Спосіб сепарації з додатковим очищенням зернового матеріалу

Реферат: Спосіб сепарації з додатковим очищенням зернового матеріалу, при якому здійснюється гравітаційне подавання часток матеріалу, аеродинамічне монотонно зростаюче діяння на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів для розшарування матеріалу на окремі фракції, які, гравітаційно виходячи із зони аеродинамічного впливу на них, вільно падають і потрапляють у відповідні збірники фракцій. Під зоною аеродинамічного впливу великі домішки рослинного походження примусово гравітаційно-механічно спрямовують за межі збірників фракцій за допомогою похилої гребінчастої поверхні. UA 88528 U (54) СПОСІБ СЕПАРАЦІЇ З ДОДАТКОВИМ ОЧИЩЕННЯМ ЗЕРНОВОГО МАТЕРІАЛУ UA 88528 U UA 88528 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до способів для повітряного сепарування сипучих матеріалів та може бути використана переважно у сільському господарстві для очищення і сортування насіння злакових, трав'янистих та інших культур, на селекційних станціях, у фермерських господарствах, у мукомельному і комбікормовому виробництві. З рівня техніки відомий спосіб сепарації сипучих матеріалів, при якому здійснюється гравітаційне подавання часток у вертикальний трубопровід змінної площі поперечного перерізу, в якому відбувається попереднє інтенсивне розшарування сипучого матеріалу у вертикальному повітряному потоці змінної швидкості на легкі і важкі частки та одночасного виділення з них легких домішок і пилу, які потрапляють у осадочну камеру, оснащеною заслінкою періодичної дії та відсмоктуючим вентилятором. Решта легких і важких часток, перебуваючи у вертикальному потоці, поступово просувається донизу, де потрапляють під дію майже горизонтального суцільного повітряного потоку, який розділяє вказані частки у горизонтальній сепараційній камері на окремі фракції, які виводяться у збірники готових фракцій [див. авт. св. СРСР № 1407587 з класу В07В 4/02, яке опубліковане 07.07.1988 року у Бюл. № 25]. Основним недоліком відомого способу сепарації слід вважати недостатню якість процесу сепарування, що обумовлено пульсуючою зміною параметрів вертикального повітряного потоку у трубопроводі та горизонтального повітряного потоку у пневмокамері через періодичність підключення до трубопроводу відсмоктуючого вентилятора осадочної камери за допомогою заслінки. При відкритті заслінки тиск вказаних потоків повітря знижується, що приводить до нестабільності процесу сепарування та погіршує умови розділення матеріалу на фракції. Низька якість процесу сепарування пояснюється також і тим, що на етапі розшарування легких і важких часток у вертикальному повітряному потоці виникає так званий екрануючий ефект, при якому важкі частки захоплюють за собою більш легкі частки, та разом з ними проходять через горизонтальний пневмопотік у сепараційній камері і опиняються у невідповідному для них лотку збірника фракцій. Відомий також спосіб сепарування сипучих матеріалів, при якому здійснюють гравітаційну подачу сипучого матеріалу із заданою швидкістю у зону дії електричного поля, розділення часток матеріалу у рівномірному зустрічному висхідному повітряному потоці та виведення продуктів розділення [див. пат. Російської Федерації № 2262994 з класів В07В 4/02, В03С 7/12, опублікований 27.10.2005 року у Бюл. № 30]. Основним же недоліком відомого способу сепарації є те, що вимагає використання двох видів енергетичних ресурсів для здійснення процесу сепарування: електричного для формування електричного поля та пневматичного для переміщення часток матеріалу у просторі. Найбільш близьким за своєю суттю та ефектом, що досягається, і який приймається за прототип, є спосіб сепарації сипучої суміші, в тому разі і зернового матеріалу, у текучому середовищі, при якому здійснюється гравітаційне подавання часток, аеродинамічне монотонно зростаюче діяння на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів для розшарування суміші на окремі фракції, які, гравітаційно виходячи із зони аеродинамічного впливу на них, вільно падають і потрапляють у відповідні збірники фракцій [див. Міжнародну заявку № 2010056220 з класів В07В 11/00, В07В 4/02, В07В 4/00, опубліковану 20.05.2010 року]. Основним недоліком відомого способу сепарації є те, що під час сепарування сипучої суміші неможливо вилучати з неї великі домішки рослинного походження, зокрема фрагменти колосків, кореневих систем, стеблин, листя тощо. Вказані домішки мають великий аеродинамічний опір. Отже, незважаючи на велику масу, яка інколи перевищує масу зернин у декілька разів, вони, замість потрапляння у перший збірник для важких домішок, захоплюючись потоком повітря, пересуваються ним далі та потрапляють у збірники фракцій, де знаходиться відсепарований зерновий матеріал. Тобто, сепаруючи зерновий матеріал, відомий спосіб не забезпечує його очищення, а отже не забезпечує певної якості відсепарованого матеріалу. Запропонована корисна модель спрямована на досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні якості сепарування зернового матеріалу за рахунок безперервного вилучення з нього в процесі сепарування домішок рослинного походження шляхом утворення механічної перешкоди для запобігання їх потрапляться у збірники фракцій. Вказаний технічний результат досягається тим, що спосіб сепарації з додатковим очищенням зернового матеріалу, при якому здійснюється гравітаційне подавання часток матеріалу, аеродинамічне монотонно зростаюче діяння на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів для розшарування матеріалу на окремі фракції, які, гравітаційно виходячи із зони аеродинамічного впливу на них, вільно падають і потрапляють у відповідні збірники фракцій, згідно з корисною моделлю, під зоною аеродинамічного впливу великі 1 UA 88528 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 домішки рослинного походження примусово гравітаційно-механічно спрямовують за межі збірників фракцій за допомогою похилої гребінчастої поверхні. Похила гребінчаста поверхня утворюється звичайною гребінкою, розташованою над збірниками фракцій. Для отримання максимального похилу гребінки, її краще зробити двоскатною. Така гребінка утворює механічну перешкоду, яка запобігає потраплянню домішок рослинного походження у збірники фракцій. Зернини розшарованого зернового матеріалу вільно проходять крізь гребінку і потравляють у відповідні збірники фракцій, а габаритні домішки рослинного походження не можуть пройти крізь щілини гребінки, тому опиняються на неї (механічний вплив). Завдяки похилу дротяної поверхні гребінки, домішки рослинного походження починають пересуватися (скочуватися) до її краю під дією гравітації та виводяться за межі збірників фракцій. Таким чином відбувається відокремлення домішок від зернового матеріалу безпосередньо в процесі сепарації зернової суміші. Отже, уся сукупність суттєвих ознак запропонованого технічного рішення, отриманих завдяки внесенню відповідних змін у процес аеродинамічного сепарування, забезпечує досягнення певного технічного результату. Запропонований спосіб сепарації з додатковим очищенням зернового працює реалізується наступним чином. Зерновий матеріал, що підлягає сепаруванню, завантажують в бункер сепаратора, з якого він гравітаційно подається у сепарувальну камеру. На зернини, що знаходяться у вільному падінні, діють під гострим кутом до вертикалі каскадом повітряних струменів. Зерновий матеріал під впливом каскаду повітряних струменів розділяється на фракції, які потрапляють крізь гребінку у збірники фракцій. Домішки рослинного походження залишаються на гілках гребінки, та, завдяки їх нахилу, поступово пересуваються до краю гребінки, а звідси - або за межі збірників фракцій 6, або у крайні лотки. Таким чином, запропоноване у даному технічному рішенні безперервне очищення зернового матеріалу за допомогою механічно-гравітаційного засобу, призводить до якісно нового технічного результату, порівняно із відомими аналогами, який виражається у повному очищенні та одночасному розділенні зернової маси на окремі фракції. Суттєва відмінність запропонованого способу сепарації з додатковим очищенням зернового матеріалу, від інших відомих технічних рішень у даній галузі полягає у створенні умов для одночасного на одній технологічній позиції очищення в процесі розділення на фракції зернової маси від домішок рослинного походження за допомогою механічного засобу. Вказана відмінність забезпечує отримання високоякісного зернового матеріалу, який не потребує подальшої обробки. Жоден із відомих способів сепарації для розділення сипучої суміші у текучому середовищі не може водночас володіти всіма перерахованими властивостями, оскільки взагалі не передбачають механічного впливу на залишки рослинного походження, а тому останні (якщо не були вилучені заздалегідь) потрапляють у відсепарований зерновий матеріал. Запропонований спосіб сепарації з додатковим очищенням зернового матеріалу не містить у своєму складі жодних операцій, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки, зокрема при здійсненні повітряної сепарації, а отже вражається таким, що відповідає критерію "промислова придатність". У відомих джерелах науково-технічної та іншої інформації не виявлено жодного способу сепарації з додатковим очищенням зернового матеріалу із вказаною в пропозиції сукупністю суттєвих ознак, тому запропоноване технічне рішення вважається таким, що відповідає критерію "новизна". До технічних переваг запропонованого технічного рішення, у порівнянні з прототипом, можна віднести наступне: підвищення якості процесу сепарації за рахунок вилучення з зернового матеріалу домішок у сепарувальній камері; виключення очищення зернового матеріалу як окремої операції за рахунок поєднання її безпосередньо з процесом сепарації. Економічний ефект від впровадження запропонованого технічного рішення у виробництво, у порівнянні з використанням прототипу, отримують за рахунок підвищення якості готового продукту. Після опису запропонованого способу сепарації з додатковим очищенням зернового матеріалу фахівцям у даній галузі знань повинно бути наочним, що все вищеописане є лише ілюстративним, а не обмежувальним, будучи представленим даним прикладом. Численні можливі варіанти реалізації запропонованого способу можуть змінюватися залежно від характеристик вихідного сипучого матеріалу, сфери застосування і бажаних об'ємів 2 UA 88528 U 5 10 15 20 виробництва, та, зрозуміло, знаходяться в межах об'єму одного із звичайних і природних підходів в даній області знань і розглядаються такими, що знаходяться в межах об'єму запропонованого технічного рішення. Квінтесенцією запропонованого технічного рішення є те, що в процесі сепарування відбувається очищення зернового матеріалу без залучення жодних додаткових енергетичних ресурсів, і саме ця обставина дозволила надбати запропонованому способу надбати вищеперераховані й інші переваги. Використання лише окремих елементів запропонованих технологічних і конструктивних удосконалень, природно, обмежує спектр переваг, перерахованих вище, і не може вважатися новими технічними рішеннями в даній області знань, оскільки інші, подібні описаному способу сепарації, вже не вимагатиме будь-якого творчого підходу від конструкторів і інженерів, і не може вважатися результатами їх творчої діяльності або новими об'єктами інтелектуальної власності, відповідними до захисту охоронними документами. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб сепарації з додатковим очищенням зернового матеріалу, при якому здійснюється гравітаційне подавання часток матеріалу, аеродинамічне монотонно зростаюче діяння на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів для розшарування матеріалу на окремі фракції, які, гравітаційно виходячи із зони аеродинамічного впливу на них, вільно падають і потрапляють у відповідні збірники фракцій, який відрізняється тим, що під зоною аеродинамічного впливу великі домішки рослинного походження примусово гравітаційномеханічно спрямовують за межі збірників фракцій за допомогою похилої гребінчастої поверхні. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3