CN103085195B - 废塑料碎片的旋流分选清洗装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废塑料碎片的旋流分选清洗装置，包括：锥形罐、进水管、泥沙隔离网、顶部进料口、顶部出料管和侧壁出料管；锥形罐整体成倒锥形，底部设有排沙口；仅让泥沙和杂质通过的泥沙隔离网位于锥形罐内，形状上宽下窄、上端开口；进水管沿着切线方向接入锥形罐的侧壁并伸入泥沙隔离网内；顶部进料口位于锥形罐的顶部；顶部出料管位于锥形罐的顶部；侧壁出料管沿着锥形罐的切线方向接锥形罐的侧壁且伸入泥沙隔离网内。涉及废塑料碎片的旋流分选清洗方法。具有结构简单，有效提高加工效率，实现操作过程的自动化和连续化，可同步实现废塑料碎片的分选和清洗的优点，属于废塑料的回收和清洗技术。

Description

废塑料碎片的旋流分选清洗装置和方法
技术领域
本发明涉及废塑料的回收和清洗技术，具体的说，涉及一种废塑料碎片的旋流分选清洗装置和方法。
背景技术
随着塑料制品消费量的不断增大，废塑料也不断增多。这些废塑料若处理不得当，势必会破坏环境，破坏生态平衡，最终威胁人类的生存。
现有的废塑料主要通过如下方式处理：废塑料回收后，先进行分类，破碎成碎片，清洗干净，再将碎片熔融，制成新的塑料原料颗粒和成品，实现再生利用。
现有设备中，不存在塑料旋流分选清洗装置。
一般分选塑料都采用浮选分选的方式，这种方法效率低下，成本高昂。对密度大于水的废塑料碎片目前通常使用卤盐溶液作为流体介质进行浮选清洗，用毕的流体介质难以处理，排放后给环境带来污染。
对废塑料碎片的泥沙和杂质的清洗处理主要通过人工或机械的方式进行。对于密度大于水的废塑料碎片的清洗，一种方法是需要用卤化物的水溶液以增加流体介质的密度，才能实现浮选清洗；一种方法是在洗涤槽（器）底部设置搅动装置在水下清洗，难以分离废塑料碎片、泥沙和杂质。
因此，需要引入专门的分选清洗装置，实现密度大于流体介质的废塑料碎片、密度小于流体介质的废塑料碎片、泥沙和杂质三类物质的自动分选，同时对废塑料碎片进行清洗，实现操作过程的自动化和连续化，有效提高加工效率。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种结构简单、可连续化生产、高效实现废塑料碎片的分选和清洗的废塑料碎片的旋流分选清洗装置和方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
废塑料碎片的旋流分选清洗装置，其特征在于：包括：锥形罐、进水管、泥沙隔离网、顶部进料口、顶部出料管和侧壁出料管；锥形罐整体成倒锥形，底部设有排沙口；仅让泥沙和杂质通过的泥沙隔离网位于锥形罐内，形状上宽下窄、上端开口；进水管沿着切线方向接入锥形罐的侧壁并伸入泥沙隔离网内；顶部进料口位于锥形罐的顶部；顶部出料管位于锥形罐的顶部；侧壁出料管沿着锥形罐的切线方向接锥形罐的侧壁且伸入泥沙隔离网内。采用这种结构后，实现密度大于流体介质的废塑料碎片、密度小于流体介质的废塑料碎片、泥沙和杂质三类物质的自动分选，同时对废塑料碎片进行清洗，实现操作过程的自动化和连续化，有效提高加工效率。泥沙隔离网的上端边缘与锥形罐的内壁之间留有小间隙，从上往下，泥沙隔离网的外壁和锥形罐的内壁之间的间隙可逐渐增大。
废塑料碎片的旋流分选清洗装置还包括圆柱形的外壳；锥形罐位于外壳内，锥形罐的顶部固定于外壳的圆形的顶部。采用这种结构后，外壳对锥形罐进行有效保护，外形美观，也便于旋流分选清洗装置的放置。
泥沙隔离网是倒锥形的；锥形罐的内壁设有螺旋形凹槽，螺旋形凹槽的边缘紧贴泥沙隔离网的外壁。采用这种结构后，螺旋形凹槽紧贴泥沙隔离网的外壁，减缓了流体介质在泥沙隔离网外的流动速率，以便泥沙和杂质可沿着螺旋形凹槽受重力作用下滑至锥形罐的底部，便于泥沙和杂质的收集和分离。
锥形罐包括位于下端的倒锥形的锥形部分和位于上端的圆筒形部分；进水管位于锥形部分，侧壁出料管位于圆筒形部分。采用这种结构后，倒锥形便于将流体介质旋流并同时向上推挤，直至废塑料碎片推挤至圆筒形部分的侧壁出料管随流体介质排出。
进水管有多条，相互平行设置。采用这种结构后，采用多条进水管的结构与一条进水管的结构相比，可最大限度加强流体介质进入锥形罐的冲力，从而加强旋流效果，消除“死角”。
顶部出料管沿着锥形罐的轴线方向设置，顶部出料管的下端伸入至圆筒形部分。采用这种结构后，便于密度小于流体介质的废塑料碎片的排出。
泥沙隔离网的内壁起伏不平。采用这种结构后，加强泥沙隔离网的内壁和废塑料碎片之间的摩擦，将紧贴在废塑料碎片上的泥沙和杂质清理出来，提升废塑料碎片的清洗效果。
使用废塑料碎片的旋流分选清洗装置的废塑料碎片的旋流分选清洗方法，待处理的混合有密度大小不一的废塑料碎片、泥沙和杂质的物料从顶部进料口进入锥形罐和泥沙隔离网内；应用于清洗的流体介质从进水管沿着切线方向进入泥沙隔离网内，在泥沙隔离网内形成高速旋流；物料随流体介质高速旋流，产生离心力，其中，密度大的废塑料碎片在转动过程中形成较大的离心力，高速抛向泥沙隔离网的内壁且随流体介质沿锥形而上升，从侧壁出料管排出；密度小的废塑料碎片形成的离心力较小，在密度大的废塑料碎片的挤压下向锥形罐的中心聚拢，从而进入顶部出料管排出锥形罐；泥沙和杂质穿过泥沙隔离网，进入泥沙隔离网和锥形罐之间的空间，沿着锥形罐的内壁受重力的作用而滑落，从排沙口排出。采用这种方法后，通过旋流的方式分离大小密度的两种废塑料碎片；通过旋流加隔离的方式分离泥沙和杂质。同时，泥沙隔离网除了具有泥沙和杂质的隔离功能外，锥形罐的内壁与泥沙隔离网之间设有螺旋形凹槽，有效减缓泥沙隔离网外流体介质的流动速度，便于泥沙和杂质的沉积。
泥沙隔离网的内壁起伏，与废塑料碎片相互摩擦，分离出粘附在废塑料碎片表面的泥沙和杂质。采用这种方法后，加强泥沙隔离网的内壁和废塑料碎片之间的摩擦，将紧贴在废塑料碎片上的泥沙和杂质清理出来，提升废塑料碎片的清洗效果。
流体介质从侧壁出料管排出后，进入脱水机与废塑料碎片分离后，经水循环系统从进水管再次进入锥形罐，实现循环利用。采用这种方法后，有效节约流体介质用量。
总的说来，本发明具有如下优点：结构简单，有效提高加工效率，实现操作过程的自动化和连续化，可同步实现废塑料碎片的分选和清洗。
附图说明
图1是废塑料碎片的旋流分选清洗装置的立面图。
图2是废塑料碎片的旋流分选清洗装置的俯视图。
图3是图2的半剖视图。
其中，1为锥形罐、2为进水管，3为泥沙隔离网，4为侧壁出料管，5为顶部出料管，6为顶部进料口，7为外壳，11为圆筒形部分，12为锥形部分，13为螺旋形凹槽，14为排沙口。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
图1至图3所示的废塑料碎片的旋流分选清洗装置，包括锥形罐1、进水管2、泥沙隔离网3、侧壁出料管4、顶部出料管5、顶部进料口6和外壳7。
锥形罐1包括位于下方的倒锥形的锥形部分12和位于上方的圆筒形部分11。锥形罐1的整个内壁设有一条螺旋形凹槽13，便于泥沙和杂质沿着其滑落到锥形罐1的底部排出。底部设有排沙口14，接螺旋提升机，进行泥沙和杂质的连续排放，并保证流体介质不会从排沙口14流出。
进水管2接锥形罐1的侧壁，并伸入泥沙隔离网3的内侧，具体的说，位置与锥形部分12的侧壁相应。进水管2有多条（本实施例为四条），相互平行设置；进水管2位于锥形罐的切线方向，使流体介质从进水管2进入锥形罐1时，可形成较大的冲力，提升锥形罐1内流体介质旋流效果。
泥沙隔离网3呈倒锥形，形状与锥形罐1相应，安装于锥形罐1中，与锥形罐1的内壁之间留有小的间隙。锥形罐内壁的螺旋形凹槽13的两侧紧贴泥沙隔离网3的外壁，从而减缓泥沙隔离网3外的水流速度，便于泥沙和杂质的沉积。泥沙隔离网3可以是经线编排网、纬线编排网、网格网或具有波浪形表面的网，只要满足网孔尺寸合适，既能阻挡废塑料碎片向外抛出，也能允许泥沙和杂质通过即可。泥沙隔离网的内壁起伏不平，加大泥沙隔离网和废塑料碎片之间的摩擦，这种起伏不平，可由泥沙隔离网自身的纹理形成，也可在泥沙隔离网内设置凸点和/或凸纹所形成。经线编排网，指的是泥沙隔离网由若干条纬线排列的网线围成框架，其余网线均以经线（竖向）方式排列。纬线编排网，指的是泥沙隔离网若干条经线排列的网线围成框架，其余网线均以纬线（圈状）方式排列。网格网，指的是网线纵横交织形成的网。具有波浪形表面的网，指的是网线编排后未被压平，经线叠置在纬线之上或纬线叠置在经线之上，叠置部位使得网的表面凹凸起伏，形成波浪。
侧壁出料管4接锥形罐1中圆筒形部分11的侧壁，即靠近锥形罐1的上端。侧壁出料管4在水平面上的投影位于锥形罐1的切线方向，便于其沿着切线方向抛出。侧壁出料管4从锥形罐1引出，侧壁出料管的出口高于锥形罐的顶部，以保持锥形罐体内的液面高度。流体介质从侧壁出料管4流出，流动的流体介质进一步推动密度大于流体介质的废塑料碎片的排出。
顶部出料管5安装在锥形罐1的顶部，从上方插入至锥形罐1的圆筒形部分11。顶部出料管5沿着竖直方向设置，与锥形罐1的轴线重合，即位于锥形罐1的顶部中心位置，便于密度小于流体介质的废塑料碎片的排出。
顶部进料口6位于锥形罐1的顶部，并与泥沙隔离网3的内部相通，用于物料的投入。
外壳7为圆筒形，分为圆筒形的侧壁和圆形的底板，锥形罐1从外壳7的上方装入外壳7中。外壳7的设置，可美化设备整体的外观，保护内部结构，同时便于设备的放置和安装。
废塑料碎片的旋流分选清洗方法，物料混合有密度大小不一的废塑料碎片、、泥沙和杂质。物料从顶部进料口投入锥形罐内，流体介质从进水管沿着切线方向进入泥沙隔离网内，在泥沙隔离网内形成高速旋流；物料随流体介质高速旋流，产生离心力，密度大的废塑料碎片在转动过程中形成较大的离心力，由于有泥沙隔离网的阻挡，密度大的废塑料碎片高速抛向锥形罐的内壁且随流体介质循锥形而上升，最终从侧壁出料管排出锥形罐；密度小的废塑料碎片形成的离心力较小，在密度大的废塑料碎片的挤压下向锥形罐的中心聚拢，从而进入顶部出料管排出锥形罐；泥沙和杂质穿过泥沙隔离网，进入泥沙隔离网和锥形罐之间的空间；由于螺旋形凹槽的两侧紧贴泥沙隔离网的内壁，泥沙隔离网外的水流速度减缓，便于泥沙和杂质的沉积，泥沙和杂质沿着锥形罐的内壁受重力的作用滑落，从排沙口排出；在侧壁出料管和进水管之间安装流体介质循环系统，使得流体介质重复利用，节约用量。
上述过程中，泥沙隔离网的内壁起伏，与废塑料碎片相互摩擦，分离出粘附在废塑料碎片表面的泥沙和杂质。
除了本实施例提及的方式外，螺旋形凹槽可设置两条、三条甚至更多。进水管的数量也可设置为四条以外的其他数量。这边变换方式均在本发明的保护范围内。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.废塑料碎片的旋流分选清洗装置，其特征在于：包括：锥形罐、进水管、泥沙隔离网、顶部进料口、顶部出料管和侧壁出料管；锥形罐整体成倒锥形，底部设有排沙口；仅让泥沙和杂质通过的泥沙隔离网位于锥形罐内，形状上宽下窄、上端开口；进水管沿着切线方向接入锥形罐的侧壁并伸入泥沙隔离网内；顶部进料口位于锥形罐的顶部；顶部出料管位于锥形罐的顶部；侧壁出料管沿着锥形罐的切线方向接锥形罐的侧壁且伸入泥沙隔离网内。
2.按照权利要求1所述的废塑料碎片的旋流分选清洗装置，其特征在于：它还包括圆柱形的外壳；锥形罐位于外壳内，锥形罐的顶部固定于外壳的圆形的顶部。
3.按照权利要求1所述的废塑料碎片的旋流分选清洗装置，其特征在于：所述泥沙隔离网是倒锥形的；锥形罐的内壁设有螺旋形凹槽，螺旋形凹槽的边缘紧贴泥沙隔离网的外壁。
4.按照权利要求1所述的废塑料碎片的旋流分选清洗装置，其特征在于：所述锥形罐包括位于下端的倒锥形的锥形部分和位于上端的圆筒形部分；进水管位于锥形部分，侧壁出料管位于圆筒形部分。
5.按照权利要求4所述的废塑料碎片的旋流分选清洗装置，其特征在于：所述进水管有多条，相互平行设置。
6.按照权利要求4所述的废塑料碎片的旋流分选清洗装置，其特征在于：所述顶部出料管沿着锥形罐的轴线方向设置，顶部出料管的下端伸入至圆筒形部分。
7.按照权利要求1所述的废塑料碎片的旋流分选清洗装置，其特征在于：所述泥沙隔离网的内壁起伏不平。
8.使用权利要求1至7中任一项所述废塑料碎片的旋流分选清洗装置的废塑料碎片的旋流分选清洗方法，其特征在于：待处理的物料混合有密度大于流体介质的废塑料碎片、密度小于流体介质的废塑料碎片、泥沙和杂质，物料从顶部进料口进入锥形罐和泥沙隔离网内；应用于清洗的流体介质从进水管沿着切线方向进入泥沙隔离网内，在泥沙隔离网内形成高速旋流；物料随流体介质高速旋流，产生离心力，其中，密度大于流体介质的废塑料碎片在转动过程中形成较大的离心力，高速抛向泥沙隔离网的内壁且随流体介质沿锥形而上升，从侧壁出料管排出；密度小于流体介质的废塑料碎片形成的离心力较小，在密度大于流体介质的废塑料碎片的挤压下向锥形罐的中心聚拢，从而进入顶部出料管排出锥形罐；泥沙和杂质穿过泥沙隔离网，进入泥沙隔离网和锥形罐之间的空间，沿着锥形罐的内壁受重力的作用而滑落，从排沙口排出。
9.按照权利要求8所述的废塑料碎片的旋流分选清洗方法，其特征在于：所述泥沙隔离网的内壁起伏，与废塑料碎片相互摩擦，分离出粘附在废塑料碎片表面的泥沙和杂质。
10.按照权利要求8所述的废塑料碎片的旋流分选清洗方法，其特征在于：所述流体介质从侧壁出料管排出后，进入脱水机与废塑料碎片分离后，经水循环系统从进水管再次进入锥形罐，实现循环利用。
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