7.9. Техника будущего: Новые технические решения технологических задач

Сепаратор (Пат. № 2165802 РФ, В07 В1/06) предназначен для разделения сыпучих материалов по крупности составляющих их частиц и может быть использован при очистке зерна и продуктов его переработки.

На рис. 7.44 показан вид сбоку сепаратора в разрезе, на рис. 7.45 – фрагмент конической разделяющей поверхности, на рис. 7.46 – клиновидные каналы, образованные стержнями конической формы и профилированными уголками с переменной шириной полок. Сепаратор включает корпус 1, стержни 2, шарнирно соединенные с втулкой 3, которая посажена на вертикально установленный вал 4, приемное устройство 5 и конический распределительный колпак 6, регулирующую гайку 7, упругие элементы 8 и 9, шкив 10 с закрепленными на нем направляющими 11, сборники проходовой 12 и сходовой 13 фракций.

Разделяемая смесь через приемное устройство 5 подается на конический распределительный колпак 6, в результате чего распределяется по ширине и поступает на разделяющую поверхность, имеющую форму усеченного конуса и образованную стержнями 2. Частицы смеси, размер которых меньше клиновидных просеивающих отверстий, образованных стержнями, проходят в них, образуя проходовую фракцию, и выводятся через приемник проходовой фракции 12. Непросеившиеся частицы поступают в приемники сходовой фракции 13.

Рис. 7.44. Сепаратор

Рис. 7.45. Фрагмент конической разделяющей поверхности

Рис. 7.46. Клиновидные каналы

Сепаратор отличается тем, что разделяющая поверхность имеет форму усеченного конуса и образована стержнями или профилированными уголками, которые одним своим концом шарнирно соединены с втулкой, а другим контактируют с направляющими, установленными с определенным шагом на шкиве, при этом втулка и шкив посажены на вертикально закрепленный вал с возможностью изменения своего положения вдоль него, а шкив соединен с втулкой и корпусом посредством упругих элементов, кроме того, исходное верхнее положение втулки на валу определяют регулирующей гайкой; сепаратор отличается тем, что диаметр стержней увеличивается в направлении сходового конца разделяющей поверхности; сепаратор отличается тем, что стержни выполнены из профилированных уголков, ширина полок которых увеличивается в направлении сходового конца разделяющей поверхности.

Триер (А.с. № 555919, В07 В13/02) предназначен для повышения производительности и относится к машинам для разделения зерновых смесей по длине частиц.

Триер (рис. 7.47) содержит вращающийся цилиндр 1 с ячеистой поверхностью, внутри которой расположен улавливающий лоток 2 с транспортирующим шнеком 3 и дополнительная рабочая поверхность, образованная пластинчатыми секторами 4 с ячейками 5. Секторы установлены по винтовой линии с углом наклона к оси цилиндра α = 4…5° и расположены друг от друга на расстоянии, составляющем 80…100 мм. Высота секторов превышает среднюю толщину слоя зерновой смеси на 10…20 мм.

Триер работает следующим образом. Зерновая смесь поступает внутрь цилиндра 1 (путь I). В процессе вращения цилиндра 1 его ячейки, а также ячейки 5 секторов 4 забрасывают в лоток короткую или длинную фракцию смеси (в зависимости от того, какие ячейки имеет цилиндр и секторы), а остальная фракция идет сходом с цилиндра. При этом ячеистые секторы перемещают материал по цилиндру триера к выходу (путь III). Частицы смеси, попавшие в лоток 2, транспортируются шнеком 3 (путь II).

Рис. 7.47. Триер

Триер для разделения зерновой смеси по длине частиц отличается тем, что с целью повышения производительности триера на внутренней стороне цилиндра установлена дополнительная рабочая поверхность, образованная пластинчатыми ячеистыми секторами, размещенными по винтовой линии на расстоянии один от другого.

Триер отличается тем, что угол винтовой линии, образованной секторами, к оси цилиндра составляет α = 4…5°.

Пневматический сепаратор (Пат. № 2165313 РФ, В07 В4/02) относится к устройствам для очистки сыпучих материалов, различающихся по аэродинамическим свойствам.

Пневматический сепаратор (рис. 7.48) содержит пневматический канал 1, снабженный в нижней части сеткой 2, входным 3 и выходным 4 окнами, осадочную камеру 5, вентилятор 6, нагнетательный патрубок 7, который примыкает к нижней части пневмосепарирующего канала 1, устройства 8, 9 и 10 ввода очищаемого материала, вывода тяжелой и легкой фракции, трубу 11 для отвода отработанного воздуха, поперечно-поточный ротационный пылеуловитель 12, входной патрубок 13 которого соединен с верхней частью пневмосепарирующего канала 1, а выходной 14 – с трубой 11 для отработанного воздуха.

Внутри корпуса пылеуловителя 12 установлен вращающийся ротор 15, выполненный в виде колеса с лопатками, образующий каналы для перемешивания воздуха из входного патрубка 13 в выходной патрубок 14. Устройство 8 ввода очищаемого материала, выполненного в виде приемного бункера 16 с наклонным дном, примыкает к входному окну 3 пневмосепарирующего канала 1. Входное окно 3 снабжено шиберной заслонкой 17. Устройство 9 вывода тяжелой фракции, выполненное в виде материалопровода, примыкает к выходному окну 4 канала 1. Устройство 10 вывода легкой фракции, выполненное в идее материалопровода, сообщено с нижней частью осадочной камеры 5. Верхняя часть осадочной камеры 5 сопряжена с выходным окном 18 пылеуловителя 12. При необходимости осадочная камера 5 может иметь общую стенку с пневмосепарирующим каналом 1.

Пневматический сепаратор отличается тем, что он снабжен поперечно-поточным ротационным пылеуловителем, входной патрубок которого соединен с верхней частью пневмосепарирующего канала, выходной патрубок – с трубой для отвода отработанного воздуха, а выходное окно – с осадочной камерой.

Рис. 7.48. Пневматический сепаратор

Рис. 7.49. Замкнутый пневматический сепаратор

Замкнутый пневматический сепаратор зерновых смесей (Пат. № 2166384 РФ, В07 В4/00) предназначен для очистки зерновых смесей воздушным потоком, позволяет уменьшить длину воздушного тракта, что обусловливает снижение металлоемкости машины и его аэродинамического сопротивления.

На рис 7.49 представлен продольно-вертикальный вид замкнутого пневматического сепаратора, который состоит из диаметрального вентилятора 1, имеющего колесо 2, всасывающий патрубок 3 и выхлопной диффузор 4, соединенный с воздухоподводящим каналом 5, осадочной камеры 6 с приспособлением 7 вывода легких фракций, наклонного пневмосепарирующего канала 8.

Пневмосепарирующий канал 8 в верхней части непосредственно соединен с всасывающим патрубком 3 диаметрального вентилятора 1. На внутренней стенке сепарирующего канала 8 выполнено загрузочное окно 9, в котором установлено питающее устройство 10 (например, шнек, зерновая смесь к которому подводится с боковой стороны пневмосепаратора). В нижней части пневмосепарирующий канал 8 имеет отверстие с установленными в нем делителями 11, образующими приспособления для вывода очищенного зерна, а в верхней части – регулирующее устройство 12. Осадочная камера 6 сообщается с выхлопным диффузором 4 вентилятора 1 через входное жалюзийное окно 13, расположенное в зоне его криволинейной стенки. Для более эффективного осаждения легких примесей в осадочной камере 6 установлена жалюзийная плоскость 14. Осадочная камера 6 через перепускной канал 15, имеющий регулятор расхода воздуха 16, сообщается с нижней частью пневмосепарирующего канала 8.

Замкнутый пневматический сепаратор, отличающийся тем, что пневмосепарирующий канал соединен с всасывающим патрубком диаметрального вентилятора, а осадочная камера сообщается с выхлопным диффузором вентилятора через входное жалюзийное окно, расположенное в зоне его криволинейной стенки, и через перепускной канал, имеющий регулятор расхода воздуха, с нижней частью пневмосепарирующего канала.

Устройство для сепарации и разделения тонкодисперсных минеральных смесей (Пат. № 2159156 РФ, В03 С1/24), относится к магнитному обогащению тонкодисперсных минеральных смесей в сухом порошковом продукте и предназначено для повышения эффективности процесса сепарации за счет увеличения магнитной силы и получения дополнительной возможности проводить селективное разделение минералов, входящих в магнитную фракцию.

Устройство (рис. 7.50) включает магнитопровод 1, на котором закреплены полюсные наконечники 2, выполненные из листового электротехнического железа, на которые надеты токовые обмотки 3 и разгрузочный лоток 5. Полюсные наконечники закрыты прокладкой 4 из диамагнитного материала толщиной 5 мм. Вся магнитная система может поворачиваться с изменением угла 5 от 0 до 45°. Под сепаратором расположены емкости приема немагнитных 6 и магнитных продуктов 7…10. Загрузочное устройство 11 снабжено дозатором и вентилятором, обеспечивающим подачу сепарируемого продукта равномерно по всей ширине полюсных наконечников.

Рис. 7.50. Устройство для сепарации и разделения тонкодисперсных минеральных смесей

Устройство для сепарации и разделения тонкодисперсных минеральных смесей отличается тем, что полюсные наконечники электромагнитной системы установлены перпендикулярно сепарирующей поверхности и выполнены с уменьшающейся длиной от загрузочного устройств, а токовые обмотки, надетые на них, выполнены с уменьшающимся количеством витков.

* * *

В этой главе наиболее важными являются следующие моменты.