центробежный сепаратор для разделения сыпучего материала

Формула изобретения

Центробежный сепаратор для разделения сыпучего материала, включающий корпус с патрубками для 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, привод вращения барабана и вибратор, расположенные в корпусе под барабаном, отличающийся тем, что 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.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено для разделения сыпучего материала на отдельные фракции, отличающиеся по размерам частиц.

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).

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.

Разделение материала проходит по традиционной технологической схеме. Ситовые кузова совершают возвратно-поступательное движение, а сита очищаются инерционными очистителями.

Недостаток устройства заключается в том, что сила тяжести разделяемого материала незначительна и поэтому прохождение легких частиц материала через отверстия сит недостаточно эффективно.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности работы центробежного сепаратора, в возможности регулирования режимов сепарирования и улучшения качества разделения исходного материала.

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.

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.

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.

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.

Ситовой барабан 2 и водило 14 снабжены приводом, содержащим соосно установленные шкивы 16 и 17 и электродвигатель 18.

Корпус снабжен патрубками 19 для отвода разделенных фракций (Ф) и патрубком 20 для подвода разделяемого сыпучего материала.

Сепаратор работает следующим образом.

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.

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.

В процессе равномерного вращения барабана осуществляется непрерывная очистка отверстий сит с помощью дисковых 5 и щеточных 6 очистителей.

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.

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.