Спосіб пофракційної сепарації сипучої суміші за щільністю часток

Реферат: Спосіб пофракційної сепарації сипучої суміші за щільністю часток включає подачу сипучої суміші відкаліброваних за формою і розміром часток та дію на неї повітряним потоком. Перед подачею сипучої суміші у повітряний потік здійснюють орієнтацію часток шляхом їх розвороту у площину мінімального опору повітряному потоку. Повітряний потік формують з окремих ідентичних струменів, вирівняних по масштабу і інтенсивності турбулентності. Повітряний потік рівномірно діє на частки уздовж всієї траєкторії їх руху з моменту входження в повітряний потік і до падіння у відповідний фракційний збірник. UA 105669 U (12) UA 105669 U UA 105669 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів поділу на фракції сипучих сумішей за допомогою газових або повітряних потоків при падінні суміші часток і призначена для поділу на фракції за щільністю відкаліброваного за формою і розміром насіння з для виділення сильного насіння. Може застосовуватися для очищення і сортування насіння на селекційних станціях, насіннєвих заводах, фермерських господарствах, а також для виділення з фуражного зерна продовольчого призначення. Відомий спосіб сепарування сипучої суміші у текучому середовищі, що включає гравітаційне подавання часток, аеродинамічну монотонно зростаючу дію на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів і виведення готових фракцій. При цьому вплив здійснюють у режимі вільного знакозмінного силового сканування із зростанням амплітуди та кута сканування [1]. Розділення часток за даним способом відбувається за рахунок різниці співвідношення їх ваги і сили аеродинамічного опору. Цей спосіб, завдяки особливому режиму дії струменів, точніший і стабільніший у часі, особливо при сепаруванні часток неправильної форми. Це стало можливим тому, що дія потоку каскаду струменів у режимі сканування дозволяє багаторазово і різнонаправлено підійти до кожної частки сипучої суміші. Недоліками відомого способу є те, що знакозмінний і вільний режим роботи каскаду струменів невідворотно призводить до періодичного нестабільного у часі і просторі виникнення у ньому зон тиску та розрідження і появою прямих та зворотних течій. У зоні зворотних течій відбувається втягнення часток (особливо легких) у рух, зворотний руху основного потоку, що призводить до часткового змішування вже відсепарованого матеріалу. Нестабільність у часі цього явища призводить до розмикання (розриву) каскаду струменів у будь-якому випадковому місці, що ще більше підсилює зворотні течії у цій зоні і в результаті інтенсифікує змішування. Окрім усього розмикання сприяє зриву генерації (припинення коливального процесу), що помітно знижує якість сепарації, наближаючи її до якості сепарації звичайною віялкою. Відомий спосіб сепарації сипучої суміші в текучому середовищі [2], згідно якого здійснюють гравітаційну подачу часток, аеродинамічно з монотонним зростанням діють на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів, аеродинамічний вплив здійснюють в режимі резонансної автоколивальної течії кожного струменя і всього каскаду струменів на частоті першої гармоніки коливань, виводять готові фракції. Використання каскаду плоских струменів для процесу сепарації забезпечує розділення сипучої суміші на фракції, але частки, що падають під дією гравітаційного поля, піддаються дії струменів, різних за величиною швидкості і напрямом, що призводить до багаторазової зміни положення частки у потоці, тобто змінюється сила дії потоку і погіршується сепарація за щільністю. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу пофракційної сепарації сипучої суміші за щільністю часток, застосування якого забезпечить якісний розподіл сипучої суміші на фракції з метою виділення сильного насіння шляхом орієнтації. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб пофракційної сепарації сипучої суміші за щільністю часток, який полягає у подачі сипучої суміші відкаліброваних за формою і розміром часток, впливу на неї повітряним потоком, згідно з корисною моделлю, перед подачею сипучої суміші у повітряний потік здійснюють орієнтацію часток шляхом їх розвороту у площину мінімального опору повітряному потоку, повітряний потік формують з окремих ідентичних струменів, вирівняних за масштабом і інтенсивністю турбулентності і спрямованих під кутом 80°100° до траєкторії падіння часток, повітряний потік діє на частки уздовж всієї траєкторії їх руху з моменту входження в повітряний потік і до падіння у відповідний фракційний збірник. Технічний результат: підвищена ефективність сепарації насіння за щільністю за рахунок високої точності виключає випадкове попадання різного за щільністю насіння в одну фракцію. Технічний результат, який одержують за допомогою корисної моделі, досягається завдяки тому, що перед подачею сипучої суміші у повітряний потік здійснюють орієнтацію часток шляхом їх розвороту у площину мінімального опору повітряному потоку, а повітряний потік формують з окремих ідентичних струменів, вирівняних по масштабу і інтенсивності 0 0 турбулентності і спрямованих під кутом 80 -100 до траєкторії падіння часток, що стабілізує траєкторії польоту сипучих часток в аеродинамічному просторі і позитивно впливає на якість сепарації сипучих часток по фракціях. Спосіб здійснюють таким чином. У робочому просторі створюють рівномірний по об'ємному полю швидкості струминний потік (наприклад, за допомогою хонейкомба), що складається з великої кількості струменів із заданими дрібномасштабними параметрами турбулентності і необхідної інтенсивності у 1 UA 105669 U 5 10 15 20 25 30 залежності від розмірів вхідних фракцій сипучих часток, який направлений горизонтально або близько до горизонталі. Відкалібровані за формою і розміром сипучі частки, призначені до розподілу, перед подачею у струминний потік орієнтують шляхом їх розвороту у площину мінімального опору повітряному потоку. Зорієнтовані таким чином сипучі частки рівномірно надходять у струминний потік, захоплюються ним і в залежності від щільності часток набувають різні траєкторії польоту в аеродинамічному просторі. У залежності від довжини траєкторії польоту частки падають у різні збірники фракцій. При цьому важчі фракції часток падають швидше і потрапляють у перші від початку ряду збірники, а легші відповідно потрапляють у наступні в ряді збірники. Для сепарації насіння за щільністю найчастіше використовують пневмовібростіл. Порівняння якості сепарації насіння за щільністю на пневмовібростолі (ПВС) і пристрої, що реалізує запропонований спосіб - струменевому сепараторі Фадєєва (ССФ) для пофракційної сепарації сипучої суміші за щільністю часток було проведено на двох культурах: пшениці і кукурудзі. Результати розподілу на фракції насіння пшениці показані на Фіг. 1. Фізична картина розподілу збігається. Загальна кількість насіння "високої" та "середньої" за щільністю фракцій збігаються. Частка насіння "легкої" фракції практично однакова. Оскільки в технології сепарації передбачається повторний розподіл "середньої" за щільністю фракції, то можна вважати, що якість сепарації за щільністю насіння пшениці на ССФ практично не відрізняється від сепарації на ПВС. Результати розподілу на фракції насіння кукурудзи на ПВС та ССФ виявилися ще ближчими (Фіг. 2). Кількість насіння, що потрапило у фракції "високої" (73 %) та "середньої" (23-26 %) щільності практично збігається, а що стосується "легкої" фракції, то ССФ показав навіть кращий результат, оскільки відібрав 4 % легкої фракції, яка при сепарації на ПВС опинилася у складі 26 %, які потрапили у фракцію "середнього" за щільністю насіння. Запропонований спосіб пофракційної сепарації сипучої суміші за щільністю часток дає можливість підвищити ефективність сепарації насіння за щільністю за рахунок високої точності сепарації. Джерела інформації: 1. Патент України № 45881А, В07В4/02; Спосіб сепарування сипучої суміші у текучому середовищі та пристрій для його здійснення / В.С. Сухін, В.М. Косілов. – Заявка № 2001085752; заявл. 14.08.2001; опубл. 15.04.2002; Бюл. № 4/2002. 2. Патент України № 60254, A01F12/44, B07B4/02; Спосіб сепарування сипучої суміші у текучому середовищі та пристрій для його здійснення / В.С. Сухін. – Заявка № 2003065963; заявл. 26.06.2003; опубл. 15.07.2005; Бюл. № 7/2005. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Спосіб пофракційної сепарації сипучої суміші за щільністю часток, що полягає у подачі сипучої суміші відкаліброваних за формою і розміром часток, дії на неї повітряним потоком, який відрізняється тим, що перед подачею сипучої суміші у повітряний потік здійснюють орієнтацію часток шляхом їх розвороту у площину мінімального опору повітряному потоку, повітряний потік формують з окремих ідентичних струменів, вирівняних по масштабу і інтенсивності турбулентності і спрямованих під кутом 80°-100° до траєкторії падіння часток, повітряний потік рівномірно діє на частки уздовж всієї траєкторії їх руху з моменту входження в повітряний потік і до падіння у відповідний фракційний збірник. 2 UA 105669 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3