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一种去除粒料中杂质的方法及其装置

文献发布时间:2023-06-19 11:17:41


一种去除粒料中杂质的方法及其装置

技术领域

本发明涉及杂质去除技术领域,尤其是一种去除粒料中杂质的方法及其装置。

背景技术

颗粒状物料中存在较多杂质,这些杂质以粉尘、毛絮、微粒、丝带等形式存在于颗粒状物料中,会给后续的生产工序带来不良影响,为去除这些杂质,目前一般采用水洗法、机械振动法等,但这些方法都存在分离效率低、分离精度差、投资成本高和装置体积大等缺点,难以快速有效的去除杂质。

发明内容

本发明的目的是提供一种去除粒料中杂质的方法及其装置,以解决现有技术难以快速有效的去除杂质的问题。

为达到上述目的,本发明提出一种去除粒料中杂质的方法,其包括:采用低频声波气体导波模式、高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式中至少一种模式,使声波传递至待去杂粒料上,以减弱所述待去杂粒料中粒料和杂质之间的结合力,同时采用气流强化所述杂质和所述粒料的分离;其中:所述低频声波气体导波模式为低频声波以气体作为导波介质传递;所述高频声波气体导波模式为高频声波以气体作为导波介质传递;所述高频声波固体导波模式为高频声波以固体作为导波介质传递。

如上所述的去除粒料中杂质的方法,其中,所述采用低频声波气体导波模式、高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式中至少一种模式,使声波传递至待去杂粒料上,包括:采用低频声波气体导波模式、高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式中至少两种模式,使声波传递至待去杂粒料上。

如上所述的去除粒料中杂质的方法,其中,所述低频声波气体导波模式中低频声波的频率为一种频率或多种频率组合;所述高频声波气体导波模式中高频声波的频率为一种频率或多种频率组合;所述高频声波固体导波模式中高频声波的频率为一种频率或多种频率组合。

如上所述的去除粒料中杂质的方法,其中,所述低频声波气体导波模式中低频声波的波形为一种波形或多种波形组合;所述高频声波气体导波模式中高频声波的波形为一种波形或多种波形组合;所述高频声波固体导波模式中高频声波的波形为一种波形或多种波形组合。

如上所述的去除粒料中杂质的方法,其中,所述低频声波气体导波模式中低频声波的振幅为一种振幅或多种振幅组合;所述高频声波气体导波模式中高频声波的振幅为一种振幅或多种振幅组合;所述高频声波固体导波模式中高频声波的振幅为一种振幅或多种振幅组合。

如上所述的去除粒料中杂质的方法,其中,所述低频声波的频率为1Hz~350Hz,所述高频声波的频率为6kHz~40kHz。

如上所述的去除粒料中杂质的方法,其中,所述采用低频声波气体导波模式、高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式中至少一种模式,使声波传递至待去杂粒料上,包括:在待去杂粒料流动的状态下,采用低频声波气体导波模式、高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式中至少一种模式,使声波传递至所述待去杂粒料上。

本发明还提供一种去除粒料中杂质的装置,其为上述的去除粒料中杂质的方法中使用的装置,所述装置包括具有分离腔的外壳和用于向所述分离腔内引入气流的送风机或/和引出气流的引风机,所述装置还包括低频声波发生装置、第一高频声波发生装置和高频声波固体导波组件中的至少一者,所述低频声波发生装置的工作模式为所述低频声波气体导波模式,所述第一高频声波发生装置的工作模式为所述高频声波气体导波模式,所述高频声波固体导波组件的工作模式为所述高频声波固体导波模式,所述高频声波固体导波组件包括相连接的第二高频声波发生装置和固体导波介质。

如上所述的去除粒料中杂质的装置,其中,所述外壳上设有分别与所述分离腔连通的粒料入口和粒料出口,所述分离腔内设有引导所述待去杂粒料在所述分离腔内呈分散状流动的引流装置,所述引流装置设于所述粒料入口和所述粒料出口之间。

如上所述的去除粒料中杂质的装置,其中,所述引流装置的至少部分作为所述固体导波介质与所述第二高频声波发生装置连接。

如上所述的去除粒料中杂质的装置,其中,所述装置还包括设于所述粒料入口处的布料器,所述布料器将所述待去杂粒料散布于所述引流装置上。

如上所述的去除粒料中杂质的装置,其中,所述布料器作为所述固体导波介质与所述第二高频声波发生装置连接。

本发明的去除粒料中杂质的方法及其装置的特点和优点是:

本发明利用声波的声能对粒料和附着在其表面的杂质起到声致疲劳作用,能弱化甚至去除粒料和杂质之间的结合力,使两者之间产生缝隙或脱离,使附着状的杂质转变为分散状的杂质,并配合风力气流,将分散状的杂质从粒料吹离,实现粒料与杂质的高效分离,使粒料得以深度净化,本发明与现有技术相比,能快速有效的去除粒料中的杂质,尤其是附着状的杂质,采用本发明的方法去除粒料中的杂质,分离效率高,分离精度高,投资成本低。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中:

图1是本发明一实施例的去除粒料中杂质的装置的平面结构示意图;

图2是本发明一实施例的的去除粒料中杂质的装置的立体结构示意图;

图3是图2中第一种滑板的俯视图;

图4是图3中滑板的侧视图;

图5是图3中A处的局部放大图;

图6是第二种滑板的主视图;

图7是图6中滑板的俯视图;

图8是第三种滑板的主视图;

图9是图8中滑板的俯视图;

图10是第四种滑板的主视图;

图11是图10中滑板的俯视图;

图12是第五种滑板的主视图;

图13是图12中滑板的俯视图;

图14是第六种滑板的主视图;

图15是图14中滑板的俯视图;

图16是第七种滑板的主视图;

图17是图16中滑板的俯视图;

图18是第八种滑板的主视图;

图19是图18中滑板的俯视图;

图20是第一种布料方式的示意图;

图21是第二种布料方式的示意图;

图22是图21的俯视图;

图23是第三种布料方式的示意图;

图24是图23的俯视图;

图25是第四种布料方式的示意图;

图26是第五种布料方式的示意图;

图27是图26的俯视图;

图28是第六种布料方式的示意图;

图29是第七种布料方式的示意图;

图30是第八种布料方式的示意图;

图31是第九种布料方式的示意图;

图32是图31的俯视图;

图33是第十种布料方式的示意图;

图34是图33的俯视图。

主要元件标号说明:

1、外壳;11、分离腔;12、粒料入口;13、粒料出口;

14、进气口;15、出气口;

2、低频声波发生装置;21、低频声波发生器;22、低频声波转换器;

3、第一高频声波发生装置;31、第一高频声波发生器;

32、第一高频声波转换器;4、第二高频声波发生装置;

41、第二高频声波发生器;42、第二高频声波转换器;

5、布料器;51、进料器;6、滑板;61、第一滑板;

611、竖直板;612、倾斜板;613、通孔;62、第二滑板;

7、流化板;8、阀门;

O、布料基准线;K1、待去杂粒料;K2、洁净粒料;Q、气流。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中,形容词性或副词性修饰语“上”和“下”、“顶”和“底”、“内”和“外”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考,且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。另外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量,由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中,除非另有说明,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,可以是可拆卸连接,可以是直接连接,可以是通过中间媒介间接连接,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

为便于描述,本文将颗粒状物料称为“粒料”,将吸附有杂质的粒料称为“待去杂粒料”。

粒料中的杂质主要以分散状和附着状两种形态存在于粒料中,附着状的杂质因电磁力、液桥力、范德华力等结合力依附(吸附)在粒料表面,是粒料洁净的难点,也是关键点。现有技术通常采用水洗法、机械振动法等去除粒料中的杂质,但这些方法都存在分离效率低、分离精度差、投资成本高和装置体积大等缺点,难以快速有效的去除杂质,尤其难以去除附着状的杂质。

实施方式一

为解决现有技术的上述问题,本发明提供一种去除粒料中杂质的方法,包括:采用低频声波气体导波模式、高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式中至少一种模式,使声波的声能传递至待去杂粒料上,以减弱待去杂粒料中粒料和杂质之间的结合力,比如电磁力、液桥力、范德华力等结合力,与此同时,采用气流强化杂质和粒料的分离,比如向待去杂粒料吹风,以将杂质吹离粒料,从而使粒料和杂质彻底分离开;其中:低频声波气体导波模式为低频声波以空气作为导波介质传递,高频声波气体导波模式为高频声波以空气作为导波介质传递,高频声波固体导波模式为高频声波以固体作为导波介质传递,本发明中低频声波的频率为1Hz~350Hz,优选10Hz~350Hz,高频声波的频率为6kHz~40kHz,例如为9kHz、12kHz。

本发明利用声波的声能对粒料和附着在其表面的杂质起到声致疲劳作用,能弱化甚至去除粒料和杂质之间的结合力,使两者之间产生缝隙或脱离,使附着状的杂质转变为分散状的杂质,并配合风力气流,将分散状的杂质从粒料吹离,实现粒料与杂质的高效分离,使粒料得以深度净化。本发明与现有技术相比,能快速有效的去除粒料中的杂质,尤其是附着状的杂质。采用本发明的方法去除粒料中的杂质,分离效率高,分离精度高,投资成本低。

本发明的方法在实施时,可以使用三种模式中的任意一种模式,也可以同时使用三种模式中任意两种模式,还可以同时使用三种模式。比如,只采用低频声波气体导波模式,或只采用高频声波气体导波模式,或同时采用低频声波气体导波模式和高频声波气体导波模式,或同时采用低频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式,或同时采用高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式,或同时采用低频声波气体导波模式、高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式。

低频声波气体导波模式对待去杂粒料的作用机理为:该模式的低频声波能对粒料表面的杂质与粒料之间的结合力起到声致疲劳作用,声波的强度称为声波能流密度,声波的强度与声波振幅的平方成正比,在一定声波能流密度的低频声波作用下,可极大地削弱粒料上杂质与粒料之间的结合力,甚至使结合力趋近于零,使粒料与杂质在空间上产生缝隙或分离,使附着状的杂质转变为分散状的杂质。

高频声波气体导波模式对待去杂粒料的作用机理为:该模式的高频声波不仅具有低频声波的上述效能,还具有较强的穿透力,可极大地削弱粒料与杂质间的结合力,使粒料与杂质在空间上产生缝隙或分离,使附着状的杂质转变为分散状的杂质。

低频声波气体导波模式和高频声波气体导波模式结合,对待去杂粒料的作用机理为:在低频声波的基础上施加高频声波,对粒料与杂质间结合力的消除作用加强,引入的高频声波可进一步弱化结合力,使粒料与其表面杂质间产生缝隙并使缝隙增大,从而增强分离洁净的效果。

高频声波固体导波模式对待去杂粒料的作用机理为:高频声波的波能传递给固体导波介质,使固体导波介质随高频声波波动,高频声波借助固体导波介质直接作用于与其接触的待去杂粒料上,从而对流经该固体导波介质的待去杂粒料的粒料与杂质间的结合力产生疲劳效应,使二者间的结合力得以削弱或去除,使附着在粒料表面的杂质与粒料间产生缝隙或分离,使附着状的杂质转变为分散状的杂质。

在一实施例中,采用低频声波气体导波模式、高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式中至少两种模式,使声波传递至待去杂粒料上,以进一步增强去除杂质的效果。例如,同时采用低频声波气体导波模式、高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式中的任意两种模式,或同时采用这三种模式。

发明人研究发现,声波的频率、振幅和波形也影响了削弱粒料与杂质间结合力的效果,因此本发明在实施时,可以根据实际需要,确定每一种模式中声波的频率、振幅和波形。

在一实施例中,低频声波气体导波模式中低频声波的频率为一种频率或多种频率组合;高频声波气体导波模式中高频声波的频率为一种频率或多种频率组合;高频声波固体导波模式中高频声波的频率为一种频率或多种频率组合。也就是在每一种模式中,可以采用一种频率的声波,也可以同时采用多种不同频率的声波。对于高频声波而言,其频率越高,对粒料的振动穿透能力越强。

以低频声波气体导波模式为例,可以采用一种频率的低频声波,也可以同时采用多种不同频率的低频声波。当同时使用两种模式或三种模式时,可以同时采用多种不同频率的高频声波和多种不同频率的低频声波。当使用高、低不同频段的声波组合方法时,不同频段的声波可根据物料的特性以一种为主,另一种为辅,也可是两种声波都是主要的。

在去杂质过程中,声波的频率可以是定频的,也可以是可调频的,甚至是扫频的(频率自动变换),频率可以是手动控制的,也可以是自动调节的。

在一实施例中,低频声波气体导波模式中低频声波的振幅为一种振幅或多种振幅组合;高频声波气体导波模式中高频声波的振幅为一种振幅或多种振幅组合;高频声波固体导波模式中高频声波的振幅为一种振幅或多种振幅组合。各模式中声波的振幅以设备外1米远处的噪音小于或等于85分贝为宜(或满足当地环保要求),在满足此条件的情况下,声波的频率越高,减弱粒料和杂质之间结合力的效果越好。

在一实施例中,低频声波气体导波模式中低频声波的波形为一种波形或多种波形组合,高频声波气体导波模式中高频声波的波形为一种波形或多种波形组合,高频声波固体导波模式中高频声波的波形为一种波形或多种波形组合。可供选择的波形包括正弦波、三角波、方波和脉冲波,在实施时可以同时采用多种波形。

以高频声波气体导波模式为例,可以采用一种波形的高频声波,也可以同时采用多种不同波形的高频声波。当同时使用两种模式或三种模式时,可以同时采用多种不同波形的高频声波和多种不同波形的低频声波。

根据粒料杂质分离洁净程度的要求,当分离洁净程度要求较高时,可以将三种模式组合在一起使用,并将振幅调到噪声控制的极限,且采用低频声波的较低频率(例如1Hz~20Hz)、高频声波的较高频率(例如30kHz~40kHz),尽可能采用单频正弦波;而当分离洁净程度要求较低时,可以根据成本或其他因素降低要求,采用以其中一种模式或两种模式为主导、或波形与模式及振幅的有机结合的各种组合方式;在分离洁净程度要求极高的情况下,还可以在高频声波固体导波模式基础上,增加低频声波固体导波模式的声化作用,进一步发挥、挖潜声波的功效。

在一实施例中,在待去杂粒料流动的状态下,采用低频声波气体导波模式、高频声波气体导波模式和高频声波固体导波模式中至少一种模式,使声波传递至待去杂粒料上。比如,设置供待去杂粒料流经的腔室,向该腔室内引入声波,由于待去杂粒料处于流动状态,而非静态堆积,因此能进一步提高去除杂质的效果,还利于风力气流将杂质吹走。

在一实施例中,高频声波固体导波模式中的固体导波介质为薄膜、金属板或塑料板,当然还可以是其它各种适用于相应工况的固态物质及形式,使用时,可以同时采用多种固体导波介质。例如固体导波介质为滑板、分布器或/和流化板等。

本发明中,粒料一般为粒径在0.8mm~20mm之间的颗粒状固态物料,其外形可以是球形、长圆形、方形、圆柱形、水滴形或其他不规则形状。杂质一般为夹杂于粒料中的粉尘、绒毛、丝带、碎屑、水珠、薄片、碎片、灰尘、液滴等,粉尘、灰尘、碎屑一般是指粒径小于500μm的微粒,杂质的材质可以与粒料相同,也可以与粒料不同,杂质可以是颗粒、丝带或者绒毛,杂质可以是固体微粒,也可以是液体液滴。

实施方式二

如图1所示,本发明还提供一种去除粒料中杂质的装置,其为实施方式一的去除粒料中杂质的方法使用的装置,该装置包括内部具有分离腔11的外壳1,还包括低频声波发生装置2、第一高频声波发生装置3和高频声波固体导波组件中的至少一者,以及用于向分离腔11内引入气流Q的送风机或/和引出气流Q的引风机。

其中低频声波发生装置的工作模式为实施方式一所述的低频声波气体导波模式,第一高频声波发生装置的工作模式为实施方式一所述的高频声波气体导波模式,高频声波固体导波组件的工作模式为实施方式一所述的高频声波固体导波模式,低频声波发生装置2发出的低频声波和第一高频声波发生装置3发出的高频声波能以分离腔11内的气体作为导波介质,传递至分离腔11内的待去杂粒料上,高频声波固体导波组件包括相连接的第二高频声波发生装置4和固体导波介质,固体导波介质需要设置在分离腔11内且位于待去杂粒料K1的必经之路上,第二高频声波发生装置4发出的高频声波以固体导波介质作为导波介质,传递至分离腔11内的待去杂粒料K1上,作用于待去杂粒料K1的声波能减弱粒料和杂质之间的结合力,风机产生的气流Q能将杂质吹离粒料,从而使杂质和粒料彻底分离,得到洁净粒料K2。

本发明中低频声波发生装置2发出的低频声波的频率为1Hz~350Hz,例如10Hz~350Hz,第一高频声波发生装置3和第二高频声波发生装置4发出的高频声波的频率为6kHz~40kHz,例如为9kHz、12kHz。

本发明的装置在使用时,可以只开启低频声波发生装置2、第一高频声波发生装置3和高频声波固体导波组件中的一者,以使用一种模式的声波,也可以同时开启任意两者,以同时使用任意两种模式的声波,还可以同时开启三者,以同时使用三种模式的声波。

本发明中低频声波发生装置2、第一高频声波发生装置3和高频声波固体导波组件对待去杂粒料的作用机理,与实施方式一中三种模式对待去杂粒料的作用机理相同,故不赘述。

在一实施例中,如图1所示,低频声波发生装置2包括低频声波发生器21和低频声波转换器22(或称为低频声波换能器),低频声波转换器22用于接收来自于低频声波发生器21的声波信号并将其转化为低频声波,低频声波发生器21产生的低频声波信号,可以是利用电磁振荡产生,也可是靠压缩空气、机械振动、压电材料等方法产生。

当利用电磁振荡产生低频声波信号时,低频声波发生器21和低频声波转换器22电连接。当利用压缩空气产生低频声波信号时,低频声波发生器21和低频声波转换器22通过管道连接。

本实施例可以是一个低频声波发生器21连接一个低频声波转换器22,也可以是一个低频声波发生器21连接多个低频声波转换器22,还可以是一个能发出低频声波和高频声波的声波发生器带一个或多个转换器等多种多样的模式。低频声波发生器21和低频声波转换器22可以是兼具声波发生和声波转换功能的同一个集成式装置,也可以是分别具有声波发生和声波转换功能的两个装置。

在一实施例中,如图1所示,第一高频声波发生装置3包括第一高频声波发生器31和第一高频声波转换器32,第二高频声波发生装置4包括第二高频声波发生器41和第二高频声波转换器42,第一高频声波发生器31和第一高频声波转换器32电连接,第二高频声波发生器41和第二高频声波转换器42电连接,高频声波转换器用于接收来自于高频声波发生器的声波信号并将其转化为高频声波,高频声波发生器产生的高频声波信号,可以是利用电磁振荡产生,也可是靠压缩空气、机械振动、压电材料等方法产生。第二高频声波发生装置4的第二高频声波转换器42与固体导波介质通过机械连接方式连接,第二高频声波转换器42的声波传递到固体导波介质上,使固体导波介质产生机械振动,该机械振动进而传递到待去杂粒料K1上。例如,低频声波转换器22和第一高频声波转换器32均为喇叭,第二高频声波转换器42为电磁振荡器或气动振动器。

本实施例可以是一个高频声波发生器连接一个高频声波转换器,也可以是一个高频声波发生器连接多个高频声波转换器,还可以是一个能发出低频声波和高频声波的声波发生器连接一个或多个转换器等多种多样的模式。高频声波发生器和高频声波转换器可以是兼具声波发生和声波转换功能的同一个集成式装置,也可以是分别具有声波发生和声波转换功能的两个装置。

本发明中低频声波发生装置2、第一高频声波发生装置3和第二高频声波发生装置4可以设置在外壳1外部,也可以设置在分离腔11内,当然还可以是部分设置在外壳1外部、另一部分设置在分离腔11内,比如声波发生器设置在设置在外壳1外部,声波转换器设置在分离腔11内,以使分离腔11内充满以气体为导波介质的低频声波和高频声波。

本发明中低频声波发生装置2、第一高频声波发生装置3和第二高频声波发生装置4发出的声波的频率可以是定频的,也可以是可调频的,还可以是扫频的(即频率自动变换),可以动手改变频率,也可以自动调节频率。声波发生器的振幅可以是可调幅的,也可以是定幅。

本发明中,低频声波发生装置2的低频声波发生器21和低频声波转换器22可以是电式的也可以是气式的,可以是一体的也可以是分体的;第一高频声波发生装置3的第一高频声波发生器31和第一高频声波转换器32可以是电式的也可以是气式的,可以是一体的也可以是分体的;第二高频声波发生装置4的第二高频声波发生器41和第二高频声波转换器42可以是电式的也可以是气式的,可以是一体的也可以是分体的。

在一实施例中,外壳1上设有分别与分离腔11连通的粒料入口12和粒料出口13,分离腔11内设有引导待去杂粒料K1在分离腔11内流动的引流装置,引流装置设于粒料入口12和粒料出口13之间,待去杂粒料K1从粒料入口12进入分离腔11内,在引流装置的引流作用下,待去杂粒料K1在分离腔11内呈分散状而非堆积状流动,以提高声波和气流对待去杂粒料K1的作用效果,去除杂质后,洁净粒料K2从粒料出口13离开分离腔11。

关于引流装置,至少有以下几种实施例:

在一实施例中,如图2所示,引流装置包括引导待去杂粒料K1滑落的滑板6。

在另一实施例中,引流装置包括引导待去杂粒料K1滑落的流化板7。

在又一实施例中,引流装置包括引导待去杂粒料K1滑落的滑板6和流化板7,且流化板7位于滑板6下方。

在第一种可行的技术方案中,滑板6是由两个对称设置的第一滑板61和第二滑板62连接构成的倒V形结构,即第一滑板61和第二滑板62呈倾斜状态,二者的上端连接且下端相间隔,粒料入口12、滑板6和粒料出口13由上至下依次对应设置,粒料入口12朝向滑板6的上端,以使待去杂粒料K1能够落到滑板6的上端,待去杂粒料K1从滑板6的上端分为两部分,分别沿着第一滑板61和第二滑板62朝下滑落。

工作过程为:待去杂粒料K1由粒料入口12进入分离腔11内并落在滑板6的上端,然后分为两部分分别沿着第一滑板61和第二滑板62朝下滑落,与此同时,来自于低频声波发生装置2、第一高频声波发生装置3和高频声波固体导波组件中至少一者的声波作用于待去杂粒料K1上,使粒料和杂质之间的结合力减弱甚至消除,与此同时,风机产生的气流Q吹向待去杂粒料,风力气流将杂质从粒料吹离,洁净粒料K1从粒料出口13落出,风力气流携带固体杂质从分离腔11排出,实现杂质和粒料的彻底分离。

本方案通过设置第一滑板61和第二滑板62,既能引导待去杂粒料在分离腔11内朝下滑落,又能延长待去杂粒料在分离腔11内部停留的时间,从而进一步提高去除杂质的效果。

本方案中,如图2所示,引流装置还包括两个流化板7,流化板7上密布有过气孔,两个流化板7分别位于第一滑板61下方和第二滑板62下方,并分别朝向第一滑板61和第二滑板62,两个流化板7由上至下朝彼此靠近的方向倾斜,粒料出口13位于两个流化板7的下端之间,因此,待去杂粒料K1先沿着第一滑板61和第二滑板62朝下滑落,再落到两个流化板7上,然后沿着两个流化板7滑落到粒料出口13,洁净粒料K2从粒料出口13落出。

本实施例中,滑板6和流化板7中的至少一者作为固体导波介质与第二高频声波发生装置4连接,因此,滑板6和/或流化板7除了引导粒料滑落外,还起到将声波传递至待去杂粒料的作用。另外,流化板7还作为收料装置,使洁净的粒料汇聚。

其中,第一滑板61的整体形状可以是平板(如图2所示),也可以是内凹的弧形板(如图6、图7、图14、图15所示),还可以是外凸的弧形板(如图10、图11所示),第二滑板62的整体形状可以是平板(如图2所示),也可以是内凹的弧形板(如图6、图7、图14、图15所示),还可以是外凸的弧形板(如图10、图11所示)。

进一步,如图2、图3、图4所示,第一滑板61和第二滑板62的结构相同,均为阶梯板结构,以第一滑板61为例进行介绍,第一滑板61由交替设置的多个竖直板611和多个倾斜板612依次连接构成,倾斜板612与竖直板611之间的夹角大于90°且小于180°,其中的竖直板611使待去杂粒料K1快速降落,对待去杂粒料K1起到流动加速作用,待去杂粒料K1降落到倾斜板612时产生振动,有助于杂质和粒料的分离,倾斜板612引导待去杂粒料K1向下滑落。

更进一步,如图5所示,竖直板611上密布有通孔613,通孔613供气流通过。

在第二种可行的技术方案中,滑板6大致为C形板(如图20、图21所示),滑板6的两端固定在外壳1的侧壁上。

本方案中,滑板6的结构可以与第一种方案中第一滑板61和第二滑板62的结构相同,为阶梯板结构。

本方案中,引流装置可以进一步包括一流化板7(如图20、图21所示),流化板7位于滑板6的下方,用于承接从滑板6落下的粒料。

在第三种可行的技术方案中,滑板6大致为圆锥形的锥形筒(如图8、图9、图12、图13、图16、图17所示),该锥形筒的母线为内凹的弧线(如图8、图9、图16、图17所示)或外凸的弧线(如图12、图13所示)。

本方案中,滑板6的结构可以与第一种方案中第一滑板61和第二滑板62的结构相同,为阶梯板结构。

本方案中,引流装置可以进一步包括两个流化板7,两个流化板7位于滑板6的下方,用于承接从滑板6落下的粒料。

在第四种可行的技术方案中,滑板6大致为S形板(如图18、图19所示),类似于弯曲的滑梯。

本方案中,滑板6的结构可以与第一种方案中第一滑板61和第二滑板62的结构相同,为阶梯板结构。

本方案中,引流装置可以进一步包括一流化板7,流化板7位于滑板6的下方,用于承接从滑板6落下的粒料。在第五种可行的技术方案中,滑板6为半球形板,待去杂粒料沿着半球形板的球形面滑落。

在第六种可行的技术方案中,滑板6为半椭圆球形板,待去杂粒料沿着半椭圆球形板的椭圆面滑落。

但本发明并不以此为限,在其它实施例中,引流装置还可以包括加速板、筛板、筛网、通风板、布料器、吹管、喷射管、离心装置、下料孔和旋流器中的一者或多者组合,只要能使待去杂粒料散开,避免堆积即可。

在一实施例中,如图2所示,粒料入口12处设有布料器5,布料器5将待去杂粒料K1散布于引流装置上,以使待去杂粒料K1呈分散状分布于引流装置上,使分布的方式(如均匀性、滞留性等)可调。

关于布料方式,定义一布料基准线O,可以在布料基准线O的单侧布料(如图20、图21所示),也可以在布料基准线O的两侧布料(如图23、图24所示),还可以在布料基准线O周围方向上布料(如图25、图26、图28所示)。

关于布料器5,至少有以下几种实施例:

在第一种具体实施例中,粒料入口12、布料器5、引流装置和粒料出口13均设于布料基准线O的一侧,布料基准线O位于外壳1的侧壁上,布料器5为一直筒(图未示出)、斜板(如图29所示)、或者布料器5为由上至下朝远离布料基准线O方向倾斜的一倾斜壳体(如图21、图22所示),在图21和图22的示例中,倾斜壳体的横截面为矩形。本实施例的布料方式为单侧布料,适合与前述第二种技术方案的引流装置或第四种技术方案的引流装置组合使用。

本实施例中,引流装置可以包括滑板6(如图20、图21所示),也可以不包括滑板6(如图29所示),可以包括流化板7(如图20、图21、图29),也可以不包括流化板7。

在第二种具体实施例中,如图23至图27所示,布料基准线O是外壳1的中心线,布料基准线O是引流装置的对称轴,本实施例的布料方式为在布料基准线O的两侧或周围方向上布料,适合与前述第一种技术方案的引流装置或第三种技术方案的引流装置组合使用。

在本实施例的第一种可行的技术方案中,如图23、图24所示,布料器5包括两个进料器51,两个进料器51分别位于布料基准线O的相对两侧,进料器51的横截面为矩形,在靠近引流装置的方向上,两个进料器51朝彼此远离的方向倾斜,两个进料器51的下方出口为矩形的缝隙,待去杂粒料K1从两个进料筒51流出,落到引流装置上。本方案的布料方式可称为多缝隙布料方式。

本方案中,引流装置可以包括滑板6(如图23所示),也可以不包括滑板6(如图31、图32所示),可以包括流化板7(如图23、图31),也可以不包括流化板7。

在本实施例的第二种可行的技术方案中,如图25所示,布料器5为一锥形筒,布料基准线O为锥形筒的中心轴线,在靠近引流装置的方向上,锥形筒的主体的直径渐缩,而锥形筒的出口的直径渐扩,当然也可以是锥形筒整体由上至下渐扩(如图30所示),待去杂粒料K1从锥形筒内流过,再落到引流装置上。本方案的布料方式可称为锥形布料方式。

本方案中,引流装置可以包括滑板6(如图25所示),也可以不包括滑板6(如图30所示),可以包括流化板7(如图25、图30),也可以不包括流化板7。

在本实施例的第三种可行的技术方案中,如图26、图27所示,布料器5由两个内外间隔套设的同心锥筒构成,布料基准线O为两个锥筒的中心轴线,在靠近引流装置的方向上,两个锥筒的直径渐扩,两个锥筒之间的的缝隙为环形缝隙,待去杂粒料K1从两个锥筒之间的环形缝隙流过,再落到引流装置上。本方案的布料方式可称为环形布料方式。

本方案中,引流装置可以包括滑板6(如图26所示),也可以不包括滑板6(如图33、图34所示),可以包括流化板7(如图26、图33),也可以不包括流化板7。

在本实施例的上述三种技术方案中,粒料入口12均位于引流装置上方,亦即布料器5位于引流装置上方,前文提到的“靠近引流装置的方向”也就是由上至下的方向。

在上述几种实施例中,当未设置滑板6时,可以将第二高频声波转换器42设于布料器5上(如图29至图34所示)。

但本发明并不以此为限,还可以将第二高频声波发生装置连接于分离腔11内其他与颗粒接触的固体物质上。

在第三种具体实施例中,如图28所示,布料基准线O是外壳1的中心线,引流装置包括滑板6,布料基准线O是滑板6的对称轴,粒料入口12位于滑板6下方,且位于布料基准线O的一侧,布料器5为弯管,弯管由粒料入口12朝靠近布料基准线O的斜上方延伸,延伸至滑板6的底部中心后,再沿着布料基准线O朝上穿过滑板6并延伸至滑板6的顶部,待去杂粒料K1在弯管内朝上流动,冲出弯管后落到滑板6的顶部,再沿着滑板6朝下滑落。本实施例的布料方式可称为淘洗布料方式。本实施例中,滑板6可以是锥形筒、半球形板或半椭球形板;引流装置可以不包括流化板7,而是依靠外壳1下部倒圆锥形的内壁引导粒料滑落到粒料出口13。

在一实施例中,粒料出口13处还设有用于使洁净粒料K2聚集的收料装置,以使洁净粒料K2汇聚后从粒料出口13流出。例如收料装置为漏斗状的结构。

在一实施例中,外壳1上设有分别与分离腔11连通的进气口14和出气口15,进气口14和/或出气口15处设有风机,即在进气口14处设置送风机/鼓风机,和/或在出气口15处设置引风机,气流能携带杂质从出气口15排出。

进一步,如图1所示,粒料入口12、粒料出口13、进气口14和出气口15处均设有阀门8,以便于操作和控制。

本发明的方法和装置利用声波不同频段的特性,将低频声波与高频声波有机结合、将气体导波与固体导波有机结合,用以减弱甚至去除粒料与附着其表面的杂质间的结合力,使两者产生缝隙或分离效果,并借助所配风力气流使消除了结合力的颗粒及杂质进一步分离并分别送至下游,实现颗粒料与杂质的高效分离,达到深度洁净颗粒料的目的。

本发明解决了粒料洁净的难点和关键点,即,将因电磁力、液桥力、范德华力等结合力而附着在颗粒表面的附着状杂质转变为分散状杂质,从而将附着状杂质有效地分离出去,使粒料的洁净效率产生质的飞跃,测试表明在其他工况相同的情况下,采用本发明可使粒料洁净值平均提高10PPM以上,本发明的投资成本低、安全可靠、环保、运行稳定、且易于实现,对技术落后、洁净效率低的设备易于改造升级,投资较小,效果显著。

本发明的方法和装置可以与其他去除粒料与杂质结合力或分离的方法组合,比如与电磁场的、离子风的、筛板的、流化床的、撞击板的、淘洗器的、喷吹的、静电的、机械的、筛网的等去除杂质的方法或装置组合。

本发明的方法和装置实现了粒料与杂质的分离,换个角度说,也实现了收集粉或微粒等类型的杂质,也就相当于剔除粉或微粒中的较大颗粒。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是,本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用,本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用,因此,本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

相关技术
  • 一种去除粒料中杂质的方法及其装置
  • 一种用于中药材原料中杂质快速去除装置
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06120112871979