RU2672894C2 - Method for separation of bulk mixture in fluid medium and device for its implementation - Google Patents
Method for separation of bulk mixture in fluid medium and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672894C2 RU2672894C2 RU2015141642A RU2015141642A RU2672894C2 RU 2672894 C2 RU2672894 C2 RU 2672894C2 RU 2015141642 A RU2015141642 A RU 2015141642A RU 2015141642 A RU2015141642 A RU 2015141642A RU 2672894 C2 RU2672894 C2 RU 2672894C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separation
- width
- walls
- acute angle
- nozzle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01F—PROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
- A01F12/00—Parts or details of threshing apparatus
- A01F12/44—Grain cleaners; Grain separators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B4/00—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents
- B07B4/02—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures fall
Abstract
Description
Изобретение относится к способам и устройствам для воздушной или жидкостной сепарации сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве для подготовки семян к посеву и для селекционных целей.The invention relates to methods and devices for air or liquid separation of bulk materials and can be used in food, chemical and other industries, as well as in agriculture for preparing seeds for sowing and for breeding purposes.
Известен способ сепарации сыпучей смеси в текучей среде, заключающийся в гравитационной подаче частиц, аэродинамическом монотонно возрастающем воздействии на них под острым углом к вертикали каскадом плоских струй и выводе готовых фракций. При этом воздействие осуществляют в режиме свободного знакопеременного силового сканирования с ростом амплитуды и угла сканирования. Устройство для осуществления указанного способа содержит бункер с вибролотком, установленный под ними генератор воздушных потоков, с расположенными друг под другом и под острым углом к вертикали плоскими соплами, высота поперечных сечений которых, шаг и угол установки, увеличиваются сверху вниз. При этом генератор связан с источником подачи воздуха под давлением и охвачен боковыми стенками. Устройство имеет сборники фракций, расположенные под соплами [см. пат. Украины №45881 по классу В07В 4/02 опубликованный 15.04.2002 года в этом способе разделение частиц происходит за счет разницы соотношения их веса и силы аэродинамического сопротивления. Этот способ, благодаря особенному режиму воздействия струй, более точный и более стабильный во времени, особенно при сепарации частиц неправильной формы. Это стало возможным потому, что воздействие потоком каскада струй в режиме сканирования позволяет многократно и разнонаправлено подойти к каждой частице сыпучей смеси.A known method of separating a granular mixture in a fluid medium, which consists in the gravitational supply of particles, aerodynamic monotonically increasing impact on them at an acute angle to the vertical by a cascade of flat jets and the withdrawal of finished fractions. In this case, the effect is carried out in the mode of free alternating force scanning with increasing amplitude and scanning angle. A device for implementing this method comprises a hopper with a vibratory tray, an air flow generator mounted under them, with flat nozzles located one below the other and at an acute angle to the vertical, whose cross-sectional height, pitch and installation angle increase from top to bottom. In this case, the generator is connected to a source of air supply under pressure and is covered by the side walls. The device has fraction collectors located under the nozzles [see US Pat. Of Ukraine No. 45881 for class В07В 4/02 published on 04/15/2002 in this way the separation of particles occurs due to the difference in the ratio of their weight and the force of aerodynamic drag. This method, due to the special mode of action of the jets, is more accurate and more stable in time, especially when separating irregularly shaped particles. This became possible because the impact of a stream of cascade of jets in the scanning mode allows you to repeatedly and multidirectional approach to each particle of the granular mixture.
Но известные способ и устройство имеют следующие недостатки.But the known method and device have the following disadvantages.
Знакопеременный и свободный режим работы каскада струй неотвратимо приводит к периодическому, нестабильному во времени и пространстве возникновению в нем зон давления и разряжения с появлением прямых и обратных течений. В зоне обратных течений происходит втягивание частиц (особенно легких) в направлении, обратном движению основного потока, что приводит к частичному их смешиванию с уже отсепарированным материалом. Нестабильность во времени этого явления, в конечном итоге, приводит к размыканию (разрыву) каскада струй в любом случайном месте, что еще в большей мере усиливает обратное течение в этой зоне и, как результат, интенсифицирует процесс смешивания. Кроме того, размыкание струй способствует срыву генерации (прекращению колебательного процесса), что заметно снижает качество сепарации, приближая его к качеству сепарации обычной веялкой.The alternating and free mode of operation of the cascade of jets inevitably leads to the periodic, unstable in time and space appearance of pressure and vacuum zones in it with the appearance of forward and reverse flows. In the reverse flow zone, particles (especially light ones) are drawn in in the opposite direction to the main flow, which leads to their partial mixing with already separated material. The instability in time of this phenomenon, ultimately, leads to the opening (rupture) of the cascade of jets in any random place, which further enhances the reverse flow in this zone and, as a result, intensifies the mixing process. In addition, the opening of the jets contributes to the disruption of generation (termination of the oscillatory process), which significantly reduces the quality of separation, bringing it closer to the quality of separation with a conventional fan.
Известен также способ сепарации сыпучей смеси в текучей среде, заключающийся в гравитационной подаче частиц, аэродинамическом монотонно возрастающем воздействии на них под острым углом к вертикали каскадом плоских струй и выводе готовых фракций. При этом аэродинамическое воздействие осуществляют в режиме резонансного автоколебательного движения каждой струи и всего каскада струй на частоте первой гармоники колебаний. Устройство для реализации описанного способа сепарации сыпучей смеси в текучей среде содержит бункер с вибролотком, установленный под ними генератор воздушных струй, с расположенными друг под другом и под острым углом к вертикали плоскими соплами, высота поперечных сечений которых, шаг и угол установки увеличиваются сверху вниз, и который связан с источником подачи воздуха под давлением, а также охваченный боковыми стенками, и сборники фракций. При этом каждая пара смежных сопел оснащена резонансной камерой, связанной с их межсопловым пространством. Кроме того, камеры оснащены устройством для регулирования их объема, причем отношение высоты поперечного сечения сопел к шагу их установки находится в пределах 0,2-0,25, а отношение крайнего верхнего и крайнего нижнего углов установки сопел - 0,65-0,75 [см. пат. Украины №60254 по классу В07В 4/02, A01F 12/44 опубликованный 15.07.2005 года в Бюл. №7].There is also known a method of separating a granular mixture in a fluid, which consists in the gravitational supply of particles, aerodynamic monotonically increasing exposure to them at an acute angle to the vertical by a cascade of plane jets and the withdrawal of finished fractions. In this case, the aerodynamic effect is carried out in the mode of resonant self-oscillatory motion of each jet and the entire cascade of jets at the frequency of the first harmonic of the oscillations. A device for implementing the described method for separating a granular mixture in a fluid contains a hopper with a vibrating tray, an air jet generator mounted under them, with flat nozzles located one below the other and at an acute angle to the vertical, the cross-sectional height of which, step and installation angle increase from top to bottom, and which is connected to a source of pressurized air, as well as covered by the side walls, and fraction collectors. In addition, each pair of adjacent nozzles is equipped with a resonant chamber associated with their inter-nozzle space. In addition, the chambers are equipped with a device for regulating their volume, and the ratio of the height of the nozzle cross-section to the step of their installation is in the range of 0.2-0.25, and the ratio of the upper and lower extreme angles of the nozzles is 0.65-0.75 [cm. US Pat. Of Ukraine No. 60254 in class B07B 4/02, A01F 12/44 published on July 15, 2005 in Bull. No. 7].
Использование каскада плоских струй для процесса сепарации, безусловно, обеспечивает достаточное качество разделения сыпучей смеси на фракции, но лишь в том случае, когда указанный каскад струй находится в автоколебательном режиме взаимодействия друг с другом на частоте первой гармоники. Но образование автоколебательного режима нуждается в оснащении устройства резонансными камерами, что, естественно, усложняет устройство. К тому же, для точного выхода на резонансную частоту, резонансные камеры оснащены регуляторами их объема, а для исключения возможности возникновения автоколебательного процесса на частотах высших гармоник вынуждает достаточно точно выдерживать шаг и углы установления сопел. Следовательно, невзирая на то, что описанный способ сепарации сыпучей смеси в текучей среде обеспечивает необходимое качество разделения смеси на фракции, но его реализация нуждается в существенном усложнении устройства и его применения, в частности, в регулировании объема резонансных камер, что и является их взаимосвязанным недостатком. Упростить же устройство, без отказа использования каскада плоских струй, можно лишь при условии изменения принципа формирования такого каскада.The use of a cascade of flat jets for the separation process, of course, provides a sufficient quality of the separation of the granular mixture into fractions, but only if the specified cascade of jets is in self-oscillating mode of interaction with each other at the frequency of the first harmonic. But the formation of a self-oscillating regime requires equipping the device with resonant cameras, which, of course, complicates the device. In addition, for accurate access to the resonant frequency, the resonant chambers are equipped with volume controllers, and to exclude the possibility of a self-oscillating process at higher harmonics frequencies, it makes it necessary to accurately maintain the pitch and nozzle angles. Therefore, despite the fact that the described method for separating a granular mixture in a fluid provides the required quality of separation of the mixture into fractions, but its implementation requires a significant complication of the device and its application, in particular, in controlling the volume of the resonance chambers, which is their interrelated drawback . To simplify the device, without refusing to use a cascade of plane jets, is possible only if the principle of formation of such a cascade is changed.
Наиболее близкими по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемыми за прототипы, является способ сепарации сыпучей смеси в текучей среде, заключающимся в гравитационной подаче частиц, аэродинамическом монотонно растущем воздействии на них под острым углом к вертикали каскадом плоских струй и выводе готовых фракций, причем перед аэродинамическим воздействием на частицы смеси, течение каждой струи переводят в режим развитой турбулентности путем расширения их по вертикали до слияния друг с другом со сбойной или близкой к ней формой течения и образовании в начале каждого межструйного пространства всех смежных струй не менее двух циркуляционных зон отличающихся по величине. Устройство для реализации описанного способа сепарации сыпучей смеси в текучей среде содержит бункер с вибролотком, установленный под ними генератор, с расположенными одно под другим и под острым углом к вертикали плоскими соплами, высота поперечных сечений которых, шаг и угол установки увеличиваются сверху вниз, и который связан с источником подачи воздуха под давлением и охваченный боковыми стенками, а также сборники фракций, причем каждое сопло снабжено прямоугольной жесткой стенкой, примыкающей к нему сверху по всей ширине [см. пат. России №2403096 по классу В07В 4/02, В07В 11/00 опубликованный 10.11.2010 года].The closest in essence and achieved effect, taken as prototypes, is a method for separating a granular mixture in a fluid, which consists in the gravitational supply of particles, aerodynamic monotonically growing impact on them at an acute angle to the vertical by a cascade of flat jets and the withdrawal of finished fractions, and in front of the aerodynamic by affecting the particles of the mixture, the flow of each jet is transferred to the regime of developed turbulence by expanding them vertically to merge with each other with a faulty or close to it form Current and education at the beginning of each interrivulet space all adjacent jets at least two circulation zones differing in size. A device for implementing the described method for separating a granular mixture in a fluid contains a hopper with a vibrating tray, a generator mounted under them, with flat nozzles located one below the other and at an acute angle to the vertical, whose cross-sectional height, step and installation angle increase from top to bottom, and which connected to the air supply source under pressure and covered by the side walls, as well as fraction collectors, each nozzle provided with a rectangular rigid wall adjacent to it from above over the entire width [see US Pat. Russia No. 2403096 for the class B07B 4/02, B07B 11/00 published on 11/10/2010].
Использование высокотурбулентных плоских струй для процесса сепарации, безусловно, обеспечивает очень высокое качество разделение сыпучей смеси на фракции по удельному весу. Но данным способом не удается разделять сыпучую смесь, состоящую из частиц, длина которых в несколько раз превышает их ширину (например, семена мятлика лугового, пастбищного пырея, остра безостого, овса и т.п.), то есть выполнять триерные функции, поскольку «битые» семена имеют такой же удельный вес, что и целые. Поскольку известный способ сепарации не может воздействовать на семена иным каскадом турбулентных струй, что обусловлено конструкцией сопел устройства, эти известные объекты техники имеют ограниченные функциональные возможности, ссужающие область их применения, что и является их общим технико-технологическим недостатком.The use of highly turbulent flat jets for the separation process, of course, provides a very high quality separation of the granular mixture into fractions by specific gravity. But in this way it is not possible to separate a loose mixture consisting of particles whose length is several times greater than their width (for example, meadow bluegrass, grassland wheatgrass, beardless oats, oats, etc.), that is, to perform trireme functions, because " broken "seeds have the same specific gravity as whole ones. Since the known separation method cannot affect the seeds by another cascade of turbulent jets, which is due to the design of the nozzles of the device, these known objects of technology have limited functionality, narrowing the scope of their application, which is their common technical and technological disadvantage.
В основу изобретения поставлена задача создания способа сепарации сыпучей смеси в текучей среде и устройства для его осуществления, обеспечивающих разделение удлиненных частиц, как по удельному весу, так и по их длине за счет изменения условий аэродинамического воздействия на семена находящихся в свободном полете путем изменения взаимной пространственной ориентации и размеров плоских стенок в генераторе воздушных струй.The basis of the invention is the task of creating a method for separating a granular mixture in a fluid and a device for its implementation, providing separation of elongated particles, both in specific gravity and in their length by changing the conditions of aerodynamic effects on seeds in free flight by changing the mutual spatial orientation and dimensions of the flat walls in the air jet generator.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе сепарации сыпучей смеси в текучей среде, заключающимся в гравитационной подаче частиц, аэродинамическом монотонно возрастающем воздействии на них под острым углом к вертикали каскадом расширяющихся турбулентных воздушных струй и отводе готовых фракций, согласно предложению, верхняя и нижняя стенки каждого сопла расположены под острым углом друг к другу, причем ширина верхней стенки составляет не менее 3,5 размера высоты наименьшего поперечного сечения сопла, а ширина нижней стенки - соизмерима с ней.The solution of this problem is achieved by the fact that in the method of separating a granular mixture in a fluid, consisting in the gravitational supply of particles, aerodynamic monotonically increasing exposure to them at an acute angle to the vertical by a cascade of expanding turbulent air jets and removal of finished fractions, according to the proposal, the upper and lower walls each nozzle is located at an acute angle to each other, and the width of the upper wall is not less than 3.5 times the height of the smallest cross section of the nozzle, and the width of the lower APIS - commensurate with it.
Решение поставленной задачи достигается также и тем, что в устройстве для сепарации сыпучей смеси в текучей среде, включающем бункер с вибролотком для гравитационной подачи смеси в зону сепарации, установленный под ними струйным генератор, с расположенными одно под другим плоскими соплами разной величины, образованные верхней и нижней плоскими стенками и охваченные боковыми стенками камеры сепарации, а также сборники фракций, согласно предложению, верхняя и нижняя стенки каждого сопла расположены под острым углом друг к другу, причем ширина верхней стенки составляет не менее 3,5 размера высоты наименьшего поперечного сечения сопла, а ширина нижней стенки - соизмерима с ней.The solution to this problem is also achieved by the fact that in a device for separating a granular mixture in a fluid medium, including a hopper with a vibratory tray for gravitational feeding of the mixture into the separation zone, a jet generator installed under them, with flat nozzles of different sizes located one below the other, formed by the upper and bottom flat walls and covered by the side walls of the separation chamber, as well as fraction collectors, according to the proposal, the upper and lower walls of each nozzle are at an acute angle to each other, and -width of the top wall is not less than 3,5 the height size of the smallest cross section of the nozzle, and the width of bottom wall - is comparable with it.
Отличительной особенностью предложенного способа сепарации сыпучей смеси в текучей среде является использование эффекта Коанда иA distinctive feature of the proposed method for separating a granular mixture in a fluid is the use of the Coanda effect and
положительной обратной связи струй с воздухом в межструйном пространстве для перевода нижней плоскости каждой струи в автоколебательное движение с последующим апериодическим силовым воздействием на верхнюю плоскость нижерасположенной струи.positive feedback of the jets with air in the inter-jet space for translating the lower plane of each jet into self-oscillating motion with subsequent aperiodic force acting on the upper plane of the downstream jet.
Такое формирование струй позволяет оказывать аэродинамическое воздействие на частицы не только в направлении суммарного воздушного потока, но и в направлении колебания струй, что, за счет сил инерции и продольного вращения частиц, выстаивает их преимущественно длинной осью вдоль суммарного воздушного потока.This formation of jets allows aerodynamic effects on the particles not only in the direction of the total air flow, but also in the direction of oscillation of the jets, which, due to the inertia forces and the longitudinal rotation of the particles, lines them mainly with a long axis along the total air flow.
Поскольку Миделево сечение битой и целой частиц, в этом случае оказывается одинаковым, то происходит «унос» (перенос) битых частиц воздушным потоком, как более легких в соответствующий для них сборник фракций.Since the Midel section of the beaten and the whole particles turns out to be the same in this case, there is an "entrainment" (transfer) of the beaten particles by the air flow, as they are lighter in the corresponding fraction collection.
При этом сохраняется и, даже, улучшается качество сепарации по удельному весу, частиц шаровидной и эллипсоидной форм.At the same time, the separation quality of the specific gravity of spherical and ellipsoidal particles is preserved and even improved.
Техническим результатом изобретения является возможность путем внесения незначительных изменений в размеры и пространственное взаимное расположение стенок сопел, изменить характер истечения и свойств воздушных струй, теперь способных разделять на фракции, как семена обычной формы, так и удлиненный, выделяя из них «битые» (некачественные) семена и, тем самым, значительно расширить технико-функциональные возможности заявляемых объектов техники, следовательно, и области их совместного использования.The technical result of the invention is the possibility, by making minor changes in the size and spatial mutual arrangement of the walls of the nozzles, to change the nature of the outflow and properties of air jets, which are now able to separate into fractions, both seeds of normal shape and elongated, distinguishing from them “broken” (low-quality) seeds and, thereby, significantly expand the technical and functional capabilities of the claimed objects of technology, and therefore, the field of their joint use.
Таким образом, вся совокупность существенных признаков предложенных технических решений, полученных благодаря внесению соответствующих конструктивных изменений в сопла генератора, обеспечивает достижение технического результата, сформулированного в постановке задачи.Thus, the entire set of essential features of the proposed technical solutions obtained through the introduction of appropriate structural changes in the nozzle of the generator, ensures the achievement of the technical result formulated in the statement of the problem.
Дальнейшая сущность заявленных технических решений поясняется совместно с иллюстрационным материалом, на котором изображено следующее: фиг. 1 - схема заявляемого устройства для осуществления заявляемого способа сепарации сыпучей смеси в текучей среде; фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1 (сечение сопла). Пунктирными линиями показано движение воздушных струй в зоне сепарации.The further essence of the claimed technical solutions is illustrated in conjunction with illustrative material, which depicts the following: FIG. 1 is a diagram of the inventive device for implementing the inventive method for separating a granular mixture in a fluid; FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. 1 (nozzle section). Dashed lines show the movement of air jets in the separation zone.
Устройство для осуществления способа сепарации сыпучей смеси в текучей среде состоит из бункера 1 с вибролотком 2 для гравитационной подачи частиц смеси в зону сепарации. Под вибролотком 2 установлен струйный генератор 3, представляющий собой замкнутый объем с набором ряда плоских сопел 4. Каждое сопло 4 образовано верхней стенкой 5 и нижней стенкой 6. Все сопла закрыты по торцам боковыми стенками камеры сепарации 7 для исключения подсоса воздуха из атмосферы, который неизбежно приведет к срыву генерации струй. Генератор 3 связан с источником подачи воздуха под давлением Р. Количество сопел 4 зависит от необходимой производительности устройства, но не может быть меньше трех. Высота поперечного сечения сопел 4 h3 и шаг Z3 между соплами 4 увеличиваются сверху вниз. Верхняя стенка 5 и нижняя стенка 6 каждого сопла 4 расположены под острым углом α4 друг к другу. Ширина верхней стенки 5 составляет не менее 3,5 размеров высоты наименьшего поперечного сечения сопла 4, а ширина нижней стенки 6 - соизмерима с ней. К генератору 3 со стороны сопел 4 снизу примыкают сборники фракций 8.A device for implementing the method of separating a granular mixture in a fluid medium consists of a
Предложенный способ сепарации сыпучей смеси в текучей среде с помощью описанного выше устройства осуществляется следующим образом.The proposed method for separating a granular mixture in a fluid using the device described above is as follows.
Сначала осуществляют гравитационную подачу частиц сыпучего материала. Для осуществления этой операции используют вибролоток 2. На частицы, находящиеся в свободном падении, действуют под острым углом к вертикали каскадом плоских струй (показаны пунктиром) в режиме First, a gravitational feed of particles of bulk material is carried out. To carry out this operation, a vibratory tray 2 is used. Particles in free fall are acted at an acute angle to the vertical by a cascade of plane jets (shown by a dotted line) in the mode
развитой турбулентности, которая возникает благодаря искривлениям струй во время их расширения в соплах 4, а наличие верхней стенки 5 определенного размера и нижней стенки 6, установленных под углом друг к другу, обеспечивает возникновение эффекта Коанда и положительной обратной связи струй с воздухом в межструйном пространстве для перевода нижней плоскости каждой струи в автоколебательное движение с последующим апериодическим силовым воздействием на верхнюю плоскость нижерасположенной струи.developed turbulence that occurs due to the curvature of the jets during their expansion in the
Для возникновения эффекта Коанда, необходимо чтобы длина стенки, прилегающей к щели (собственно говоря, образующей сопло), превышало его (зазор) не менее, чем в два раза. В противном случае эффект Коанда отсутствует. Как видно на фиг. 1 верхняя стенка сопла имеет длину, превышающую размер щели, в несколько раз, что обеспечивает присутствие эффекта Коанда (верхняя часть струи, вы ходящей из щели, «прилипает» к верхней стенке, то есть изменяет направление своего движения и снижается ее скорость из-за трения о верхнюю стенку). Нижняя стенка сопла имеет длину, соизмеримую с размером щели, примерно одинаковы, что обеспечивает отсутствие эффекта Коанда (верхняя часть струи, выходящей из щели, продолжает свободно двигаться в межструйном пространстве с первоначальной скоростью).For the Coanda effect to occur, it is necessary that the length of the wall adjacent to the slot (in fact, forming a nozzle) exceed its (gap) by at least two times. Otherwise, the Coanda effect is absent. As seen in FIG. 1, the upper wall of the nozzle has a length exceeding the size of the slit by several times, which ensures the presence of the Coanda effect (the upper part of the jet emerging from the slit “sticks” to the upper wall, that is, changes its direction of motion and its speed decreases due to friction on the upper wall). The bottom wall of the nozzle has a length comparable with the size of the slit, approximately the same, which ensures the absence of the Coanda effect (the upper part of the jet emerging from the slit continues to move freely in the inter-jet space at the initial speed).
Благодаря «прилипанию» части струи к верхней стенке, она (струя) отклоняется вверх, в то время как часть струи, оказавшаяся около нижней стенки продолжает двигаться горизонтально. Как только оканчивается нижняя стенка, нижняя часть струи начинает постепенно разворачиваться вниз и врезается в верхнюю часть нижней струи (выходящей под углом вверх от верней стенки нижестоящего сопла), то есть, оказывая на нее силовое воздействие. Это вызывает турбулентность суммарно далее движущейся струи и ее автоколебание за счет хаотического возникновения в турбулентной среде вихрей разного размера и формы (круглых, овальных).Due to the “sticking” of a part of the jet to the upper wall, it (the jet) deviates upwards, while the part of the jet that is near the lower wall continues to move horizontally. As soon as the lower wall ends, the lower part of the jet begins to turn down and crashes into the upper part of the lower stream (coming out at an angle upward from the upper wall of the lower nozzle), that is, exerting a force on it. This causes turbulence of the total further moving jet and its self-oscillation due to the chaotic appearance in the turbulent medium of vortices of various sizes and shapes (round, oval).
Столкновение верхней и нижней частей одной струи с нижней и верхней частями соседней струи и есть обратная связь с воздухом в межструйном пространстве.The collision of the upper and lower parts of the same jet with the lower and upper parts of the adjacent jet is the feedback with the air in the inter-jet space.
После прохождения частицами каскада струй осуществляют отвод готовых фракций. Одновременно с этим осуществляют отбор промежуточных фракций и возврат их на повторную сепарацию.After the particles of the cascade of jets pass, the finished fractions are removed. At the same time, intermediate fractions are selected and returned to re-separation.
Предложенные технические решения проверены на практике. Предложенный способ сепарации сыпучей смеси в текучей среде, а также устройство для его осуществления, не содержат в своем составе технологических операций, режимов обработки или конструктивных элементов, деталей, кинематических схем и узлов, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, в области сельскохозяйственного машиностроения, следовательно, считаются соответствующими критерию «промышленная применимость» поскольку могут быть реально изготовлены и реализованы в сепараторах для сепарации зерна и семян злаковых, травянистых и прочих сельскохозяйственных культур.The proposed technical solutions are tested in practice. The proposed method for separating a granular mixture in a fluid, as well as a device for its implementation, do not include technological operations, processing modes or structural elements, parts, kinematic schemes and units that could not be reproduced at the present stage of development of science and technology, in particular, in the field of agricultural engineering, therefore, they are considered to meet the criterion of "industrial applicability" because they can actually be manufactured and sold separately ah separation of grain and cereal seeds, grass and other agricultural crops.
В известных источниках патентной, научно-технической и другой информации не обнаружено аналогичных или подобных технических решений, содержащих в своем составе всю совокупность существенных признаков, присущих предложенным способу сепарации сыпучих материалов в текучей среде и устройству для его осуществления, поэтому предложенные технические объекты считаются соответствующими критерию «новизна».In the known sources of patent, scientific, technical and other information, no similar or similar technical solutions have been found that contain the entire set of essential features inherent in the proposed method for separating bulk materials in a fluid medium and device for its implementation, therefore, the proposed technical objects are considered to meet the criterion "novelty".
Поскольку для специалистов в данной области знаний указанные существенные признаки не вытекают и вообще не могут вытекать из существующего уровня техники, а также технический результат, заключающийся в удовлетворении определенной потребности потребителей в одновременном качественной, производительной и эффективной сепарации As for the specialists in this field of knowledge, these essential features do not follow and generally cannot flow from the existing level of technology, as well as the technical result, which consists in satisfying a specific need of consumers for simultaneous high-quality, productive and efficient separation
сыпучих материалов любого вида, попытки получить который до этого времени не удавался специалистам, можно сделать вывод о соответствии предлагаемых технических решений критерию «изобретательский уровень».bulk materials of any kind, attempts to which until then have not been successful by specialists, we can conclude that the proposed technical solutions meet the criterion of "inventive step".
К техническим преимуществам предложенных технико-технологических решений является возможность изменить характер истечения и свойств воздушных струй, теперь способных разделять на фракции, как семена обычной формы, так и удлиненный, выделяя из них «битые» (некачественные) семена и, тем самым, значительно расширить функциональные возможности заявляемых объектов техники, следовательно, и области их совместного использования. Это позволило сделать предложенные технические решения универсальными, способными обрабатывать любой вид сыпучего материала в соответствии с поставленными технологическими целями.The technical advantages of the proposed technical and technological solutions are the ability to change the nature of the outflow and properties of air jets, which are now able to separate into fractions, both regular and elongated seeds, highlighting “broken” (poor-quality) seeds from them and, thereby, significantly expand the functionality of the claimed objects of technology, therefore, and the field of their joint use. This made it possible to make the proposed technical solutions universal, capable of processing any kind of bulk material in accordance with the set technological goals.
Экономический эффект от внедрения предложенных технических решений, по сравнению с использованием прототипов, получают за счет повышения качества готового продукта и универсальности устройства и способа.The economic effect of the implementation of the proposed technical solutions, in comparison with the use of prototypes, is obtained by improving the quality of the finished product and the versatility of the device and method.
Социальный эффект от внедрения предложенных технических решений, по сравнению с использованием прототипов, получают за счет возможности обработки семенного материала любого происхождения, а также использование для обработки материалов небиологического происхождения.The social effect of the implementation of the proposed technical solutions, in comparison with the use of prototypes, is obtained due to the possibility of processing seed material of any origin, as well as the use of non-biological origin for processing materials.
После описания предложенного способа сепарации сыпучей смеси в текучей среде и устройства для его осуществления, специалистам в данной отрасли знаний должно быть очевидным, что все вышеописанное является лишь иллюстративным, а не ограничительным, будучи представленным данным примером. Многочисленные возможные модификации элементов устройства, в частности, количества сопел и их размеров, используемыхAfter describing the proposed method for separating a granular mixture in a fluid and a device for its implementation, it should be obvious to those skilled in the art that all of the above is illustrative only and not restrictive as presented by this example. Numerous possible modifications to the elements of the device, in particular, the number of nozzles and their sizes used
материалов, могут изменяться в зависимости от исходного состояния и вида сепарируемого материала и, понятно, находятся в пределах объема одного из обычных и естественных подходов в данной области знаний и рассматриваются таковыми, как находящиеся в пределах объема предложенных технических решений.materials may vary depending on the initial state and type of material being separated and, of course, are within the scope of one of the usual and natural approaches in this field of knowledge and are considered such as being within the scope of the proposed technical solutions.
Квинтэссенцией предложенных технических решений является то, что сепарация осуществляется каскадом воздушных струй с измененными свойствами, которые удалось получить путем специального изменения размеров и взаимного расположения верхней и нижней стенок каждого сопла, что позволило разделять на фракции, как семена обычной формы, так и удлиненный, тем самым расширить область применения этих объектов и одновременно повысить качество разделения сыпучей смеси на фракции, и именно эти обстоятельства позволили приобрести предложенному способу и устройству перечисленные выше и другие преимущества. Изменение предложенного принципа формирования каскада струй, режима их истечения на иной и влияния на частицы смеси, находящиеся в свободном полете, естественно, ограничат спектр преимуществ, перечисленных выше, и не могут считаться новыми техническими решениями в данной области знаний, поскольку иные, подобно заявленному способу сепарации сыпучей смеси в текучей среде и устройству для его осуществления, уже не требует никакого творческого подхода от конструкторов и инженеров, а потому не могут считаться результатами их творческой деятельности или новыми объектами интеллектуальной собственности, подлежащими защите охранными документами.The quintessence of the proposed technical solutions is that the separation is carried out by a cascade of air jets with altered properties, which were obtained by a special change in the size and relative position of the upper and lower walls of each nozzle, which made it possible to separate into fractions both seeds of a normal form and elongated, thereby expanding the scope of these objects and at the same time improving the quality of the separation of the granular mixture into fractions, and it was these circumstances that made it possible to acquire the proposed soba and apparatus of the above and other advantages. Changing the proposed principle of the formation of a cascade of jets, their outflow mode to another, and the effect on the particles of the mixture in free flight will naturally limit the range of advantages listed above and cannot be considered new technical solutions in this field of knowledge, since others, like the claimed method separation of the granular mixture in the fluid and the device for its implementation, no longer requires any creative approach from designers and engineers, and therefore can not be considered the results of their creative deed elnosti or new intellectual property to be protected by security documents.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015141642A RU2672894C2 (en) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Method for separation of bulk mixture in fluid medium and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015141642A RU2672894C2 (en) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Method for separation of bulk mixture in fluid medium and device for its implementation |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015141642A RU2015141642A (en) | 2017-04-05 |
| RU2015141642A3 RU2015141642A3 (en) | 2018-05-25 |
| RU2672894C2 true RU2672894C2 (en) | 2018-11-20 |
Family
ID=58505274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015141642A RU2672894C2 (en) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Method for separation of bulk mixture in fluid medium and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2672894C2 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4486300A (en) * | 1981-09-01 | 1984-12-04 | William Prieb | Specific gravity grain grader |
| UA45881A (en) * | 2001-08-14 | 2002-04-15 | Володимир Степанович Сухін | METHOD OF SEPARATION OF BULK MIXTURE IN LIQUID MEDIA AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |
| UA60254C2 (en) * | 2003-06-26 | 2005-07-15 | Volodymyr Stepanovych Sukhin | Method and device for separation of loose mixture in fluid medium |
| RU63716U1 (en) * | 2006-12-14 | 2007-06-10 | Алексей Александрович Атамас | DEVICE FOR SEPARATION OF BULK MIXTURE IN A FLUID |
| RU66983U1 (en) * | 2007-05-28 | 2007-10-10 | Владимир Митрофанович Косилов | HIGH FREQUENCY JET GENERATOR FOR SEPARATION OF BULK MIXTURE IN A FLUID |
| RU2336131C1 (en) * | 2007-03-09 | 2008-10-20 | Владимир Митрофанович Косилов | Device for separation of loose mixture in fluid medium |
| RU2403096C1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "АЭРОМЕХ" (ООО "НПФ "АЭРОМЕХ") | Method of loose mix separation in fluid and device to this end |
| RU2462319C2 (en) * | 2010-11-17 | 2012-09-27 | Владимир Степанович Сухин | Method of separating loose mix in fluid and device to this end |
-
2015
- 2015-09-30 RU RU2015141642A patent/RU2672894C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4486300A (en) * | 1981-09-01 | 1984-12-04 | William Prieb | Specific gravity grain grader |
| UA45881A (en) * | 2001-08-14 | 2002-04-15 | Володимир Степанович Сухін | METHOD OF SEPARATION OF BULK MIXTURE IN LIQUID MEDIA AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |
| UA60254C2 (en) * | 2003-06-26 | 2005-07-15 | Volodymyr Stepanovych Sukhin | Method and device for separation of loose mixture in fluid medium |
| RU63716U1 (en) * | 2006-12-14 | 2007-06-10 | Алексей Александрович Атамас | DEVICE FOR SEPARATION OF BULK MIXTURE IN A FLUID |
| RU2336131C1 (en) * | 2007-03-09 | 2008-10-20 | Владимир Митрофанович Косилов | Device for separation of loose mixture in fluid medium |
| RU66983U1 (en) * | 2007-05-28 | 2007-10-10 | Владимир Митрофанович Косилов | HIGH FREQUENCY JET GENERATOR FOR SEPARATION OF BULK MIXTURE IN A FLUID |
| RU2403096C1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "АЭРОМЕХ" (ООО "НПФ "АЭРОМЕХ") | Method of loose mix separation in fluid and device to this end |
| RU2462319C2 (en) * | 2010-11-17 | 2012-09-27 | Владимир Степанович Сухин | Method of separating loose mix in fluid and device to this end |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015141642A3 (en) | 2018-05-25 |
| RU2015141642A (en) | 2017-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2010056220A1 (en) | Method for separating a loose mixture in a flowing medium and a device for carrying out said method | |
| AU667509B2 (en) | Gradient-force comminuter/dehydrator apparatus and method | |
| RU2403096C1 (en) | Method of loose mix separation in fluid and device to this end | |
| RU159812U1 (en) | DEVICE FOR SEPARATION OF BULK MIXTURE IN A FLUID | |
| US3688902A (en) | Grain cleaner | |
| CN104438082B (en) | Gumming room, bugduster apparatus and sand system processed | |
| EP2186575B1 (en) | Device for separating a bulk mixture in a fluid medium | |
| RU2672894C2 (en) | Method for separation of bulk mixture in fluid medium and device for its implementation | |
| Khan et al. | Shock–shock interactions in granular flows | |
| RU2462319C2 (en) | Method of separating loose mix in fluid and device to this end | |
| RU63716U1 (en) | DEVICE FOR SEPARATION OF BULK MIXTURE IN A FLUID | |
| RU2016137400A (en) | AERODYNAMIC RECIRCULATION SEPARATOR OF BULK MATERIALS | |
| CN206262844U (en) | A kind of classifying screen | |
| UA113349C2 (en) | METHOD OF SEPARATION OF BULK MIXTURE IN A CURRENT ENVIRONMENT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2431529C1 (en) | Method of separating loose mix in fluid and device to this end | |
| EP3049180B1 (en) | Fluid bed classification elements | |
| RU2676789C1 (en) | Method of separation of bulk mixture in a flow environment and device for its implementation | |
| RU66983U1 (en) | HIGH FREQUENCY JET GENERATOR FOR SEPARATION OF BULK MIXTURE IN A FLUID | |
| WO2019139556A1 (en) | Method for separating a loose mixture in a flowing medium and device for carrying out said method | |
| RU99360U1 (en) | DEVICE FOR SEPARATION OF BULK MIXTURE IN A FLUID | |
| UA60254C2 (en) | Method and device for separation of loose mixture in fluid medium | |
| RU136977U1 (en) | INSTALLATION FOR SEPARATION OF THE TERRITORY OF OIL SEEDS | |
| UA45881A (en) | METHOD OF SEPARATION OF BULK MIXTURE IN LIQUID MEDIA AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| US20200101495A1 (en) | Air classifier with a cyclone-like effect for waste management applications | |
| CN205034569U (en) | Novel feeding hopper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181202 |