устройство для сортировки древесной щепы на отдельные фракции

Формула изобретения

1. Устройство, предназначенное для сортировки древесной щепы (1), содержащей щепу (11, 12) с различными размерами, а также, по существу, шестигранные включения с длиной, шириной, а также толщиной, по существу, меньшей, чем у последних, и, возможно, более мелкие частицы (13), с помощью импульсного воздействия, так, что щепа (11) с избыточной толщиной или более мелкие частицы (13), или как щепа (11) с избыточной толщиной, так и более мелкие частицы (13) отделяются от древесной щепы (1) для формирования отдельной фракции, при этом щепа (11, 12) различного размера и более мелкие частицы (13) сортируются отдельно друг от друга при проходе по различным траекториям, устанавливаемым с помощью импульсного воздействия, причем указанное устройство содержит подающий механизм (6, 6'), предназначенный для подачи древесной щепы (1) на наклонную несущую поверхность (2), так, что щепа скользит по указанной несущей поверхности (2) над прорезью (3), проходящей поперек нее, причем указанная прорезь выполнена так, что, под действием непрерывного потока (4) газа, создается импульсное воздействие через нее, направленное на щепу (11, 12) или на мелкие частицы (13), находящиеся на одной линии с прорезью (3), отличающееся тем, что вдоль потока (4) газа, генерирующего импульсное воздействие и выходящего из прорези (3), установлена пластина (14) перегородки/направления для всасывающего эффекта, создаваемого потоком (4) газа, которая одновременно представляет собой разделительную стенку, предназначенную для отклонения мелких частиц (13), так, что из них формируется отдельная фракция.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина (14) перегородки/направления установлена ниже потока (4) газа, выходящего из прорези (3).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина (14) перегородки/направления установлена выше потока (4) газа, выходящего из прорези (3).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина (14) перегородки/направления установлена как ниже, так и выше потока (4) газа, выходящего из прорези (3).

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что край пластины (14) перегородки/направления расположен ближе всего к прорези (3) так, что внешний край потока (4) газа, выходящего через прорезь (3), сталкивается с краем пластины (14).

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина (14) перегородки/направления с нижней стороны имеет такие размеры и/или расположена таким образом, что щепа (11, 12), проходящая по траектории, отклоняемой под импульсным воздействием, не сталкивается с ней.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что край пластины (14) перегородки/направления, расположенный дальше всего от прорези (3), выполнен в виде накопителя (15) для мелких частиц (13).

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к устройству для сортировки древесной щепы, содержащей щепу с различными размерами, а также, по существу, шестигранные включения с длиной, шириной, а также толщиной, по существу, меньшей, чем у последних, и, возможно, более мелкие частицы, с помощью импульсного воздействия, так, что щепа с избыточной толщиной или более мелкие частицы, или как щепа с избыточной толщиной, так и более мелкие частицы отделяются от древесной щепы, для формирования отдельной фракции, при этом щепа различного размера и более мелкие частицы сортируются отдельно друг от друга при проходе по различным траекториям, устанавливаемым с помощью импульсного воздействия, причем указанное устройство содержит подающий механизм, предназначенный для подачи древесной щепы на наклонную несущую поверхность так, что щепа скользит по указанной несущей поверхности над прорезью, проходящей поперек нее, причем указанная прорезь выполнена так, что под действием непрерывного потока газа создается импульсное воздействие через нее, направленное на щепу или на мелкие частицы, находящиеся на одной линии с прорезью.

Устройство вышеописанного типа известно из финского полезного образца Заявителя №3899. Такое устройство предназначено для разделения различных фракций потока основной массы древесной щепы (объемом сотни кубических метров в час) в соответствии с толщиной щепы. Одновременно оно также позволяет отделять более плотные материалы, такие как обрезки, недопустимые части неправильной формы, а также мелкие частицы. Разделение такого типа требуется при обработке исходного сырья для производства пульпы.

В устройстве этого типа на плоскость щепы, определяемую ее шириной и длиной, воздействуют динамическим давлением газа (на практике атмосферным давлением) в течение заданного короткого периода времени, так что обеспечивается постоянное воздействие на единицу площади. В результате импульсного воздействия происходит отклонение скорости щепы, которое можно выразить следующим образом: сила = давление х площадь или F=рА, импульс = сила х время воздействия или i=Ft и отклонение скорости = импульс/масса или dv=I/m=>dv=pAt/m. Поскольку масса щепы зависит от объема, который зависит от толщины и площади и, с другой стороны, импульс зависит от площади, результат не зависит от ширины и длины щепы, то есть отклонение скорости будет зависеть от толщины, поскольку плотность материала постоянна, так, что степень отклонения скорости обратно пропорциональна отношению толщины. При таком отклонении скорости отдельная щепа будет проходить на различные расстояния при различной толщине в течение времени их перемещения в продольном или поперечном направлении с одинаковой скоростью на одинаковое расстояние.

Использование импульсного воздействия или эффекта на требуемую поверхность щепы требует, чтобы щепа была направлена таким образом, чтобы указанная поверхность была перпендикулярна направлению приложения динамического давления. Установка заданного времени воздействия требует, чтобы отдельная щепа перемещалась с одинаковой скоростью через место приложения давления с заданным размером.

Щепа скользит по наклонной плоскости на заданное расстояние в течение времени, достаточного, чтобы отдельная щепа самостоятельно приняла требуемое положение и приобрела заданную скорость. При такой скорости щепа проходит мимо узкой прорези, и воздух, поступающий через нее, прикладывает свое динамическое давление, обеспечивая импульсный эффект или воздействие. Щепа, таким образом, свободно пролетает в воздушном пространстве, имея общий компонент скорости, направленный вниз и, в соответствии с вышеприведенными вычислениями, скорость, зависящую от толщины, направленную горизонтально, благодаря чему отдельная щепа с различной толщиной пролетает на разное расстояние от места импульсного воздействия: более тонкая щепа улетает дальше.

Скорость включений в виде обрезков большей плотности (например, стальные частицы, имеют приблизительно в десять раз большую плотность, чем плотность твердого вещества древесины), отклоняется незначительно и то же самое относится к частицам с неправильной формой из-за их аэродинамических свойств. Таким образом, такие частицы могут быть отделены от потока щепы с использованием этого же способа. Соответственно, мелкие частицы пыли получают наибольшее отклонение скорости из-за того, что их размер по толщине очень невелик. Следовательно, происходит эффективное отделение пыли, с формированием отдельного ее потока.

Разделенный поток щепы сортируется по различным фракциям благодаря установке в соответствующих местах разделительных стенок. Положение разделительных стенок регулируется для изменения содержания щепы во фракциях, в соответствии с необходимостью. Это также позволяет осуществить процесс повторной сортировки требуемой фракции с использованием того же способа.

По сравнению с другими устройствами, известными в данной области техники, устройство такого типа требует меньших объемов технического обслуживания из-за того, что в нем используется значительно меньшее количество подвижных частей. Механическая прочность устройства также улучшена, благодаря меньшей степени усталостного напряжения, в особенности благодаря тому, что не требуется использовать возвратно-поступательное или гироскопическое движение. Что касается возможностей регулировки, устройство сконструировано так, что требуемые регулировки осуществляются легче и быстрее, чем в известных устройствах.

Поток газа, который выходит через прорезь, проходящую поперек несущей поверхности, функционирующей как скользящая поверхность для древесной щепы, и который прикладывает импульсное воздействие на обрабатываемую щепу и мелкие частицы, одновременно создает всасывающий эффект. Указанный поток газа захватывает в непосредственной близости к нему значительное количество воздуха, создавая, таким образом, в камере обработки древесной щепы поток, который оказывает отрицательное воздействие на траекторию щепы и, следовательно, на работу всего устройства.

Для решения этой проблемы компоновка устройства, в соответствии с настоящим изобретением, выполнена таким образом, что устройство в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что вдоль потока газа, обеспечивающего импульсное воздействие и выходящего из прорези, установлена пластина перегородки/направления для всасывающего эффекта, создаваемого потоком газа, которая одновременно составляет разделительную стенку для отделения мелких частиц, так, что из них формируется отдельная фракция.

Пластина перегородки/направления выполнена с возможностью установки ниже или выше потока газа, выходящего через прорезь, или как выше, так и ниже его. Таким образом, в последнем случае используются две пластины перегородки/направления.

Благодаря использованию пластины перегородки/направления всасывающий эффект не воздействует на траекторию движения щепы и, таким образом, не влияет на работу устройства.

На практике мелкие частицы, которые имеют меньший размер, чем ширина прорези, создающей импульсное воздействие, получают такое значительное импульсное воздействие, что такие частицы не могут пройти через поток, генерируемый импульсным воздействием, и принудительно транспортируются указанным потоком, и создаваемым им потоком воздуха в результате всасывающего эффекта. Таким образом, более мелкие частицы могут непосредственно направляться для сбора в виде отдельной фракции. Следовательно, в предпочтительной компоновке край пластины перегородки/направления, удаленный от прорези, создающей импульсное воздействие, выполнен в виде накопителя для мелких частиц.

Для устранения в требуемой степени воздействия всасывания потока устройство выполнено так, что край пластины перегородки/направления расположен ближе всего к прорези так, что внешний край потока газа, выходящего через прорезь, сталкивается с краем пластины. Кроме того, компоновка пластины перегородки/направления выполнена таким образом, что ее нижняя сторона имеет такие размеры и/или она сама расположена таким образом, что щепа, проходящая по траектории, отклоняемой из-за всасывающего эффекта, не сталкивается с ней, так, что она не оказывает отрицательное воздействие на работу устройства.

Изобретение более подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

На фиг.1 показано схематично, в разрезе, устройство в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 показано с увеличением устройство по фиг.1 в области прорези сопла.

На фиг.1 схематично показано устройство, предназначенное для сортировки древесной щепы 1 на отдельные фракции. Мелкие частицы 13, возможно содержащиеся в древесной щепе 1, отсортировываются для формирования отдельной фракции, и отдельная щепа 11, 12 разделяется по их толщине на щепу 11 с избыточной толщиной (отбрасывается) и на принимаемую щепу 12 (принимается).

Устройство содержит подающий механизм 6, предназначенный для подачи древесной щепы 1 на наклонную несущую поверхность 2, по существу, в виде одиночного слоя. Отдельная щепа 11,12 ложится естественным путем на несущую поверхность 2 так, что она обращена к ней наибольшей своей стороной, то есть в случае древесной щепы, на ее продольную/поперечную поверхность.

Несущая поверхность 2 выполнена в виде твердой, плоской и долговечной поверхности и представляет собой круто наклоненную скользящую поверхность для сортируемой древесной щепы 1.

Древесная щепа 1, поступающая из подающего механизма 6, вначале скользит по наклонной несущей поверхности 2 и затем проходит через прорезь 3, расположенную поперек несущей поверхности, причем указанная прорезь выполнена так, что через нее осуществляется импульсное воздействие 4, направленное от указанной несущей поверхности 2 и прикладываемое к одной или более отдельной щепе 11, 12 или к мелким частицам 13, которые находятся на линии прорези. Импульсное действие осуществляется с помощью потока 4 газа, предпочтительно потока воздуха. Импульсное воздействие 4 может быть направлено перпендикулярно несущей поверхности 2, а также под наклонным углом по отношению к несущей поверхности 2.

Поток воздуха создается вентилятором 7. Для обеспечения равномерности импульсного воздействия 4 между вентилятором 7 и прорезью 3 установлена камера 8 сопла.

Щепа 11, 12 с различной толщиной и, возможно, мелкие частицы 13 отделяются друг от друга и проходят по различным траекториям, определяемым импульсным воздействием потока 4 газа на сортируемые частицы.

Мелкие частицы 13, которые имеют меньшие размеры, чем ширина прорези 3, приобретают максимальное отклонение скорости и, таким образом, отклоняются под действием пластины 14 перегородки/направления, формируя отдельную фракцию, которая собирается в желоб или накопитель 15.

Отдельная щепа 11, 12, которая, по существу, имеет больший размер, чем ширина прорези 3 и, таким образом, больший вес, чем указанные мелкие частицы 13, приобретает, по существу, меньшее отклонение скорости, чем мелкие частицы 13, когда они находятся на линии прорези 3. Импульс, создаваемый давлением, отклоняет отдельную щепу 11, 12 так, что они пролетают по различным траекториям, определяемым толщиной щепы, и поток щепы разделяется на отдельные фракции с помощью разделительной стенки 5. В среднем, щепа 12 с минимальной толщиной пролетает поверх разделительной стенки 5 и далее направляется на разгрузочный шнек 10. Соответственно, щепа, имеющая, в среднем, максимальную толщину, пролетает на более короткое расстояние и падает в подающий механизм 6', установленный между разделительной стенкой 5 и прорезью 3.

В представленном примере щепа 11, имеющая, в среднем, максимальную толщину, поступающая в подающий механизм 6', повторно обрабатывается в нижнем втором устройстве, благодаря чему ее фракция (в среднем, самая легкая фракция) направляется поверх разделительной стенки 5' далее на разгрузочный шнек 10, и другая фракция (в среднем самая тяжелая фракция) падает в желоб, установленный между разделительной стенкой 5' и прорезью 3 и в котором установлен разгрузочный шнек 9.

Обработка древесной щепы 1 полностью проходит в пылезащищенной камере 17 обработки, отвод воздуха, из которой осуществляется через отверстие, обозначенное позицией 34.

Как лучше всего показано на фиг.2, вдоль потока 4 газа, который создает импульсное воздействие и который выходит через прорезь 3, установлена пластина 14 перегородки/направления всасывающего эффекта, создаваемого потоком 4 газа. Пластина 14 перегородки/направления выполнена так, что она проходит по всей ширине несущей поверхности 2. Благодаря пластине 14 перегородки/направления в камере 17 обработки древесной щепы не образуются потоки, которые могли бы отрицательно повлиять на траектории щепы 11, 12 и, таким образом, на работу всего устройства.

Пластина 14 перегородки/направления может быть расположена ниже потока 4 газа, выходящего из прорези 3, как показано на фиг.2, или, в случае необходимости, также может быть установлена выше нее или одновременно как ниже, так и выше нее. В последнем случае потребуется использовать две расположенные на некотором расстоянии друг от друга пластины 14 (не показаны).

Пластина 14 перегородки/направления всасывающего эффекта, создаваемого потоком 4 газа, одновременно выполняет функцию разделительной стенки для отделения мелких частиц 13 так, что из них формируется отдельная фракция.

Внешний край потока 4 газа, выходящего через прорезь 3, сталкивается с краем пластины 14 перегородки/направления, который расположен ближе всего к прорези 3.

Пластина 14 прорези/направления с нижней стороны имеет такие размеры и/или расположена таким образом, что щепа 11, 12, проходящая по траектории, отклоняемой под импульсным воздействием, не сталкивается с ней.

Край пластины 14 перегородки/направления, расположенный дальше всего от прорези 3, выполнен в виде накопителя или желоба 15 для мелких частиц, как показано на примере, представленном на фиг.2, из которого мелкие частицы с помощью известных элементов могут выгружаться за пределы устройства для дальнейшей обработки, если это необходимо.