Пристрій для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі

Корисна модель відноситься до пристроїв повітряної сепарації сипучих матеріалів, наприклад зерна злакових культур, насіння овочевих і трав'яних культур, і може бути використаний для очищення і сортування зерна на селекційних станціях, насінних заводах, фермерських господарствах, зернових елеваторах, борошномельній, комбікормовій, хімічній та інших галузях промисловості. Відомий пневматичний сепаратор зернового матеріалу, що містить вертикальний аспіраційний канал з вікнами в його стінках для введення вихідної суміші і виводу отриманої фракції, у якому змонтована опорна сітка, а також бункер з живильником, оснащеним метальником вихідної суміші, у стінці каналу виконане вікно для виведення фракції, розташоване протилежно основному, а сітка виконана з двох секцій, з'єднаних між собою і зі стінками каналу шарнірне, причому кожна секція нахилена убік суміжного з нею вікна (Див. А/с СРСР №1117086, МПК В07В4/00, опубл. 07.10.84 Бюл.№37. «Пневматический сепаратор зернового материала»). Недоліком відомого пневматичного сепаратора зернового матеріалу є низька якість сепарації в результаті недостатнього ступеня розшарування (поділу) сепарованого матеріалу при проходженні по похилій поверхні сітки, а також воно має обмежену кількість розподільних фракцій, що обумовлює улучення фракцій сепарованого матеріалу в дрібні і навпаки. Найбільш близьким по технічній суті аналогом пристрою, що заявляється є пристрій для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі, який містить бункер і вібролоток, розташований під ними струминний генератор із соплами, що виконані різними за висотою поперечного перерізу їх каналу, які установлені з різним кроком між ними та розташовані під різним гострим кутом до вертикалі, при цьому величини вказаних висоти поперечного перерізу каналу, кроку та гострого кута збільшуються у напрямку зверху вниз, а також містить пристрій для нагнітання повітря у струминний генератор, збірники готових і повторних фракцій, розташовані під соплами та охоплені разом з ними бічними стінками, при цьому збірники фракцій через один сполучені з пристосуванням для утворення однорідного потоку вихідного матеріалу за допомогою транспортеру (Див. патент України №45881, опубл. 15.04.2002р., МПК 7 В07В4/02, «Спосіб сепарації сипучої суміші в текучому середовищі і пристрій для його здійснення). Відомий пристрій сепарації сипучої суміші в текучому середовищі здійснює сепарацію більш точно по фракціях і якісніше, маючи у своєму пристрої збірники готової продукції і збірники повтору. Сипучий продукт, наприклад зерно, потрапляючи в збірники фракцій повтору, повертається у вихідне положення в бункер, удруге проходить цикл сепарації, таким чином поліпшується якість готової продукції. Але даний пристрій має наступні недоліки. Виконання струминного генератора не забезпечує однакового напору повітря по всіх соплах генератора, напір у верхній частині стрункого генератора значно більше напору, чим у нижній частині. Це призводить до розмикання каскаду струменів та зриву генерації. В наслідок цього частки матеріалу, що сепарується, випадково змішуються. Все це позначається на якості сепарованого матеріалу. Виконання збірника фракцій повернення після кожного збірника фракцій готового продукту не є ефективним для кінцевої частини ділильного пристрою. Кінцевий продукт проходить весь цикл фракцій, що чергуються, тому наприкінці сепарації він вже не вимагає повернення, так як кінцеві фракції низькосортні - фуражні поверненню не підлягають. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити відомий пристрій для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі шляхом нового виконання струменевого генератора, що дозволить оптимізувати аеродинамічній вплив на частки матеріалу, що сепарується, забезпечивши підвищення якості сепарованого продукту при одночасному зменшенні часу сепарації. Рішення поставленої задачі досягається тим, що в пристрої для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі, який містить бункер і вібролоток, розташований під ними струминний генератор із соплами, що виконані різними за висотою поперечного перерізу їх каналу, які установлені з різним кроком між ними та розташовані під різним гострим кутом до вертикалі, при цьому величини вказаних висоти поперечного перерізу каналу, кроку та гострого кута збільшуються у напрямку зверху вниз, а також містить пристрій для нагнітання повітря у струминний генератор, збірники готових і повторних фракцій, розташовані під соплами та охоплені разом з ними бічними стінками, транспортер, згідно корисній моделі, струминний генератор виконаний із принаймні трьома решетами, встановленими в ньому послідовно перед соплами на відстані одне від одного. Виконання струминного генератора із установленими принаймні трьома решетами послідовно перед соплами забезпечує однаковий напір потоку і витрату повітря від нижнього сопла до верхнього, що поліпшує якість поділу продукту, що сепарується, усіма соплами по фракціях за рахунок точного розподілу текучого середовища по різниці співвідношень ваги часток і сили аеродинамічного опору. Вплив від встановлення решіток може бути підсилений, якщо струминний генератор буде містити не менше десяти сопел. Така кількість сопел, що підібрана експериментальним шляхом, дозволяє поділити потік на множину частин, а це, як і поділ його решетами, призводить до стабілізації його однорідності. Сопла можуть бути виконані з різною довжиною напрямних каналів, величина довжини яких збільшується зверху вниз - це збільшує довжину сепарації по напрямку потоків. Доцільно, коли сопла виконано з прямокутним поперечним перерізом їх каналів - тоді вони утворюють найбільш ефективні для сепарації плоскі струмені. Доцільно, коли пристрій містить кришку хвилеподібної форми для відбиття повітряного потоку. За умови, що збірників готових фракцій виконано на два більше, ніж збірників повторних фракцій сепарованого продукту, а при цьому два збірники готових фракцій установлені поруч на найбільшій відстані від сопел виникає додаткове скорочення часу сепарації. Це обумовлене тим, що кінцевий продукт проходячи весь цикл фракцій, що чергуються, до кінця вже не вимагає повернення, тому що кінцеві готові фракції низькосортні у фуражні, поверненню не підлягають. Уся сукупність суттєвих ознак запропонованого рішення забезпечує якісну (точну) багато-фракційну сепарацію сипучої суміші, наприклад, зернових культур, як простої форми, так і складної форми, що дуже важливо в сільському господарстві при обробці і підготовці насіння до посіву, а також для селекційних цілей. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де схематично зображено приклад виконання пристрою для зернового потоку: На фіг.1 зображена схема пристрою для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі. На фіг.2 вигляд зверху на фіг.1 при знятій кришці. Пристрій для сепарації складається з бункера 1, оснащеного шибером 2 і пристосуванням для подачі часток з однаковою швидкістю у вигляді вібролотка 3. Під вібролотком 3 установлений струминний генератор 4 із соплами 5, що виконані різними за висотою h поперечного перерізу їх каналу. Сопла 5 встановлені з різним кроком z між ними та розташовані під різним гострим кутом a до вертикалі. Величини висоти h поперечного перерізу каналу, кроку z та гострого кута a збільшуються у напрямку зверху вниз. Струминний генератор 4 у даному прикладі містить шість сопел 5 (в найкращому варіанту їх більше десяти). У струминному генераторі 4 послідовно перед соплами 5 на відстані одне від одного встановлені три решета 6. Сопла 5 виконано з різною довжиною l напрямних каналів, величина довжини l яких збільшується у напрямку зверху вниз. Сопла 5 виконано з прямокутним поперечним перерізом їх каналів. Пристрій для нагнітання повітря у струминний генератор 4 виконаний у вигляді вентилятора 7. Ділильний пристрій 8 складається із збірників готових "а" і повторних "б" фракцій, які розташовані під соплами 5 та охоплені разом з ними бічними стінками 10 для виключення підсмоктування повітря в міжсопловий простір і зриву генерації. З ділильним пристроєм 8 зв'язаний транспортер 9, який доставляє у бункер 1 фракції "б" для повторної сепарації. Збірників готових фракцій "а" виконано п'ять, а збірників повторних фракцій "б" сепарованого продукту три. При цьому два збірники готових фракцій "а" установлені поруч на найбільшій відстані від сопел 5 тому, що останні фракції поверненню не підлягають. Пристрій містить кришку 11 хвилеподібної форми для відбиття повітряного потоку. Пристрій для сепарації сипучої суміші працює в такий спосіб: Спочатку проводять подачу зерна в бункер 1 зерна з однаковою швидкістю, за допомогою вібролотка 3, створюючи вільний потік падіння текучого зерна, що під впливом повітряного потоку з вентилятора 12, який проходить по трьох решетах 6 струминного генератора 4, повітря рівномірно спрямовують по всіх соплах 5, потім його, у свою чергу пропускають через прохідні перерізи сопел 5. Поділ часток матеріалу відбувається під впливом каскаду плоских повітряних струменів сопел 5, зерно надходить у ділильний пристрій 8, де його розподіляють по фракціях. У першу фракцію надходять камені і важкі домішки, у другу - посівне зерно, у третю фракцію надходить продовольче зерно, а у четверту й у п'яту - фуражне зерно. В міру проходження часток по каскаду повітряних струменів поетапно здійснюють відвід готових фракцій «а» і одночасно з цим проводять добір проміжних «б» (недооброблених) фракцій і повертають їх на повторну сепарацію, на додаткову обробку в бункер 1.