Спосіб сепарації сипучої суміші у текучому середовищі та пристрій для його здійснення
Формула / Реферат
1. Спосіб сепарування сипучої суміші у текучому середовищі, що полягає у гравітаційному подаванні часток суміші, що підлягає сепаруванню, аеродинамічному монотонно зростаючому впливі на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів і виводі готових фракцій, який відрізняється тим, що найбільш легкі тверді летючі фракції домішок калібрують за розміром на дві самостійні фракції, та найбільш дрібну з них разом з більшою частиною вже використаного для сепарування потоку повітря повертають для формування каскаду плоских струменів, в якому зазначеній дрібній фракції твердих домішок додають прискорення, для механічного впливу на матеріал, що сепарується, а також другу, непрохідну, більш крупну фракцію летючих домішок, разом з пилом та рештою потоку повітря безперервно видаляють у довкілля.
2. Пристрій сепарування сипучої суміші у текучому середовищі, який містить бункер з вібролотком, встановлений під ним генератор каскаду плоских струменів з розташованими одне під одним та під гострим кутом до вертикалі плоскими соплами, висота поперечних перерізів яких, крок і кут встановлення збільшуються зверху донизу, та який пов'язаний з приводом подачі повітря під тиском та охоплений боковими стінками, збірники фракцій та сепарувальну камеру, який відрізняється тим, що вихід сепарувальної камери перекритий фільтрувальним елементом, виконаним у вигляді обертового барабана з калібрувальним решетом на поверхні, який ззовні оснащений очищувачем непрохідних твердих домішок, при цьому внутрішність обертового барабана зв'язана з приводом подачі повітря під тиском у генератор каскаду плоских струменів, а очищувач виконаний у вигляді послідовно розташованих щілинного конфузора, вентилятора та циклона з бункером для відходів, розташованих таким чином, що фільтрувальний елемент примикає з гарантованим зазором до щілини конфузора, одна з кромок якої обладнана чистиком.
3. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що останній збірник фракцій, який призначений для збирання відходів процесу сепарування, та бункер для відходів циклона поєднані між собою у єдину конструкцію.
Текст
1. Спосіб сепарування сипучої суміші у текучому середовищі, що полягає у гравітаційному подаванні часток суміші, що підлягає сепаруванню, аеродинамічному монотонно зростаючому впливі на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів і виводі готових фракцій, який відрізняється тим, що найбільш легкі тверді летючі фракції домішок калібрують за розміром на дві самостійні фракції, та найбільш дрібну з них разом з більшою частиною вже використаного для сепарування потоку повітря повертають для формування каскаду плоских струменів, в якому зазначеній дрібній фракції твердих домішок додають прискорення, для механічного впливу на матеріал, що сепарується, а також другу, непрохідну, більш крупну фракцію летючих домішок, разом з пилом та рештою потоку повітря безперервно видаляють у довкілля. C2 2 (19) 1 3 чином, для попереднього очищення сипучої суміші від легких домішок, що і є їхніми суттєвими недоліками. Відомий також спосіб сепарування сипучої суміші у текучому середовищі, що полягає у гравітаційному подаванні часток суміші, аеродинамічному монотонно зростаючому впливі на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів і виводі готових фракцій. При цьому вплив здійснюють у режимі вільного знакозмінного силового сканування зі зростанням амплітуди та кута сканування. Пристрій для здійснення зазначеного способу містить бункер з вібролотком, встановлений під ним генератор струменів повітря, з розташованими одне під одним і під гострим кутом до вертикалі плоскими соплами, висота поперечних перерізів яких, крок і кут встановлення, збільшуються зверху донизу. При цьому генератор зв'язаний з джерелом постачання в нього повітря під тиском та генератор охоплений боковими стінками. Пристрій має збірники фракцій, які розташовані під соплами [див. пат. України № 45881 з класу В 07 В 4/02 опублікований 15.04.2002 р. у Бюл. № 4 за 2002 p.]. У цьому відомому способі розділення часток сипучої суміші відбувається за рахунок різниці співвідношення їх ваги і сили аеродинамічного опору. Цей спосіб, завдяки особливому режиму впливу струменів повітря на частинки суміші, більш точний і більш стабільний у часі, особливо при сепаруванні частинок неправильної форми. Це стало можливим тому, що вплив потоком каскаду струменів у режимі сканування дозволяє багаторазово та різнонаправлено впливати майже на кожну частинку сипучої суміші. Але відомі спосіб сепарування та пристрій мають наступні недоліки. Знакозмінний і вільний режим роботи каскаду струменів незворотно призводить до періодичного, нестабільного у часі і просторі, виникнення у ньому зон тиску та розрядження з появою прямих і зворотних течій. У зоні зворотних течій відбувається втягування часток (особливо легких) у рух, зворотний руху основного потоку повітря, що призводить до часткового змішування вже відсепарованого матеріалу з невідсепарованим. Нестабільність у часі цього явища, врешті-решт, призводить до розмикання (розриву) каскаду струменів у будьякому випадковому місці, що ще більшою мірою підсилює зворотну течію у цій зоні і, як результат, інтенсифікує змішування відсепарованого матеріалу з невідсепарованим. Крім того, розмикання каскаду струменів повітряного потоку сприяє зриву генерації (припиненню коливального процесу), що помітно знижує якість сепарування, наближаючи його до якості сепарування звичайною віялкою. Вказані недоліки відомого способу обумовлені недосконалістю конструкції пристрою для його здійснення, зокрема, конструкції його генератора струменів повітря. Найбільш близькими за своєю суттю та ефектом, що досягається, та які приймаються за прототип, є спосіб сепарування сипучої суміші у текучому середовищі та пристрій для його здійснення, суть яких полягає у наступному: 96814 4 Спосіб сепарування сипучої суміші у текучому середовищі, що полягає у гравітаційному подаванні часток суміші, що підлягає сепаруванню, аеродинамічному монотонно зростаючому впливі на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів і виводі готових фракцій, при цьому аеродинамічний вплив здійснюють у режимі резонансного автоколивального руху кожного струменя і усього каскаду струменів на частоті першої гармоніки коливань. Пристрій для реалізації цього описаного способу сепарування сипучої суміші у текучому середовищі містить бункер з вібролотком, встановлений під ними генератор струменів з розташованими одне під одним та під гострим кутом до вертикалі плоскими соплами, висота поперечних перерізів яких, крок і кут встановлення збільшуються зверху донизу, а також генератор, зв'язаний з джерелом постачання повітря під тиском та охоплений боковими стінками для запобігання підсмоктуванню повітря з довкілля у генератор. Крім того, пристрій містить сепарувальну камеру, під якою розташовані збірники фракцій, а також кожна пара суміжних сопел оснащена резонансною камерою, сполученою з їх міжсопловим простором. Резонансні камери, в свою чергу, оснащені пристроєм для регулювання їх об'єму, причому відношення висоти поперечного перерізу сопел до кроку їх встановлення знаходиться в межах 0,2-0,25, а відношення крайнього верхнього та крайнього нижнього кутів встановлення сопел 0,65-0,75 [див. пат. України № 60254 з класу В 07 В 4/02, А 01 F опублікований 15.07.2005 р. у Бюл. № 7 за 2005 p.]. Основний недолік відомого способу сепарування сипучої суміші полягає в тому, що його здійснення відбувається з використанням відкритої системи постачання текучого середовища для процесу сепарування, зокрема, повітряного потоку. У відомому способі повітряний потік всмоктується у генератор каскаду плоских струменів з довкілля, та туди ж (у довкілля) повертається після використання його для сепарування сипкої суміші, але «відпрацьований» повітряний потік повертається, природно, вже насичений звичайним пилом та летючими домішками біологічного походження, що автоматично породжує низку додаткових побічних недоліків, притаманних відомому способу сепарування, а саме: погіршує стан здоров'я працівників, викликаючи забруднення легенів, та сприяє виникненню небажаних алергічних реакцій (медичний недолік), забруднює довкілля та приміщення, де розташований пристрій (екологічний недолік). Незважаючи на високу якість сепарування, все ж таки знижується комерційна привабливість відомого способу через наявність постійної щільної хмари пилу в зоні роботи пристрою для сепарування (економічний недолік), що навіть може викликати пожежу, руйнування приміщень, обладнання та призвести до жертв через вибухонебезпечність повітряно-пилової суміші при досягненні нею відповідної концентрації у приміщенні. Через вказані ризики користувачі пристрою, у свою чергу, вимушені налагодити потужну вентиляційну систему, яка, загалом, підвищує собівартість готової (сепарованої) зернової продукції 5 через зростання вартості технологічного обладнання та підвищення енерговитрат. Другий суттєвий і, мабуть, найважливіший недолік відомого способу сепарування сипучої суміші проявляється при його застосування у сільському господарстві (переважне застосування) при очищенні та розділенні насіння або зернин сільськогосподарських культур на фракції, оскільки при його застосуванні неможливо очищати зернини від адгезійного шару пилу, який досить щільно укутує всю поверхню кожної зернини, що наочно можна побачити під час перевантаження відсепарованого зернового матеріалу у тару (мішки, бункери, кузов вантажівки тощо): з'являється густа хмара пилу, але цей пил вже іншого походження. При пересипанні відсепарованого зернового матеріалу зернини зіштовхуються між собою та механічно, через тертя зчищають адгезійний шар пилу одне з одного, що і формує хмару пилу при перевантаженні відсепарованого зернового матеріалу. Наявність хмари пилу при перевантаженні відсепарованого зернового матеріалу, за суттю, є прямим доведенням неможливості очищення зернин від адгезійного шару пилу відомим способом, тобто, аеродинамічним - для цього недостатньо потужності повітряного потоку. Збільшити ж потужність повітряного потоку не є можливим, оскільки при цьому різко знижується якість розділення зернового матеріалу на фракції, тому що потужність повітряного потоку знаходиться у взаємозв'язку з фізичними властивостями сипучої суміші, а тому чітко розраховується з врахуванням розмірів та ваги матеріалу, що піддається сепаруванню. Оскільки зерновий матеріал під час сепарування неможливо очистити аеродинамічно шляхом впливу на нього каскадом плоских струменів, залишається лише впливати на зернини механічно, але у відомому способі не передбачено такої технологічної операції. Отже, відомий спосіб сепарування сипучої суміші у текучому середовищі дозволяє досить якісно розділяти зерновий матеріал на декілька фракцій, але зовсім не очищує його від адгезійного шару пилу, що породжує низку подальших небезпечних проблем, вказаних вище. Всі перелічені недоліки способу сепарування сипучої суміші у текучому середовищі викликані конструктивною недосконалістю пристрою, за допомогою якого він здійснюється. В конструкції пристрою також відсутній фільтруючий вузол для очищення повітряного потоку, що виходить з сепарувальної камери, від забруднень і пилу, які разом формують небезпечну хмару біля пристрою підчас його експлуатації. Проте, звичайне оснащення відомого пристрою фільтруючим вузлом будь-якої відомої конструкції автоматично підвищує енергоємність процесу сепарування через відповідне зростання потужності приводу постачання повітря під тиском у генератор в залежності від щільності фільтрувального елементу, який чинить опір повітряному потоку. З цієї причини оснащення пристрою фільтруючим вузлом не є прийнятним виходом з точки зору економіко-енергетичних показників відомого способу сепарування. До того ж, звичайні фільтрувальні елементи не вирішують 96814 6 задачу очищення зернового матеріалу від адгезійного шару пилу, оскільки вони ніяким чином не впливають на нього механічно через те, що відсепарований матеріал просто не стикається з фільтрувальними елементами, оскільки потрапляє у збірники фракцій, які розташовані, як правило, ближче, ніж фільтри, тобто відсепарований матеріал просто не досягає фільтрів. Отже, будь-яких засобів для механічного очищення зернового матеріалу від адгезійного шару пилу в конструкції відомого пристрою не передбачено, що і є його основним недоліком. Таким чином, недоліки, притаманні відомому способу сепарування сипучої суміші у текучому середовищі, знаходяться у причинно-наслідковому зв'язку з конструктивними недоліками пристрою, за допомогою якого він здійснюється. В основу винаходу поставлена задача усунення перелічених вище недоліків через створення способу сепарування сипучої суміші у текучому середовищі та пристрою для його здійснення шляхом розширення техніко-функціональних властивостей пристрою, за рахунок оснащення його вузлом рекуперації частини повітряного потоку з одночасним насиченням його каліброваними твердими домішками для одночасного здійснення процесів очищення зернового матеріалу від адгезійного шару пилу та розділення його на окремі фракції. Поставлена задача вирішується тим, що в способі сепарування сипучої суміші у текучому середовищі, що полягає у гравітаційному подаванні часток суміші, що підлягає сепаруванню, аеродинамічному монотонно зростаючому впливі на них під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів і відводі готових фракцій, згідно з винаходом, найбільш легкі тверді летючі фракції домішок калібрують за розміром на дві самостійні фракції. Найбільш дрібну з них, разом з більшою частиною вже використаного для сепарування потоку повітря, повертають для формування каскаду плоских струменів, в якому зазначеній дрібній фракції твердих домішок додають прискорення для механічного впливу нею на матеріал, що сепарується, а другу - непрохідну, більш крупну фракцію летючих домішок, разом з пилом та рештою потоку повітря безперервно видаляють у довкілля. Вирішення поставленої задачі досягається також і тим, що в відомому пристрої для реалізації запропонованого способу сепарування сипучої суміші у текучому середовищі, який містить бункер з вібролотком, встановлений під ним генератор каскаду плоских струменів з розташованими одне під одним та під гострим кутом до вертикалі плоскими соплами, висота поперечних перерізів яких, крок і кут установлення збільшуються зверху донизу, та який пов'язаний з приводом подачі повітря під тиском та охоплений боковими стінками, сепарувальну камеру, під якою розташовані збірники фракцій, згідно з винаходом, вихід сепарувальної камери перекритий фільтрувальним елементом, виконаним у вигляді обертового барабана з калібрувальним решетом на поверхні, який ззовні оснащений очищувачем непрохідних твердих домішок, при цьому внутрішність обертового бараба 7 на зв'язана з приводом подачі повітря під тиском у генератор каскаду плоских струменів, а очищувач виконаний у вигляді послідовно розташованих щілинного конфузора, вентилятора та циклона з бункером для відходів, розташованих таким чином, що фільтрувальний елемент примикає з гарантованим зазором до щілини конфузора, одна з кромок якої обладнана чистиком, виконаним, наприклад, у вигляді механічної щітки. Як варіант виконання пристрою, останній збірник фракцій, який призначений для збирання нелетючих відходів процесу сепарування, та бункер для летючих відходів циклона можуть бути поєднані між собою у єдину конструкцію. Відмітною особливістю запропонованого способу є повторне використання більшої частини повітряного потоку, попередньо повністю очищеного від крупних механічних забруднень (непрохідних через калібрувальне решето) та пилу за допомогою фільтрувального елемента, та насичення цього повітря його каліброваними твердими домішками дрібної летючої фракції, які використовуються як засіб для механічного очищення зернового матеріалу від адгезійного шару пилу шляхом зіткнення прискорених вказаних домішок з зернинами, подібно процесу піскоструминної обробки (очищення) звичайних металевих матеріалів. Запропонований спосіб сепарування, з одного боку, дозволяє повністю виключити забруднення довкілля або приміщення, виключити помітне переміщення повітряних мас за межами пристрою, зробити процес сепарування екологічно безпечним, з іншого боку, дозволяє здійснювати механічний вплив на зерновий матеріал, що сепарується, твердими прискореними домішками, які руйнують адгезійний шар пилу на зерновому матеріалі. Причому обидва процеси - розділення на фракції та очищення - відбуваються, по-перше, одночасно, по-друге, в одному й тому ж місці - у сепарувальній камері. Завдяки рекуперації більшої частини вже використаного для сепарування повітряного потоку, автоматичного насичення його каліброваними твердими домішками без додаткових енергетичних витрат та використання калібрувального решета як фільтрувального елемента знижуються загальні енерговитрати пристрою на здійснення процесу розділення зернового матеріалу на фракції та його очищення від адгезійного шару пилу приблизно у 30 разів, причому зазначені технологічні процеси відбуваються без зниження продуктивності пристрою та з одночасним підвищенням якості очищення вихідного зернового матеріалу. Відмітною особливістю запропонованого пристрою є конструктивна можливість фільтрування повітряного потоку, повернення його до приводу подачі під тиском повітря у генератор формування каскаду плоских струменів, та насичення струменів каліброваними твердими домішками. При цьому фільтрувальний елемент у вигляді обертового барабана з калібрувальним решетом на поверхні збирає непрохідні частки сепарувального матеріалу та домішки на своїй циліндровій поверхні із зовнішнього боку, а прохідні (калібровані) дрібні тверді частинки, що потрапили через решето в його середину, повертаються разом з більшою части 96814 8 ною повітряного потоку у привід генератора, який формує каскад струменів повітря, але вже насичений калібровими домішками для механічного очищення зернового матеріалу від адгезійного шару пилу. Виконання барабана обертовим, дозволяє автоматично очищувати його циліндричну поверхню чистиком та відсмоктувальним потоком повітря за допомогою конфузора, з`єднаного з циклоном та вентилятором, повністю видаляти непрохідні домішки та пил з тієї частини повітряного потоку, яка потрапляє у довкілля. Технічним результатом винаходу є отримання нового процесу одночасного сепарування та очищення зернового матеріалу завдяки замкнутій повітряній системі, яку утворюють завдяки конструктивним змінам пристрою для здійснення запропонованого процесу, з невеликим виходом у довкілля повністю очищеного повітряного потоку, потужність якого вже малопомітна і не шкідлива для працівників та персоналу, і не може викликати будь-які незручності для них, а також технічним результатом є отримання засобу механічного очищення зернового матеріалу від адгезійного шару пилу у вигляді каліброваних твердих домішок, які здобуті з самого матеріалу, що сепарується, за рахунок застосування у пристрої фільтрувального елемента особливої конструкції, тобто додаткових матеріалів для очищення зернин не використовується. При цьому якість розділення матеріалу при багатофракційному розшаруванні по масі, густоті або питомій вазі не зменшується, а якість очищення зернового матеріалу суттєво зростає. Отже, зміна принципу використання більшої частини повітряного потоку, принципу отримання засобу для очищення зернового матеріалу у замкненому просторі через його рекуперацію та часткове очищення, розширює техніко-експлуатаційні властивості пристрою. Таким чином, уся сукупність суттєвих ознак запропонованого технічного рішення забезпечує досягнення поставленої задачі винаходу. Подальша сутність винаходу пояснюється разом з ілюстративним матеріалом, де зображено наступне: фіг. 1 - схема запропонованого пристрою для здійснення запропонованого способу рекуперації повітряного потоку, вигляд збоку в перерізі для більшої наочності; фіг. 2- те ж саме, вигляд зверху. Маленькими чорними крапками зображені калібровані тверді домішки, прозорими овалами зображені зернини матеріалу, що сепарується. Одинарними стрілками показаний рух повітряного потоку у пристрої, подвійними - повернення частини повітряного потоку у генератор для повторного формування з нього каскаду плоских струменів для сепарування. Пристрій для сепарації сипучої суміші у текучому середовищі складається з бункера 1 з вібролотком 2 для гравітаційного подавання часток у зону сепарування. Під вібролотком 2 встановлений струменевий генератор 3, що являє собою замкнутий об'єм з набором ряду плоских сопел 4, які призначені для формування каскаду плоских струменів повітря і розташовані одне під одним та під гострим кутом до вертикалі. Висота попереч 9 них перерізів сопел 4, крок і кут установлення збільшуються зверху донизу. Струменевий генератор 3 аеродинамічно пов'язаний з приводом 5 подання в нього повітряного потоку під тиском. До генератора 3, з боку сопел 4, прилягає сепарувальна камера 6, яка являє собою замкнений об'єм, утворений боковими та верхньою стінками. Під сепарувальною камерою 6 розташовані збірники фракцій 7. Наприкінці сепарувальної камери 6, тобто з протилежного боку від струменевого генератора 3, розташований фільтрувальний елемент, що має конструкцію у вигляді обертового циліндрового барабана 8 з калібрувальним решетом 9 (безпосередньо фільтр) на його циліндровій поверхні. Один торець барабана 8 також вкритий калібрувальним решетом 9 та зв'язаний з приводом його обертання 10. Другий торець барабана 8 відкритий, та до нього примикає повітропровід 11, протилежний кінець якого примикає до приводу 5 подання повітря під тиском у струменевий генератор 3. Очищувач повітряного потоку від непрохідних через калібрувальне решето 9 домішок виконаний у вигляді послідовно розташованих щілинного конфузора 12, вентилятора 13 відсмоктування та циклона 14 з бункером 15 для збирання продуктів очищення повітряного потоку. Щілина конфузора 12 примикає з гарантованим зазором безпосередньо до калібрувального решета 9 обертового барабана 8. Одна з кромок (немає значення яка) щілини конфузора 12 оснащена чистиком 16, виконаним, наприклад, у вигляді звичайної механічної щітки з щетинками. Спосіб сепарації сипучої суміші у текучому середовищі за допомогою запропонованого пристрою, здійснюють таким чином (на прикладі сепарування зернового матеріалу). Зерновий матеріал завантажують у бункер 1. Далі провадять гравітаційне подавання зернин 17 матеріалу, що підлягає сепаруванню, у сепарувальну камеру 6 з боку сопел 4. Для здійснення цієї операції використовують вібролоток 2. На зернини 17, що знаходяться у вільному падінні, впливають під гострим кутом до вертикалі каскадом плоских струменів у режимі розвиненої турбулентності генератора 3, який утворюється завдяки викривленням струменів під час їх розширення у соплах 4. На виході із сепарувальної камери 6 забруднений пилом та механічними домішками різного калібру повітряний потік впирається у обертовий барабан 8, який майже повністю перекриває вихід сепарувальної камери 6, оскільки практично дорівнює її ширині. Повітряний потік проникає через калібрувальне решето 9 всередину обертового барабана 8, а непрохідні за розміром тверді домішки залишаються ззовні барабана 8, на поверхні калібрувального решета 9. Таким чином відбувається очищення повітряного потоку від великих домішок та частково від звичайного пилу. Через калібрувальне решето 9 прохідні тверді домішки 18 потрапляють разом з частиною повітряного потоку всередину обертового барабана 9. Ця частина повітряного потоку разом з каліброваними твердими домішками 18 потрапляє у повітропровід 11, та через нього повертається у привід 5 примусово, 96814 10 через висмоктування повітря з повітропроводу 11 приводом 5. Оскільки барабан 8 обертається, його поверхня (калібрувальне решето 9) постійно очищується від непрохідних механічних домішок за допомогою чистика 16. Усі відходи процесу сепарування та забруднення потрапляють у щілинний конфузор 12 завдяки відсмоктуванню їх повітряним потоком, який утворює вентилятор 13, та далі потрапляють у циклон 14, де відокремлюються від повітря та звідси потрапляють у бункер 15, який призначений для їх збирання. З циклону 14 повністю очищене повітря потрапляє у довкілля малопотужним, майже непомітним потоком. Повернена у пристрій 15 частина повітряного потоку разом з каліброваними твердими домішками 18 потрапляє у генератор 13 струменів, звідки подається у сопла 4, де калібровані тверді домішки 18 зазнають прискорення каскадом плоских струменів повітря. Прискорені калібровані тверді домішки 18, зіштовхуючись з зернинами 17 матеріалу, руйнують адгезійний шар пилу на їх поверхні, який відокремлюється та потрапляє у повітряний потік, а очищені зернини 17 розділяються на фракції та потрапляють у відповідні збірники фракцій 7. Відпрацьований повітряний потік зіштовхується з обертовим барабаном 8, і весь процес рекуперації частини повітряного потоку та насичення його каліброваними твердими домішками 18 повторюється. Суттєва відмінність запропонованого технічного рішення від раніш відомих полягає у рекуперації частини повітряного потоку та насиченні його каліброваними твердими домішками, вилученими з матеріалу, що сепарується, а також в тому, що пристрій обладнаний фільтрувальним елементом у вигляді обертового барабана з калібрувальним решетом на поверхні, який з'єднаний з відсмоктуючим пристроєм у вигляді послідовно з'єднаних конфузора, вентилятора та циклона. Вказані відмінності, у сукупності, дозволяють не тільки якісно розділяти сипучу суміш на окремі фракції, але й механічно її очищати від адгезійного шару пилу через механічний вплив на частки прискореними каліброваними твердими домішками, та саме так отримувати якісно очищений продукт сепарування. Жодному з відомих способів сепарування та пристроїв для їх здійснення не притаманні вказані властивості, оскільки або взагалі не мають засобів для очищення частинок сипучої суміші, або мають фільтри, які повністю очищують повітря, але для цього витрачають більше енергії, ніж фільтрування через калібрувальне решето. Експериментальний зразок запропонованого пристрою для реалізації запропонованого способу сепарування сипучої суміші у текучому середовищі підчас випробувань показав, що підчас розділення на фракції зернової суміші, зокрема пшениці, при продуктивності 10 т за годину, витрати повітря 3 склали 3600 м на годину, для очищення повітря потрібна потужність вентилятора лише 2 кВт. Для отримання такого ж ефекту з використанням звичайного фільтрувального елемента потрібна потужність приблизно 60 кВт, тобто у 30 разів більше. Запропоноване технічне рішення перевірене на практиці, складається із звичайних деталей і 11 вузлів, не містить елементів або процесів, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки, з чого виходить, що воно промислово придатне. У відомих джерелах інформації не виявлено подібних способів сепарування та пристроїв для їх здійснення аналогічного призначення з вказаними відмітними суттєвими ознаками та перевагами, що є підтвердженням досягнення зазначеного технічного результату, а тому вважається таким, що може одержати правовий захист. До технічних переваг запропонованого технічного рішення, у порівнянні з прототипом, можна віднести наступне: - очищення зернового матеріалу від адгезійного шару пилу за рахунок механічного впливу на нього каліброваними твердими домішками; - поєднання процесів розділення на фракції та очищення у часі та просторі за рахунок насичення повітряного потоку каліброваними твердими домішками; - зменшення всмоктування повітря із довкілля за рахунок повернення його частини у генератор струменів; - зменшення енерговитрат для очищення повітря за рахунок використання як калібрувального елемента калібрувального решета; - підвищення якості обробки сипучої суміші через перелічені вище переваги; - розширення техніко-функціональних властивостей пристрою за рахунок оснащення його фільтруючим елементом та засобом для рекуперації частини повітряного потоку; - автоматичне насичення рекуперованої частини повітряного потоку каліброваними твердими домішками за рахунок встановлення калібрувального решета; - стабільність процесів сепарації та очищення у часі за рахунок обертовості барабана та постійного очищення калібрувального решета. Соціальний ефект від впровадження винаходу, у порівнянні з використанням прототипу, отримують за рахунок покращення умов праці, усунення причин розвитку захворювань легень та розвитку 96814 12 алергічних реакцій, відсутність забруднення довкілля та виробничого приміщення, підвищення пожежної безпеки. Економічний ефект від впровадження винаходу, у порівнянні з використанням прототипу, отримують через підвищення комерційної привабливості пристрою, що сприятиме його продажу, та через це, впровадження у виробництво екологічного устаткування, отримання очищеного від адгезійного шару пилу зернового матеріалу, зниження енерговитрат на очищення відпрацьованого повітряного потоку. Після опису запропонованого способу сепарації сипучої суміші у текучому середовищі та пристрою для його здійснення, фахівцям у даній галузі знань повинно бути наочним, що все вищеописане є лише ілюстративним, а не обмежувальним даним представленим прикладом. Численні можливі модифікації елементів пристрою, зокрема, конструкції барабану і його розміри, використання матеріалу для калібрувального решета, форма і конструкція конфузора, тип циклона, конструкція та форма зворотного повітропроводу, чистика можуть змінюватися у залежності від вихідної сировини, що підлягає сепаруванню, ступеня забруднення повітря, виду та властивостей забруднень, 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 повітря, яке використовується для формування каскаду плоских струменів для сепарування, очищується та повертається для повторного використання, тобто циркулює всередині пристрою для сепарування сипучої суміші у текучому середовищі, та й ще насичується каліброваними твердими домішками, які використовуються як засіб механічного впливу на частинки сипучої суміші для її очищення, і саме ці обставини дозволили надути запропонованому способу сепарування та пристрою для його здійснення перераховані вище і інші переваги. 13 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 96814 Підписне 14 Тираж 23 прим. 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod and device for loose mixture separation in flowing fluid
Автори англійськоюSukhin Volodymyr Stepanovych
Назва патенту російськоюСпособ сепарирования сыпучей смеси в текучей среде и устройство для его осуществления
Автори російськоюСухин Владимир Степанович
МПК / Мітки
МПК: B07B 7/06, A01F 12/44, B07B 4/02
Мітки: здійснення, текучому, суміші, пристрій, сипучої, спосіб, середовищі, сепарації
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-96814-sposib-separaci-sipucho-sumishi-u-tekuchomu-seredovishhi-ta-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб сепарації сипучої суміші у текучому середовищі та пристрій для його здійснення</a>
Попередній патент: Столик розсувний автоматичний
Наступний патент: Смужкуватий обгортковий папір з підвищеним вмістом крейди
Випадковий патент: Спосіб виготовлення електрода для установок зварювання тиском