CN102151657B - 射流吸入颗粒物料风力分选器 - Google Patents

Abstract

一种射流吸入颗粒物料分选器，该分选器是一渐缩管，包括喉管（5）、渐缩管入风口（6）、喷嘴（7）和物料出口（8）；通过改变进入分选器的空气流速产生负压，物料从进料口上的喉管吸入管道内，调节风量大小，使颗粒将轻物料从较重物料中分离出来。本发明实现了带压工作流体从射流吸附进料器入口进入到喷射腔内形成高速喷射流体，高速流体产生压降使得待加入固体颗粒物质从吸入口吸入并进入到工作流体内，实现分选。本发明可应用于固体颗粒物的风选，还能应用于水处理加药系统中，取代传统的泵前投药系统和水射投药系统。

Description

射流吸入颗粒物料风力分选器

技术领域

本发明涉及一种射流吸入颗粒物料分选器，属物料风力分选技术领域。

背景技术

风力分选是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度大小进行分离。现有的风力分选系统是由风机、流量计、管路和安装在管路上的给料斗等组成。由于管道上的正压作用，使物料很难送入到分离管路中去。

通常为了解决这个难题，一是在给料斗中安装螺旋给料器，实现动力强制进料。二是将风机换成引风机置于管路的尾端，实现负压给料。但两者都有缺点。前者需要安装动力系统，且对进料斗密封性要求高；后者引风机产生的真空度有限，不同颗粒的固体废物需要安装不同的引风机，使用起来非常受制约。

公开号2456852公开的是一种颗粒分选机，主要由机壳、原灰进灰管、导流板、导流板调节装置、蜗壳组成，只能单一对物料进行分选。公告号2772639公开的是一种塑料风力分选机，它包括有袋式除尘器、变频风机、送料机和输送管路，它还包括有曲折风选机和分离沉降室，所述变频风机的送风口与曲折风选机的下端相连接，曲折风选机的出风口与分离沉降室的入风端相连，分离沉降室的出风端经过袋式除尘器与变频风机的进风端相连接；所述曲折风选机的下部设有物料入口。

发明内容

本发明的目的是，为了解决颗粒物料分选存在的缺陷，设计制造出一种新型颗粒物料分选器。

本发明的技术方案是，本发明的射流吸入颗粒物料风力分选器是一渐缩管，包括喉管5、渐缩管入风口6、喷嘴7和物料出口8；通过改变进入分选器的空气流速产生负压，物料从进料口上的喉管吸入管道内，调节风量大小，使颗粒将轻物料从较重物料中分离出来。

本发明风力分选器使用时采用风机加压，在压力管道上经流量计调节风量至物质槽，在风管进物质槽的入口处设置一个射流吸入颗粒物料风力分选器，破碎后的物料从射流吸入颗粒物料风力分选器上的喉管进入，高速流体产生压降使得加入固体颗粒物质进入到工作流体内，实现分选。

本发明的射流吸入颗粒物料风力分选器计算方法确定如下(见附图1)。

(1)设计参数：风量Q＝65m³/h＝18000cm³/s；管径D₂＝40mm＝4cm；射流角度θ＝20°；局部阻力系数流速

(2)由能量方程

将上述参数代入得

$\frac{v_1^2}{2g}+\frac{p_1}{r}=\frac{v_2^2}{2g}+\frac{p_2}{r}+0.31\frac{v_1^2}{2g}-0.31\frac{v_2^2}{2g}$

即 $0.69\frac{v_1^2}{2g}=0.69\frac{v_2^2}{2g}+\frac{p_2}{r}-\frac{p_1}{r}$ .................................①

上式中以20℃时空气的容重γ＝1.205kgf/m³计，式中各项均以“空气度高度m”计。现以p₂＝1个大气压＝10000kgf/m²，则

设喉管(即进料口)处有1％负压，则p₁＝0.99p₂，即

将上式代入①整理得：

$0.69\frac{{v_1}^2}{2g}=0.69\frac{{v_2}^2}{2g}+\frac{p_2}{\mathrm{\γ}}-\frac{p_1}{\mathrm{\γ}}=0.69\×\frac{{14.3}^2}{19.6}+8298.76-8215.76=90.7$

流速 $v_1=\sqrt{\frac{90.7\×19.6}{0.69}}=50.758m/s,$ 喷嘴口直径 $D_1=\sqrt{\frac{{41.3\×4}^2}{50.758}}=2.1\mathrm{cm}.$

由喷嘴口直径D₁、管径D₂和射流角度θ，经过计算可得L为5.34cm。

本发明实现了带压工作流体(动力)从射流吸附进料器入口进入到喷射腔内形成高速喷射流体。高速流体产生压降使得待加入固体颗粒物质从吸入口吸入并进入到工作流体内。由此形成的混合气(液)通过扩散段到达混合器出口，流速减慢压力回升(但低于进口压力)，即可形成负压吸入固体颗粒。

射流吸入颗粒物料风力分选器中的负压大小可根据需要进行设计，喉管、喷嘴直径的大小也可根据固体颗粒的大小进行设计，以保证固体颗粒顺利通过喷嘴进行有效混合。本发明风力分选器设计喷嘴直径为D1为3mm～8mm、管径D2为25mm～50mm、管道长L为30mm～135mm，真空度为1％～30％，在风量达5m³/h～90m³/h时，可对直径为5mm以下的颗粒进行分选。一般的规律是风量越大，设计的L就越短，D₁就越大，适用于粗颗粒物料之间的分离。反之，风量越小，设计的L就越长，D₁就越小，适用于细颗粒物料之间的分离。

本发明与现有技术比较的有益效果是，本发明实现了带压工作流体从射流吸附进料器入口进入到喷射腔内形成高速喷射流体，高速流体产生压降使得待加入固体颗粒物质从吸入口吸入并进入到工作流体内，实现分选。由于减少了动力系统，具有显著的节能降耗效果。

本发明可应用于固体颗粒物的风选，还能应用于水处理加药系统中，取代传统的泵前投药系统和水射投药系统。

附图说明

图1为射流吸入颗粒物料风力分选器水力计算原理图；

图2为射流吸入颗粒物料风力分选器原理图；

图3固体废物处理风力分选工艺流程图；

图中图号为：1是喷射角度；2是断面流速v₁；；3是断面流速v₂；4是加料斗；5是喉管；6是渐缩管入风口；7是喷嘴；8是物料出口；9是SSR-50三叶罗茨鼓风机；10是流量计；11是射流吸入颗粒物料风力分选器；12是重物质槽；13是中物质槽；14是轻物质槽；15是出风口；16是出料口；D₁是喷嘴直径；D₂是管直径；L为管道长度。

具体实施方式

本发明具体实施方式为破碎后的废旧印刷线路板进行摇床分选，如图3所示为固体废物处理风力分选工艺流程图，图中9是SSR-50三叶罗茨鼓风机；10是流量计；11是射流吸入颗粒物料风力分选器；12是重物质槽；13是中物质槽；14是轻物质槽；15是出风口；16是出料口。

将破碎后的废旧印刷线路板进行摇床分选，再将摇床分选的中间产物送入射流吸入颗粒物料风力分选器进行分选，风力分选器喷嘴口直径为2.1cm，管径为4cm，管长为5.34cm。

根据筛分分析，该批中间产物的粒级在1～0.5mm范围内，主要由塑料、Al、SiO₂和少量的Cu等物质组成。启动风机，调节风量为65m³/h，将该批入选物料送入射流吸入颗粒物料风力分选器进行分选。由于Cu、Al、SiO₂和塑料彼此之间存在显著的密度差，在相同的初始加速度下，各物质的运动轨迹不一样，铜主要富集在重物质槽12中，Al、SiO₂主要富集在中间物质槽13中，塑料主要富集在轻物质槽14中，达到了分选的目的。

Claims (1)

1.一种射流吸入颗粒物料分选器，其特征在于，所述分选器是一渐缩管，包括喉管(5)、渐缩管入风口(6)、喷嘴(7)和物料出口(8)；通过改变进入分选器的空气流速产生负压，物料从进料口上的喉管吸入管道内，调节风量大小，使颗粒将轻物料从较重物料中分离出来；

所述分选器喷嘴直径为D1为3mm～8mm、管径D2为25mm～50mm、管道长L为30mm～135mm，真空度为1％～30％，在风量达5m³/h～90m³/h时，可对直径为5mm以下的颗粒进行分选。

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