UA22962U

UA22962U - Method for separation of mixture in air inertia separator

Info

Publication number: UA22962U
Application number: UAU200702342U
Authority: UA
Inventors: Oleksandr Vladyslavovy Rybalko; Vasyl Anatoliiovych Nehaenko; Serhii Mykolaiovych Marchenko
Original assignee: Oleksandr Vladyslavovy Rybalko; Vasyl Anatoliiovych Nehaenko; Serhii Mykolaiovych Marchenko
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2007-04-25
Also published as: RU2008104567A

Abstract

A method for separation of mixture in air inertia separator includes mixture admission into the air flow and removal of the fractions of particles of the mixture from the flow into the chutes. Mixture is supplied towards the air flow for separation of mixture into the fractions both according to thedensity and particle size.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель, що пропонується, відноситься до способу сортування матеріалів повітряними 2 безрешетними машинами, які використовують аеродинамічні характеристики компонентів сумішів і можуть бути застосовані в гірничій галузі для збагачення корисних копалин, а також в сільському господарстві для очищення та сортування насіннєвих та зернових матеріалів. Можливо використовувати такі машини і в харчовій, хімічній та інших галузях промисловості.The proposed utility model refers to a method of sorting materials with air 2 sieveless machines that use the aerodynamic characteristics of the mixture components and can be applied in the mining industry for beneficiation of minerals, as well as in agriculture for the cleaning and sorting of seed and grain materials. It is possible to use such machines in the food, chemical and other industries.

Відомий спосіб поділу суміші за аеродинамічними характеристиками, коли суміш потрапляє в повітряний 70 потік і її складові змінюють характер руху в залежності від маси, розмірів часток, їх форми і властивостей поверхні.There is a known method of separation of the mixture according to aerodynamic characteristics, when the mixture enters the air flow and its components change the nature of the movement depending on the mass, size of the particles, their shape and surface properties.

Для створення потоку застосовують відцентрові вентилятори, які утворюють горизонтальний, похилий або вертикальний потік (див. Гапоненко В.С., Войтюк Д.Г. Сільськогосподарські машини. К. Урожай, 1992р., с.2281.To create a flow, centrifugal fans are used, which create a horizontal, inclined or vertical flow (see Gaponenko V.S., Voytiuk D.G. Agricultural machines. K. Urozhai, 1992, p. 2281.

У вертикальному повітряному потоці, який утворюється у вертикальному каналі, частки суміші знаходяться під дією двох сил тиску: повітряного потоку від вентилятора і сили тяжіння і, таким чином, можливо отримати лише дві фракції. В таких сепараторах дуже складно регулювати потік та його потужність.In the vertical air flow, which is formed in the vertical channel, the particles of the mixture are under the influence of two pressure forces: the air flow from the fan and the force of gravity, and thus it is possible to obtain only two fractions. In such separators, it is very difficult to regulate the flow and its power.

У горизонтальному та похилому потоці можливо отримати декілька фракцій - більше двох |див. Войтюк Д.Г. та інші. Сільськогосподарські машини. К. Урожай, 1994р., с.3181.In horizontal and inclined flow, it is possible to obtain several fractions - more than two | see Voytiuk D.G. and other. Agricultural machinery. K. Urozhai, 1994, p. 3181.

Але для підвищення ефективності розділення компонентів в суміші необхідно значно збільшувати розміри робочого каналу, що складно, а іноді і не можливо в існуючих сучасних машинах.But in order to increase the efficiency of the separation of components in the mixture, it is necessary to significantly increase the dimensions of the working channel, which is difficult and sometimes not possible in existing modern machines.

Відомий спосіб розділення насіннєвих сумішей у нахиленому повітряному потоці, який передбачає створення в нахиленому каналові повітряного потоку, рівномірну подачу вихідної суміші в потік Її виведення продуктів розділення із нього, при цьому повітряний потік створюють нерівномірним по висоті каналу (див. деклараційний патент на винахід ША Мо70667А, МПК 78 078 4/00, 2004).There is a known method of separating seed mixtures in an inclined air stream, which involves the creation of an air stream in an inclined channel, the uniform supply of the initial mixture into the stream and the removal of separation products from it, while the air stream is created unevenly along the height of the channel (see the declaratory patent for the invention of SHA Mo70667А , IPC 78 078 4/00, 2004).

Але незначна низька ефективність розділення, що спричиняє невисоку якість розділення при збільшенні в подачі суміші в каналі із-за взаємо захоплення часток різних компонентів, є недоліком вищезгаданого способу, який використовується для насіння і тільки.But the slightly low efficiency of separation, which causes a low quality of separation with an increase in the supply of the mixture in the channel due to mutual capture of the particles of different components, is a disadvantage of the above-mentioned method, which is used for seeds and only.

Відомий спосіб інтенсифікації розділення насіннєвих сумішей у повітряному потоці, який включає створення нерівномірного по висоті каналу повітряного потоку, рівномірну дозовану подачу вихідного матеріалу в сч нахилений або горизонтальний повітряний потік і виведення продуктів розділення із нього, при цьому, вихідний Ге) матеріал у нахилений або горизонтальний повітряний канал подають назустріч повітряному потоку під гострим кутом до його напряму, див. деклараційний патент на корисну модель ША Мо9928И. МПК 78 078 4/02, 20051. оThere is a known method of intensifying the separation of seed mixtures in the air flow, which includes the creation of an uneven height of the air flow channel, the uniform dosed supply of the initial material into the inclined or horizontal air flow and the removal of the separation products from it, while the initial Ge) material into the inclined or horizontal the air channel is directed towards the air flow at an acute angle to its direction, see declaratory patent for utility model Sha Mo9928Y. IPC 78 078 4/02, 20051. o

За кількість схожих ознак та за технічними показниками вищезгаданий спосіб прийнято прототипом, тобто, су найближчим аналогом, що має спільні ознаки: розділення суміші у повітряному потоці інерційного сепаратора, 3о створення повітряного потоку та подання назустріч йому суміші й виведення матеріалу за фракціями. счDue to the number of similar features and technical indicators, the above-mentioned method is adopted as a prototype, i.e., it is the closest analogue that has common features: separation of the mixture in the air stream of the inertial separator, 3o creation of the air stream and the introduction of the mixture to meet it and the removal of material by fractions. high school

В основу корисної моделі поставлена здача удосконалення способу розділення суміші у горизонтальному або нахиленому повітряному потоці як по щільності, так і по розміру часток шляхом збільшення розбіжності аеродинамічних характеристик компонентів матеріалів за рахунок подачі матеріалу з підвищеною швидкістю до « зустрічного потоку повітря. Такий швидкий потік матеріалу з урахуванням швидкості ламінарного потоку у каналі З дозволяє зменшити розміри каналу з підвищеною якістю розділення та сортуванням різних матеріалів тому, що с подання їх можливо при зміні кута нахилу транспортерного засобу, що подає матеріал. Транспортер отримуєThe useful model is based on the idea of improving the method of separating the mixture in a horizontal or inclined air flow both in terms of density and particle size by increasing the difference in the aerodynamic characteristics of the components of the materials due to the supply of the material at an increased speed to the oncoming air flow. Such a fast flow of material, taking into account the speed of the laminar flow in channel C, allows reducing the size of the channel with increased quality of separation and sorting of various materials, because it is possible to feed them by changing the angle of inclination of the vehicle that supplies the material. The transporter receives

Із» вібрацію від того, що він має знизу пружину та отримує вібрацію від працюючого привода або допоміжного вібратора.From" vibration from the fact that it has a spring at the bottom and receives vibration from a working drive or auxiliary vibrator.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у способі розділення сумішей у горизонтальному повітряному потоці, що пропонується, подають з визначеною швидкістю назустріч йому матеріал, який потребує о поділу на фракції, при цьому для регулювання кута нахилу засобу, який подає матеріал, змінюють кут нахилу ка транспортера в залежності від аеродинамічних характеристик матеріалу. Швидкість суміші, що подається транспортером, визначена досвідом і коливається від 2м/сек, до 15м/сек, в залежності від щільності матеріалу. іш Транспортер, який направляє суміш в повітряний потік, підпружинений, тобто, знизу має пружину або зверхуThe task is solved due to the fact that in the proposed method of separating mixtures in a horizontal air flow, the material that needs to be separated into fractions is fed towards it at a certain speed, while in order to adjust the angle of inclination of the means that feed the material, the angle of inclination is changed of the conveyor depending on the aerodynamic characteristics of the material. The speed of the mixture fed by the conveyor is determined by experience and varies from 2m/sec to 15m/sec, depending on the density of the material. The conveyor, which directs the mixture into the air flow, is spring-loaded, that is, it has a spring from below or from above

Ге»! 20 підвішений на пружині і пов'язаний з вібраціями, які утворюються від розбалансованості двигуна вентилятора.Gee! 20 is suspended on a spring and is associated with vibrations that are caused by the imbalance of the fan motor.

Спосіб, що пропонується, можливо здійснювати з особливістю зміни нахилу транспортера, його вібрації та із наявності зустрічного повітряного потоку. Це дозволяє максимально збільшити траєкторію розсіву суміші, див.The proposed method can be carried out with the feature of changing the inclination of the conveyor, its vibration and the presence of an oncoming air flow. This allows you to maximize the trajectory of the mixture distribution, see

Фіг.2, на якій:Fig. 2, in which:

Мо - швидкість тіла, що сходить з транспортера (швидкість стрічки); 29 р - умовний діаметр (розмір часток); с р - щільність тіла;Mo is the speed of the body leaving the conveyor (speed of the belt); 29 r - conventional diameter (particle size); с р - body density;

Зу - умовна площа тіла; зу кі. р во Ку - коефіцієнт, що враховує форму тіла при опорі повітряному потоку;Zu - conditional area of the body; zu ki р во Ку - the coefficient that takes into account the shape of the body at the resistance of the air flow;

Ї- час польоту часток;Y is the flight time of the particles;

Ко - коефіцієнт, що враховує форму тіла, при визначенні ваги; т - маса тіла; тер.-Ко. ОЗ 65 Сила впливу повітряного потоку:Ko - a coefficient that takes into account the shape of the body when determining weight; t - body mass; ter.-Co. OZ 65 Force of influence of air flow:

ГеР.бЕР.К. ОтаGeR.bER.K. That's it

Р.К. Ор... ОЗ.а в ак оту рко о див Фіг.3.R.K. Or... OZ.a in ak otu rko o see Fig. 3.

Відстань, на яку летить тіло при відсутності опіру середи / 5 будем му ІН 0 (о) 0 9The distance over which the body flies in the absence of the resistance of the environment / 5 let us be IN 0 (о) 0 9

Зміна відстані польоту тіла при впливі повітряного потоку Ді. з вк о вк гм а-і К І о Кк. І 1Change in the flight distance of the body under the influence of air flow Di. with vk o vk gm a-i K I o Kk. And 1

А - - . . - . 6 . . З . 2 рю 2в рю 20A - - . . - 6. . With 2 ryu 2v ryu 20

Ми бачимо, що є обернено пропорційна залежність між діаметром і зміною відстані польоту тіла Ді.We see that there is an inversely proportional relationship between the diameter and the change in the flight distance of the Di body.

Перша складова багаточлена (1) для тіл однакової форми та щільності, що летять з однієї висоти, буде постійною величиною. Тоді формула матиме вигляд: 17 вки шк - нк ШоThe first component of polynomial (1) for bodies of the same shape and density flying from the same height will be a constant value. Then the formula will look like this: 17 vk shk - nk Sho

Тобто, зі збільшенням розміру тіла у два рази зменшується відстань польоту Лі в два рази.That is, with an increase in body size by two times, Lee's flight distance is reduced by two times.

Регулювання і настроювання можливо здійснювати трьома способами: - - швидкістю стрічки транспортера; - кутом нахилу транспортера; - швидкістю потоку (видатком) повітря. с зо Якщо застосувати ці способи, а також вібрацію, у повітряному інерційному сепараторі, то можливо одержати високоякісне розділення суміші, яке не може бути отримане в інших сепараторах. ісе)Regulation and adjustment can be carried out in three ways: - - by the speed of the conveyor belt; - angle of inclination of the conveyor; - air flow rate (expenditure). If these methods, as well as vibration, are applied in an air inertial separator, it is possible to obtain a high-quality separation of the mixture, which cannot be obtained in other separators. ise)

Для здійснення пропонованого способу наведено креслення (Фіг.1), на якому зображений повітряний б інерційний сепаратор з горизонтальним потокам.To implement the proposed method, a drawing (Fig. 1) is given, which shows an air b inertial separator with a horizontal flow.

Сепаратор складається з вентилятору 71, який створює повітряний потік в каналі 2, зверху якого с розташований бункер 3, з якого матеріал, що поділяється, подається на механізм регулювання матеріалу, що с виконаний, наприклад, у вигляді транспортера 4. Транспортер 4 має гвинтовий підіймач 5, який змінює кут його нахилу до горизонту. Далі робочий канал 2 переходить в трубопровід б, який має значно менший поперечний переріз. Трубопровід б з'єднаний з циклоном 7, який має пристрій для відділення пилу з затвором 8.The separator consists of a fan 71, which creates an air flow in the channel 2, on top of which there is a hopper 3, from which the separated material is fed to the material adjustment mechanism, which is made, for example, in the form of a conveyor 4. The conveyor 4 has a screw lift 5, which changes the angle of its inclination to the horizon. Next, working channel 2 passes into pipeline b, which has a much smaller cross-section. The pipeline b is connected to the cyclone 7, which has a device for separating dust with a shutter 8.

Транспортер 4 розташований на пружинах або підвішений на двох пружинах і вібрує. Канал 2 у нижній частині « має декілька блоків виходів 9, в які потрапляють частки матеріалу за їх агродинамічними характеристиками. с Блоки виходів матеріалу - це є приймачі А, Б, В, Г, Д.Conveyor 4 is located on springs or suspended on two springs and vibrates. Channel 2 in the lower part « has several blocks of exits 9, into which particles of material fall according to their agrodynamic characteristics. c Blocks of material outputs - these are receivers A, B, B, G, D.

Запропонований спосіб реалізується у згаданому сепараторі наступним чином. и . - . . - . . и? Вентилятор 1 створює повітряний потік в робочому каналі 2 вздовж його. Швидкість потоку підбирається в залежності від матеріалу, який поділяють на фракції. Матеріал подається з бункера З на транспортер 4, який розганяє його до швидкості, що дорівнює швидкості повітряного потоку.The proposed method is implemented in the mentioned separator as follows. and - . - . and? The fan 1 creates an air flow in the working channel 2 along it. The flow rate is selected depending on the material that is divided into fractions. The material is fed from the hopper C to the conveyor 4, which accelerates it to a speed equal to the speed of the air flow.

Під дією повітряного потоку важкі частки матеріалу потрапляють в приймач Д, а легкі - в приймач А. Між іме) й й і м и і й І І приймачами А і Д розташовані проміжні приймачі для фракцій, що знаходяться між самими важкими і легкими. іме) Збільшення куту о нахилу транспортера, а, також, швидкості потоку і вібрації при розділенні матеріалу,Under the influence of the air flow, heavy particles of material fall into receiver D, and light ones into receiver A. Between receivers A and D there are intermediate receivers for fractions that are between the heaviest and lightest. i.e.) Increasing the angle of inclination of the conveyor, as well as the speed of flow and vibration during material separation,

Ге) приводить до зменшення розсіювання і зменшення траєкторії руху компонентів. Це дозволяє зменшити довжину каналу. (о) і ЯGe) leads to a decrease in scattering and a decrease in the trajectory of the movement of components. This allows to reduce the length of the channel. (o) and I

Сировина, тобто, матеріал, що розділюється, подається з бункеру З, в якому можливо бути розташованаThe raw material, that is, the material to be separated, is supplied from the bunker C, in which it is possible to be located

Із регульована заслінка подання сировини та вал примусового подання на стрічку транспортера 4, який розганяє сировину до необхідної величини швидкості і подає її в робочу зону сепаратора. Вентилятор 1 крізь трубопровод і циклон 7 засмоктує повітря і подає його у робочу зону 2 сепаратору.There is an adjustable raw material feed valve and a forced feed shaft to the conveyor belt 4, which accelerates the raw material to the required speed and feeds it to the separator's working area. Fan 1 sucks air through the pipeline and cyclone 7 and supplies it to the working zone 2 of the separator.

На стрічці транспортера 4 під дією вібрації утворюється початковий розподіл сировини. В робочій зоні каналу 2 під дією зустрічного повітряного потоку та швидкого подання сировини, здійснюється розділення на с легкі та тяжкі фракції. Легкі фракції та парусні частки осідають ближче до правого торця сепаратора в лотокThe initial distribution of raw materials is formed on the conveyor belt 4 under the action of vibration. In the working zone of channel 2, under the action of the oncoming air flow and the rapid supply of raw materials, separation into light and heavy fractions is carried out. Light fractions and sailing particles settle closer to the right end of the separator in the tray

А, що означений на Фіг.1. Тяжкі частки поділяємого матеріалу осідають в лотки Д, Г. Пилоподібні частки переміщуються у циклон 7, де крізь повітряний затвор 8 виводяться зовні. Можливість регулювання нахилу бо транспортера 4 дозволяє підібрати необхідну швидкість подання суміші, тобто сировини.A, which is indicated in Fig.1. Heavy particles of fissionable material settle in trays D, G. Dust-like particles are moved to cyclone 7, where they are taken outside through air lock 8. The ability to adjust the inclination of the conveyor 4 allows you to choose the required speed of the mixture, that is, raw materials.

Запропонований спосіб дозволяє отримати момент інерції часток від підвищення їх маси, що збільшується в кубі, а опір потоку збільшується в квадраті, що в кінцевому результаті дає можливість розділяти суміші на фракції, як по щільності, так і по розміру часток.The proposed method allows you to obtain the moment of inertia of the particles from the increase in their mass, which increases in the cube, and the flow resistance increases in the square, which ultimately makes it possible to separate the mixture into fractions, both in terms of density and particle size.

Спосіб з суттєвими ознаками, що заявляються, перевірений на практиці роботи сепаратора, а його суттєві 65 ознаки авторами не виявлені в відомих джерелах інформації.The method with the claimed essential features has been tested in the practice of the separator, and its 65 essential features have not been identified by the authors in known sources of information.

Claims

The formula of the invention

1. The method of separating the mixture in the air inertial separator, which includes feeding the mixture into the air 2 flow and removing the fractions of the mixture particles from the flow into the trays, which is characterized by the fact that the mixture is fed towards the air flow at a speed of 2 to 15 m/sec. to separate the mixture into fractions both in terms of density and particle size.

2. The method of separating the mixture in the air inertial separator according to claim 1, which is characterized by the fact that the mixture on the conveyor that supplies it is subjected to vibration for preliminary separation. 70 Q. The method of separating the mixture in the air inertial separator according to claim 1, which is characterized by the fact that the angle of inclination of the conveyor, which supplies the mixture, changes relative to the horizon. that 2 s (Se) (22) s s -

with . and? ime) ime) se) b 50 Ko) s 60 b5