Пристрій для здійснення сепарації сипких сумішей

Реферат: UA 74087 U UA 74087 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області розділення сипких сумішей за такими ознаками, як вага, форма та властивості поверхні складових їх частинок і може знайти застосування в сільському господарстві при очищенні зерна і продуктів його переробки, а також в харчовій, хімічній, гірничорудній, металургійній і будівельній галузях промисловості для здійснення сепарації сипких сумішей під впливом процесу продування початкового матеріалу, що знаходиться в стані вільного падіння. Відомий пристрій для здійснення сепарації сипких сумішей (див. "Трактори і сільгоспмашини" № 2, 1964 p., стор. 27), який містить у собі корпус, на якому встановлені завантажувальний пристрій, камера сепарації з пристроєм для збору і виводу з пристрою компонентів, що мають більш високий коефіцієнт тертя, та робочий орган. Робочий орган виконаний у формі циліндрового ротора з внутрішньою розділовою поверхнею. Циліндровий ротор виконаний з можливістю обертання відносно осі, встановленої під кутом до горизонту. При цьому внутрішня розділова поверхня робочого органа покрита ворсистою тканиною (сукном "бета"). Недоліком відомого пристрою для здійснення сепарації сипких сумішей є дуже висока складність процесу сепарування та низька якість розділення матеріалу на окремі фракції. Це обумовлено тим, що в пристрої для збору і виведення фракції з більш високим коефіцієнтом тертя використаний жолоб з встановленим усередині нього шнеком, в який частинки можуть потрапити тільки після відриву від розділової поверхні ротора в зоні, близькій до верхньої точки циліндра. У сипких сумішах різниця коефіцієнтів тертя різних фракції (як то фракцій, компоненти яких мають найнижчий та найвищий коефіцієнти тертя) невелика. Внаслідок цього при виготовленні циліндра з традиційних матеріалів, як то сталі, частинки фракції з найвищим коефіцієнтом тертя не можуть піднятися на достатню висоту, щоб зібрати їх до жолоба і вивести шнеком з пристрою. Відомий пристрій для здійснення сепарації сипких сумішей (див. патент РФ №2287380 від 20.11.06 р., МПК В07В 13/11, 13/14, опубл. 20.11.2006 р.), який містить у собі корпус, в якому встановлені завантажувальний пристрій, камера сепарації з приймачем готової фракції-вузлом для виводу верхньої фракції, робочий орган, виконаний у формі циліндрового ротора з внутрішньою розділовою поверхнею, і привід. У відомому пристрої вузол для виведення верхньої фракції виконаний у вигляді щілинного наконечника, сполученого за допомогою повітропроводу з всмоктувальною повітряною системою з регульованим тиском. Недоліками відомого пристрою є дуже висока складність процесу сепарування та низька якість розділення матеріалу на окремі фракції, що обумовлено зниженою потужністю повітряного потоку, а також низька надійність та складність конструкції через наявність великої кількості конструктивних елементів і рухомих зв'язків між ними, а також через високу імовірність попадання до повітрозбірників пристрою дрібних домішок, що знаходяться на підлозі навколо машини. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, за технічною суттю і результатом, що досягається, є пристрій для здійснення сепарації сипких сумішей (див. патент України на корисну модель №46628 від 31.07.09 р., МПК В07В 13/00, опубл. 25.12.2009 р.), який містить у собі корпус, в якому встановлені завантажувальний пристрій, камера сепарації з відбивачем та приймачами готових фракцій з регульованим входом, яка сполучена передньою частиною з робочим органом, що містить імпелер, з'єднаний з електродвигуном, спрямляючий апарат, камеру статичного тиску і формувач повітряного потоку. Відомий пристрій містить набір детурбулізуючих сіток, що входить до складу робочого органу, при цьому завантажувальний пристрій виконаний у вигляді бункера, який містить нерухомо закріплену на ньому заслінку. Камера сепарації містить у собі лотки і з'єднані з ними з можливістю повороту поворотної шторки. У відомому пристрої електродвигун з'єднаний через приводний пас із крильчаткою імпелера з можливістю його обертання. Електродвигун з'єднаний з частотним перетворювачем, що дозволяє змінювати частоту його обертів. Пристрій містить електричну шафу. Недоліком цього відомого пристрою є висока складність процесу сепарування та низька якість розділення матеріалу на окремі фракції, що обумовлено виникненням нестабільних в просторі та часі зон тиску з прямими та зворотними течіями, які призводять до переміщення легких часток у напрямку, що не співпадає з напрямком основного потоку. За рахунок цього може відбуватись змішування вже відсепарованого матеріалу з невідсепарованим. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою для здійснення сепарації сипких сумішей, у якому введення нових елементів, новий взаємозв'язок елементів пристрою, нова форма та нові матеріали, з яких виконані елементи, дозволяють підвищити 1 UA 74087 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 якість процесу сепарування та забезпечити підвищення ступеня поділу матеріалу при одночасному підвищенні надійності і спрощенні конструкції пристрою за рахунок підвищення ефективності використання робочого органа. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої для здійснення сепарації сипких сумішей, який містить у собі корпус, в якому встановлені завантажувальний пристрій, камера сепарації з відбивачем та приймачами готових фракцій з регульованим входом, що сполучена передньою частиною з робочим органом, який містить імпелер з крильчаткою, з'єднаний з електродвигуном, спрямляючий апарат, камеру статичного тиску і формувач повітряного потоку, новим є те, що у робочому органі електродвигун, імпелер з крильчаткою, спрямляючий апарат, камера статичного тиску і формувач повітряного потоку встановлені послідовно, при цьому крильчатка імпелера розміщена на валу електродвигуна всередині робочого органа, а завантажувальний пристрій додатково оснащений напрямним елементом з непрямою стороною з боку камери сепарації. Новим є також те, що в пристрої для здійснення сепарації сипких сумішей крильчатка імпелера виконана профільованою з полімерного або композитного матеріалу. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак пристрою, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, полягає в тому, що заявлене конструктивне виконання пристрою для здійснення сепарації сипких сумішей, а саме те, що: - у робочому органі електродвигун, імпелер з крильчаткою, спрямляючий апарат, камера статичного тиску і формувач повітряного потоку встановлені послідовно; - крильчатка імпелера розміщена на валу електродвигуна всередині робочого органа; - а завантажувальний пристрій додатково оснащений напрямним елементом з непрямою стороною з боку камери сепарації; - крильчатка імпелера виконана профільованою з полімерного або композитного матеріалу; у сукупності з відомими ознаками корисної моделі дозволяють підвищити якість процесу сепарування та забезпечити підвищення ступеня поділу матеріалу при одночасному підвищенні надійності і спрощенні конструкції пристрою за рахунок підвищення ефективності використання робочого органа. Підвищення ступеня поділу матеріалу здійснюється за рахунок оптимізації співвідношення ваги частинок матеріалу та сили їх аеродинамічного опору. Потік повітря, який забезпечений заявленим пристроєм, більш точний та стабільний у часі та просторі, що особливо важливо при сепарації часток неправильної форми. Дія такого потоку багатократно та різнонапрямно впливає майже на кожну частку сипкої суміші. На фіг. 1 зображена загальна схема пристрою для здійснення сепарації сипких сумішей. На фіг. 2 зображений напрямний елемент з непрямою стороною. Пристрій для здійснення сепарації сипких сумішей містить корпус 1, в якому встановлені завантажувальний пристрій 2, камера 3 сепарації з відбивачем 4 та приймачами 5 готових фракцій з регульованим входом, яка сполучена передньою частиною з робочим органом 6, що містить послідовно встановлені імпелер 7 з крильчаткою, з'єднаний з електродвигуном 8, спрямляючий апарат 9, камеру 10 статичного тиску і формувач 11 повітряного потоку, об'єднані в один блок. При цьому крильчатка імпелера 7 розміщена на валу електродвигуна 8 всередині робочого органа 6 і виконана профільованою з полімерного - полікарбонату, поліаміду, капролону або композитного матеріалу - скловуглепластиків, склопластиків. Завантажувальний пристрій 2 виконаний у вигляді бункера, який додатково оснащений напрямним елементом 12 з непрямою стороною з боку камери сепарації. Непряма сторона може бути зигзагоподібною або хвилеподібною, або будь-якою ламаною. Пристрій працює наступним чином. Робота пристрою для здійснення сепарації сипких сумішей основана на зміні траєкторії вільного падіння сипкого матеріалу сумішей повітряним потоком, що створюється робочим органом 6 з імпелером 7, і подальшому розподілянні та поділенні матеріалу на фракції в залежності від маси, розміру і форми. Сипкий матеріал, далі "зерно", подають до пристрою для здійснення сепарації сипких сумішей, у корпусі 1 якого розміщений завантажувальний пристрій 2, де зерно розподіляється по ширині камери 3 сепарації з відбивачем 4 та приймачами 5 готових фракцій з регульованим входом, де і відбувається його поділення по масі, розміру і формі за рахунок дії на зерно повітряного потоку. Повітряний потік створюється крильчаткою імпелера 7, розміщеною на валу електродвигуна 8 всередині робочого органу, та через спрямляючий апарат 9, камеру 10 статичного тиску і формувач 11 повітряного потоку подається до камери 3 сепарації. При цьому крильчатка імпелера 7, яка виконана профільованою з полімерного або композитного матеріалу, забезпечує необхідні параметри потоку повітря. 2 UA 74087 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Завантажувальний пристрій 2, який виконаний у вигляді бункера, оснащеного напрямним елементом 12 з непрямою стороною з боку камери сепарації - зигзагоподібною або хвилеподібною, або будь-якою ламаною, покращує розсівання зерна та його взаємодію з повітряним потоком. Потік повітря, який забезпечений заявленим пристроєм, більш точний та стабільний у часі та просторі, що особливо важливо при сепарації часток неправильної форми. Дія такого потоку багатократно та різнонапрямно впливає майже на кожну частку сипкої суміші, що подана завантажувальним пристроєм 2 з непрямою стороною з боку камери. Після сепарації зерно розподіляється після приймачів 5 готових фракцій або фасується в мішки. При необхідності, частину зерна можна відправляти через збірники зворотних фракцій до завантажувального пристрою 2 з метою повторної сепарації. Робота пристрою можлива у п'ятьох режимах: 1 - режим попереднього очищення; 2 - режим первинного очищення; 3 - режим калібрування; 4 - змішаний режим (калібрування та очищення одночасно), 5 - реверсивний режим (очищення пристрою). Пристрій для здійснення сепарації сипких сумішей здатний на такі функції: - з пшениці 6 класу відібрати зерна 3-го і 4-го класу (якщо вини там є); - відібрати зерна, уражені клопом-черепашкою і довгоносиком; - очистити зерно пшениці від вівсюга, вівса; - розділити суміш пшениці і ячменю, до 60% за один прохід; - відібрати горох, уражений брухусом; - відділити гнилу кукурудзу від здорової; - здійснювати одночасне сушіння зерна до 3% за прохід, при його очищенні і калібруванні в повітряному потоці; - виділити із загального оберемка найбільш життєздатні, продуктивні зерна; - виділити зерна пшениці, що мають підвищений вміст клейковини. За рахунок здатності пристрою виділяти зерна з найбільшою масою в дві і три фракції виділяють найбільш щільні і повновагі зерна з підвищеним вмістом білка і клейковини. Пристрій може бути використаний для розсівання на крупозаводах, де розділяють крупу на сім фракцій та при цьому відбивають мучку і надають крупі високу товарну якість. Пристрій може переробляти практично усі види сільгоспкультур - від дрібносім'яних (люцерна мак, рапс) до кукурудзи, бобів і насіння цукрового буряка; а також сепарувати промислові сипкі матеріали (дрібну кам'яну крихту для мінеральної штукатурки) та таке інше. Таким чином корисна модель забезпечує підвищення ступеня поділу матеріалу при одночасному підвищенні надійності і спрощенні конструкції пристрою за рахунок підвищення ефективності використання робочого органа. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій для здійснення сепарації сипких сумішей, який містить у собі корпус, в якому встановлені завантажувальний пристрій, камера сепарації з відбивачем та приймачами готових фракцій з регульованим входом, яка сполучена передньою частиною з робочим органом, що містить імпелер з крильчаткою, з'єднаний з електродвигуном, спрямляючий апарат, камеру статичного тиску і формувач повітряного потоку, який відрізняється тим, що у робочому органі електродвигун, імпелер з крильчаткою, спрямляючий апарат, камера статичного тиску і формувач повітряного потоку встановлені послідовно, при цьому крильчатка імпелера розміщена на валу електродвигуна всередині робочого органа, а завантажувальний пристрій додатково оснащений напрямним елементом з непрямою стороною з боку камери сепарації. 2. Пристрій для здійснення сепарації сипких сумішей за п. 1, який відрізняється тим, що крильчатка імпелера виконана профільованою з полімерного або композитного матеріалу. 3 UA 74087 U 4 UA 74087 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 5