pocket of the air flow. The plates 18, 19 and 23 form the pockets 3. The gap between the plates 18 and 19 forms a nozzle 4. The separated fractions of the bulk material from the trays 2 enter the channel 10, with a further discharge into the hoppers 8.

Отходы, которые загружаются в питатель 5, который подает сыпучий материал в горизонтальный рабочий канал 1, благодаря регулируемой принудительной подаче с помощью вала 7, распределяются на фракции потоком воздуха. Поток воздуха входит сквозь сопла 4 в рабочий канал сепаратора 1. В рабочем канале 1 смесь распределяется на фракции. Тяжелые частицы оседают ближе от их входа в горизонтальный рабочий канал, то есть в первом (верхнем) лотке, более легкие частицы оседают в лотки, которые расположены подальше (ниже). Пыль и полова перемещаются в циклон 11, где отводятся через шлюзовую задвижку 17.Waste that is loaded into the feeder 5, which feeds the bulk material into the horizontal working channel 1, due to the controlled forced feed by means of the shaft 7, is distributed into fractions by the air flow. The air flow enters through the nozzle 4 into the working channel of the separator 1. In the working channel 1, the mixture is distributed into fractions. Heavy particles settle closer to their entrance to the horizontal working channel, that is, in the first (upper) tray, lighter particles settle in trays that are located further away (below). Dust and floor are moved to the cyclone 11, where they are discharged through the lock gate valve 17.

Такое выполнение сепаратора позволяет повысить качество разделения на фракции зерновых и других семян, других сыпучих материалов при одновременном уменьшении энергозатрат.This embodiment of the separator can improve the quality of separation into fractions of grain and other seeds, other bulk materials while reducing energy consumption.

Claims

1. A pneumatic separator for separating bulk materials, which consists of an air working channel connected by an air duct to the fan, receivers of separation products, a feeder and a dust separator, characterized in that the receivers of separation products are made in the form of a cascade of trays of intersecting vertical and horizontal plates that form nozzles in the form of rectangular slots.

2. The pneumatic separator for separating bulk materials according to claim 1, characterized in that the distances from the nozzles to the side vertical plates of the trays in each stage are constant.

3. The pneumatic separator for separating bulk materials according to claim 1, characterized in that at the end of the working channel a cyclone is used as a dust separator.