CN103962304B - 一种物料分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种物料分离方法，即采用多种形式共同作用于物料进行物料分离的工艺，将物料中与合格物料有较大形态差异的不合格物料剔除。包括利用负压诱导作用和利用正压风抛散物料的作用以及利用振动网筛对物料的抖动作用和利用压缩空气系统翻腾的作用等方法分离物料。这种分离方法为多种形式共同作用，能够更加有效提高物料的一次性通过率，减少造碎，节约生产成本，提高产能。

Description

一种物料分离方法

技术领域

本发明涉及一种物料分离方法，特别是一种利用多种形式共同作用于物料进行物料分离的方法，适用于分离质轻、细散的物料，如茶叶、烟丝等。属于物料分离方法领域。

背景技术

现有技术中，一般采用振筛对数量或批量较大的物料进行筛分，剔除形态有较大差异的不合格物料，以提高物料品质。然而对于一些质轻、薄脆、易碎的物料来说，大批物料通常集中堆叠在振筛上，经过振动后，合格物料很难通过重力作用快速穿过筛孔，从而被完整筛选出来，而是仅有部分被完整筛选，经过多次振动后，原本完整的物料可能被振碎，从而降低产品品质，造成物料损失。

比如，目前国内复烤、制丝生产工艺里，物料分离工艺中，不同形态物料分离方法是烟草加工中的核心环节。当大批的烟丝堆叠的落在振筛上，通过振筛的振动不断地将物料斜向上抛起进行筛选。由于烟丝不能在振筛中完全铺展开，因此叠加状态严重，烟丝通过筛孔的一次通过率过低，只能通过反复的抛起落下进行分离，或者加大振筛的振幅和频率进行分离。这样不但分离率低，并且造成大量造碎，损耗增加。同样的情况也存在于茶叶等其他物料的制作和分离工艺中。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的技术不足，提供一种物料分离方法，能够提高物料一次通过振筛的分离率，减少物料造碎。

本发明一种物料分离方法是通过下列方式完成的，采用多种形式共同作用于物料进行物料分离的工艺，将物料中与合格物料有较大形态差异的不合格物料剔除，包括利用负压诱导作用、利用正压风抛散物料的作用以及利用振动网筛对物料的抖动和利用压缩空气系统翻腾的作用方法分离物料；具体剔除工艺的的步骤是：

采用正压风将物料抛散到振动网筛上，让物料连续、均匀、摊薄散落在振动网筛的筛面上；

通过振动网筛下方的负压空气系统作用，加快形体较小的物料穿过网筛的速度的时间；

在振筛下方压缩空气系统，能让物料在振筛上向前抛起后、再次落下，同时清理物料堵塞振动网筛中网孔现象，提高有效筛分面积；

物料在重力和负压两重作用力下，牵引物料穿过筛孔落在传送装置上收集；

物料在振动网筛的振动下，进行物理分离。

所述采用正压风是将物料抛散，更均匀的铺满在所述的对物料有抖动和翻腾作用的振筛上，所述振筛的下方设置有负压系统，其包括负压区和负压风道；所述的振筛下方设有压缩空气系统。

所述负压区分为第一负压区和第二负压区；部分合格物料通过振筛后进入第一负压区落在传动装置中收集；另一部分较轻、较小物料在风压作用下，进入第二负压区后失速落在传动装置上收集。

所述第一负压区与所述的振筛相接，所述第二负压区与第一负压区相接，两个负压区为所述的振筛的下方设置有下端部逐渐靠近的一对挡板所区分。

所述的抛料风口设于进料处，在风压作用下物料被抛散，比较均匀的铺满振筛，使物料不至于集中堆叠。

所述的抛料风口角度可调。

所述的振筛下方施加连续压缩空气。

所述的挡板与垂直方向成大于20°、小于60°的夹角，通过控制挡板下端到所述传送装置的距离以及到所述负压区的侧边的距离，确定所述的挡板与所述的侧边间不会有合格物料通过的截面积最大的等压面。

所述的负压风道为上部有一排大小渐增的孔口的圆形管段，置于所述的挡板与侧边之间，且孔口中心轴方向偏离竖直方向一定角度朝向所述的侧板。

所述的负压区为密闭系统,所述的传送装置末端物料收集采用双板式气锁密闭；所述的双板式气锁具有仅能够向与负压力相反的方向打开的第一锁板和第二锁板，所述的第一锁板位于所述的传送装置末端的下方，所述的第二锁板位于所述的第一锁板的下方并用于将所述的出料口封堵。

本发明利用负压，可以提高合格物料通过筛孔的一次性通过率，避免二次振动；通过改变负压压力大小，使合格物料可直接被传送装置带走，避免物料进入负压系统中，因此本发明方法可以提高合格物料的通过率，减少物料分离过程中的造碎，提高成品品质，同时由于采用了本发明方法的技术方案，使得设备对振筛振动频率和振幅的要求更低，可以采用较小的振动频率和振幅，进一步避免振动造碎。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的物料抛撒路线示意图。

图3为图1所示沿A-A的剖面图。

附图中：1、入料口；2、抛料仓；3、振筛；4、扬料喷吹口；5、负压腔；51、底板；52、侧板；6、风压调节口；7、负压风道；8、负压风机；9、旁通管；10、双板式气锁；11、毛滚刷；12、传送装置；13、挡板；14、正压风管；15、集料器；16、废料收集器；21、排气口；101、第一锁板；102、第二锁板；103、出料口。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述，其中本说明书中所述的“上”、“下”位置关系与附图1中所示的上、下位置关系相对应，附图1中的右侧对应说明书中所述的“前”方，相应地，附图1中的左侧为说明书中所述的“后”方，附图3中的左、右侧分别对应说明书中所述的“左”、“右”侧。

该物料分离方法，大致包括如下步骤：

1)、将物料抛散在振筛上，振动筛选，抛散物料的过程中，利用风力将抛出的物料进一步吹散，使其能够均匀的布满整个振筛表面，而不会在局部堆积；

2)、振筛振动，合格物料穿过筛孔，不合格物料通过振筛的不断振动，集中在振筛的前方被废料收集器收集

3）、振筛的下方施有负压力，合格物料在负压下可以一次性穿过筛孔，并进入第一负压区；

4）、部分轻小物料穿过第一负压区进入第二负压区，在第二负压区和第一负压区的临界处，负压力发生突变，由于气压忽然变小，裹挟着合格物料的气流无法带着物料继续移动，从而使合格物料失速下落在物料传送装置中，物料仅经过短暂的路径，就能够被分离并收集传送，因此可以极大的提高合格物料的完整性，减少因分离过程而产生破碎。

对于筛孔较细的振筛来说，为防止筛孔被物料堵死，该分离方法还可以在所述的振筛下方施加倾斜于负压方向的脉冲喷吹气流，对振筛进行自下倾斜向上向前的喷吹，喷吹时，物料可以被斜向上向前抛起，不但避免物料堵住筛孔而影响合格物料通过，还能够缩短合格物料在振筛上的振动时间，降低造碎程度。

参见附图1所示，利用上述分离方法而设计的分离设备包括：具有入料口1的抛料仓2、设置在所述的抛料仓2下方的振筛3、位于所述的振筛3下方的物料传送装置12。本实施例中，该分离设备是长4.8米，宽1.2米的狭长形设备，入料口1位于抛料仓2的后端，抛料仓2的后端还开有扬料喷吹口4，所述的入料口1位于所述扬料喷吹口4的上方。所述的扬料喷吹口4朝前上方向设置，待分离的物料从入料口1进入抛料仓2后，被正压风吹散，从而获得更大的抛散面积，使物料摊薄均布在振筛3上。为平衡抛料仓内的气压，抛料仓2的前方上部，开设有与外界相通的排气口21。

参见附图2,为了提高物料通过振筛的一次通过率，所述的进料处下方设有扬料喷吹口。所述的扬料喷吹口4为角度可调多页风口。

参见附图3，为提高物料的分离率，所述的振筛3的下方设置有负压系统。所述的负压系统包括负压腔5、一对分别设置在所述的负压腔5左、右两侧的负压风道7，所述的物料传送装置12位于所述的负压腔5内。

在实施例中，传送装置采用皮带传输结构。负压腔5由振筛3和壁板共同围成，负压腔5仅在上部通过筛孔与抛料仓2气流联通。本实施例中用来围成负压腔的壁板包括底板51、位于底板两侧的一对侧板52以及位于后端的端面板，其他实施例中，该壁板也可以是一体形成的。所述的负压腔5内设置有下端部逐渐靠近的一对挡板13，一对所述的挡板13将所述的负压腔5分隔形成第一负压区和第二负压区，所述的振筛3下表面和一对所述的挡板13的上表面之间围成下部开口的第一负压区，负压腔5的其余空间形成第二负压区，第一负压区和第二负压区气流连通。

所述的第一负压区与所述的振筛3相接，所述的第二负压区与第一负压区相接。因此物料在负压力作用下穿过筛孔，进入第一负压区，直接落在传送装置上。由于一对挡板13的下端部逐渐靠近，因此物料穿过振筛进入第一负压区后不会直接被负压风带走。而部分轻小物料则随负压风进入第二负压区之后负压力突然减小，物料受重力作用下落到传送装置12上，传送装置12继而将物料向前输送到设备前端。而不合格物料经过振筛的不断振动，最后向前来到抛料仓2最前端的废料收集器16。

为防止物料被吸入负压风道7中，所述的负压风道7位于所述的第二负压区上部，下端到所述传送装置的距离以及到所述的侧板的距离必须保证所述的挡板与所述的侧板之间截面积最大的等压面不会有合格物料通过，物料能够落在传送装置12上。同时，本发明的负压系统还包括负压腔内气流组织的设计。在负压风管上设置一排直径渐大的孔口，且孔口的中心轴方向偏离竖直方向一定角度朝向侧边，使整个负压腔内所述的挡板下端垂直面上的风速基本一致。物料分离过程中，稳定而良好的气流组织可提高物料分离效率。

在分离过程中,为避免一些形状大或者较长丝状的物料堵塞筛孔，所述的振筛3的下方还设置有多排正压风管14，正压风管14与压缩空气源相接，所述的正压风管14上开设有喷吹孔，所述的喷吹孔以脉冲形式向所述的振筛3喷吹气流。喷吹气流可以通过压缩空气源提供脉冲气流实现，也可以通过在各个喷吹孔处设置电磁阀，控制电磁阀间歇开启达到脉冲喷吹的效果。

所述的喷吹孔喷吹气流的方向与所述的振筛3所在的平面呈大于0度小于90度的夹角，优选角度范围是45～75度。优选实施例中，该角度为60度，这样可以避免喷吹气流压力与负压力相互抵消，使物料受到斜向上的力，从而加速进行筛分。

所述的负压系统还包括负压风机8，本实施例中，负压风道7和扬料喷吹口4采用循环风路设计，所述的负压腔5位于所述的负压风机8的进风侧，所述的扬料喷吹口4位于所述的负压风机8的出风侧。为便于调节扬料喷吹口4处的风压，负压风机8的下游和扬料喷吹口4的上游之间的管路上还设置有压力调节旁通管9，以调节扬料所需的风量。

所述的负压系统还包括与所述的负压腔5相联通的具有出料口103的双板式气锁10，所述的双板式气锁10具有仅能够向与负压力相反的方向打开的第一锁板101和第二锁板102，所述的第一锁板101位于所述的传送装置12末端的下方，所述的第二锁板102位于所述的第一锁板101的下方并用于将所述的出料口103封堵。传送装置12的末端的下方还设置有毛滚刷11，毛滚刷11的刷毛紧贴传送带的下表面，避免将物料再次带入负压腔。

分离设备工作时，第一锁板101的上侧空间与负压腔相连通，第一锁板101受负压作用处于常闭状态，而第一锁板101和第二锁板102之间的空间的压力与大气压力相同，第二锁板102处于打开状态。为避免负压系统进气卸压，当第一锁板101上堆积的合格物料重量达到一定值时，克服负压腔内的负压力，使第一锁板101向下打开，第二锁板102在负压下迅速闭合，因此物料可以释放到第二锁板102上，当第一锁板101上的物料释放完毕以后，第一锁板101受负压力作用再次关闭，第二锁板102开启，物料从出料口103落下，出料口103的下方设置有集料器15，合格物料最终由集料器15并转移到下游。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物料分离方法，其特征在于：采用多种形式共同作用于物料进行物料分离的工艺，将物料中与合格物料有较大形态差异的不合格物料剔除，包括利用负压诱导作用、利用正压风抛散物料的作用以及利用振筛对物料的抖动和利用压缩空气系统翻腾的作用方法分离物料；具体剔除工艺的的步骤是：

1)、采用正压风将物料抛散到振筛上，让物料连续、均匀、摊薄散落在振筛的筛面上；

2)、通过振筛下方的负压空气系统作用，加快形体较小的物料穿过网筛的速度的时间；

3)、在振筛下方压缩空气系统，能让物料在振筛上向前抛起后、再次落下，同时清理物料堵塞振动网筛中网孔现象，提高有效筛分面积；

4)、物料在重力和负压两重作用力下，牵引物料穿过筛孔落在传送装置上收集；

5)、物料在振筛的振动下，进行物理分离。

2.根据权利要求1所述的物料分离方法，其特征在于：所述采用正压风是将物料抛散，更均匀的铺满在所述的对物料有抖动和翻腾作用的振筛上，所述振筛的下方设置有负压系统，其包括负压区和负压风道；所述的振筛下方设有压缩空气系统。

3.根据权利要求1所述的物料分离方法，其特征在于：所述负压区分为第一负压区和第二负压区；部分合格物料通过振筛后进入第一负压区落在传动装置中收集；另一部分较轻、较小物料在风压作用下，进入第二负压区后失速落在传动装置上收集。

4.根据权利要求3所述的物料分离方法，其特征在于：所述第一负压区与所述的振筛相接，所述第二负压区与第一负压区相接，两个负压区为所述的振筛的下方设置有下端部逐渐靠近的一对挡板所区分。

5.根据权利要求2所述的物料分离方法，其特征在于：进料处下方设有扬料喷吹口，在风压作用下物料被抛散，比较均匀的铺满振筛，使物料不至于集中堆叠。

6.根据权利要求5所述的物料分离方法，其特征在于：所述的抛料风口角度可调。

7.根据权利要求2所述的物料分离方法，其特征在于：所述的振筛下方施加连续压缩空气。

8.根据权利要求4所述的物料分离方法，其特征在于：所述的挡板与垂直方向成大于20°、小于60°的夹角，通过控制挡板下端到所述传送装置的距离以及到所述负压区的侧边的距离，确定所述的挡板与所述的侧边间不会有合格物料通过的截面积最大的等压面。

9.根据权利要求8所述的物料分离方法，其特征在于：所述的负压风道为上部有一排大小渐增的孔口的圆形管段，置于所述的挡板与侧边之间，且孔口中心轴方向偏离竖直方向一定角度朝向所述的侧边。

10.根据权利要求2所述的物料分离方法，其特征在于：所述的负压区为密闭系统,所述的传送装置末端物料收集采用双板式气锁密闭；所述的双板式气锁具有仅能够向与负压力相反的方向打开的第一锁板和第二锁板，所述的第一锁板位于所述的传送装置末端的下方，所述的第二锁板位于所述的第一锁板的下方并用于将出料口封堵。