Классификатор

 

Изобретение относится к технике разделения сыпучих материалов (СМ) и позволяет повысить качество классификации СМ. На вертикальном валу 1 установлен разбрасыватель в виде тарели (Т) 2 с распределительным конусом (РК) 3 в центре его дна. Боковая поверхность 4 Т 2 сопряжена с дном по радиусу. На внутренней поверхности Т 2 расположены лопасти 5 под углом γ=ARCSIN(R-B)/R относительно радиальной плоскости, где R - радиус окружности основания РК 3

B - отрезок, отсекаемый на радиусе R продолжением линии основания лопасти

R - радиус окружности Т 2. Верхняя кромка лопастей 5 выполнена по логарифмической спирали. Угол между касательной к верхней кромке боковой поверхности 4 Т2 и вертикальной осью составляет 65-70°. Угол между прилегающими к поверхности 4 Т 2 кромками лопастей 5 и горизонталью составляет 18-45°. Через установленное над РК 3 загрузочное приспособление СМ подается на РК 3, приводимый во вращение приводом 6. Под воздействием центробежной силы СМ отбрасываются от центра к периферии и, проскальзывая по поверхности распределительной Т 2, захватывается лопастями 5. Изогнутая поверхность 4 Т 2 не позволяет СМ свободно покидать плоскость Т 2. Достигнув верхней кромки поверхности 4, частицы СМ разлетаются по окружности элементарным слоем, обеспечиваемым характером их движения по плоскости лопасти 5 предлагаемой конфигурации. Пустые и щуплые частицы летят по параболической кривой в ближние сборники 7 фракций, а тяжелые перелетают их и падают в последующие сборники 8. Сборники 7 и 8 расположены вокруг Т 2 и выполнены в виде кольцевых камер. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 0 А1 (51)5 В 07 В 13/11, 7/083

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

У

1 (21) 4336725/30-03 (22) 29.09.87 (46) 07.03.90. Бюл. N 9 (71) Среднеазиатский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт пищевой промышленности (72) А.А. Мавлянкариев, P.P. Авлянова и В.В. бушуев (53) 622.775(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1291066, кл. В 07 В 13/11, 1985. Авторское свидетельство CCCP

Ю 741958, wn. В 07 В 7/083, 1978. (54) КЛАССИФИКАТОР (57) Изобретение относится к технике разделения сыпучих материалов (CM) и позволяет .повысить качество классификации СМ. На вертикальном валу 1 установлен разбрасыватель в виде тарели (Т), 2 с распределительным конусом (PK) 3 в центре его дна. Боко вая поверхность 4 Т 2 сопряжена с дном

2 по. радиусу. На внутренней поверхности

Т 2 расположены лопасти 5 под углом

2t = are sin(r-b)/R относительно радиальной плоскости, где r — - радиус окружности основания PK 3; Ъ - отрезок, отсекаемый на радиусе r продолжением линии основания лопасти; R — радиус окружности Т 2. Верхняя кромка лопастей 5 выполнена по логарифмической спирали. Угол между касательной к верхней кромке Ьоковой поверхности

4 Т 2 и вертикальной осью составляет

65-70 . Угол между прилегающими к поверхности 4 Т 2 кромками лопастей 5 о и горизонталью составляет 18-45 . Через установленное над PK 3 загрузоч- ф ное приспособление СМ подается íà PK

3, приводимый во вращение приводом

6. Под воздействием центроЬежной силы СМ отбрасывается от центра к периферии и, проскальзывая по поверхности распределительной Т 2, захватывается лопастями 5. Изогнутая поверх3 15 ность 4 Т 2 не позволяет СМ свободно покидать плоскость Т 2. Достигнув верхней кромки поверхности 4, частицы

СМ разлетаются яо окружности элементарным слоем, обеспечиваемым характером их движения по плоскости лопасти

5 предлагаемой конфигурации. Пустые

47870 4 и щуплые частицы летят по параболической кривой в ближние сборники 7 фракций, а тяжелые перелетают их и падают в последующие сборники 8.

Сборники 7 и 8 расположены вокруг Т 2 и выполнены в виде кольцевых камер.

4 ил.

Изобретение относится к технике разделения. сыпучих материалов и может быть использовано для классификации оголенных хлопковых семян.

Цель изобретения - повышение качества классификации сыпучего материала.

На фиг. 1 показан классификатор, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - верхние кромки лопастей; на фиг. 4 — вид А на фиг.2.

Классификатор включает вертикальный вал 1, укрепленный на нем разбрасыватель в виде тарели 2 с распределительным конусом 3 в центре дна тарели 2. Боковая поверхность 4 тарели 2 сопряжена с дном тарели по радиусу. На внутренней поверхности тарели 30 жестко установлены лопасти 5. Вал 1 приводится во вращение от привода 6.

Вокруг тарели 2 расположены кольцевые сборники 7 и 8 фракций.Над распределительным конусом 3 установлено эа- 35 грузочное приспособление (не показа1 но) . Касательная к верхней кромке боковой поверхности 4 тарели 2 образует с вертикальной осью вала 1 угол

65=70о 40

Конус 3 предназначен для сбрасывания частиц сыпучего материала от центра распределительной тарели при вращении разбрасывателя. Лопасти, 4 жестко укрепленные на распределительной тарели, описываются по верхней кромке уравнением логарифмической сИ„О спирали р = k е ", а их кромки, прилегающие к боковой поверхности тарели, образуют с горизонтальной плоскостью распределительной тарели угол P = 18-45 .

Классификатор работает следующим образом.

Семена хлопчатника с опушенностью

0,2-13 поступают на конус 3 разбрасывателя, приводимого во вращение с помощью привода 6, и под воздействием центробежной силы отбрасываются от центра на периферию. Благодаря малому значению коэффициента трения покоя ввиду незначительной опушенности семена, проскальзывая по поверхности распределительной тарели 2, захватываются жестко укрепленными на последней лопастями 5. Пространственное расположение лопастей относительно радиальной образующей распределительной тарели способствует захвату всех семян и их направленному перемещению под действием центробежной силы к периферии распределительной тарели. Боковая поверхность

4 последней выполнена плавно изогнутой с образованием загиба, который не позволяет семенам свободно покидать плоскость тарели.

Семена со скоростью 2-4 и/с в силу совокупного воздействия центробежной силы и кориолисовой силы инерции поднимаются по плоскостям лопастей, прилегающих своими кромками к криволинейной поверхности 4, чему способствуют конфигурация лопастей и оптимальный угол наклона указанных кромок к горизонтальной плоскости распределительной тарели. Достигая верхней кромки боковой поверхности 4 тарели 2, семена разлетаются по окружности элементарным слоем, обеспечиваемым характером их движения по плоскости лопасти предлагаемой конфигурации. Ввиду наличия пропорциональной зависимости между геометрическими размерами частиц сыпучего материала и их весом, а также между опушенностью и скоростью витания легкие пустые и. щуплые семена летят по параболической кривой в ближние к ротору сборники 7 фракций, а тяжелые семена перелетают их и падают в последующие сборники 8. Число фракций зависит от гранулометрического сос" тава частиц сыпучего материала: чем у2 5 р

5 15"78 больше перепад в размерах и весе об- рабатываемого материала, тем больше фракций можно получить с помощью предлагаемого классификатора.

Таким образом, контролируемое направленное рассеяние семян хлопчатника элементарным слоем снижает до минимума число их соударений и способствует тем самым повышению качества сепарации.

При изменении физико-механических параметров частиц сыпучего материала .путем варьирования числа оборотов ротора с помощью привода 6 достигают такого значения угловой скорости, которое отвечало Ьы требованию где Π— угловая скорость ротора;

- ускорение свободного падения; р — средний вес частиц сыпучего материала. 25

Анализ экспериментальных данных показывает, что при уменьшении с6 ухудшается качество сепарации вследствие роста числа соударений, увеличения дальности полета всех частиц 3О сыпучего материала, вылетающих "не-. организованно" по всей окружности и, как правило, перелетающих крайние сборники. Превышение оптимальных значений угла о вызывает необходимость 3 неоправданного увеличения угловой скорости с тем, чтобы частицы смогли преодолеть кориолисову силу инерции.

Таким оЬразом, совокупность оптимальных значений угла 0С конфигура-, 4О ции и пространственного расположения лопастей относительно радиальной образующей .распределительной тарели, а также возможность варьирования угловой скорости позволяет вести ка- 45 чественный процесс сепарирования сыпучего материала в широких пределах изменения его физико-механических параметров.

Боковая поверхность ч не дает возможности частицам сепарируемого материала свободно покинуть поверхность распределительной тарели и образовать тем самым многослойный, трудноразделяемый поток, в котором частицы с Ьольшим весом и запасом кинетической энергии вследствие хаотических взаимных соударений увлекают с собой меньшие частицы, что

7О

6 ухудшает качество сепарации. При уменьшении значения угла еС оно ухудшается ввиду роста числа соударений, увеличения дальности полета всех частиц сыпучего материала, вылетаю- . щих по всей длине окружности "неорганизованно" и, как правило, перелетающих крайние сборники фракций.

Уменьшение скорости вращения ротора с целью исключения перелета частицами сЬорников ведет к накоплению частиц на поверхности распределительной тарели. Превышение указанного интервала ведет к излишним затратам на преодоление частицами кориолисовой силы инерции и их частичному накоплению у торцовой части лопастей.

Пространственное расположение лопастей относительно радиальной образующей распределительной тарели, выраженное зависимостью

r-b

= arcs in — —, спосоЬствует захвату

К всех семян и их направленному перемещению под действием центробежной силы к периферии распределительной тарели. Захват лопастями семян обусловливается их малым значением коэффициента трения покоя и высокой текучестью. В случае радиального расположения лопастей наблюдается увеличение времени сепарации ввиду торможения движения семян вдоль лопастей и ухудшение их вылета °

Конфигурация лопастей, описываемая по верхней кромке уравнением логарифмической спирали р = k е

q.ct 8 наиболее оптимальна. Установка неизогнутых лопастей (угол 9 = О ) с любым наклоном к горизонтальной поверхности распределительной тарели приводит к увеличению времени сепарации, простому перелопачиванию увеличивающегося потока поступающих на обработку частиц и затруднению их вылета.

При превышении верхнего предела угла Р наЬлюдается торможение и скапливание у периферии частиц сепарируемого материала, затруднение преодоления ими кориолисовой силы инерции (последнее может быть преодолено увеличением скорости вращения ротора, но тогда растет дальность разлета частиц), а при значениях угла Р менее минимального . увеличивается вре1547870 мя сепарации за счет перелопачивания потока частиц сыпучего материала.

Таким образом, только совокупность указанных признаков обеспечивает повышение качества сепарации сы-. пучего материала.

В развернутом виде .попасть отве5 чает форме фигуры, ограниченной тремя прямыми линиями и одной дугой (совпадающей с кривизно" загиба) . Высота лопасти не одинакова по всей длине, а увеличивается по мере удаления от оси ротора. Это вызвано тем, что с приближением к загибу (боковой поверхности 4) конфи гура ция лопа сти согласно правилу логарифмической спирали изменяется. Если для захвата частиц сепарируемого материала непосредственно у основания конуса лопастями достаточно установки лопастей с меньшей, по сравнению .с высотой загиба, высотой по верхней ее кромке (Pu ——

= 90О),, то к периферии распределительной тарели угол наклона уменьшается при одновременном росте высоты лопасти. Для достижения эффекта разлета частиц в однородном монослое 25 высота лопасти в наиболее удаленной от оси ротора точке должна превышать высоту загиба. формула изобретения

Классификатор, включающий установленный на вертикальном валу разбрасыватель в виде тарели с распределительным конусом в центре его дна, расположенные на внутренней поверхности тарели лопасти, установленное над распределительным конусом загрузочное приспособление и расположенные вокруг тарели сборники выделенных фракций в виде кольцевых камер, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения качества классификации сыпучего материала, боковая поверхность тарели сопряжена с дном по радиусу, лопасти установлены под углом

r-1

=are sin — — относительно радиальной

R плоскости, где r — радиус окружности основания распределительного конуса;

Ь - отрезок, отсекаемый на радиусе r продолжением линии основания лопасти;

R — радиус окружности тарели, а верхняя кромка лопастей выполнена по логарифмической спирали, причем угол между касательной к верхней кромке боковой поверхности тарели и вертикальной осью составляет 65-70, а угол между прилегающими к боковой поверхности тарели кромками лопастей о и горизонталью составляет 18-45

15ч7870

Составитель О. Паленова

Техред М.Дидык Корректор- Н. Ревская

Редактор В. Петраш

Заказ 96 Тираж 519 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ.,СССР

113035, Москва, M-35, Раушская наб., д.. 4/5

%Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгг"од, ул.Гагарина, 101