Пристрій для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі (варіанти)

1. Пристрій для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі, який містить засоби завантаження і подачі сипучої суміші, розташований під ними струменевий генератор (3) з соплами (7), пристрій (4) для нагнітання повітря в струменевий генератор (3), камеру (5) сепарації, збірники (6) фракцій, який відрізняється тим, що між декількома збірниками (6) фракцій є засоби (9) для формування висхідного повітряного потоку, що виконані у вигляді щілин, які сполучають сепараційну камеру з зовнішнім простором. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що щілини розташовані поруч зі збірниками готових другої та третьої товарних фракцій сипучої суміші. 3. Пристрій за будь-яким з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що збірників (а) готових фракцій виконано на два більше, ніж збірників (б) повторних фракцій продукту, що сепарується, причому два збірники (а) готових фракцій установлені поруч, на найбільшій відстані від сопел. 4. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що щілини (9) розташовані після другого, третього та четвертого збірника фракцій. 5. Пристрій за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що ширина щілин становить 20...25мм. 6. Пристрій за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що сепараційна камера має наступні розміри: довжина 1250мм, висота 900мм, ширина 2000мм. 7. Пристрій за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що він оснащений принаймні одним засобом для відбиття повітряного потоку. 8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що вказаний засіб виконаний у вигляді відбивача (10) 2 (19) 1 3 80499 4 20. Пристрій за п.19, який відрізняється тим, що вказаний засіб виконаний у вигляді відбивача (10) відпрацьованого повітря, що розташований на задній стінці (11) камери (5) і має опуклу форму. 21. Пристрій за п. 19, який відрізняється тим, що вказаний засіб виконаний у вигляді кришки (12) хвилеподібної форми. 22. Пристрій за будь-яким з пп. 13-21, який відрізняється тим, що засоби завантаження і подачі сипучої суміші виконані у вигляді бункера (1) з заслінкою і вібролотка (2). 23. Пристрій за будь-яким з пп. 13-22, який відрізняється тим, що стр уменевий генератор (3) виконаний зі встановленими перед соплами (7) решетами (8). 24. Пристрій за будь-яким з пп. 13-23, який відрізняється тим, що сопла (7) виконані плоскими з різною довжиною напрямних каналів та встановлені під гострим кутом до вертикалі з різним кроком між ними, причому величини вказаних довжини напрямних каналів та кроку збільшуються у напрямку зверху вниз. Винахід 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, елеваторах, у фермерських господарствах, заводах для виробництва насіння та круп, а також у борошномельній, комбікормовій, хімічній та інших галузях промисловості. Відомий пристрій для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі, який містить бункер і вібролоток, розташований під ними струминний генератор із плоскими 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 стр уминний 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 зворотного потоку вихідного матеріалу за допомогою транспортера [див. патент України №45881 «Спосіб сепарації сипучої суміші в текучому середовищі і пристрій для його здійснення», МПК 7 В07В4/02, опубл. 15.04.2002 Бюл. №4]. Цей пристрій має такі недоліки. Виконання струминного генератора не забезпечує однорідність струменів повітря на виході сопел генератора. Це призводить до розмикання каскаду струменів та зриву генерації. Внаслідок цього частки матеріалу, що сепарується, випадково змішуються. Все це позначається на якості відсепарованого матеріалу. Виконання збірника фракцій повтору після кожного збірника фракцій готового продукту є неефективним для кінцевої частини ділильного пристрою. Кінцевий продукт проходить весь цикл сепарації, потрапляючи у збірники фракцій, що чергуються, і наприкінці сепарації він вже не потребує повернення, так як кінцеві фракції низькосортні (фуражні) поверненню не підлягають. 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 ни ми струминний генератор, пристрій для нагнітання повітря у струминний генератор, сепараційну камеру, збірники фракцій, при цьому стр уминний генератор виконаний зі встановленими перед соплами принаймні трьома решетами, сопла виконано плоскими з різною довжиною напрямних каналів, установлені під гострим кутом до вертикалі з різним кроком між ними, причому величини вказаних довжини напрямних каналів та кроку збільшуються у напрямку зверху вниз. [див. патент України №62866, МПК 7 В07В4/02, опубл. 15.09.2004]. Виконання струминного генератора із установленими послідовно принаймні трьома решетами запобігає утворенню завихрень. В процесі експериментального визначення оптимального процесу сепарування було виявлено, що при збільшенні площі перерізу щілин сопел струминного генератора для запобігання зриву потоків і попередження утворення завихрень необхідне збільшення довжини напрямних каналів, яке до того ж стабілізує процес об’єднання потоків повітря із сопел, розташованих зі змінними кроком та кутом встановлення. Усе вищевказане забезпечило однорідність струменів повітря на виході сопел, що привело до підвищення якості сепарування. Основним недоліком цього пристрою є те, що під створеним у ньому аеродинамічним впливом легкі фракції в невеликій кількості осідають раніше, потрапляючи до середніх фракцій (посівної та товарної) В результаті сепарація відбувається з невеликою погрішністю (3%). Це обумовлено тим, що пролетівши приблизно до середини камери, де відбувається сепарація, частки втрачають більшу частину кінетичної енергії, що є наслідком багатьох факторів, зокрема фактору зіткнення часток між собою. В основу винаходу поставлена задача вдосконалити відомий пристрій для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі шляхом введення додаткових засобів для формування висхідного повітряного потоку, що дозволить впливати на траєкторію руху часток окремих фракцій і більш точно їх розділяти, що призведе до загального підвищення якості відсепарованого продукту. Поставлена задача досягається тим, що у відомому пристрої для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі, який містить бункер з заслінкою і вібролоток, розташований під ними струминний генератор, пристрій для нагнітання повітря 5 80499 у стр уминний генератор , сепараційну камеру , збірники фракцій, при цьому стр уминний генератор виконаний зі встановленими перед соплами принаймні трьома решетами , сопла виконані плоскими з різною довжиною напрямних каналів та встановлені під гострим кутом до вертикалі з різним кроком між ними, причому величини вказаних довжини напрямних каналів та кроку збільшуються у напрямку зверху вниз, згідно з першим варіантом винаходу, між декількома збірниками фракцій є засоби для формування висхідного повітряного потоку, що виконані у вигляді щілин, які сполучають сепараційну камеру з зовнішнім простором. Поставлена задача також може бути вирішена тим, що у відомому пристрої для сепарації сипучої суміші в текучому середовищі, який містить бункер з заслінкою і вібролоток , розташований під ними струминний генератор , пристрій для нагнітання повітря у струминний генератор, сепараційну камеру , збірники фракцій, при цьому струминний генератор виконаний зі встановленими перед соплами принаймні трьома решетами, сопла виконані плоскими з різною довжиною напрямних каналів та встановлені під гострим кутом до вертикалі з різним кроком між ними, причому величини вказаних довжини напрямних каналів та кроку збільшуються у напрямку зверху вниз, згідно з другим варіантом винаходу між декількома збірниками фракцій є засоби для формування висхідного повітряного потоку, що виконані у вигляді множини отворів, які сполучають сепараційну камеру з зовнішнім простором. Доцільно, коли засоби для формування висхідного потоку (щілини за першим варіантом або отвори за другим варіантом) розташовані поруч зі збірниками готових другої та третьої товарних фракцій сипучої суміші. В цьому місці нова течія підхоплює дрібні частки середніх фракцій, не впливаючи на важкі, що вже відокремилися. Таким чином вони безпосередньо впливають на точність розділення відсепарованого, готового продукту. Збірників готових фракцій може бути виконано на два більше, ніж збірників повторних фракцій продукту, що сепарується, а два збірники готових фракцій установлені поруч на найбільшій відстані від сопел. Тоді точно розподілені за допомогою висхідного потоку готові фракції випадково не потрапляють до повторної обробки. При вищезгаданій компоновці збірників вісім. Вказані засоби, як правило, розташовані після другого, третього та четвертого збірника фракцій. Саме там, в середньої частині камери йде розділення товарних фракцій зерна. Експериментальне встановлено, що ширина щілин (перший варіант) 20...25мм є оптимальною для створення висхідного потоку. Для отворів (другий варіант) оптимальний діаметр становить 25...30мм. Отвори можуть бути виконані прямокутними аналогічно перерізу плоских сопел. Доцільно, коли сепараційна камера має наступні розміри: довжина 1250мм, висота 900мм, ширина 2000мм. Ці розміри були винайдені шляхом тривалих експериментів. Для більш ефективного формування висхідного потоку пристрій має бути оснащений принаймні 6 одним засобом для відбиття повітряного потоку, що йде від каскаду сопел. Доцільно, коли вказаний засіб виконаний у вигляді відбийника відпрацьованого повітря, що розташований на задній стінці камери і має опуклу форму або у вигляді кришки хвилеподібної форми, а найкраще коли встановлені обидва засоби - тоді висхідний потік є найпотужнішим. Під дією розрядження, що створюється у нижній частині камери повітря буде підійматись крізь щілини або отвори та створювати висхідні потоки. Декілька таких потоків утворюють повітряну течію, що сповільнює падіння часток, надає їм необхідну енергію, що відносить їх до відповідного збірника фракцій. Уся сукупність суттєви х ознак запропонованого рішення забезпечує якісну (точн у) багато фракційну сепарацію сипучої суміші, наприклад, зернових культур, як простої, так і складної форми, що дуже важливо в сільському господарстві для селекційних цілей, а також при обробці і підготовці насіння до посіву. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де схематично зображено приклад виконання пристрою для сепарації: на Фіг.1 зображено схему пристрою для сепарації сипучої суміші в текучому середовищ за першим варіантом здійснення винаходу; на Фіг.2 схематично зображено вигляд знизу пристрою для сепарації сипучої суміші в текучому середовищ за першим варіантом здійснення винаходу; на Фіг.3 зображено схему пристрою для сепарації сипучої суміші в текучому середовищ за другим варіантом здійснення винаходу; на Фіг.4 схематично зображено вигляд знизу пристрою для сепарації сипучої суміші в текучому середовищ за другим варіантом здійснення винаходу; на Фіг.5 збільшене зображення ділянки І Фіг.4, модифікація з круглими отворами; на Фіг.6 збільшене зображення ділянки І Фіг.4, модифікація з прямокутними отворами. Приклади здійснення винаходу. За будь-яким з варіантів пристрій для сепарації містить бункер 1 з заслінкою 13 і вібролоток 2, розташований під ними струминний генератор 3, пристрій 4 для нагнітання повітря у струминний генератор 3, сепараційну камеру 5, збірники 6 фракцій. Струминний генератор 3 виконаний зі встановленими перед соплами 7 принаймні трьома решетами 8. Сопла 7 виконані плоскими з різною довжиною напрямних каналів та встановлені під гострим кутом до вертикалі з різним кроком між ними, причому величини вказаних довжини напрямних каналів та кроку збільшуються у напрямку зверху вниз. Між чотирма збірниками 6 фракцій є три засоби для формування висхідного повітряного потоку. Засоби для формування висхідного повітряного потоку згідно з першим варіантом виконані у вигляді щілин 9, які сполучають сепараційну камеру з зовнішнім простором. (Див. Фіг.1, 2) Засоби для формування висхідного повітряного потоку згідно з другим варіантом виконані у ви 7 80499 гляді отворів 15, які сполучають сепараційну камеру з зовнішнім простором. (Див. Фіг.3, 4). Засоби для формування висхідного потоку (щілини 9 за першим варіантом або отвори 15 за другим варіантом) розташовані поруч зі збірниками готових другої та третьої товарних фракцій сипучої суміші. В цьому місці нова течія (показано стрілками на Фіг.1, 3) підхоплює частки середніх фракцій, не впливаючи на легкі, що вже відокремилися. Таким чином вони безпосередньо впливають на точність розділення відсепарованого, готового продукту. Збірників а готових фракцій виконано п’ять, а збірників б повторних фракцій продукту три. Два збірники а готових фракцій установлені поруч на найбільшій відстані від сопел. При вищезгаданій компоновці збірників вісім. Вказані засоби 9 або 15 розташовані після другого, третього та четвертого збірника фракцій. Саме там, в середньої частині камери йде розділення товарних фракцій зерна. Ширина щілин (перший варіант) становить 22,5мм. Діаметр отворів (другий варіант) 27мм (Див. Фіг.5). В іншої модифікації другого варіанту отвори виконані прямокутними (Див. Фіг.6). аналогічно перерізу плоских сопел. Крок t між отворами може бути змінним. Сепараційна камера має наступні розміри: довжина 1250мм, висота 900мм, ширина 2000мм. Пристрій оснащений засобами для відбиття повітряного потоку, що йде від каскаду сопел. Пе 8 рший 10 у вигляді відбийника відпрацьованого повітря, що розташований на задній стінці 11 камери і має опуклу форму та др угим 12 у вигляді кришки хвилеподібної форми. Також пристрій споряджений транспортером 14, що повертає повторні фракції б до бункеру 1. Пристрій для сепарації сипучої суміші працює в такий спосіб. Зерно подають в бункер 1. Далі за допомогою вібролотка 2 створюють вільний потік падіння зерна з однаковою швидкістю, що під впливом повітряного потоку з вентилятора 4, який проходить через три решета 8 струминного генератора 3 на його сопла 7, розділяється на фракції. Головний поділ часток матеріалу відбувається під впливом каскаду плоских повітряних струменів сопел 7 у сепараційній камері 5. Під дією розрядження, що створюється у нижній частині камери повітря підіймається крізь щілини 9 або отвори 15 та створює висхідні потоки. Декілька таких потоків утворюють повітряну течію, що сповільнює падіння випадкових дрібних часток другої та третьої товарних фракцій та відносить їх до відповідного збірника фракцій. Першу готову фракцію сепарації становлять камені і важкі домішки, другу - посівне зерно, третю фракцію - продовольче зерно, а четверту й п’яту - фуражне зерно. Далі поетапно здійснюють відвід готови х фракцій «а» і одночасно з цим проводять збір повторних фракцій «б» продукту та подають їх на повторну сепарацію в бункер 1. 9 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 80499 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601