NL1011628C2 - Inrichting voor het aërodynamisch scheiden van deeltjes. - Google Patents

Description

Titel: Inrichting voor het aërodynamisch scheiden van deeltjes.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het aërodynamisch scheiden van deeltjes naar hun fysische eigenschappen, zoals grootte, vorm, dichtheid, luchtweerstand, enz., in het bijzonder voor het 5 scheiden van deeltjes in de orde van grootte van 0,5 tot 20 mm, een dichtheid van ongeveer 800 tot 8000 kg/m3 en een luchtweerstandscoëfficient van ongeveer 0,5 tot 1,25. Voordat producten, zoals graankorrels, zaden, noten, bonen, suiker, enz., worden verwerkt, dient veelal eerst een 10 zuivering en/of een sortering plaats te vinden, waarbij steentjes, schalen, vliezen en andere vervuilende deeltjes worden verwijderd of een sortering op deeltjesgrootte wordt uitgevoerd. Een dergelijke inrichting kan dan ook worden toegepast voor bijvoorbeeld het zuiveren en selecteren van 15 graankorrels en zaden, het scheiden van schalen uit gebroken cacao- en sojabonen. Daarnaast kan een dergelijke inrichting ook worden toegepast voor het scheiden van afvalfracties en mengsels van metalen en kunststoffen, het sorteren van compostbestanddelen, grind, mineralen en 20 dergelijke.

De uitvinding heeft in concreto betrekking op een inrichting voor het aërodynamisch scheiden van deeltjes naar hun fysische eigenschappen, zoals grootte, vorm, dichtheid, luchtweerstand, enz., voorzien van een 25 transportband waarop de te scheiden deeltjes worden gebracht om deze met in hoofdzaak eenzelfde snelheid van minimaal 3,5 a 4 m/sec aan het einde van de transportband hiervan af te laten vallen, waarbij de deeltjes, afhankelijk van hun fysische eigenschappen, bepaalde 30 valbanen beschrijven, en van in het vlak van de valbanen achter elkaar geplaatste opvangmiddelen om de deeltjes in categorieën gescheiden op te kunnen vangen. De transportband kan zowel horizontaal zijn opgesteld als 101 1628 2 onder een bepaalde hoek. De genoemde minimale snelheid heeft betrekking op de snelheid in de transportrichting van de transportband.

Een dergelijke inrichting voor het aërodynamisch 5 scheiden van deeltjes is bekend uit bijvoorbeeld EP-A-0 329 865. In deze bekende inrichting zijn de houders op gelijke hoogte achter elkaar geplaatst, waardoor een relatief grove sortering naar grootte en dichtheid van de deeltjes wordt verkregen. Omdat de deeltjes hier verondersteld worden met 10 eenzelfde snelheid, in het bijzonder in de orde van 10 m/sec, de transportband te verlaten, worden de door de deeltjes doorlopen valbanen weliswaar bepaald door hun grootte, dichtheid en luchtweerstand, doch deze valbanen worden echter voortijdig afgebroken door de plaatsing en de 15 vorm van de houders.

Het doel van de uitvinding is gelegen in het verschaffen van een aërodynamische scheidingsinrichting, waarin op zeer nauwkeurige wijze deeltjes kunnen worden gescheiden naar hun fysische eigenschappen, zoals grootte, 20 dichtheid en luchtweerstandcoëfficient.

Overeenkomstig de uitvinding heeft de inrichting, zoals die in de aanhef in concreto is omschreven het kenmerk, dat de transportband is voorzien van middelen om de hierop vallende deeltjes in hoofdzaak in de rusttoestand 25 te brengen en daarin te houden, en dat de beweging van de deeltjes vanaf de transportband plaats vindt in een gesloten ruimte, waarbij de minimale valhoogte van de deeltjes die zich over de grootste afstand in horizontale richting verplaatsen ongeveer 4 m, in het bijzonder 30 ongeveer 5 m en bij voorkeur ongeveer 6 m bedraagt.

Door het aanbrengen van de voornoemde middelen om de deeltjes op de transportband in de rusttoestand te brengen en daarin te houden, wordt in zeer hoge mate gegarandeerd dat de snelheid waarmee de deeltjes de transportband 35 verlaten voor alle deeltjes dezelfde is. Door de deeltjes hun banen te laten beschrijven binnen een afgesloten 1011823 3 ruimte, worden de gevolgen van ongewenste luchtstromingen teniet gedaan. Door de genoemde grote valhoogte wordt als gevolg van de wrijving die de deeltjes van de lucht ondervinden de horizontale snelheidscomponent vrijwel nul, 5 zodat voor het scheiden van de deeltjes een optimaal gebruik wordt gemaakt van de verschillen in grootte, dichtheid en luchtweerstand van de deeltjes en een uiterst nauwkeurige scheiding van deeltjes kan worden verkregen.

Voorts zij er op gewezen dat uit EP-0 427 305 een 10 inrichting voor het aërodynamisch scheiden van deeltjes bekend is, waarbij een glijgoot aanwezig is om de deeltjes met een zekere snelheid op de transportband te brengen, waar zij aan een zodanige wrijving worden onderworpen dat de deeltjes die de minste wrijving ondervinden met een 15 relatief grote snelheid de band verlaten en de deeltjes die een grotere wrijving ondervinden met een lagere snelheid de band verlaten. De deeltjes worden derhalve gescheiden op grond hun oppervlaktestructuur. Een scheiding naar bijvoorbeeld grootte is hierdoor niet goed mogelijk.

20 Een verdere inrichting voor het aërodynamisch scheiden van deeltjes is bekend uit US-A-3,014,584. Hier worden de deeltjes tussen twee met elkaar meebewegende transportbanden door schuin omhoog geleid en afgeworpen en beschrijven daardoor valbanen, waarbij, ondanks dat de 25 houders allen op vrijwel dezelfde hoogte als het afwerppunt van de deeltjes van de desbetreffende transportband zijn gelegen, de deeltjes toch meer van elkaar zijn te onderscheiden. Doch ook hier blijft de scheiding van de deeltjes onvoldoende nauwkeurig, hetgeen verder blijkt uit 30 het feit dat hier twee transportbanden boven elkaar zijn geplaatst, waarbij het punt waar de deeltjes de desbetreffende transportbanden verlaten verschillend is.

Ook hier zijn de houders volledig open en kunnen de deeltjes worden blootgesteld aan ongewenste 35 luchtstromingen.

1011823 4

Een afgesloten ruimte, waarvan de afzonderlijke houders achter elkaar geplaatst de onderzijde vormen, is op zich bekend uit de aërodynamische scheidingsinrichting, zoals beschreven in het Franse octrooischrift 944.137. De 5 deeltjes worden ook hier verondersteld eenzelfde snelheid te hebben en wel zodanig dat zij vanaf de transportband door een opening in deze ruimte kunnen worden gebracht en daar hun specifieke valbanen beschrijven en worden opgevangen in desbetreffende houders. Ook hier zijn de 10 valbanen door de geringe hoogte waarop de houders zich bevinden te kort om een scheiding van deeltjes met de gewenste nauwkeurigheid te bereiken. Opgemerkt zij verder dat in dit Franse octrooischrift boven de transportband een afscherming is aangebracht.

15 Om overeenkomstig de uitvinding de deeltjes met een zekere snelheid op de transportband te brengen en te bewerkstelligen dat zij daar relatief snel de rusttoestand innemen, is de transportband voorzien van een glijgoot en van oneffenheden, waarbij de via de glijgoot op de 20 transportband gebrachte deeltjes in de oneffenheden in de rusttoestand komen. In het bijzonder omvatten daartoe de oneffenheden verdiepingen, waarvan de grootte is afgestemd op die van de grootste deeltjes.

Om invloeden op de deeltjes van buiten, in het 25 bijzonder die van luchtstromingen en luchtwervelingen, tegen te gaan en om het opspringen van deeltjes zoveel mogelijk te voorkomen, is de transportband aan de bovenzijde voorzien van een afscherming.

De door de transportband afgegeven deeltjes worden 30 via een spleet van bij voorkeur ten hoogste 5 cm in de gesloten ruimte gebracht. Deze spleet wordt zo nauw mogelijk gehouden om de met de transportband en de daarop aanwezige deeltjes meegenomen luchtstroom zo veel mogelijk tegen te houden; de in de afgesloten ruimte meegezogen 35 luchtstroom veroorzaakt in de afgesloten ruimte 101 16 20 5 luchtwervelingen, die met name de banen van lichtere deeltjes beïnvloedt.

In een voorkeursuitvoeringsvorm worden de opvangmiddelen gevormd door trechters met daaronder 5 geplaatste houders. Alhoewel de trechters en de houders op voldoende afstand beneden de transportband naast elkaar kunnen worden geplaatst, zodat de afgesloten ruimte een rechthoekige vorm kan krijgen, verdient het de voorkeur om de valhoogte van de deeltjes tot aan de trechters minder te 10 doen zijn naar mate de trechters dichter bij het afgiftepunt van de deeltjes van de transportband zijn gelegen. Immers voor de eerste trechters achter het afgiftepunt van de transportband geldt, dat de horizontale snelheidscomponent van de daarin vallende deeltjes zeer 15 snel de waarde nul heeft aangenomen.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening. Hierin toont:

Fig. 1 een schematische weergave van een 20 uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting overeenkomstig de uitvinding;

Fig. 2 een fragment van de transportband van de in fig. 1 weergegeven inrichting; en de

Fig. 3-6 een aantal diagrammen, aan de hand waarvan 25 de werking van de inrichting verder zal worden verduidelijkt.

De in fig. 1 schematisch weergegeven inrichting overeenkomstig de uitvinding omvat een afgesloten ruimte 1 30 met een spieetvormige opening 2 waarin een horizontaal opgestelde, aangedreven eindloze transportband 3 eindigt.

De transportband is voorzien van een glijgoot 4 en een afscherming 5. De onderzijde van de afgesloten ruimte is voorzien van een aantal trechters 6-9 met, indien gewenst, 35 een schroeftransporteur, welke trechters naarmate zij in horizontale richting verder van de transportband 3 zijn 10 1 I ö 2 8 6 gelegen, steeds lager zijn aangebracht. In de fig. 1 zijn slechts vier trechters weergegeven. Het zal echter duidelijk zijn dat dit aantal in principe willekeurig kan worden gekozen. Onder de trechteropeningen zijn houders 10-5 13 geplaatst.

In fig. 2 is een fragment van de transportband 3 afgeheeld. In deze figuur heeft de transportband 3 een oneffen oppervlak, dat verdiepingen 14 heeft waarvan de grootte is afgestemd op die van de grootste deeltjes. Voor 10 verschillende toepassingen kan de transportband worden aangepast op de grootte van de deeltjes die in de betreffende toepassing worden verwerkt.

De via de glijgoot 4 op de transportband 3 gebrachte deeltjes zullen daarop, door het oneffen oppervlak van de 15 transportband 3 en de afscherming 5, relatief snel in de rusttoestand komen, zodat zij allen met vrijwel eenzelfde snelheid de transportband zullen verlaten. De afwerpsnelheid, dit is de snelheid in horizontale richting waarmee de deeltjes van de transportband komen en welke 20 snelheid dan ook vrijwel gelijk is aan de transportsnelheid van. de transportband, is instelbaar en bedraagt minimaal 3,5 a 4 m/sec.

De vanaf de transportband komende deeltjes beschrijven valbanen die worden bepaald door de horizontale 25 afwerpsnelheid, de grootte, dichtheid en luchtweerstandscoëfficient van de deeltjes. Deze valbanen zijn weergegeven in de diagrammen van de fig. 3-6. In deze diagrammen is de verplaatsing van de deeltjes in horizontale richting tegen die in verticale richting 30 weergegeven en wel in meters. Verondersteld is daarbij dat de afmetingen van de deeltjes in alle richtingen ongeveer gelijk is. In fig. 3 zijn de valbanen weergegeven van deeltjes waarvan de afwerpsnelheid 6 m/sec, de grootte 4 mm en de luchtweerstandscoëfficient 1,00 bedraagt. De curven 35 15-18 geven de valbanen weer bij dichtheden van 1000, respectievelijk 2000, 4000 en 8000 kg/m3. In fig. 4 zijn de 101 1828 7 valbanen weergegeven van deeltjes waarvan de afwerpsnelheid 6 m/sec, luchtweerstandscoëfficient 1,00 en de dichtheid 2000 kg/m3 bedraagt. De curven 19-23 geven de valbanen weer bij een deeltjesgrootte van 1, respectievelijk 2, 4, 8 en 5 16 mm. In fig. 5 zijn de valbanen weergegeven van deeltjes waarvan de afwerpsnelheid 6 m/sec, de grootte 4 mm en de dichtheid 2000 kg/m3 bedraagt. De curven 24-27 geven de valbanen weer bij luchtweerstandscoëfficienten 0,5, respectievelijk 0,75, 1,00 en 1,25. In fig. 6 zijn de 10 valbanen weergegeven van deeltjes waarvan de luchtweerstandscoëfficient 1,00, de grootte 4 mm en de dichtheid 2000 kg/m3 bedraagt. De curven 28-32 geven de valbanen weer bij een afwerpsnelheid van 2, respectievelijk 4, 6, 8 en 10 m/sec. Uit deze curven blijkt, zoals ook te 15 verwachten viel, dat de afwerpsnelheid de horizontale verplaatsing het meest beïnvloedt, terwijl de luchtweerstandscoëfficient slechts een ondergeschikte rol speelt. Om een efficiënte scheiding van deeltjes te verkrijgen, zullen de verschillen in horizontale 20 verplaatsing bij een zekere valhoogte relatief groot moeten zijn. Vandaar dat de minimale afwerpsnelheid is gesteld op 3,5 a 4 m/sec en de minimale valhoogte op ongeveer 6 m. Bij voorkeur wordt een valhoogte in de orde van ongeveer 10 m gekozen. Omdat echter voor de kleinste deeltjes en/of die 25 met de kleinste dichtheid geldt dat de horizontale snelheidcomponent relatief snel tot vrijwel nul is afgenomen, kan voor deze deeltjes een geringere valhoogte worden gehanteerd. Vandaar dat een opstelling als weergegeven in fig. 1 de voorkeur geniet. Hierbij is de 30 valhoogte van de zwaarste deeltjes en/of van die met de grootste dichtheid ongeveer 10 m en neemt deze valhoogte voor lichtere deeltjes en/of deeltjes met een geringere dichtheid af tot, in de weergegeven uitvoering, ongeveer 8, respectievelijk 6 en 4 m. Een verdere reden hiervoor is 35 dat, wanneer voor de genoemde lichte deeltjes en/of deeltjes met geringe dichtheid de horizontale 1 01 IS 28 8 snelheidscomponent vrijwel nul is geworden, een verder onderscheid tussen deze deeltjes toch niet meer mogelijk is, terwijl juist dergelijke deeltjes bij een verder omlaag vallen de neiging zullen hebben te gaan dwarrelen, in het 5 bijzonder door de toch in de afgesloten ruimte 1 optredende luchtwervelingen.

De uitvinding is niet beperkt tot het hier aan de hand van de tekening beschreven uitvoeringsvoorbeeld, doch omvat allerlei modificaties hierop, uiteraard voor zover 10 deze vallen binnen de beschermingsomvang van de hiernavolgende conclusies. In het bijzonder kan de transportband in de transportrichting onder een zekere hoek opwaarts zijn opgesteld. In dat geval kan om een gelijkwaardige deeltjesscheiding te verkrijgen de valhoogte 15 iets worden verminderd.

1011828

Claims (7)

1. Inrichting voor het aërodynamisch scheiden van deeltjes naar hun fysische eigenschappen, zoals grootte, vorm, dichtheid, luchtweerstand, enz., voorzien van een transportband waarop de te scheiden deeltjes worden 5 gebracht om deze met in hoofdzaak eenzelfde snelheid van minimaal 3,5 a 4 m/sec aan het einde van de transportband hiervan af te laten vallen, waarbij de deeltjes, afhankelijk van hun fysische eigenschappen, bepaalde valbanen beschrijven, en van in het vlak van de valbanen 10 achter elkaar geplaatste opvangmiddelen om de deeltjes in categorieën gescheiden op te kunnen vangen, met het kenmerk, dat de transportband is voorzien van middelen om de hierop vallende deeltjes in hoofdzaak in de rusttoestand te brengen en daarin te houden, en dat beweging van de 15 deeltjes vanaf de transportband plaats vindt in een gesloten ruimte, waarbij de minimale valhoogte van de deeltjes die zich over de grootste afstand in horizontale richting verplaatsen ongeveer 4 m, in het bijzonder ongeveer 5 m en bij voorkeur ongeveer 6 m bedraagt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de transportband is voorzien van een glijgoot en van oneffenheden, waarbij de via de glijgoot op de transportband gebrachte deeltjes in de oneffenheden in de rusttoestand komen.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de oneffenheden verdiepingen omvatten, waarvan de grootte is afgestemd op die van de grootste deeltjes.

4. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de transportband aan de bovenzijde is 30 voorzien van een afscherming.

5. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de door de transportband afgegeven 1011328 deeltjes via een spleet van ten hoogste 5 cm in de gesloten ruimte worden gebracht.

6. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de opvangmiddelen worden gevormd door 5 trechters met daaronder geplaatste houders.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat valhoogte van de deeltjes tot aan de trechters minder wordt naar mate de trechters dichter bij het afgiftepunt van de deeltjes van de transportband zijn gelegen. 1011623