RU1776456C - Способ пневмосепарировани и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Использование: зерноперерабатываю- ща  промышленность, выделение из зерна т желых и легких примесей, разделение смесей, мало отличающихс  по скорост м витани . Сущность изобретени : исходный материал ввод т в вертикальный сепарирующий канал, воздействуют на него восход щими встречными воздушными потоками по высоте канала. Раздел ют материал на фракции и вывод т разделенные легкую и т желую фракции соответственно в верхней и нижней част х канала. Скорость встреч// Исходна  смкь 4 О N СЛ О Тажем/е примеси, или осноИ/iOP зе/м0

Description

ных воздушных потоков формируют ступенчато по высоте канала с возрастанием от нижней ступени к верхней. Ввод исходного материала осуществл ют над ступенью с максимальной скоростью встречных воздушных потоков под заданным углом к вертикальной оси вертикального сепарирующего канала. Устройство включает герметичный корпус 1, в котором расположены насадки Ч в виде усеченных конусов, обращенных меньшим основанием вверх, установленные друг под другом с образованием кольцевых зазоров с возможностью их изменени . Транспортирующий патрубок 13 дл  еывода легкой фракции и патрубок дл  вывода т желой фракции А примыкают к меньшему основанию соответственно верхней и нижней насадок 2. Патрубок дл  подачи исходного материала 10 сообщен с транспортирующим патрубком 13 дл  вывода легкой фракции и установлен с возможностью изменени  угла наклона относительно вертикальной оси канала . Приспособление дл  подачи воздушного потока 7 и патрубок дл  подачи исходного материала 10 выполнены с регулирующими задвижками 8. Приспособление дл  подачи воздушного потока 7 сообщено с герметичным корпусом, Транспортирующий патрубок 13 выполнен пр моугольного поперечного сечени , а насадки 2 - в виде усеченных четырехгранных пирамид. 2 с.п. ф-лы, 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относитс  к зерноперера- батывающей промышленности и служит дл  выделени  из зерна как т желых (минеральных , металлических и др.) и легких примесей- , так и дл  разделени  смесей, мало отличающихс  по скорост м витани .

Известен способ сепарировани  сыпучих материалов в вертикальном канале восход щим воздушным потоком 1.

Известно устройство, реализующее способ, содержащее приемный патрубок, приемно-распределительное устройство, пневмосепарирующий канал, осадочную камеру , встроенный в осадочную камеру диаметральный вентил тор и шнек дл  вывода относов 1.

Недостатком известных технических решений  вл етс  низкий технологический эффект. Это объ сн етс  невыравненно- стью эпюры скоростей воздушного потока в рабочем канале при относительно высокой рабочей скорости воздуха, что приводит к большому расходу электроэнергии.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению  вл етс  способ сортировки сыпучих материалов, заключающийс  в том, что на сыпучий материал воздействуют дополнительными потоками воздуха, пропускаемыми через стенки кана- ла под углом к основному потоку. Дополнительный поток удерживает зерно в средней части канала, не допуска  прилипани  частиц к стенкам, и обеспечивает выравнивание пол  скоростей по сечению канала. Основной поток поднимает легкую фракцию и транспортирует ее в отстойную камеру . Т жела  фракци  опускаетс  вниз и выходит из патрубка 2.

Устройство, реализующее способ, содержащее корпус с пневмосепарирующим каналом, вибролотковый питатель с приводом , приемный и выпускной патрубки, обеспечивает предварительное- расслоение зерновой массы, Равномерное распределение зерна по длине пневмосепарирующего канала, возможность регулировани  подачи воздуха 3.

Недостаток известного способа и устройства - повышенна  энергоемкость, неравномерность пол  скоростей воздушного потока, привод щие к довольно низкой эффективности сепарировани . При отделении легких примесей из зерна в производственных услови х эффективность сепарировани  достигает не более 50-55%.

Цель изобретени  - повышение эффективности пневмосепарировани  и снижение энергоемкости процесса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу пневмосепарировани , предусматривающему разделение частиц исходного материала, близких или равных по скорост м витани , но отличающихс  индивидуальной массой, коэффициентом формы , шероховатостью и комплексом свойств в целом, предварительно в камере псевдоожижени , затем восход щим воздушным потоком в канале пр моугольной, круглой или иной формы, в который под углом с определенной скоростью подаетс  исходна  смесь, рабоча  скорость в вертикальном сепарирующем канале формируетс  ступенчато с возрастанием по высоте канала. В результате этого за счет турбулентности обеспечиваетс  выравненна  эпюра скоростей по всему сечению канала. При этом образующийс  градиент скорости позвол ет вывести вниз частицы, опустившиес  ниже частиц с меньшей массой.

Устройство, реализующее способ, содержит корпус с пневмосепарирующим каналом , камеру псевдоожижени , приемный и выпускной патрубки, Пневмосепарирую- щий канал образован из полых конических усеченных или усеченных четырехгранных пирамидальных насадок. Положение которых , начина  со второй сверху. Регулирует- с  по высоте дл  изменени  рассто ни  между ними.

Рассто ние между насадками устанавливаетс  в широком диапазоне, например, от 10 до 100 мм, что зависит от свойств сепарируемого материала и требуемой эффективности процесса.

Признаки известных технических решений в данной области техники, сходные с признаками за вл емых изобретений, не вы влены, Поэтому они обеспечивают за вл емым изобретени м соответствие критерию существенные отличи .

Способ пневмосепарировани , представленный на фиг. 1 осуществл етс  следу- ющим образом.

Частицы, попада  в пневмосепарирую- щий канал, движутс  навстречу восход щему потоку воздуха, проход щему через зазоры, образованные кольцевыми или пр - моугольными насадками. Рабоча  скорость /ь (полна ) формируетс  ступенчато с возрастанием по высоте канала. Перепад скорости зависит от числа насадок (п). Перепад скорости, AV, между смежными насадками равен 1(n-1), Vb две частицы, зерновка и галька, вход щие в рабочую зону с одинаковыми скорост ми V м, имеют различные траектории движени , если даже их скорости витани  одинаковы, более т жела  частица гальки, имеюща  большую массу mi rri2, будет иметь более выт нутую траекторию, чем траектори  зерновки. Частицы гальки, опуска сь в воздушном потоке ниже зерновки всего лишь на несколько миллиметров, неизбежно резко изменит свою траекторию и уйдет вниз, поскольку сила аэродинамического воздействи  пропорциональна квадрату скорости воздушного потока, воздействующего на частицу. Таким образом, происходит раз- деление частиц с одинаковыми скорост ми витани , но отличающихс  индивидуальной массой, коэффициентом формы, шероховатостью и комплексом свойств в целом.

Пример 1. На фиг. 2 показано устрой- ство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство состоит из собственно корпуса (1), ст нутого шпильками (9) к монтажному столу (5), Корпус выполн ет роль ресивера. В корпус помещены полые конические усеченные насадки, обращенные меньшим основанием вверх (2), в количестве 5 шт,, образующие пневмосепарирую- щий канал. Насадки имеют внутренний диаметр 64 мм с углом наклона образующей 70 град., высоту 117 мм. Насадки установлены на трех направл ющих (З).разнесенных на 120 град. Положение насадок можно мен ть относительно друг друга, зазор при этом мен етс  от 2 до 20 мм.

В устройстве предусмотрены приемный патрубок (10), соединенный с рабочим каналом при помощи подвижного шарнира, который дает возможность мен ть угол подачи смеси, что приводит к изменению начальной скорости ввода исходной смеси: выводной патрубок (4), снабженный грузовым клапаном (6); транспортирующий патрубок (13); разгрузитель (11). Воздух подводитс  с помощью приспособлени  дл  подачи воздушного потока от вентил тора (7), снабженного задвижками (8). Дл  очистки воздуха предусмотрена фильтрующа  ткань (12).

Устройство работает следующим образом .

Материал, например зерно, содержащий т желые примеси (металлические включени , руда, шлак, галька, стекло и др.) или легкие примеси (лузга, полова, пылевидные частицы) загружаетс  в приемный патрубок (Ю).

Воздух от вентил тора поступает в герметичный корпус и, проход  через кольцевые зазоры, формирует рабочий воздушный поток, который взаимодействует с движущимс  навстречу слоем зерна. Скорость воздушного потока регулируетс  за счет изменени  положени  задвижки на приспособлении дл  подачи воздушного потока.

Т желые частицы (или основное зерно), выделившиес  в нижнюю часть пневмосе- парзтора, периодически вывод тс  через выводной патрубок (4) при открывании грузового клапана (6).

Легка  фракци , унесенна  воздушным потоком вверх, в транспортирующий патрубок (13), осаждаетс  в разгрузителе (11). работанный воздух уходит в атмосферу через фильтрующую ткань (12).

При сепарировании зерна пшеницы (da) 0,370 см) с частицами металла, имеющими эквивалентный диаметр d3 0,829 см и частицами гальки с эквивалентным диаметром d3 0,55-0,724 см, происход щем при скорости воздуха в рабочем канале Vp 10,5 м/с, эффективность осаждени  т желых примесей составила 99,5-100% при нагрузке на канал (64мм) до 50 г/с или 0,18 т/ч.

При разделении частиц смеси, имеющих близкие скорости витани , за вл емое устройство показало следующие результаты;

1.Vp 9jM/c

q 13 г/с на канал

Отбор зерна составил 97,8%: эффективность выделени  т желых примесей - 54,6%.

2. При рабочей скорости Vp 10,5 м/с и нагрузке на канал q 12,3-45 г/с отбор зерна составил 96,9-98,8%: эффективность выделени  т желых примесей достигала 656,8%.

Базова  модель аспиратора А1-БДЗ-6 имеет следующие характеристики при выделении из зерна легких фракций (лузга, мучка ):

Пневмосепариругощий канал140 600 мм

Производительность 3,75 т/ч Расход воздуха3024 м3/ч

Удельный расход воздуха806 м3/т

Удельна  нагрузка на

рабочий канал11,9кг/мс

Рабоча  скорость воздуха при выделении лузги10,0м/с

Технологическа 

эффективность

(паспортна )90+5%

Технологические показатели предлагаемого устройства:

Расход воздуха121,5 м3/ч

Удельный расход

воздуха675,2 м3/т

Производительность 0,18 т/ч Удельна  нагрузка15,8 кг/м2

Технологическа  эффективность при выделении из зерна т желой примеси 99,5%

Рабоча  скорость воздуха при разделении зерна и т желых примесей 10,5 м/с

Таким образом, технологическа  эффек- тивность работы устройства на 9,0% выше (99,5%), удельна  нагрузка выше на 3,9 кг/м с. Удельный расход воздуха в предлагаемом устройстве меньше на 16,3%, что приведет в конечном счете к уменьшению расхода электроэнергии.

Пример 2. На фиг. 3 показан другой вариант конструкции устройства, имеющий сечение рабочего канала в масштабе 1:10 к выпускаемым промышленным пневмоаспи- раторам.

Рабочими органами в данной конструкции пневмосепаратора  вл ютс  усеченные четырехгранные пирамидальные насадки (1) в количестве 8 шт, образующие транспортирующий канал дл  вывода легкой фракции. Насадки имеют размеры в верхней части 17,4 110 мм. В нижней - 110 210 мм. Угол наклона стенок 60 град., высоту 80 мм. Насадки установлены на 2 направл ющих (2), разнесенных на 180 град.

В отличии от устройства, показанного в примере 1, данное устройство снабжено камерой псевдоожижени  (7) с воздухораспре- делительной решеткой (10). Камера соединена с пневмосепарирующим каналом шарнирно, транспортирующий патрубок (8) выполнен сужающимс  кверху. Вывод т желых примесей осуществл етс  через выводной патрубок (3), где нижн   насадка (5) удлинена на 80 мм и выступает за пределы монтажной доски (4). Примеси вывод тс  через выходной патрубок (6), снабженный задвижкой (7).

Работа устройства заключаетс  в следующем , сначала материал загружаетс  в камеру псевдоожижени  (9) дл  предварительного расслоени , где т желые частицы оседают на дно воздухораспределительной решетки (10), а легкие - всплывают в верхнюю часть сло .

Дальше разделение происходит, как показано в примере 1.

Эффективность выделени  легких примесей - 65-70%,

На данном устройстве раздел ли смеси зерна и гальки, частицы которых заранее были отклассифицированы и имели очень близкие скорости витани .

Технологический эффект работы устройства на разных смес х составил:

при Увит 8,7-9,0м/с q 4,2 г/с

отбор гальки - 64-68%

при q 10 г/с

отбор гальки - 28,0-44,0%

при Увит- 9,6-10,1 м/с

q 6,4 г/с; отбор гальки - 60,7%

q 12,7 г/с; отбор гальки - 51,4-60,7%

Приведенные данные показывают, что, использу  предложенный способ, можно раздел ть смеси, которые ранее считались теоретически не разделимыми в аспираторах и пневмосепараторах.

Использование предлагаемого способа пневмосепарировани  и конструкции устройства позвол ет снизить энергоемкость процесса сепарировани  за счет больших удельных нагрузок по материалу, повысить единичную производительность машины при тех же геометрических размерах рабочего канала до 20%.

Claims (5)

1. Способ пневмосепарировани , включающий ввод исходного материала в вертикальный сепарирующий канал, воздействие на него восход щими встречными воздушными потоками по высоте канала, разделение материала на фракции и вывод разделенных легкой и т желой фракций, со- ответственно в верхней и нижней част х канала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности сепарировани , скорость встречных воздушных потоков формируют ступенчато по высоте канала с возрастанием от нижней ступени к верхней, при этом ввод исходного материала осуществл ют над ступенью с максимальной скоростью встречных воздушных потоков под заданным углом к вертикаль- ной оси вертикального сепарирующего канала .

2. Устройство дл  пневмосепарирова- ни , включающее насадки в виде усеченных конусов, обращенных меньшим основанием вверх, установленных друг под другом с образованием кольцевых зазоров с возможностью их изменени , транспортирующий патрубок дл  вывода легкой фракции и патрубок дл  вывода т желой фракции, примы- кающие к меньшему основанию, соответственно, верхней и нижней насадок, патрубки дл  подачи исходного материала и подвода, воздуха тока, отличающеес 

d - /yjfffAntqottf зг/}#00 &,

Ј - /n/jc/ f//nty t/jr tomtit/ Jijffe/ eeu/wats

pofljst//o000 i t/ &&А/г& /а;0 0 - n flOf- f7}(piJj zerjiuxcs sjoi f/ y- M/a/nats

fxy jst//t 0o0t/esi/ eficyrwajTa.

sn&w&eu

тем, что, с целью повышени  эффективности сепарировани , оно снабжено герметичным корпусом, в котором расположены насадки, а патрубок дл  подачи исходного материала сообщен с транспортирующим патрубком дл  вывода легкой фракции и установлен с возможностью изменени  угла наклона относительно вертикальной оси канала, причем патрубки дл  подачи воздуха и исходного материала выполнены с регулирующими задвижками, а патрубок дл  подачи воздуха сообщен с герметичным корпусом.

3.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что транспортирующий патрубок дл  вывода легкой фракции выполнен пр моугольного поперечного сечени , а насадки - в виде усеченных четырехгранных пирамид.

4.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что оно снабжено камерой псевдоожижени , установленной между патрубком дл  подачи исходного материала и транспортирующим патрубком дл  легкой фракции и сообщенной с ними.

5.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что патрубок дл  подачи исходного материала установлен с возможностью вибрации .

sn&w&eu

со

Q)

со

Vi