Віброадгезійний сепаратор

1 Віброадгезійний сепаратор, що включає завантажувальний бункер, приймальні ВИХІДНІ патрубки для усіх фракцій сипкої порошкоподібної суміші, вібропривід, робочий орган, який являє собою нахилену до горизонту неперфоровану пластину, що сепарує, під якою упритул жорстко закріплена решітка із закритими знизу наскрізними каналами, які зверху закриті пластиною, що сепа рує, а в каналах з можливістю руху при вертикальних коливаннях розташовані ударники, який відрізняється тим, що верхня робоча поверхня обмеженої бортами пластини, що сепарує, є плоскою, кут и нахилу до горизонту регулюється, над її верхнім краєм встановлена відбивна пластина, перед якою над пластиною, що сепарує, розташована перфорована пластина, яка нахилена до горизонту під кутом, меншим за кут нахилу до горизонту пластини, що сепарує, а над нижнім краєм пластини, що сепарує, упритул до и поверхні розташований упор 2 Віброадгезійний сепаратор за п 1, який відрізняється тим, що відбивна пластина встановлена з можливістю регулювання її відстані і кута нахилу відносно пластини, що сепарує, а висота упора відносно пластини, що сепарує, регулюється Винахід відноситься до сепарації порошкоподібних сипких матеріалів, особливо до сепарації сипких матеріалів з підвищеними адгезійними і аутогезійними властивостями Даний пристрій для сепарації сипких сумішей може бути застосований у фармацевтичній, ХІМІЧНІЙ ЧИ харчовій промисловості, наприклад, для відділення борошна від домішок, що засмічують Аналогічні функції по сепарації сипких матеріалів можна виконувати на розсівах, буратах, відцентрових і вібраційних просіювачах [1], які широко використовуються на підприємствах харчової і хімічної промисловості Сепарація сипких порошкоподібних матеріалів на ситових пристроях має значні недоліки Зменшення прохідного перетину комірок сита сприяє їхньому забиванню високодисперсним сипким продуктом із різко виявленими аутогезійними зв'язками часток між собою й адгезійними зв'язками часток з сепаруючою поверхнею сита І, як наслідок, таке явище викликає зниження ефективності і питомої продуктивності процесу ситової сепарації, а також виникає необхідність частої чистки сит При збільшеній вологості порошкоподібної суміші процес сепарації на ситових машинах стає неможливим Крім того, у сит із дрібними комірками, виконаних з неміцного матеріалу, досить швидко зношується ситова поверхня На ситових сепара торах також неможливо поділити сипкі матеріали, частки яких мають близький розмір Найбільш близьким до пропонованого винаходу по технічній суті і результатам, що досягаються, є віброадгезійний сепаратор [2], який включає завантажувальний бункер, приймальні тічки для усіх фракцій сипкої суміші, вібропривід, робочий орган, що являє собою пластину у вигляді спрямованої вершиною донизу конічної робочої поверхні, що сепарує, під якою упритул закріплена решітка із закритими знизу каналами, які зверху закриті нижньою стороною конічної пластини, а в каналах з можливістю руху розташовані ударники Кут нахилу конусу робочої пластини, що сепарує, до горизонту перевищує кут тертя ковзання часток крупнодисперсної фракції Дію пристрою засновано на вібропереміщенні крупно- і дрібнодисперсних часток у протилежних напрямках по нахиленій до горизонту неперфорованій КОНІЧНІЙ пластині (що сепарує) яка вертикально коливається Крупнодисперсна фракція суміші, що складається з важчих часток, під дією переважних для цієї фракції сил ваги і нормальної реакції поверхні скачується вниз по нахилу конічної поверхні пластини, що сепарує, і потрапляє в приймальну ємність для часток цієї фракції Дрібнодисперсна фракція суміші під дією переважних для часток цієї фракції сил адгезії і інерції рухається нагору уздовж коливної конічної ю (О 61511 поверхні і потрапляє в приймальну ємність для дрібнодисперсних часток Для того, щоб частки дрібнодисперсної фракції, які мають СИЛЬНІШІ адгезійні зв'язки, не налипали на робочу поверхню конічної пластини, у внутрішніх вертикальних каналах робочого органу, що розташовані під конічною пластиною упритул до неї, знаходяться ударники, які ударяються о нижню неробочу сторону конічної пластини в кожнім періоді коливань У момент удару відбувається руйнування адгезіиних зв'язків, завдяки чому здійснюється відрив часток дрібнодисперсної фракції від поверхні конічної пластини та зміщення цих часток уздовж нахилу конічної поверхні пластини нагору Основними недоліками описаного віброадгезійного сепаратора є неможливість регулювання кута нахилу конічної робочої поверхні і мала питома продуктивність Від кута нахилу робочої поверхні залежить розмір часток дрібнодисперсної фракції та технологічна ефективність процесу сепарації (в залежності від адгезіиних та фрикційних властивостей сипкої суміші визначається оптимальний кут нахилу до горизонту поверхні, що сепарує, при зменшенні кута нахилу до горизонту поверхні, що сепарує, збільшується найбільший розмір дрібнодисперсних часток [3]) Незначна питома продуктивність викликана протилежно спрямованим рухом часток різних фракцій по поверхні, що сепарує, через що частки різних фракцій при значній КІЛЬКОСТІ подаваної сипкої суміші перешкоджають рухатись одна одній численними механічними зіткненнями і аутогезійними зв'язками, які виникають при цих зіткненнях Тому, для підтримки високої технологічної ефективності процесу поділу фракцій, тобто для виключення явища захоплення однією фракцією часток іншої фракції, обсяг подаваної суміші повинен бути строго обмежений у залежності від розмірів поверхні, що сепарує В основу цього винаходу покладена задача з метою підвищення питомої продуктивності і технологічної ефективності вдосконалити віброадгезійний сепаратор шляхом використання у конструкції сепаратора додаткових приладів для руйнування явища захоплення однією фракцією часток іншої фракції та регулювання кута нахилу поверхні робочого органу, що сепарує, до горизонту Рішення задачі досягається завдяки тому, що в пропонованому віброадгезійному сепараторі, який включає завантажувальний бункер, приймальні тічки для усіх фракцій сипкої порошкоподібної суміші, вібропривід, робочий орган, який являє собою нахилену до горизонту неперфоровану пластину, що сепарує, під якою упритул жорстко закріплена решітка із закритими знизу наскрізними каналами, які зверху закриті пластиною, що сепарує, а в каналах з можливістю руху при вертикальних коливаннях розташовані ударники, згідно винаходу, верхня робоча поверхня обмеженої бортами пластини, що сепарує, є плоскою, кут и нахилу до горизонту регулюється, над її верхнім краєм встановлена відбивна пластина, перед якою над пластиною, що сепарує, розташована перфорована пластина, яка нахилена до горизонту під кутом меншим за кут нахилу до горизонту пласти ни, що сепарує, а над нижнім краєм пластини, що сепарує, упритул до її поверхні розташований упор В залежності від природи часток суміші і її вологості (тобто адгезіиних властивостей), гранулометричного складу суміші і питомого завантаження пластини, що сепарує, найбільш ефективно шляхом регулювання положення відбивної пластини і упору відносно пластини, що сепарує, досягти найліпших параметрів технологічної ефективності і питомої продуктивності сепарації на пристрої, що пропонується Тому, згідно винаходу, відбивна пластина встановлена з можливістю регулювання и відстані і кута нахилу відносно пластини, що сепарує, а висота упору відносно пластини, що сепарує, регулюється На фіг представлена принципова схема пропонованого віброадгезійного сепаратора Пристрій має завантажувальний бункер 1 із приладом для регулювання подачі сипкої порошкоподібної суміші, вібратор 2 (дебалансний), що приводить у вертикальний коливальний рух робочий орган 3 і вібростіл 4, у якому є прилад для регулювання кута нахилу робочого органу до горизонту Робочий орган 3 являє собою деку із плоскою робочою поверхнею пластини 5, під якою упритул розташована решітка 6 із наскрізними вертикальними каналами, в яких розташовані ударники 7 із можливістю руху по каналах решітки Знизу усі отвори решітки закриті пластиною 8 Над верхнім краєм пластини 5, обмеженої бічними бортами, встановлена відбивна пластина 9, кут нахилу і відстань якої відносно пластини 5 регулюються Над нижнім краєм пластини 5, упритул до и робочої поверхні встановлений упор 10, висота якого відносно робочої поверхні пластини 5 регулюється Над пластиною 5 від відбивної пластини 9 уверху до упору 10 знизу встановлено сито 11, кут нахилу якого до горизонту менший за кут нахилу пластини 5 до горизонту на 5°-7° Для виводу із робочого органу крупнодисперсної і дрібнодисперсної фракцій часток, ВІДПОВІДНО, у верхній і нижній частинах робочого органу встановлені приймальні тічки 13 і 14 Вібростіл із робочим органом встановлені на ресорах 15, які закріплені в основі 12 Працює пристрій наступним чином Сипка суміш із верхнього завантажувального бункера 1 подається на поверхню пластини 5, яка вертикально коливається з частотою 15 30Гц і амплітудою 2 5мм від вібратора 2, який приводить у коливальний рух вібростіл 4 з робочим органом З Крупнодисперсна фракція суміші, що складається з важчих часток, під дією переважних для неї сил ваги і нормальної реакції поверхні пластини 5, скачується по нахилу робочої поверхні вниз до упору 10 Перед упором 10 крупнодисперсні частки нагромаджуються у шар і виникає явище сегрегації (самосортування, при якому крупні частки суміші рухаються наверх шару, а дрібні вниз) Завдяки цьому крупнодисперсні частки перескакують упор 10 та потрапляють у приймальну тічку 13 для часток цієї фракції Від МІСЦЯ загрузки з бункера 1 дрібнодисперсна фракція суміші під дією переважних для неї сил адгезії і інерції, яка виникає внаслідок вертикальних коливань пластини 5, рухається нагору уздовж нахилу поверхні коливної пластини 5 з 61511 завдяки чому, по досягнення відбивної пластини 9, що розташована над верхнім краєм пластини 5 на визначеній висоті і під визначеним кутом, крупнодисперсні частки співударяються з нею та здійснюють від неї політ, завдяки чому потрапляють на сито 11 При русі по коливній поверхні сита 11 крупнодисперсні частки, співударяючись із нею, скочуються у приймальну тічку 13 При цьому аутогеЗІЙНІ зв'язки остаточно руйнуються і дрібнодисперсні частки ВІДДІЛЯЮТЬСЯ ВІД крупнодисперсних і через сито 11 потрапляють на поверхню пластини 5 Явище залипання комірок коливного сита 11 відсутнє через малу КІЛЬКІСТЬ дрібнодисперсних часток, що можуть на нього потрапити етапами польоту і ковзання по ній в кожному періоді коливань і потрапляє в приймальну тічку для дрібнодисперсних часток 14 Для того, щоб частки дрібнодисперсної фракції, які мають сильні адгеЗІЙНІ зв'язки, не налипали на поверхню пластини 5, під нею розташовані ударники 7, які в кожному періоді коливань рухаються у решітці 6 по її внутрішніх каналах, що паралельні, або майже паралельні (в залежності від кута нахилу пластини 5) до напрямку коливань, і вдаряються о нижню неробочу поверхню пластини 5 В момент удару відбувається відрив пов'язаних силою адгезії з поверхнею пластини 5 часток дрібнодисперсної фракції і зміщення цих часток уздовж поверхні пластини 5 нагору При збільшенні подачі початкової суміші на пластину 5 через бункер 1 виникає явище захоплення однією фракцією, якої більше у складі суміші, часток другої фракції, якої менше у складі суміші, а при значному відсотку вмісту обох фракцій у складі суміші виникає взаємне захоплення часток обох фракцій одна одною При захопленні крупнодисперсними частками дрібнодисперсних, вони рухаються із ними донизу по поверхні пластини 5, після чого накопичуються біля упору 10, де за рахунок сегрегації крупнодисперсні частки долають упор 10 по висоті і потрапляють у тічку 13, а дрібнодисперсні, ВІДДІЛИВШИСЬ при сегрегації від крупнодисперсних, починають рухатись уверх по нахиленій пластині 5 до тічки 14 Найчастіше потрібно ВІДДІЛИТИ незначний відсоток крупних часток від дрібнодисперсної порошкоподібної фракції При цьому за рахунок аутогезійних зв'язків дрібнодисперсними частками захоплюються крупнодисперсні і разом із ними рухаються уверх по поверхні пластини 5 При такому русі часток наверх з етапами польоту і ковзання по пластині 5 крупнодисперсні частки здійснюють етап свого польоту над коливною пластиною 5 на значно більшій висоті 10 З експериментів, продуктивність сепарації суміші з вологістю 14,2% на розробленому пристрої при ширині пластини, що сепарує, 0,1м, частоті коливань 20Гц і амплітуді 0,0043м склала 44,7кг/год при ефективності сепарації сипкої суміші з продуктів помелу пшеничного зерна близько 95% Розроблений пристрій має переваги над прототипом по питомій продуктивності і технологічній ефективності Джерела інформації, які було використано при складанні заявки 1 Соколов А Я Технологическое оборудование предприятий по хранению и обработке зерна — М Колос, 1975 — с 343-370, с 33-37 2 SU 1131559 А (СССР), МКИ В07В13/00, Виброадгезионный сепаратор / Л Г Фалько, А А Криковцев —Опубликовано в Бюл №48, 1984 (прототип) 3 Фалько Л Г Віброадгезійна сепарація сипких харчових продуктів Автореф дис канд техн наук Харків, — ХДАТОХ, 1996 — 2 2 с 1 Фіг. Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119