RU133437U1

RU133437U1 - DEVICE FOR SEPARATION OF BULK MIXTURE IN A FLUID

Info

Publication number: RU133437U1
Application number: RU2013125322/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Митрофанович Косилов
Original assignee: Владимир Митрофанович Косилов
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2013-10-20

Abstract

1. Устройство для сепарации сыпучей смеси в текучей среде, включающее средство загрузки и подачи сыпучей смеси, расположенный под ним струйный генератор с соплами и нагнетателем воздуха, сепарационную камеру с крышкой, отбойником воздушного потока, расположенным на ее задней стенке, и расположенными в ее днище сборниками готовых и повторных фракций, при этом в днище сепарационной камеры выполнен формирователь восходящего воздушного потока в виде, расположенных между сборниками фракций, эжекционных окон для прохода атмосферного воздуха, отличающееся тем, что оно снабжено спрямляющим аппаратом, расположенным в струйном генераторе перед соплами, регулятором расхода нагнетателя воздуха и, по меньшей мере, одной направляющей заслонкой, установленной на выходе формирователя восходящего воздушного потока.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что спрямляющий аппарат выполнен в виде, по меньшей мере, одной плоской решетки, расположенной в воздуховоде струйного генератора перпендикулярно направлению воздушного потока.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что регулятор расхода нагнетателя воздуха выполнен в виде шиберной заслонки, расположенной между нагнетателем воздуха и спрямляющим аппаратом с возможностью перекрытия проходного сечения воздуховода струйного генератора.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что направляющая заслонка выполнена в виде прямоугольной пластины, установленной с возможностью поворота и перекрытия проходного сечения формирователя восходящего воздушного потока, при этом в крайнем открытом положении пластина расположена вертикально, а в промежуточном - с возможностью отклонен�1. A device for separating granular mixture in a fluid medium, including means for loading and supplying granular mixture, a jet generator located below it with nozzles and an air blower, a separation chamber with a lid, an air flow chipper located on its rear wall and located in its bottom collectors of finished and repeated fractions, while in the bottom of the separation chamber an upward air flow former is made in the form of ejection windows for the passage of atmospheric air located between the fraction collectors, characterized in that it is equipped with a straightening device located in the jet generator in front of the nozzles, an air blower flow regulator and at least one guide damper installed at the outlet of the upward air flow shaper. 2. The device according to claim 1, characterized in that the rectifying device is made in the form of at least one flat lattice located in the duct of the jet generator perpendicular to the direction of air flow. The device according to claim 2, characterized in that the flow controller of the air blower is made in the form of a slide gate located between the air blower and the straightener with the possibility of blocking the passage section of the duct of the jet generator. The device according to claim 3, characterized in that the guide flap is made in the form of a rectangular plate mounted with the possibility of rotation and overlap of the flow cross section of the upward air flow former, while in the extreme open position the plate is vertically placed, and in the intermediate position it can be deflected�

Description

Полезная модель относится к оборудованию для сортировки твердых сыпучих материалов с помощью воздушных потоков, а более конкретно к автоматическим устройствам для очистки семян зерновых, овощных и травяных культур, и может быть использована на селекционных станциях, семенных заводах, фермерских хозяйствах, зерновых элеваторах, в мукомольном и комбикормовом производстве.The utility model relates to equipment for sorting solid bulk materials using air flows, and more particularly to automatic devices for cleaning seeds of grain, vegetable and grass crops, and can be used at breeding stations, seed plants, farms, grain elevators, in flour mills and feed production.

Из уровня техники известны устройства для сепарации сыпучих материалов каждое из которых включает загрузочный бункер, камеру сепарации, сопло для подачи воздушного потока соединенное с нагнетательным вентилятором, сборники готовых фракций, см., пат. RU 63716 на полезную модель, кл. B07B 4/02, опубликован 10.06.2007, или пат. RU 68930 на полезную модель, кл. B07B 4/02, опубликован 10.12.2007, или пат. RU 88584 на полезную модель, кл. B07B 4/02, опубликован 20.11.2009, или пат. RU 2270061 на изобретение, кл. B07B 4/02, опубликован 20.02.2006, или пат. RU 2340411 на изобретение, кл. B07B 11/00, опубликован 10.12.2008. Общим недостатком перечисленных известных устройств является отсутствие восходящего воздушного потока, направленного навстречу сепарируемому сыпучему материалу, что сокращает эффективное время пребывания сыпучего материала в камере сепарации и ухудшает условия разделения, а также ведет к неоправданному увеличению габаритных размеров камеры сепарации и всего устройства в целом.The prior art devices for the separation of bulk materials, each of which includes a loading hopper, a separation chamber, a nozzle for supplying air flow connected to a blower fan, collectors of finished fractions, see, US Pat. RU 63716 for utility model, cl. B07B 4/02, published June 10, 2007, or US Pat. RU 68930 on a utility model, cl. B07B 4/02, published December 10, 2007, or US Pat. RU 88584 per utility model, cl. B07B 4/02, published November 20, 2009, or US Pat. RU 2270061 on the invention, cl. B07B 4/02, published 02/20/2006, or US Pat. RU 2340411 for an invention, cl. B07B 11/00, published December 10, 2008. A common disadvantage of the known devices listed is the lack of an upward air flow directed towards the separated bulk material, which reduces the effective residence time of the bulk material in the separation chamber and worsens the separation conditions, and also leads to an unjustified increase in the overall dimensions of the separation chamber and the entire device as a whole.

Известна Установка для разделения разнородных материалов, кторая включает в себя разделительную камеру, в верхней части ее есть дозатора для обрабатываемого материала, который свободно падает в указанную камеру, средство для введения в указанную камеру газовых потоков приводящих в движение с соответствующей скоростью и направляющих материалы, устройства и системы сбора материалов в различных точках сбора фракций, при этом бункеры, в которые собираются готовые фракции, могут быть оснащенысредствами создания восходящего газового потока для возгонки более легких продуктов, а точки сбора фракций могут быть отделены друг от друга подвижными закрылками для регулирования состава полученного продукта, см., патент FR 975556, опубликовано 1951.03.07. В указанной известной установке встречный восходящий поток нагнетается из бункеров сбора фракций, а подвижные закрылки при этом выполняют не роль регуляторов восходящего потока, а средств регулирования количественного соотношения фракций, как и в некоторых перечисленных выше известных решениях.Known Installation for the separation of dissimilar materials, which includes a separation chamber, in the upper part of it there is a dispenser for the material to be processed, which freely falls into the specified chamber, means for introducing into the specified chamber gas streams that drive the corresponding speed and directing materials, devices and systems for collecting materials at various points of collection of fractions, while the bunkers in which the finished fractions are collected can be equipped with means for creating an upward gas flow and for sublimation of lighter products, and the collection points of the fractions can be separated from each other by movable flaps to regulate the composition of the obtained product, see, patent FR 975556, published 1951.03.07. In this known installation, the counter upward flow is pumped from the fraction collection hoppers, while the movable flaps do not act as upflow controllers, but rather as means of controlling the quantitative ratio of the fractions, as in some of the known solutions listed above.

Известно устройство для сепарации сыпучей смеси в текучей среде, включающее средства загрузки и подачи сыпучей смеси, расположенный под ними струйный генератор с соплами и нагнетателем воздуха, сепарационную камеру, сборники готовых и повторных фракций, по крайней мере, один отбойник воздушного потока, выполненый в виде поверхности выпуклой формы, расположенной на задней стенке сепарационной камеры и формирователь восходящего воздушного потока выполнен в виде эжекционных окон для прохода атмосферного воздуха, расположенных в днище сепарационной камеры между несколькими сборниками фракций, при этом поверхность выпуклой формы выполнена волнообразной, длина сепарационной камеры составляет 1,3-1,5 высоты сепарационной камеры, а ширина сепарационной камеры составляет 2,1-2,3 высоты сепарационной камеры, эжекционные окна для прохода атмосферного воздуха выполнены между вторым, третьим и четвертым сборниками готовых и повторных фракций, каждое эжекционное окно для прохода атмосферного воздуха имеет форму щели, ширина которой составляет 0,02-0,03 высоты сепарационной камеры, или в виде набора отверстий круглой или прямоугольной формы, расположенных рядами с переменным шагом, см., пат. RU, 2336131 на изобретение, кл. B07B 4/02, опубликован 20.10.2008. Устройство, как следует из описания, также может содержать одну или несколько решеток для выравнивания воздушного потока и позволяет увеличить время эффективного пребывания частиц сыпучего сепарируемого продукта в камере сепарации и снизить степень турбулентности сепарирующего воздушного потока при сохранении высокого качества переработки сепарируемого продукта с различными механическими свойствами.A device for separating granular mixture in a fluid medium, including means for loading and supplying granular mixture, located below them is a jet generator with nozzles and a supercharger, a separation chamber, collectors of finished and repeated fractions, at least one air flow chipper, made in the form a convex-shaped surface located on the rear wall of the separation chamber and the upward air flow shaper is made in the form of ejection windows for the passage of atmospheric air located in the bottom a separation chamber between several collectors of fractions, while the convex shape surface is wavy, the separation chamber is 1.3-1.5 times the height of the separation chamber, and the width of the separation chamber is 2.1-2.3 the height of the separation chamber, ejection windows for passage atmospheric air is made between the second, third and fourth collectors of finished and repeated fractions, each ejection window for the passage of atmospheric air has a slit shape, the width of which is 0.02-0.03 height of the separation chamber, silt as a set of holes of circular or rectangular shape, arranged in rows with a variable pitch. See, US Pat. RU, 2336131 for an invention, cl. B07B 4/02, published October 20, 2008. The device, as follows from the description, can also contain one or more gratings for equalizing the air flow and can increase the effective residence time of the particles of the loose separated product in the separation chamber and reduce the degree of turbulence of the separated air stream while maintaining the high quality of processing of the separated product with various mechanical properties.

Недостатком прототипа является неуправляемый характер восходящего воздушного потока, что обусловлено отсутствием средств обеспечивающих возможность изменения интенсивности и направленности эжектируемого в сепарационную камеру потока атмосферного воздуха. Указанная особенность прототипа чревата тем, что при недостаточной интенсивности восходящего воздушного потока, часто возникающей на переходных и нестабильных режимах, частицы фракций сепарируемого продукта могут выпадать из сепарационной камеры через эжекционные окна, минуя сборники готовых и повторных фракций, что снижает качество и полноту переработки. Указанные недостатки прототипа ограничивают область его эффективного применения и не позволяют использовать для целей настоящей полезной модели.The disadvantage of the prototype is the uncontrolled nature of the ascending air flow, which is due to the lack of means providing the ability to change the intensity and direction of the flow of atmospheric air ejected into the separation chamber. The indicated feature of the prototype is fraught with the fact that with insufficient intensity of the ascending air flow, which often occurs during transient and unstable modes, particles of fractions of the separated product can fall out of the separation chamber through ejection windows, bypassing the collections of finished and repeated fractions, which reduces the quality and completeness of processing. These disadvantages of the prototype limit the scope of its effective use and do not allow for the purposes of this utility model.

Предлагаемая полезная модель направлена на достижение нового технического результата, который выражается в том, что в устройстве для сепарации сыпучей смеси реализована возможность регулирования интенсивности и направленности восходящего воздушного потока поступающего в сепарационную камеру через эжекционные окна вплоть до полного перекрытия. В конечном итоге, указанный технический результат позволяет повысить полноту сепарации сыпучей смеси, тем самым улучшить производительность. При этом в конструкции максимально сохранены все положительные свойства прототипа, в том числе увеличенное время эффективного пребывания частиц сыпучего сепарируемого продукта в камере сепарации и пониженная степень турбулентности сепарирующего воздушного потока.The proposed utility model is aimed at achieving a new technical result, which is expressed in the fact that in the device for separating the granular mixture, it is possible to control the intensity and direction of the upward air flow entering the separation chamber through the ejection windows up to complete overlap. Ultimately, the specified technical result allows to increase the completeness of separation of the granular mixture, thereby improving productivity. At the same time, all the positive properties of the prototype are preserved in the design, including an increased time for the effective stay of the particles of the loose separated product in the separation chamber and a reduced degree of turbulence of the separating air stream.

Положительный результат достигается тем, что устройство для сепарации сыпучей смеси в текучей среде, включающее средство загрузки и подачи сыпучей смеси, расположенный под ним струйный генератор с соплами и нагнетателем воздуха, сепарационную камеру с крышкой, отбойником воздушного потока расположенным на ее задней стенке и расположенными в ее днище сборниками готовых и повторных фракций, при этом в днище сепарационной камеры выполнен формирователь восходящего воздушного потока в виде, расположенных между сборниками фракций, эжекционных окон для прохода атмосферного воздуха отличается от прототипа тем, что, оно снабжено спрямляющим аппаратом, расположенным в струйном генераторе перед соплами, регулятором расхода нагнетателя воздуха и, по меньшей мере, одной направляющей заслонкой установленной на выходе формирователя восходящего воздушного потока.A positive result is achieved by the fact that the device for separating the granular mixture in the fluid, including means for loading and supplying the granular mixture, a jet generator located below it with nozzles and an air blower, a separation chamber with a lid, an air flow chipper located on its rear wall and located in its bottom is a collection of finished and repeated fractions, while in the bottom of the separation chamber an upward air flow former is made in the form located between the fraction collectors, ejection for windows of the air passage differs from the prototype in that it is provided with a flow straightener disposed in front of the jet nozzles generator, flow controller and the air pump, at least one guide flap mounted at the outlet of the rising air flow generator.

Предпочтительно выполнение: спрямляющего аппарата в виде, по меньшей мере, одной плоской решетки, расположенной в воздуховоде струйного генератора перпендикулярно направлению воздушного потока; регулятора расхода нагнетателя воздуха в виде шиберной заслонки, расположенной между нагнетателем воздуха и спрямляющим аппаратом с возможностью перекрытия проходного сечения воздуховода струйного генератора; направляющей заслонки в виде прямоугольной пластины, установленной с возможностью поворота и перекрытия проходного сечения формирователя восходящего воздушного потока, при этом в крайнем открытом положении пластина расположена вертикально, а в промежуточном - с возможностью отклонения восходящего воздушного потока в сторону сопел. Улучшению аэродинамических свойств устройства способствует волнообразная форма поверхности крышки и отбойника воздушного потока сепарационной камеры. Оптимальной с точки зрения достижения указанного технического результата является длина сепарационной камеры составляющая 1,3-1,5 высоты сепарационной камеры, и ширина сепарационной камеры составляющая 2,1-2,3 высоты сепарационной камеры. Целесообразно выполнение эжекционных окон для прохода атмосферного воздуха расположенными между вторым, третьим и четвертым сборниками готовых и повторных фракций. Возможно выполнение эжекционных окон в форме щели, ширина которой составляет 0,02-0,03 высоты сепарационной камеры. Альтернативно возможно выполнение эжекционных окон для прохода атмосферного воздуха в виде набора круглых или прямоугольных отверстий.It is preferable to perform: a straightening apparatus in the form of at least one flat lattice located in the duct of the jet generator perpendicular to the direction of air flow; an air blower flow regulator in the form of a slide gate located between the air blower and the straightener with the possibility of blocking the passage section of the duct of the jet generator; a guide plate in the form of a rectangular plate mounted with the possibility of rotation and overlapping the passage section of the upward air flow former, while in the extreme open position the plate is located vertically and in the intermediate position with the possibility of deflecting the upward air flow towards the nozzles. Improving the aerodynamic properties of the device contributes to the wavy shape of the surface of the lid and the bump of the air flow of the separation chamber. Optimal from the point of view of achieving the indicated technical result is the length of the separation chamber of 1.3-1.5 times the height of the separation chamber, and the width of the separation chamber is 2.1-2.3 of the height of the separation chamber. It is advisable to perform ejection windows for the passage of atmospheric air located between the second, third and fourth collectors of finished and repeated fractions. It is possible to perform ejection windows in the form of a slit, the width of which is 0.02-0.03 of the height of the separation chamber. Alternatively, it is possible to make ejection windows for the passage of atmospheric air in the form of a set of round or rectangular holes.

При осуществлении точной многофракционной сепарации и тонкой очистки сыпучей смеси в текучей среде посредством горизонтального воздушного потока, определяющую роль играет длительность эффективного пребывания частиц сепарируемого сыпучего продукта в указанном воздушном поток, т.е. в камере сепарации. Чем больше время пребывания частиц, тем большее количество фракций сепарируемого продукта возможно выделить и тем большее количество легколетучих фракций возможно удалить. Увеличение длительности эффективного пребывания за счет наращивания габаритной высоты сепарационной камеры более одного метра сопряжено с повышенными энергозатратами и материалоемкостью устройства. Создание восходящего потока атмосферного воздуха навстречу частицам товарных фракций сыпучей смеси, позволяет замедлить их падение под воздействием силы тяжести и увеличить эффективное время пребывания в рабочей зоне сепарационной камеры. При этом формирование восходящего воздушного потока не требует дополнительных энергозатрат, поскольку осуществляется за счет эжекции атмосферного воздуха через эжекционные окна. Восходящий воздушный поток позволяет осуществить выделение не менее четырех товарных фракций с содержанием некондиционного материала во фракции не более 1,5-2,0% при высоте сепарационной камеры не превышающей 0,9 метра. Производительность устройства в основном определяет ширина сепарационной камеры и при ее отношении к высоте в пределах 2,1-2,3 обеспечивается оптимальная рентабельность. Длина сепарационной камеры зависит от механических свойств перерабатываемого материала и при ее величине 1,3-1,5 высоты обеспечивается наибольшая универсальность устройства. Экспериментально установлена ширина щели эжекционных окон, составляющая 20…25 мм, при которой возникающий эжекционный эффект достигает максимального значения. Выполнение эжекционных окон в виде круглых или прямоугольных отверстий с определенным шагом, позволяет простыми средствами достигнуть выравнивания поля скоростей восходящего воздушного потока по всей ширине сепарационной камеры. Стабилизации скорости восходящего воздушного потока способствуют автоколебания поворотных направляющих заслонок установленных на эжекционных окнах. Стабилизации скорости и направленности основного воздушного потока от струйного генератора способствуют регулятор расхода нагнетателя воздуха и спрямляющий аппарат, последовательно смонтированные в проходном сечении воздуховода струйного генератора. Таким образом в сепарационной камере поддерживается оптимальное соотношение интенсивности основного и восходящего воздушных потоков.When performing accurate multifractional separation and fine purification of a granular mixture in a fluid by means of horizontal air flow, the duration of the effective residence of particles of the separated granular product in the specified air flow plays a decisive role, i.e. in the separation chamber. The longer the residence time of the particles, the more fractions of the separated product can be isolated and the more volatile fractions can be removed. Increasing the length of effective stay by increasing the overall height of the separation chamber of more than one meter is associated with increased energy consumption and material consumption of the device. The creation of an upward flow of atmospheric air towards the particles of the commodity fractions of the granular mixture, can slow them down under the influence of gravity and increase the effective residence time in the working area of the separation chamber. In this case, the formation of an ascending air flow does not require additional energy consumption, since it is carried out by ejection of atmospheric air through ejection windows. The ascending air flow allows the separation of at least four commodity fractions with the content of substandard material in the fraction of not more than 1.5-2.0% with a separation chamber height not exceeding 0.9 meters. Productivity of the device mainly determines the width of the separation chamber and with its ratio to height in the range of 2.1-2.3 provides optimal profitability. The length of the separation chamber depends on the mechanical properties of the processed material and with its value of 1.3-1.5 heights provides the greatest versatility of the device. The width of the slit of the ejection windows was experimentally established, which is 20 ... 25 mm, at which the resulting ejection effect reaches its maximum value. The implementation of the ejection windows in the form of round or rectangular holes with a certain step allows simple means to achieve equalization of the velocity field of the ascending air flow over the entire width of the separation chamber. The stabilization of the speed of the ascending air flow is facilitated by the self-oscillation of the rotary guide dampers installed on the ejection windows. Stabilization of the speed and directivity of the main air flow from the jet generator is facilitated by the flow controller of the air blower and the rectifier, sequentially mounted in the passage section of the duct of the jet generator. Thus, in the separation chamber, the optimum ratio of the intensity of the main and ascending air flows is maintained.

Качество сепарации и тонкой очистки сыпучей смеси в текучей среде, а также стабильность работы устройства в большой степени зависит от характера течения воздушного потока в сепарационной камере. При возникновении срывов воздушного потока, образовании зон турбулентности или застойных зон происходит резкое снижение эффективности работы устройства. Указанные явления возникают в сепарационной камере также вследствие взаимодействия воздушного потока с элементами ее конструкции. Вероятность турбулизации воздушного потока максимальна при взаимодействия воздушного потока с крышкой и задней стенкой сепарационной камеры, поэтому для улучшения условий обтекаемости она оснащена отбойником воздушного потока. Поверхность крышки и отбойника воздушного потока сепарационной камеры выполнена выпукло-вогнутой и волнообразной. Такая форма поверхности позволяет улучшить обтекаемость, минимизировать аэродинамическое сопротивление воздушному потоку и исключить возникновение застойных зон.The quality of separation and fine cleaning of the granular mixture in a fluid, as well as the stability of the device to a large extent depends on the nature of the flow of air in the separation chamber. In the event of disruption of the air flow, the formation of zones of turbulence or stagnant zones, a sharp decrease in the efficiency of the device. These phenomena occur in the separation chamber also due to the interaction of the air flow with the elements of its design. The probability of turbulization of the air flow is maximum during the interaction of the air flow with the lid and the rear wall of the separation chamber, therefore, to improve the flow conditions, it is equipped with an air flow chipper. The surface of the lid and bump of the air flow of the separation chamber is made convex-concave and wave-like. This surface shape allows to improve streamlining, minimize aerodynamic resistance to air flow and eliminate the occurrence of stagnant zones.

Таким образом, все отличительные от прототипа признаки устройства для сепарации сыпучей смеси в текучей среде направлены на получение технического результата, а именно, обеспечение возможности регулирования интенсивности и направленности восходящего воздушного потока.Thus, all the features of a device for separating a granular mixture in a fluid that are distinct from the prototype are aimed at obtaining a technical result, namely, providing the ability to control the intensity and direction of the upward air flow.

Техническое решение, характеризующееся описанной совокупностью существенных признаков, является новым и промышленно применимым.The technical solution, characterized by the described combination of essential features, is new and industrially applicable.

Техническое решение иллюстрировано чертежами.The technical solution is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для сепарации сыпучей смеси в текучей среде; фиг.2 - узел I на фиг.1 увеличено, направляющая заслонка расположена в промежуточном положении; фиг.3 - вид A на фиг.1; фиг.4 - узел II на фиг.3 увеличено, в исполнении эжекционного окна для прохода атмосферного воздуха в виде набора отверстий; фиг.5 - то же что и на фиг.4, в исполнении отверстий прямоугольными.Figure 1 shows a General view of a device for separating a granular mixture in a fluid medium; figure 2 - node I in figure 1 is increased, the guide flap is located in an intermediate position; figure 3 - view A in figure 1; figure 4 - node II in figure 3 is enlarged, performed by an ejection window for the passage of atmospheric air in the form of a set of holes; figure 5 - the same as in figure 4, in the design of the holes rectangular.

Устройство для сепарации сыпучей смеси в текучей среде включает средство 1 загрузки и подачи сыпучей смеси, струйный генератор 2, сепарационную камеру 3, сборники 4 готовых и повторных фракций. Средство 1 загрузки и подачи сыпучей смеси включают бункер 5, снабженный шибером 6 и виброприспособлением 7 (на фигуре условно изображено в виде пружины) для равномерной подачи частиц сыпучей смеси в сепарационную камеру 3.A device for separating a granular mixture in a fluid includes a means 1 for loading and supplying a granular mixture, a jet generator 2, a separation chamber 3, collectors 4 of finished and repeated fractions. Means 1 for loading and feeding the granular mixture include a hopper 5 provided with a gate 6 and a vibration device 7 (conventionally shown as a spring in the figure) for uniformly feeding particles of the granular mixture into the separation chamber 3.

Струйный генератор 2 смонтирован под бункером 5 и состоит из нагнетателя воздуха 8 выполненного, например, в виде вентилятора, воздуховода 9 и набора плоских ориентированных сопел 10. Внутри воздуховода 9, непосредственно перед соплами 10 смонтирован спрямляющий аппарат 11 для выравнивания воздушного потока, выполненный в виде плоской решетки (на фигуре условно изображена одна плоская решетка, а направление основного воздушного потока обозначено группой стрелок расположенных перпендикулярно решетке). Возможно выполнение спрямляющего аппарата 11 в виде нескольких последовательно установленных решеток или сеток, которые при этом монтируются в проходном сечении воздуховода 9 перпендикулярно направлению основного воздушного потока. Внутри воздуховода 9, между нагнетателем 8 воздуха и спрямляющим аппаратом 11 расположен регулятор расхода 12, указанного нагнетателя 8 воздуха, выполненный в виде шиберной заслонки, расположенной с возможностью перекрытия проходного сечения воздуховода 9 струйного генератора 2 (на фигуре шиберная заслонка изображена в промежуточном положении, а двухсторонней стрелкой обозначено возможное направление ее перемещения). Регулятор расхода 12 принципиально может быть установлен на входе в нагнетатель 8, а его исполнение может включать различные механические и электронные элементы.The jet generator 2 is mounted under the hopper 5 and consists of an air blower 8 made, for example, in the form of a fan, an air duct 9 and a set of flat oriented nozzles 10. Inside the air duct 9, directly in front of the nozzles 10, a straightening device 11 is installed to equalize the air flow, made in the form flat lattice (the figure conventionally shows one flat lattice, and the direction of the main air flow is indicated by a group of arrows located perpendicular to the lattice). It is possible to perform a straightening apparatus 11 in the form of several successively installed gratings or grids, which are mounted in the passage section of the duct 9 perpendicularly to the direction of the main air flow. Inside the duct 9, between the air blower 8 and the straightening apparatus 11, there is a flow regulator 12, said air blower 8, made in the form of a slide valve, which is arranged to overlap the passage of the duct 9 of the jet generator 2 (in the figure, the slide valve is shown in an intermediate position, and the two-way arrow indicates the possible direction of its movement). The flow regulator 12 can in principle be installed at the inlet of the supercharger 8, and its design may include various mechanical and electronic elements.

Сепарационная камера 3 представляет собой прямоугольный замкнутый объем, характерным размером которой является высота. На фигурах высота сепарационной камеры 3 обозначена буквой H, соответственно длина сепарационной камеры 3 составляет (1,3-1,5)H, а ширина сепарационной камеры 3 составляет (2,1-2,3)H. На внутренней поверхности задней стенки сепарационной камеры 3, напротив сопел 9 расположен отбойник 13 воздушного потока. Верхняя часть сепарационной камеры 3 имеет крышку 14. Отбойник 13 воздушного потока и крышка 14 выполнен в виде выпукло-вогнутой поверхности волнообразной формы. Боковые стенки сепарационной камеры 3 также могут иметь волнообразной форму. Над отбойником 13, в верхней части задней стенки сепарационной камеры 3, выполнен проем 15 для отвода из сепарационной камеры 3 воздушного потока и легколетучих фракций. Днище сепарационной камеры 3 представляет собой совокупность чередующихся в определенной последовательности сборников 4 готовых и повторных фракций. Деление сборников 4 по предназначению для готовых и повторных фракций является условным и зависит от свойств перерабатываемой сыпучей смеси. Существенным является порядковый номер сборника 4 исходя из его удаленности от передней (сопловой) стенки сепарационной камеры 3. Так в первом или наиболее близком к передней стенке сборнике 4 будут собираться наиболее плотные фракции, а по мере удаления сборника 4 плотность собирающейся в нем фракции будет убывать. Сборники 4 представляют собой, расположенные поперек сепарационной камеры 3 на всю ее ширину, делительные желоба, каждый из которых имеет разгрузочную горловину (на фигурах горловины условно не показаны).The separation chamber 3 is a rectangular enclosed volume, the characteristic size of which is the height. In the figures, the height of the separation chamber 3 is indicated by the letter H, respectively, the length of the separation chamber 3 is (1.3-1.5) H, and the width of the separation chamber 3 is (2.1-2.3) H. On the inner surface of the rear wall of the separation chamber 3, opposite the nozzles 9, there is an air flow chipper 13. The upper part of the separation chamber 3 has a cover 14. The air flow chipper 13 and the cover 14 are made in the form of a convex-concave surface of a wave-like shape. The side walls of the separation chamber 3 may also have a wave-like shape. Above the chipper 13, in the upper part of the rear wall of the separation chamber 3, an opening 15 is made for the removal of the air flow and volatile fractions from the separation chamber 3. The bottom of the separation chamber 3 is a combination of collectors 4 of finished and repeated fractions alternating in a certain sequence. The division of collections 4 according to their intended use for finished and repeated fractions is conditional and depends on the properties of the processed bulk mixture. The serial number of the collection 4 is significant based on its distance from the front (nozzle) wall of the separation chamber 3. Thus, the densest fractions will be collected in the first or closest to the front wall of the collection 4, and as the collection 4 is removed, the density of the fraction collected in it will decrease . Collectors 4 are, dividing across the separation chamber 3 over its entire width, dividing troughs, each of which has a discharge neck (not shown conventionally in the neck figures).

Кроме сборников 4 в днище сепарационной камеры 3 смонтирован формирователь восходящего воздушного потока, который выполнен в виде совокупности эжекционных окон 16 для прохода атмосферного воздуха. Эжекционные окна 16 на фигурах изображены расположенными между вторым и третьим, третьим и четвертым, четвертым и пятым сборниками 4. Тем не менее, эжекционные окна 16 могут быть расположены и между другими сборниками 4, в том числе и между всеми. В самом простом случае реализации устройства (см. фиг.3), каждое эжекционное окно 16 для прохода атмосферного воздуха имеет форму прямоугольной щели протяженность которой составляет 2,1-2,3 высоты сепарационной камеры 3, а ширина составляет 0,02-0,03 высоты сепарационной камеры 3. Возможна реализация устройства (см. фиг.5) в котором каждое эжекционное окно 16 для прохода атмосферного воздуха выполнено в виде рядов круглых отверстий 17, или (см. фиг.5) прямоугольных отверстий 18. При этом отверстия 17 и 18 в рядах расположены с переменным шагом, т.е. межцентровые расстояния отверстий 17 или 18 различны.In addition to the collectors 4 in the bottom of the separation chamber 3 is mounted shaper upward air flow, which is made in the form of a set of ejection windows 16 for the passage of atmospheric air. The ejection windows 16 in the figures are shown located between the second and third, third and fourth, fourth and fifth collections 4. However, the ejection windows 16 can be located between other collections 4, including between all. In the simplest case of the implementation of the device (see figure 3), each ejection window 16 for the passage of atmospheric air has the shape of a rectangular slit, the length of which is 2.1-2.3 of the height of the separation chamber 3, and the width is 0.02-0, 03 of the height of the separation chamber 3. It is possible to implement a device (see FIG. 5) in which each ejection window 16 for the passage of atmospheric air is made in the form of rows of round holes 17, or (see FIG. 5) rectangular holes 18. In this case, the holes 17 and 18 in rows are arranged with a variable pitch, i.e. the intercenter distances of the holes 17 or 18 are different.

Устройство оснащено, по меньшей мере, одной направляющей заслонкой 19 установленной на выходе формирователя восходящего воздушного потока, т.е. вдоль кромки эжекционного окна 16. На фигуре 1 изображено устройство с тремя направляющими заслонками 19 установленными на всех трех эжекционных окнах 16 для прохода атмосферного воздуха. Каждая направляющая заслонка 19 выполнена в виде прямоугольной пластины, шарнирно укрепленной вдоль длинной стороны эжекционного окна 16 с возможностью поворота и полного перекрытия проходного сечения эжекционного окна 16. На фигуре 1 направляющие заслонки 19 изображены в трех различных положениях, так ближайшая к соплам 10 направляющая заслонка 19 изображена в крайнем открытом положении, т.е. ориентирована вертикально, средняя - в положении полного перекрытия проходного сечения эжекционного окна 16, т.е. ориентирована горизонтально, а наиболее удаленная от сопел 10 - в промежуточном т.е. наклонном (см. также фиг 2). Положение каждой направляющей заслонки 19 в каждый конкретный момент работы устройства может быть визуализировано, например, посредством флажка (на фигурах условно не показан) соединенного с этой направляющей заслонкой 19 и вынесенного за пределы сепарационной камеры 3. Направление восходящего воздушного потока на фигуре 2 в проходном сечения формирователя восходящего воздушного потока условно обозначено группой стрелок.The device is equipped with at least one guide flap 19 installed at the output of the upward air flow former, i.e. along the edge of the ejection window 16. The figure 1 shows a device with three guide dampers 19 mounted on all three ejection windows 16 for the passage of atmospheric air. Each guide flap 19 is made in the form of a rectangular plate pivotally mounted along the long side of the ejection window 16 with the possibility of rotation and complete overlap of the bore of the ejection window 16. In figure 1, the guide flaps 19 are shown in three different positions, so the guide flap 19 closest to the nozzles 10 shown in the extreme open position, i.e. oriented vertically, the middle - in the position of complete overlap of the bore of the ejection window 16, i.e. oriented horizontally, and the farthest from the nozzles 10 in the intermediate i.e. inclined (see also FIG. 2). The position of each guide flap 19 at each particular moment of operation of the device can be visualized, for example, by means of a flag (not shown conventionally in the figures) connected to this guide flap 19 and moved outside the separation chamber 3. The direction of the upward air flow in figure 2 in the passage section shaper ascending air flow is conventionally indicated by a group of arrows.

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

Сыпучую смесь, подлежащую сепарации, например, зерно засыпают в бункер 5 средства 1 загрузки и подачи сыпучей смеси. При подключении устройства к линии электропитания включается виброприспособление и струйный генератор 2. После того как струйный генератор 2 заработает в установившемся режиме приподнимают шибер 6 и в сепарационную камеру 3 осуществляется равномерная подача частиц исходной сыпучей смеси. Выбор оптимального режима работы струйного генератора 2 осуществляется посредством перемещения шиберной заслонки регулятора расхода 12 нагнетателя 8 воздуха. Недостаточная производительность нагнетателя 8 характеризуется падением направляющих заслонок 19 в положении полного перекрытия проходного сечения эжекционных окон 16 и как результат повышенным содержанием сепарируемого материала в первых сборниках 4. Избыточная производительность нагнетателя 8 характеризуется полным открытием всех направляющих заслонок 19, повышенным содержанием сепарируемого материала в последних сборниках 4 и даже выбросом легких фракций семян через проем 15. Наличие в проходном сечении воздуховода 9 спрямляющего аппарата 11 в виде нескольких последовательно установленных решеток или сеток, позволяет создать на входе в сопла 10 равномерный основной поток, характеризующийся минимальным градиентом скорости и направления по всему сечению, что очень важно для стабильной работы сопел 10 и всего струйного генератора 2. При этом важно для минимизации потерь напора и турбулентности, чтобы поток воздуха из нагнетателя 8 входил в спрямляющий аппарат 11 под прямым углом.The bulk mixture to be separated, for example, the grain is poured into the hopper 5 of the means 1 for loading and feeding the bulk mixture. When the device is connected to the power line, the vibrating device and the jet generator 2 are turned on. After the jet generator 2 is operating in a steady state, the slide 6 is lifted and the particles of the initial bulk mixture are uniformly fed into the separation chamber 3. The choice of the optimal operating mode of the jet generator 2 is carried out by moving the slide gate of the flow regulator 12 of the air blower 8. The insufficient capacity of the supercharger 8 is characterized by the fall of the guide dampers 19 in the position of the complete cross-section of the passage through the ejection windows 16 and, as a result, the increased content of the separated material in the first collectors 4. The excessive performance of the supercharger 8 is characterized by the complete opening of all the directing dampers 19, the increased content of the separated material in the last collections 4 and even ejection of light fractions of seeds through the opening 15. The presence in the passage section of the duct 9 straightening a apparatus 11 in the form of several sequentially installed gratings or grids, allows you to create a uniform main stream at the entrance to the nozzle 10, characterized by a minimum gradient of speed and direction over the entire cross section, which is very important for the stable operation of the nozzles 10 and the entire jet generator 2. Moreover, it is important for minimize pressure losses and turbulence, so that the air flow from the blower 8 enters the straightening apparatus 11 at a right angle.

Струйный генератор 2, благодаря набору плоских ориентированных сопел 10, обеспечивает подачу в сепарационную камеру 3 равномерного и практически горизонтально направленного воздушного потока. Воздушный поток из струйного генератора 2 подхватывает массу свободно падающего из бункера 5 сепарируемого материала. В результате воздействия на сыпучую смесь сканирующего каскада плоских воздушных струй происходит разделение частиц сепарируемого материала на фракции отличающиеся плотностью и аэродинамическими характеристиками. Более плотные и обтекаемые частицы опускаются в зону первого сборника 4, а менее плотные с развитой поверхностью отбрасываются к последующим сборникам 4. В зону первого сборника 4, таким образом, поступают камни и тяжелые примеси, второго - посевное зерно, третьего - продовольственное зерно, четвертого и пятого -фуражное зерно, последующих - нетоварные фракции сыпучей смеси. Легколетучие и пылевидные фракции увлекаются воздушным потоком струйного генератора 2 и выносятся из сепарационной камеры 3 через проем 15 для отвода воздушного потока. Стабилизации ламинарного (безвихревого) течения воздушного потока в сепарационной камере 3 способствует обтекаемая выпукло-вогнутая волнообразная форма поверхности крышки 14 и отбойника 13 воздушного потока.The jet generator 2, thanks to a set of flat oriented nozzles 10, provides a uniform and almost horizontally directed air flow to the separation chamber 3. The air flow from the jet generator 2 picks up the mass of separating material freely falling from the hopper 5. As a result of the impact on the bulk mixture of the scanning cascade of flat air jets, particles of the separated material are separated into fractions characterized by density and aerodynamic characteristics. More dense and streamlined particles fall into the zone of the first collector 4, and less dense with a developed surface are discarded to the subsequent collectors 4. Thus, stones and heavy impurities enter the zone of the first collector 4, the second - sown grain, the third - food grain, the fourth and the fifth - feed grain, the next - non-commodity fractions of the granular mixture. Volatile and dusty fractions are carried away by the air stream of the jet generator 2 and are taken out of the separation chamber 3 through the opening 15 to divert the air stream. The stabilization of the laminar (vortex-free) air flow in the separation chamber 3 is facilitated by a streamlined convex-concave wave-like shape of the surface of the lid 14 and the air flow chipper 13.

Эжекционные окна 16 для прохода атмосферного воздуха расположены, преимущественно, между сборниками 4 товарных фракций и обеспечивают кондиционирование последних. В процессе перемещения воздушного потока от струйного генератора 2 по длине сепарационной камеры 3 с образованием текучей среды, в последней возникает разрежение по отношению к окружающей устройство атмосфере, результатом чего является эжектирование (подсос) атмосферного воздуха в сепарационную камеру 3 через эжекционные окна 16 формирователя восходящего воздушного потока. Эжектируемый восходящий поток атмосферного воздуха поднимается через эжекционные окна 16 снизу в верх навстречу частицам товарных фракций сыпучей смеси, падающим к соответствующим сборникам 4. Таким образом, возникает встречное движение восходящего потока атмосферного воздуха и частиц товарных фракций сыпучей смеси, что приводит к замедлению падения (взвешиванию) последних, увеличению эффективного времени пребывания их в рабочей зоне сепарационной камеры 3 и повышению точности разделения товарных фракций до 98-98,5% т.е. когда наличие некондиционного материала во фракции не превышает 1,5-2,0%. Фракции сепарируемой сыпучей смеси накапливаются в соответствующих сборниках 4 и периодически выгружаются из них на дальнейшую переработку.Ejection windows 16 for the passage of atmospheric air are located mainly between the collections of 4 product fractions and provide air conditioning for the latter. In the process of moving the air flow from the jet generator 2 along the length of the separation chamber 3 with the formation of a fluid, the latter causes a rarefaction with respect to the atmosphere surrounding the device, which results in ejection (suction) of atmospheric air into the separation chamber 3 through the ejection windows 16 of the ascending air conditioner flow. The ejected upward atmospheric air flow rises through the ejection windows 16 from the bottom to the top towards the particles of the commodity fractions of the granular mixture falling to the respective collectors 4. Thus, there is a counter motion of the upward flow of atmospheric air and the particles of the commodity fractions of the granular mixture, which slows down the fall ) the latter, to increase their effective residence time in the working area of the separation chamber 3 and to increase the accuracy of separation of product fractions up to 98-98.5% i.e. when the presence of substandard material in the fraction does not exceed 1.5-2.0%. The fractions of the separated bulk mixture are accumulated in the respective collections 4 and periodically unloaded from them for further processing.

Поскольку интенсивность восходящего воздушного потока поступающего в сепарационную камеру 3 через эжекционные окна 16 зависит от степени разрежение в ней, то при недостаточном разрежении (скорости основного потока) расход эжектируемого атмосферного воздуха в сепарационную камеру 3 через эжекционные окна 16 также уменьшается, однако благодаря повороту направляющих заслонок 19 и частичному перекрытию проходного сечения формирователя восходящего воздушного потока скорость восходящего воздушного потока сохраняется, что позволяет поддерживать оптимальный режим сепарации с обеспечением эффективного времени пребывания частиц товарных фракций сыпучей смеси в рабочей зоне сепарационной камеры 3. При этом за счет изменения направления восходящего воздушного потока при отражении его от наклоненных направляющих заслонок 19 в сторону сопел 10, эффективная зона сепарации также смещается в сторону сопел 10 и поддерживает свои свойства. Направляющие заслонки 19, преимущественно свободно установлены в шарнирах, за счет чего обеспечивается процесс авторегулирования интенсивности восходящего воздушного потока, вплоть до полного перекрытия проходного сечения формирователя восходящего воздушного потока под собственным весом направляющих заслонок 19. Полное, или почти полное перекрытие возникает на переходных и нестабильных режимах, не является оптимальным и сигнализирует о необходимости перемещения шиберной заслонки регулятора расхода 12 нагнетателя 8 воздуха в сторону увеличения производительности струйного генератора 2. Вместе с тем при существенном снижении интенсивности восходящего воздушного потока и перекрытии направляющих заслонок 19, предотвращается возможное проникновение частиц фракций сепарируемого продукта из сепарационной камеры 3 через эжекционные окна 16, указанные частицы скатываются по внешней поверхности направляющих заслонок 19 в соседние сборники 4 готовых или повторных фракций.Since the intensity of the ascending air flow entering the separation chamber 3 through the ejection windows 16 depends on the degree of rarefaction in it, then with insufficient rarefaction (main flow velocity), the flow rate of the ejected atmospheric air into the separation chamber 3 through the ejection windows 16 also decreases, however, due to the rotation of the guide dampers 19 and partial overlap of the flow cross section of the upward air conditioner, the speed of the upward air flow is maintained, which allows to maintain an optimal separation mode with an effective residence time of particles of the commodity fractions of the granular mixture in the working area of the separation chamber 3. At the same time, due to a change in the direction of the ascending air stream when it is reflected from the inclined guide dampers 19 towards the nozzles 10, the effective separation zone is also shifted to the side nozzles 10 and maintains its properties. The guide dampers 19 are predominantly freely mounted in hinges, due to which the process of automatic regulation of the intensity of the upward air flow is ensured, up to the complete overlap of the flow cross section of the upward air shaper under the own weight of the guide dampers 19. Full or almost complete overlap occurs in transient and unstable modes is not optimal and signals the need to move the slide gate of the flow regulator 12 of the air blower 8 to the side increasing the productivity of the jet generator 2. At the same time, with a significant decrease in the intensity of the upward air flow and the overlapping of the guide dampers 19, the possible penetration of particles of fractions of the separated product from the separation chamber 3 through ejection windows 16 is prevented, these particles roll along the outer surface of the guide dampers 19 into neighboring collectors 4 finished or repeated fractions.

Описанные выше примеры реализации устройства для сепарации сыпучей смеси не является исчерпывающими и приведены только с целью пояснения полезной модели и подтверждения ее промышленной применимости. Специалисты в данной области могут улучшить ее и (или) осуществить альтернативные варианты в пределах сущности данной полезной модели, отраженной в ее описании.The above examples of the implementation of the device for the separation of the granular mixture is not exhaustive and are given only with the purpose of explaining the utility model and confirming its industrial applicability. Specialists in this field can improve it and / or implement alternative options within the essence of this utility model, reflected in its description.

Устройство эффективно при использовании его для осуществления точной многофракционной сепарации сыпучей смеси, в том числе зерновых культур простой и сложной формы, что очень важно в сельском хозяйстве для селекционных целей, а также при обработке и подготовке семян для посева. Кроме того устройство не требует специальной квалификации персонала при его использовании и обслуживании, надежно и рентабельно в эксплуатации.The device is effective when used to perform accurate multifractional separation of the granular mixture, including cereals of simple and complex shape, which is very important in agriculture for breeding purposes, as well as in the processing and preparation of seeds for sowing. In addition, the device does not require special qualifications of personnel during its use and maintenance, reliably and cost-effectively in operation.

Claims

1. A device for separating granular mixture in a fluid medium, including means for loading and supplying granular mixture, a jet generator located below it with nozzles and an air blower, a separation chamber with a lid, an air flow chipper located on its rear wall and located in its bottom collectors of finished and repeated fractions, while in the bottom of the separation chamber an upward air flow former is made in the form of ejection windows for the passage of atmospheric air located between the fraction collectors, characterized in that it is equipped with a straightening device located in the jet generator in front of the nozzles, an air blower flow regulator and at least one guide damper installed at the outlet of the upward air flow former.

2. The device according to claim 1, characterized in that the straightening device is made in the form of at least one flat lattice located in the duct of the jet generator perpendicular to the direction of air flow.

3. The device according to claim 2, characterized in that the flow rate controller of the air blower is made in the form of a slide gate located between the air blower and the straightener with the possibility of blocking the passage section of the duct of the jet generator.

4. The device according to claim 3, characterized in that the guide flap is made in the form of a rectangular plate mounted with the possibility of rotation and overlap of the flow cross section of the upward air former, while in the extreme open position the plate is vertical, and in the intermediate position it can be deflected air flow towards the nozzles.

5. The device according to claim 4, characterized in that the surface of the lid and bump of the air flow of the separation chamber is made wavy.

6. The device according to claim 5, characterized in that the length of the separation chamber is 1.3-1.5 the height of the separation chamber, and the width of the separation chamber is 2.1-2.3 the height of the separation chamber.

7. The device according to claim 6, characterized in that the ejection windows for the passage of atmospheric air are made between the second, third and fourth collections of finished and repeated fractions.

8. The device according to claim 7, characterized in that each ejection window for the passage of atmospheric air has the shape of a rectangular slit, the width of which is 0.02-0.03 height of the separation chamber.

9. The device according to claim 8, characterized in that each ejection window for the passage of atmospheric air is made in the form of a set of holes.

10. The device according to claim 9, characterized in that the holes are made rectangular.