SU1606196A1

SU1606196A1 - Electric pneumatic separator

Info

Publication number: SU1606196A1
Application number: SU884460601A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Михайлович Басов; Борис Дмитриевич Папин; Юрий Дмитриевич Ахламов; Михаил Лейбович Вайсман; Виктор Иванович Токаренко
Original assignee: Челябинский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1990-11-15

Abstract

Изобретение относитс к технике разделени сыпучих смесей на фракции по электрическим и аэродинамическим свойствам, предназначено дл переработки сем н и дл сепарации продуктов размола в пищевой и горной отрасл х промышленности. Цель - повышение эффективности сепарации раздел емого материала (РМ). Аспирационна система с вентил тором 1 и осадительной камерой 2 сообщаетс с узлом зар дки РМ в виде вертикально установленного цилиндрического заземленного электрода (Э) 3. Внутри Э 3 коаксиально установлен полый диэлектрический цилиндрический элемент (ЦЭ) 4. В верхней части Э 3 и ЦЭ 4 скреплены загрузочной воронкой 5 из диэлектрического материала и образуют между собой воздушный канал. Под ЦЭ 4 дополнительно установлен Э 6 с возможностью вертикального перемещени посредством диэлектрического штока 7. Последний пропущен через закрепленные внутри ЦЭ 4 направл ющие диэлектрические кольца 8. Выполнен Э 6 с коронирующими выступами, направленными радиально к оси сепаратора. Под Э 6 в нижней части Э 3 установлен диэлектрический ограничитель 9 перемещени , который соединен с одним из выводов источника 10. Под камерой 2 и воздушным каналом узла зар дки размещены приемники 11, 12 продуктов разделени . Под Э 6 соосно ему расположен полый диэлектрический конус 17 и соединен с Э 6 своей вершиной. При перемещении Э 6 в верхнее положение при включенном электромагните и подаче на Э 6 посто нного напр жени происходит зар дка ЦЭ 4 и конуса 17. В результате образовани электрического пол между ЦЭ 4 и Э 3 создаетс принудительна ориентаци частиц РМ поперек направлени воздушного потока. При выключенном электромагните и подаче на Э 6 переменного напр жени происходит принудительна ориентаци частиц РМ вдоль направлени воздушного потока. При этом РМ ориентируетс вдоль электрического пол . Т желые частицы РМ попадают в приемник 12, легкие унос тс в приемник 11. 1 ил.The invention relates to a technique for separating bulk mixes into fractions by electrical and aerodynamic properties, intended for processing seeds and for separating grinding products in the food and mining industries. The goal is to increase the separation efficiency of the material being separated (PM). The aspiration system with fan 1 and precipitation chamber 2 communicates with the PM charging station in the form of a vertically installed cylindrical grounded electrode (E) 3. Inside the E 3 a hollow dielectric cylindrical element (CE) 4 is installed. In the upper part of E 3 and CE 4 fastened by a hopper 5 of a dielectric material and form an air channel between them. Under CE 4, an E 6 is additionally installed with the possibility of vertical movement by means of a dielectric rod 7. The latter is passed through dielectric rings 8 fixed inside CE 4. Under the E 6, in the lower part of the E 3, a dielectric displacement limiter 9 is installed, which is connected to one of the terminals of the source 10. Receivers 11, 12 of separation products are placed under the chamber 2 and the air channel of the charge assembly. Under E 6 coaxially it is located hollow dielectric cone 17 and is connected to E 6 with its apex. When the E 6 moves to the upper position when the electromagnet is turned on and a constant voltage is applied to the E 6, CE 4 and cone 17 are charged. As a result of the formation of an electric field between CE 4 and E 3, the PM particles are forced to orient across the direction of the air flow. When the electromagnet is turned off and an alternating voltage is applied to the E 6 voltage, the PM particles are forcibly oriented along the direction of the air flow. In this case, the PM is oriented along the electric field. Heavy PM particles get into receiver 12, lungs are carried away into receiver 11. 1 sludge.

Description

3535

4040

Изобретение относитс к технике дл разделени сыпучих смесей на фракции по электрическим и аэродинамическим свойствам и предназначено дл механизации очистки сем н в селекции , сортоиспытании и первичном семеноводстве, а также при послеуборочной подработке сем н, в пищевой промышленности при сепарации круп .и продуктов размола, в горнрй промьшз- ленности при обогащении полезных ископаемых .The invention relates to a technique for the separation of bulk mixes into fractions according to electrical and aerodynamic properties and is intended for the mechanization of seed cleaning in selection, sorting and primary seed production, as well as in post-harvest seed processing, in the food industry during the separation of coarse and grinding products, mining industry in the enrichment of minerals.

Цель изобретени - повышение эффективности сепарации раздел емого материала.The purpose of the invention is to increase the separation efficiency of the material being divided.

На чертеже изображен сепаратор, продольный разрез.The drawing shows a separator, a longitudinal section.

Электрический пневматический сепаратор вклточает аспирационную систему с вентил тором 1 и осадительной камерой 2, сообщенную с узлом зар дки раздел емого материала в виде вертикально установленного цилиндрического заземленного металлического электрода 3, коаксиально установленного внутри него полого цилиндрического элемента 4, скрепленньк в своей верхней части загрузочной воронкой 5 из диэлектрического материала и образующих между собой воздушный канал,The electric pneumatic separator includes an aspiration system with a fan 1 and a precipitation chamber 2 connected to the charging unit of the material to be divided as a vertically mounted cylindrical grounded metal electrode 3 coaxially mounted inside the hollow cylindrical element 4, fastened in its upper part with a charging funnel 5 made of dielectric material and forming an air channel between them,

2Q и дополнительного электрода в виде металлических коронирующих игл с возможностью вертикального перемещени посредством диэлектрического штока 7, пропущенного через направл ющие кольца 8, закрепленные внутри цилиндрического элемента 4, ограничитель 9 перемещени дополнительного электрода 6, установленный под дополнительным электродом 6 в нижней части заземленного цилиндрического электрода- 3, источник 10 высокого напр жени , один из выводов которого заземлен, а другой подсоединен к дополнительному электроду 6, и прнем-- ники 1 и 12 продуктов разделени .2Q and an additional electrode in the form of metal corona needles with the possibility of vertical movement by means of a dielectric rod 7 passed through guide rings 8 fixed inside the cylindrical element 4, the limiter 9 of movement of the additional electrode 6 installed under the additional electrode 6 in the lower part of the grounded cylindrical electrode 3, a high voltage source 10, one of the terminals of which is grounded, and the other is connected to an additional electrode 6, and the conductors 1 and 12 of such as are for separation.

Загрузочное приспособление сепаратора включает бункер 13 с вибро,- лотком 34, приводимым в действие: вибратором 15. Шток 7 в своей верхней части имеет ферромагнитный сердечник 16, взаимодействующий с электромагнитом не показан),. Нижнее направл ющее кольцо 8 ограничивает перемещение штока 7 с дополнительным электродом 6 вверх.The separator loading device includes a hopper 13 with a vibration, - a chute 34 driven by: a vibrator 15. The rod 7 has a ferromagnetic core 16 in its upper part, interacting with an electromagnet (not shown) ,. The lower guide ring 8 limits the movement of the rod 7 with the additional electrode 6 upwards.

Сепаратор снабжен полым диэлектрическим конусом 17 J расположенным под дополнительным электродом 6 соосно ему и соединенным с ним своей верщи45The separator is equipped with a hollow dielectric cone 17 J located under the additional electrode 6 coaxially with it and its connected to it 45

5050

160160

ной. Дополнительный электрод 6 вьтол- нен с коронирующимн выступами, например иглами, направленными радиаль- но к оси сепаратора, а цилиндрический элемент 4, направл ющие кольца 8 и ограничитель 9 перемещени дополнительного электрода 6 выполнены из диэлектрического материала.Noah. The additional electrode 6 is flush with corona-like protrusions, such as needles, directed radially to the axis of the separator, and the cylindrical element 4, guide rings 8 and the limiter 9 of displacement of the additional electrode 6 are made of a dielectric material.

В нижней части осадительной каме- ры 2 установлен съемный приемник 11 легкой фракции, а под воздушным каналом узла зар дки - приемник 12 т желой фракции.A removable light fraction receiver 11 is installed in the lower part of the precipitation chamber 2, and a 12-weight fraction receiver is located under the air channel of the charging unit.

Электрически пневматический сепаратор работает в двух характерных режимах .Electrically pneumatic separator operates in two characteristic modes.

Принудительна ориентаци сем н поперек направлени воздушного потока обеспечиваетс следзлощим образом Включаетс вентил тор 1, который, всасыва воздух через нижнее отверстие заземленного электрода 3, создает вертикальный воздушный поток в .кольцевом канале, образованном элек- тродами 3 и 6 и цилиндрическим элементом 4. Затем,включаетс электромагнит , который вт гивает ферромагнитный сердечник 16 штока 7 и устанавливает электрод 6 в верхнее поло- жение, ограниченное нижним кольцом 8, таким образом, чтобы хот бы верхние металлические коронирующие иглы 6 перекрь вались нижней частью диэлектрического цилиндрического элемента 4The forced orientation of the seeds across the direction of the air flow is provided in the following manner. The fan 1 is turned on, which, by sucking air through the bottom hole of the grounded electrode 3, creates a vertical air flow in the annular channel formed by the electrodes 3 and 6 and the cylindrical element 4. Then, an electromagnet is switched on, which pulls in the ferromagnetic core 16 of the rod 7 and places the electrode 6 in the upper position, bounded by the lower ring 8, so that at least the upper metal the corona needles 6 overlap the lower part of the dielectric cylindrical element 4

Высоковольтный ИСТОЧНИК: создает посто нное напр жение между металлическими иглами 6 и заземленным металлическим электродом 3. Величина приложенного напр жени такова, что ме- талличр-ские иглы 6 начинают корони- ровать и образуют объемньш зар д. За счет перекрыти части игл 6 ди- электрическ1Ф1 элементом 4, на внутренней стороне последнег О оседает часть зар дов, идуидах к заземленному электроду, и создаетс потенциал, близкий к потенциалу металлических игл.High-voltage SOURCE: creates a constant voltage between the metal needles 6 and the grounded metal electrode 3. The magnitude of the applied voltage is such that the metal needles 6 begin to crown and form a large charge. electric element 4, on the inner side of the latter, a part of the charge deposited to the grounded electrode is deposited, and a potential close to that of the metal needles is created.

Таким образом;. диэлектрический элемент 4 с сосгдни ш на нем зар дами начинает вьшолн ть функцию не только диэлектрического барьера, резко повышающего пробивную прочность межэлектродного промежутка, но и элек- трода с потенциалом, близким к по- теициалу игл но не имеющего такта с эткми иглами. Друга часть In this way;. The dielectric element 4 with a charge on it starts to perform the function not only of the dielectric barrier, which sharply increases the breakdown strength of the interelectrode gap, but also of an electrode with a potential close to the needle pattern but not having a tact with these needles. Other part

зар дов с коронирующих игл 6 оседает на диэлектрике конуса 17, который также приобретает потенциал, близкий потенциалу игл 6. Следова- тельно, в зоне разделени сем н создаетс электрическое поле высокой напр женности, силовые линии которо преимущественно направлены поперек воздушного потока.The charges from the corona needles 6 are deposited on the dielectric of the cone 17, which also acquires a potential close to the potential of the needles 6. Consequently, in the separation zone of the seeds, a high-voltage electric field is created, the lines of force of which are predominantly directed across the air flow.

После включени вибратора 15 семена из бункера 13 по вибролотку 14 попадают в загрузочную воронку 5,про ход т через ее горловину, падануг сни по внутренней полости элемента 4, более равномерно рассеива сь на диэлектрических кольцах 8, и,удар сь о конус 17, вывод тс в зону разделени с одновременным ориентированием своей длинной осью вдоль силовых линий электрического пол , где сепарируютс воздушным потоком на две фракции.After the vibrator 15 is turned on, the seeds from the hopper 13 flow through the vibrating tray 14 into the feed funnel 5, pass through its throat, padanug down along the internal cavity of the element 4, scattering on the dielectric rings 8 more evenly, and hitting the cone 17, outputting TC in the separation zone with simultaneous orientation of its long axis along the lines of force of the electric field, where they are separated by air flow into two fractions.

Ориентированные семена, у которых сила т л;ести оказалась больше аэродинамической подъемной силы, падают в приемник 12, а остальные семена унос тс воздушным потоком в осадительную камеру 2 и попадают в приемнш II. На этом заканчиваетс процесс сепарации.Oriented seeds, in which the power of tl; was greater than the aerodynamic lift, fall into receiver 12, and the remaining seeds are carried away by air flow into the settling chamber 2 and enter receiver II. This ends the separation process.

Второй режим с принудительной ориентацией сем н вдоль направлени воздушного потока получают следующим образом. Включают вентил тор и создают вертикальный воздушный поток в канале электросепаратора. Электромагнит в этом режиме не включают. Поэтому конус 17 под действием собственной массы опираетс на диэлектрическую шпильку ограничител 9, который ограничивает его Hii«Hee положение . В нижнем положении металлические иглы 6 расположены несколько ниже нижнего конца диэлектрического элемента 4. В отличие от первого режима высоковольтный источник подает на металлические электроды 3 и 6 переменное напр жение промьш1ленной частоты.A second mode with forced seed orientation along the direction of the air flow is obtained as follows. A fan is turned on and a vertical air flow is generated in the channel of the electric separator. Electromagnet in this mode is not included. Therefore, the cone 17 under the action of its own mass rests on the dielectric pin of the limiter 9, which limits its Hii "Hee position. In the lower position, the metal needles 6 are located slightly below the lower end of the dielectric element 4. In contrast to the first mode, the high-voltage source supplies a alternating voltage of industrial frequency to the metal electrodes 3 and 6.

Металлические иглы 6 в этом режи-. ме за счет коронировани создают объемный зар д переменного знака, создава переменный потенциал на диэлектрических элементе 4 и конусе 17, близкий по своему значению к по-; тенциалу металлических игл 6. За счет того, что напр жение переменное и дополнительный электрод находитс Metal needles 6 in this mode. at the expense of coronaing, they create a volume charge of a variable sign, creating a variable potential on the dielectric element 4 and the cone 17, which is close in its value to α; the potential of metal needles 6. Due to the fact that the alternating voltage and the additional electrode is

1515

в нижнем положении, в зоне разделени создаетс электрическое поле с преимущественной ориентацией сем н вдоль направлени воздушного потока, но как и в первом режиме, с высокой пробивной прочностью,in the lower position, in the separation zone, an electric field is created with a preferential orientation of the seeds along the direction of the air flow, but as in the first mode, with high penetration strength,

. . Подача посто нного напр жени на электрод 6, наход щийс в нижнем положении , не создает ориентации сем н вдоль направлени воздушного потока, но и подача переменного напр жени на этот электрод, наход щийс в верх-- нем положении, также не дает требуемой ориентации.. . The supply of a constant voltage to the electrode 6, which is in the lower position, does not create seed orientation along the direction of the air flow, but the supply of alternating voltage to this electrode, which is in the upper position, also does not give the desired orientation.

Затем включаетс вибратор 15, которьй подает семена из бункера 13 в зону разделени ориентированным электрическим полем вдоль направлени воздушного потока, где происходит их разделение на две фракции по аэродинамическим свойствам.Then, the vibrator 15 is turned on, which feeds seeds from the hopper 13 to the separation zone with an oriented electric field along the direction of the air flow, where they are divided into two fractions by aerodynamic properties.

Claims

The third control mode with a natural intermediate seed orientation is obtained with the high voltage source disconnected. In the absence of an electric field, the seeds enter the separation zone with a natural orientation, which occupies an intermediate position between the forced, Q orientations along and across the direction of the air flow.

An electric pneumatic separator, including an aspiration system with a fan and a settling chamber, communicated with the charging unit of the material to be divided, in the form of twigs20

25

35

ten

15

Q

0

five

of a shaft-mounted cylindrical grounded electrode, a hollow cylindrical element coaxially installed inside it, fastened in its upper part by a charging funnel of a dielectric material and forming an air channel between them, and an additional electrode mounted under the cylindrical element with the possibility of vertical movement by means of a dielectric rod passed through guide rings fixed inside the cylindrical element, the movement limiter to An additional electrode, installed under an additional electrode at the bottom of a grounded cylindrical electrode, has a high voltage source, one of the terminals of which is grounded, and the other is connected to an additional electrode, and receivers of separation products, characterized in that to increase the separation efficiency material, it is provided with a hollow dielectric cone, located under the additional electrode coaxially with it and connected with its top, an additional electrode is made with The radial projections directed radially to the axis of the separator, and the cylindrical element, the guide rings and the restraint of movement of the additional electrode are made of a dielectric material.