RU2195371C2

RU2195371C2 - Centrifugal separator of loose material

Info

Publication number: RU2195371C2
Application number: RU2001100232A
Authority: RU
Inventors: П.Г. Зуев; С.С. Калиниченко; А.А. Гергель
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 2001-01-03
Filing date: 2001-01-03
Publication date: 2002-12-27

Abstract

FIELD: food industry; applicable in separation of loose articles into separate fractions differing in sizes. SUBSTANCE: centrifugal separator has body with branch pipes for supply of material to be separated and discharge of separated fractions; drum located in separator body on vertical axle and consisting of a number of sections formed by cylindrical sieves; disc and brush cleaners located on drum outside; loading device and drum rotary drive. Drum is split along its axis. Each part of drum comes in contact by means of roller with vibrator which is made in the form of cam fastened with sprocket of chain transmission and installed on carrier fitted by means of bearings on bearing shaft. The other sprocket is rigidly secured to drum bearing shaft. In this case, carrier and bearing shaft are connected via individual belt transmission with separator common drive. EFFECT: regulated conditions of separation resulted in improved quality of separation. 3 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено для разделения сыпучего материала на отдельные фракции, отличающиеся по размерам частиц. The invention relates to the food industry and is intended for the separation of bulk material into separate fractions that differ in particle size.

Известно устройство для разделения сыпучего материала на фракции, содержащее подвешенные один над другим два ситовых кузова (Цециновский В.М., Птушкина Г. Е. Технологическое оборудование зерноперерабатывающих предприятий. Колос, 1976, с.368, стр.104). A device is known for separating bulk material into fractions containing two sieve bodies suspended one above the other (V. Tsetsinovsky, G. Ptushkina, Technological Equipment for Grain Processing Enterprises. Kolos, 1976, p. 368, p. 104).

В верхнем кузове установлены три сита: приемное, сортировочное и подсевное. В нижнем кузове установлено два сита: сортировочное и подсевное. От легких примесей зерно очищается в двух пневмосепарирующих каналах. Three screens are installed in the upper body: receiving, sorting and sowing. In the lower body there are two screens: sorting and underseeding. Grain is cleaned of light impurities in two pneumo-separating channels.

Разделение материала проходит по традиционной технологической схеме. Ситовые кузова совершают возвратно-поступательное движение, а сита очищаются инерционными очистителями. The separation of the material takes place according to the traditional technological scheme. Screen bodies make reciprocating movements, and screens are cleaned by inertial cleaners.

Недостаток устройства заключается в том, что сила тяжести разделяемого материала незначительна и поэтому прохождение легких частиц материала через отверстия сит недостаточно эффективно. The disadvantage of this device is that the gravity of the material to be separated is negligible and therefore the passage of light particles of material through the openings of the sieves is not effective enough.

Известно устройство для разделения сыпучего материала с цилиндрическим ситом для очистки зерна от примесей. Оно содержит расположенный горизонтально барабан, в котором расположены бичи (Соколов А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработки зерна. Колос, 1984, с.445, стр.45). Барабан и бичи вращаются вокруг одной оси, но с разной скоростью. A device for separating granular material with a cylindrical sieve for cleaning grain from impurities. It contains a horizontally located drum in which pests are located (Sokolov A.Ya. Technological equipment of grain storage and processing enterprises. Kolos, 1984, p.445, p. 45). The drum and pests rotate around the same axis, but at different speeds.

В верхней части машины на горизонтальной оси расположена цилиндрическая щетка для очистки ситового цилиндра. Под барабаном помещен желоб с одним или двумя шнеками, которые выводят продукт, полученный проходом через сита. In the upper part of the machine, a cylindrical brush for cleaning the screen cylinder is located on the horizontal axis. A chute with one or two screws is placed under the drum, which remove the product obtained by passing through sieves.

Неочищенная смесь поступает через приемное отверстие внутрь ситового цилиндра. При его вращении продукт поднимается на некоторую высоту, а затем под действием силы тяжести падает на быстровращающиеся бичи барабана. Бичи расположены под углом к оси барабана, отбрасывают продукт к ситу, через которое он и просеивается. Продукт в ситовом цилиндре перемещается в продольном направлении. Крупные частицы продукта идут сходом с ситового цилиндра. The crude mixture enters through the intake opening into the screen cylinder. When it rotates, the product rises to a certain height, and then, under the action of gravity, falls on the rapidly rotating drum whips. Pests are located at an angle to the axis of the drum, discard the product to the sieve, through which it is sifted. The product in the screen cylinder moves in the longitudinal direction. Large particles of the product come off the sieve cylinder.

Недостатком устройства является малая производительность и эффективность при отсутствии действия центробежных сил, недостаточно полное использование ситовой поверхности (весь материал находится в нижней части ситовые барабанов). The disadvantage of this device is low productivity and efficiency in the absence of centrifugal forces, insufficient use of the sieve surface (all material is in the lower part of the sieve drums).

Ближайшим техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является центробежный сепаратор (Демский А.Б., Борискин М.А. и др. Справочник. Оборудование для производства муки и крупы, Агропромиздат, 1990, стр.49-52, стр. 47) для разделения сыпучего материала, включающий корпус с патрубками для подвода разделяемого материала и отвода разделенных фракций, размещенные внутри него ситовой барабан с вертикальной осью вращения, состоящий из ряда секций, образованных цилиндрическими ситами. Снаружи барабана размещены дисковые и щеточные очистители. В нижней части барабана размещен привод вращения барабана и привод для создания колебаний вдоль его оси. The closest technical solution, selected as a prototype, is a centrifugal separator (Demsky AB, Boriskin MA and other Handbook. Equipment for the production of flour and cereals, Agropromizdat, 1990, pp. 49-52, p. 47) for separating bulk material, comprising a housing with nozzles for supplying the shared material and removing the separated fractions, a sieve drum with a vertical axis of rotation placed inside it, consisting of a number of sections formed by cylindrical sieves. Outside the drum, disc and brush cleaners are placed. At the bottom of the drum there is a drum rotation drive and a drive for creating vibrations along its axis.

Устройство имеет высокую эффективность разделения за счет действия значительных центробежных сил. Однако при осевой вибрации ситового барабана возникают большие нагрузки на привод колебателя, так как колебания барабана и зерновой массы совершаются вдоль вектора их силы тяжести. Необходимость вибрации ситового барабана, имеющего значительную массу, требует дополнительных затрат энергии, ведет к быстрому износу элементов привода, требует тщательной балансировки подвижных частей. Кроме этого возникает постоянное скольжение дисковых и щеточных очистителей в осевом направлении, приводящее к быстрому износу самих очистителей и сита. Это связано с тем, что опоры очистителей неподвижны, а ситовой барабан колеблется вдоль оси очистителей. Так как очистители постоянно прижаты к ситу пружинами, то приходится преодолевать дополнительные силы трения при вибрации ситового барабана, что приводит к значительным затратам энергии на преодоление сил трения. The device has a high separation efficiency due to the action of significant centrifugal forces. However, with axial vibration of the sieve drum, large loads arise on the drive of the oscillator, since the oscillations of the drum and grain mass occur along the vector of their gravity. The need for vibration of the sieve drum, which has a significant mass, requires additional energy, leads to rapid wear of the drive elements, requires careful balancing of the moving parts. In addition, there is a constant sliding of the disk and brush cleaners in the axial direction, leading to rapid wear of the cleaners and sieves themselves. This is due to the fact that the supports of the cleaners are stationary, and the sieve drum oscillates along the axis of the cleaners. Since the cleaners are constantly pressed to the sieve by springs, it is necessary to overcome additional friction forces during vibration of the sieve drum, which leads to a significant expenditure of energy to overcome the friction forces.

В процессе эксплуатации не предусмотрено регулирование режимов сепарирования, вызванное, например, изменением влажности материала, его фракционным составом и т. п. Недостаточна универсальность данного сепаратора при необходимости перехода на другой тип сепарируемой смеси, так как скорость вращения, частота и амплитуда колебаний ситового барабана постоянны. During operation, regulation of separation modes is not provided, caused, for example, by a change in the moisture content of the material, its fractional composition, etc. The universality of this separator is insufficient if it is necessary to switch to another type of the separated mixture, since the rotation speed, frequency and amplitude of oscillations of the sieve drum are constant .

Таким образом, недостатки известного устройства не обеспечивают требуемой надежности в процессе эксплуатации, не позволяют в широком диапазоне регулировать режимы сепарирования, не дают возможности повысить качество просеивания сыпучего материала. Thus, the disadvantages of the known device do not provide the required reliability during operation, do not allow a wide range of separation modes to be controlled, and do not make it possible to improve the quality of sifting of bulk material.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности работы центробежного сепаратора, в возможности регулирования режимов сепарирования и улучшения качества разделения исходного материала. The technical result of the invention is to increase the reliability of the centrifugal separator, the ability to control separation modes and improve the quality of separation of the source material.

Это достигается тем, что предложенный центробежный сепаратор для разделения сыпучего материала, включающий корпус с патрубками подвода разделяемого материала и отвода фракций, размещенный внутри него ситовой барабан с вертикальной осью вращения, состоящий из ряда секций, образованных цилиндрическими ситами, расположенные снаружи барабана дисковые и щеточные очистители, загрузочное устройство над барабаном загрузочное устройство и привод вращения барабана и вибратор, расположенные в корпусе под барабаном. Ситовой барабан выполнен разъемным вдоль своей оси, а каждая часть барабана посредством закрепленного на ней ролика контактирует с вибратором, который выполнен в виде кулачка, скрепленного со звездочкой цепной передачи, и установлен на водиле, которое посажено посредством подшипников на опорном валу, другая звездочка жестко закреплена на опорном валу ситового барабана, при этом водило и опорный вал через независимые ременные передачи связаны с общим приводом центробежного сепаратора. This is achieved by the fact that the proposed centrifugal separator for separating bulk material, including a housing with nozzles for supplying the separated material and removal of fractions, a sieve drum with a vertical axis of rotation placed inside it, consisting of a number of sections formed by cylindrical sieves, disk and brush cleaners located outside the drum , a loading device above the drum, a loading device and a drum rotation drive and a vibrator located in the housing under the drum. The sieve drum is made detachable along its axis, and each part of the drum contacts the vibrator through a roller mounted on it, which is made in the form of a cam fastened to a chain sprocket and mounted on a carrier, which is seated by bearings on the support shaft, the other sprocket is rigidly fixed on the support shaft of the sieve drum, while the carrier and the support shaft are connected via independent belt drives to a common drive of a centrifugal separator.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг.1 схематично изображает продольный разрез сепаратора; фиг.2 - разрез по А-А фиг.1; фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1. The invention is illustrated in the drawing, in which figure 1 schematically depicts a longitudinal section of a separator; figure 2 is a section along aa of figure 1; figure 3 is a section along BB of figure 1.

Центробежный сепаратор для разделения сыпучего материала включает корпус 1, установленный в нем ситовой барабан 2 с вертикальной осью вращения, состоящий из ряда секций 3, образованных цилиндрическими ситами 4, расположенные в корпусе снаружи барабана дисковые 5 и щеточные 6 очистители его наружной поверхности, размещенное в верхней части корпуса над барабаном загрузочное устройство в виде дискового разбрасывателя 7 и вибратор 8 для создания колебаний вдоль окружности сита. The centrifugal separator for separating bulk material includes a housing 1, a sieve drum 2 with a vertical axis of rotation installed in it, consisting of a series of sections 3 formed by cylindrical sieves 4, disk 5 and brush 6 cleaners of its outer surface located in the housing outside the drum, located in the upper parts of the body above the drum loading device in the form of a disk spreader 7 and a vibrator 8 to create vibrations along the circumference of the sieve.

Последний состоит из цепной передачи 9, двух роликов 10, прикрепленных на барабане 2, кулачка 11, закрепленного на стакане 12, который вращается вокруг оси 13. Все устройство закреплено на водиле 14 и вращается соосно вместе с барабаном 2. Для постоянного взаимодействия роликов 10 с кулачком 11 предназначена пружина 15. The latter consists of a chain drive 9, two rollers 10 attached to the drum 2, a cam 11 mounted on the glass 12, which rotates around the axis 13. The entire device is mounted on the carrier 14 and rotates coaxially with the drum 2. For the constant interaction of the rollers 10 s Cam 11 is designed spring 15.

Ситовой барабан 2 и водило 14 снабжены приводом, содержащим соосно установленные шкивы 16 и 17 и электродвигатель 18. The sieve drum 2 and the carrier 14 are equipped with a drive containing coaxially mounted pulleys 16 and 17 and an electric motor 18.

Корпус снабжен патрубками 19 для отвода разделенных фракций (Ф) и патрубком 20 для подвода разделяемого сыпучего материала. The housing is equipped with nozzles 19 for removing the separated fractions (F) and a nozzle 20 for supplying a shared bulk material.

Сепаратор работает следующим образом. The separator works as follows.

Исходный материал после предварительной воздушной сепарации через патрубок 20 поступает на дисковый разбрасыватель 7 и равномерно, под действием центробежных сил, распределяется по поверхности ситового барабана 2. Разделение на фракции осуществляется за счет принудительного скольжения по ситовой поверхности. Сыпучий материал последовательно проходит ситовые поверхности всех секций 3, в каждой из которых отделяется одна из фракций. При этом сито первой секции имеет самые мелкие отверстия, а на выходе, то есть в нижней секции, сито имеет самые крупные отверстия. The source material after preliminary air separation through the nozzle 20 enters the disk spreader 7 and is evenly distributed under the action of centrifugal forces on the surface of the sieve drum 2. Separation into fractions is carried out by forced sliding on the sieve surface. Bulk material sequentially passes through the sieve surfaces of all sections 3, in each of which one of the fractions is separated. In this case, the sieve of the first section has the smallest openings, and at the exit, that is, in the lower section, the sieve has the largest openings.

Для создания принудительного скольжения барабан 2 получает вибрацию от вибратора 8 через ролики 10. Ролики находятся во взаимодействии с кулачком 11, который приводится в движение цепной передачей 9. Таким образом вибратор 8 одновременно вращается вместе с барабаном 2 и вокруг своей оси 13. To create a forced sliding drum 2 receives vibration from the vibrator 8 through the rollers 10. The rollers are in cooperation with the cam 11, which is driven by a chain gear 9. Thus, the vibrator 8 simultaneously rotates with the drum 2 and around its axis 13.

В процессе равномерного вращения барабана осуществляется непрерывная очистка отверстий сит с помощью дисковых 5 и щеточных 6 очистителей. In the process of uniform rotation of the drum, the sieve holes are continuously cleaned using disk 5 and brush 6 cleaners.

Ситовой барабан равномерно вращается без осевых вибраций, следовательно, дисковые и щеточные очистители перемещаются по ситовой поверхности без осевого скольжения. Это существенно снижает износ рабочих органов очистителей, а так же ситовых поверхностей. The sieve drum rotates uniformly without axial vibrations, therefore, disk and brush cleaners move along the sieve surface without axial sliding. This significantly reduces the wear of the working bodies of the cleaners, as well as sieve surfaces.

Повышение надежности работы обеспечивается также благодаря тому, что отпадает необходимость преодоления значительных сил инерции массивного ситового барабана, которые возникают при осевой вибрации, а так же осевых сил трения между очистителями и ситовой поверхностью. Improving the reliability of the operation is also due to the fact that there is no need to overcome the significant inertia forces of the massive sieve drum, which occur during axial vibration, as well as the axial friction forces between the cleaners and the sieve surface.

Claims

A centrifugal separator for separating bulk material, including a housing with nozzles for supplying the separated material and removing fractions, a sieve drum with a vertical axis of rotation placed inside it, consisting of a number of sections formed by cylindrical sieves, disk and brush cleaners located outside the drum, a loading device above the drum , a drum rotation drive and a vibrator located in the housing under the drum, characterized in that the sieve drum is made detachable along its axis, and every hour the drum through the roller mounted on it is in contact with the vibrator, which is made in the form of a cam fastened to a chain sprocket and mounted on a carrier, which is mounted by bearings on the support shaft, another sprocket is rigidly mounted on the support shaft of the screen drum, while the carrier and support the shaft through independent belt drives connected to a common drive of a centrifugal separator.