Способ электрического разделения зерновой смеси

Способ электрического разделения зерновой смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: предпосевная обработка семян и очистка семян от трудноотделимых сорных примесей. Сущность изобретенияпод питателем 1 расположен узел разделения зерновой смеси на фракции с коронирующими электродами 3 и осадительными электродами 5. К электродам 3 подключен трансформатор для пропускания по ним тока для нагрева Под узлом разделения размещены приемники I-III продуктов разделения. Сепаратор выполнен в виде двух установленных друг под другом секций . Коронирующий электрод 3 верхней секции выполнен в виде проволочных игл Коронирующий электрод 3 нижней секции выполнен в виде закрепленных на основе из нихромовой ленты игл. Семенной материал поступает в верхнюю секцию сепаратора. Нагрев коронирующих электродов обеспечивает стабилизацию разделения смеси и исключает влияние влажности. В нижней секции семена разделяются по электрофизическим свойствам с одновременной тепловой обработкой. Работа сепаратора не зависит от условий окружающей среды 3 ил.

СОКЭЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 03 С 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

О»

Ъ (21) 4837526/03 (22) 27.04,90 (46) 23.11,92. Бюл. ¹ 43 (71) Кустанайский сельскохозяйственный институт (72) Н.С. Козлов и П.С. Княгинина (54) ЗЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЕПАРАТОР (57) Использование: предпосевная обработка семян и очистка семян от трудноотделимых сорных примесей. Сущность изобретения; под питателем 1 расположен узел разделения зерновой смеси на фракции с коронирующими электродами 3 и осадительными электродами 5. К электродам 3 подключен трансформатор для пропускания по ним тока для нагрева. Под узлом разде. Ы 1776440 Al ления размещены приемники I-ill продуктов разделения. Сепаратор выполнен в виде двух установленных друг под другом секций. Коронирующий электрод 3 верхней секции выполнен в виде проволочных игл.

Коронирующий электрод 3 нижней секции выполнен в виде закрепленных на основе из нихромовой ленты игл. Семенной материал поступает в верхнюю секцию сепаратора.

Нагрев коронирующих электродов обеспечивает стабилизацию разделения смеси и исключает влияние влажности. В нижней секции семена разделяются по электрофизическим свойствам.с одновременной тепловой обработкой. Работа сепаратора не зависит от условий окружающей среды. 3 ил.

1776440

15

40

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности для предпосевной обработки семян, включающей очистку от трудноотделимых сорных примесей, щуплых, травмированных и дробленных зерен и тепловую обработку семян, и может быть использовано в горной, химической, медицинской промышленности при разделении зернистых сыпучих материалов по электрофизическим и оптическим свойствам, Известны способы и устройства для их осуществления, использующие разделение зерновой смеси по электрофизическим и оптическим свойствам.

Известно устройство, раскрывающее разделение (сепарацию) по электрофизическим и оптическим свойствам.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность разделения семян и требование двух источников. инфракрасного (ИК) излучения. источника коронного оазряда с отдельным устройством (сепаратором).

В данном устройстве вначале происходит нагрев зерновой смеси, а затем их зарядка в поле коронного разряда и разделение, причем нагрев и зарядка зерновой смеси производятся на осадительном электроде. Последнее снижает равномерность нагрева зерновой смеси и потерю тепла через осадительный электрод.

Целью изобретения является повышение эффективности работы сепаратора с использованием электрофизических и оптических свойств зерновой смеси.

Цель достигается тем. что сепаратор выполнен из двух секций, установленных друг над другом, при этом коронирующие электроды верхней секции выполнены в виде проволочных игл, а коронирующий электрод нижней секции выполнен в виде игл, закрепленных на основе в виде нихромовой ленты.

Сепаратор работает следующим образом.

Семенной материал, предварительно подработанный на воздушно-решетных сепараторах и триерах. из бункера (фиг.1) поступает на вибролоток (1), затем питателем (2) подается в камеры верхней секции, Верхняя секция разделяется на две камеры ко1зонирующим электродом (3). Питатель (2) обеспечивает регулирование места подачи семенного материала от коронирующего электрода. Расстояние между коронирующим и осадительным (5) электродами регулируется как вверху, так и внизу (как показано на фиг.1 нижней секции). Щуплое, дробленное и травмированное зерно отклоняется полем коронного разряда в сторону сетчатого осадительного электрода, проникает через сетки в коробчатый осадительный электрод, образуя III фракцию, На задней стенке коробчатых осадительных электродов находится по два электромагнитных кулачковых встряхивателя (4), которые периодически включаются с помощью программного реле времени. Пыль, сконденсированная влага воздуха и семян, окислы азота и озон, возникающие в процессе обработки семян, удаляются двумя вентиляторами, находящимися в верхней секции сепаратора. Механическая прочность и надежность коронирующего электрода вер хней секции, при нагреве коронирующей проволоки, обеспечивается закреплением, путем прошивки проволоки на основе типа стеклоткани.

С целью концентрации тепловой и электрической энергии нихромовая проволока изгибается в форме иглы (фиг,2), Данная форма коронирующего элемента позволяет снизить затраты энергии на нагревание коронирующего электрода. По стеклотканевой ленте (8) прошиваются проволоки (7), расположенные на расстоянии 100...120 мм друг от друга. Это расстояние исключает запирание тока короны, Две ленты, изготовленные таким образом, сшиваются между собой, образуя токонесущую конструкцию коронирующего электрода верхней секции, Закрепленный на изоляторах коронирующий электрод разделяет верхнюю секцию сепаратора на две камеры, Напряжение короны подается от высоковольтного трансформатора с выпрямителем, напряжение накала коронирующих проволок от другого трансформатора. Нагрев коронирующих проволок обеспечивает стабилизацию разделения зерновой смеси по электрофизическим свойствам и исключает влияние влажности среды, Как источник тепла, нагретая нихромовая проволока не обеспечивает выделение тепла, необходимого для тепловой предпосевной обработки семян. Нагретая проволока передает тепло в окружающее пространство конвекцией и излучением.

При предпосевной обработке семян, включающей электросепарацию и тепловую обработку, уравнение теплового баланса может быть представлено выражением:

0,24! р — (1 - а (ср - t>)g - Q„=

S

%1C1(C2C - т1С) + ГП2С2(12п Т1п), (1) где I — ток нагрева коронирующей проволоки;

p — удельное сопротивление п роволоки:

1776440

1 — длина проволоки;

S — сечение проволоки; а- температурный коэффициент сопротивления проволоки;

t2, t1 — конечная и начальная температура проволоки;

Т вЂ” время протекания тока накала по проволоке;

О» — потери тепла на корону; п11 — масса семян при тепловой обработке;

С1 — удельная теплоемкость семян;

1гс, t1C — конечная и начальная тЕмпЕРатура семян; глг — масса пародисперсной среды межэлектродного промежутка;

Сг — удельная теплоемкасть пародисперсной среды.

Левая часть выражения (1) определяет количество тепла, выделяемого нагретой коронирующей проволокой в окружающее пространство. При отсутствии напряжения короны Q» =О, теплообмен между нагретой проволокой и средой будет конвективным и лучистым. При подаче напряжения короны превышающее напряжение зажигания в

1,5...2 раза, ионный ветер охлаждает коронирующую проволоку и теплообмен будет только канвективным. Увеличение тока накала проволоки, за счет увеличения напряжения, ведет к увеличению энергоемкости процесса и сни>кению надежности работы коронирующего электрода. Нагрев коронирующей проволоки стабилизирует параметры поля коронного разряда, но не обеспечивает выделение тепла, достаточного для тепловой обработки семян. Увеличение сечения проволоки ведет к запиранию тока короны, Пример. Для системы коронирующих электродов провод — плоскость с нихромовой проволокой диаметром 0,25 мм и длиной 1 м, межэлектраднам расстоянии 100 см, температуре воздуха 20 С, относительной вла>кности воздуха 757, давлении 760 мм рт.ст., температуре нагрева проволоки

700 С и напряжении короны 30 кВ за время

1 сек., количество тепла, передаваемое в окружающее 1ространство, составляет 36,6

Дж. Это во много раз меньше требуемого количества тепла для тепловой предпосевной обработки семян, Нагретая коронирующая проволока является источником ионного тока, а не источником тепла.

Из верхней секции семенной материал через отсекатели (б) и питатели поступает в нижнюю секцию сепаратора. В нижней секции происходит разделение зерновой смеси по электрофизическим свойствам с одновременной тепловой обработкой, Если

30

40 жающей среды.

55 коронирующий элемент электрода верхней секции не обладал достаточной теплаемкостью для прогрева межэлектродного промежутка и семян, согласно формуле (1). то коронирующий элемент электрода нижней секции имеет достаточную теплоемкость, компенсируя тепло- и массоперенос генератора ионов. Нагретый коронирующий электрод должен иметь тепловой баланс:

0,24 игр — (1 — а(тг — t; ) )Т > > Q» (2) По сечению и конструкции, теплоемкости, условию (2) отвечает, нап ример, нихромовая лента (9) (фиг.3), имеющая выштамповки коронирующих игл (10). Нихрамавая лента с выштампованными иглами накручивается по винтовой линии на жароцрочну а керамическую трубу (11). При такой конструкции коронирующего электрода, тепловая лучистая энергия концентрируется в местах наибольшего переходного сопротивления нихромовой ленты. Выштампованная игла является источником ионов, а узкая полоса нихрамовой ленты — источником тепловых лучей. Керамические трубы с коронирующими иглами закрепляются с помощью стержней на раме электрода с чередованием правой и левой выштамповками, т,е. с иглами на правую и левую стороны камеры нижней секции сепаратора. Напряжения накала итака короны подаются от отдельных трансформаторов, аналсгично верхней секции.

Применение падобнсго сепаратора повышает эффективность разделения зерновой смеси, обеспечивая использование электаафизических и оптических свойств с одновременной тепловой обработкой. Рабата сепаратора не зависит от условий окруФормула изобретения

Электрический сепаратор, включа ощий питатель, распалах<енный пад ним узел разделения зеанавой смеси на фракции с коронирующими и асадительными электродами, трансформатордля пропускания по коронирующему электроду электрического тока для нагрева и приемники продуктов разделения,отличающийся тем,что,сцелью повышения эффективности в рабате сепаратора при разделении зерновой смеси. сепаратор выполнен в виде двух секций, установленных одна пад другой, при этом коронирующие электроды верхней секции выполнены в виде проволочных игл, а коронирующий электрод нижней секции выполнен в виде игл, закрепленных на основе в виде нихрамавай ленты, 1776440

Составитель А. Беляков

Редактор А. Полионова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н. Кешеля

Заказ 4088 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 10