CN104924184B - 一种自动除砂的纤维粉尘输送机以及除砂方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动除砂的纤维粉尘输送机及除砂方法，纤维粉尘输送机包括：纤维粉尘料仓；纤维干燥管，其通过粉尘主输送管连接至纤维粉尘料仓的出口；螺旋送料器，其设于纤维粉尘料仓的出口处，用于输送纤维粉尘料仓中的纤维粉尘；在粉尘主输送管上设有离心式风机，使粉尘主输送管中呈负压输送状态；在粉尘主输送管上设置有一段呈‘U’形的沉降管，其中，沉降管的直径大于粉尘主输送管的直径，在沉降管的下端设有砂粒收集槽，在砂粒收集槽上设有排砂闸门。该装置将离心式风机置于粉尘主输送管的末端，使粉尘主输送管呈负压输送状态，且在使用过程中进行排砂时，因粉尘主输送管内为负压状态，通过排砂闸门进行排砂时，不会发生纤维粉尘泄漏。

Description

一种自动除砂的纤维粉尘输送机以及除砂方法

技术领域

本发明涉及纤维粉尘回收领域，特别涉及一种自动除砂的纤维粉尘输送机以及除砂方法。

背景技术

表面砂光，是纤维板生产过程中的最后一道加工工序。据测算，纤维板经砂光后，所产生的粉尘量约占纤维板产品量的3-4％。我国作为世界第一纤维板生产大国，每年的纤维粉尘数量惊人。关于纤维板产生的纤维粉尘的处理，目前我国纤维板生产企业出于节约资源的考虑，大都利用吸尘设备将粉尘回收，然后作为附加原料与纤维按比例混合重新用于压制纤维板。纤维粉尘的回收利用，不但可减少资源的浪费，降低生产成本，而且纤维粉尘在纤维板中还可起到填充纤维间隙，提高纤维板密度和提高板面砂光质量的作用。因此，将纤维板纤维粉尘回收利用，已成为纤维板生产企业的共识。然而，目前各企业在粉尘回收利用过程中，都面临一个共同的亟待解决的难题：这就是在纤维板砂光过程中，砂带上的砂粒会不断脱落并混入纤维粉尘中，然后通过与纤维原料混合使用又进入纤维板产品中。当对含有砂粒的纤维板进行砂光处理时，含于纤维板中的砂粒将对砂光工序带来两大危害：一是由于砂粒对砂削的阻挡，造成板面砂光效果粗糙，使产品的质量降低；二是由于砂粒对砂带的啃食作用，造成砂带异常脱砂，大大降低砂带寿命，由于砂带价格昂贵，因此大幅增加了砂光成本。更严重的是，异常脱落的砂粒又通过吸尘设备回到原料仓，然后又进入纤维板，如此反复形成恶性循环。

近年来也出现了对纤维粉尘和砂粒进行分离的设备，如中国专利号为201410794585.9涉及一种自动分离砂粒的纤维板砂光粉尘回收机以及回收方法，通过送料风机使得主吸气管和粉尘输送管内的气流速度高于砂粒的悬浮速度，且通过‘L’形的沉降管设置沉降管内的气流速度于砂光粉尘悬浮速度和砂粒悬浮速度之间，使得砂粒和砂光粉尘在沉降管内进行分离，砂粒被沉降落入砂粒收集槽，但是，送料风机为正压式布置，在使用过程中通过砂粒收集槽进行排砂时，会出现砂光粉尘外泄的状况。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动除砂的纤维粉尘输送机，从而克服现有纤维粉尘输送机在使用状态下进行排砂时出现纤维粉尘外泄的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种自动除砂的纤维粉尘输送机，包括：纤维粉尘料仓；纤维干燥管，其通过粉尘主输送管连接至所述纤维粉尘料仓的出口；螺旋送料器，其设于所述纤维粉尘料仓的出口处，用于输送所述纤维粉尘料仓中的纤维粉尘；在所述粉尘主输送管上设有离心式风机，使所述粉尘主输送管中呈负压输送状态；在所述粉尘主输送管上设置有一段呈‘U’形的沉降管，其中，所述沉降管的直径大于所述粉尘主输送管的直径，在所述沉降管的下端设有砂粒收集槽，在所述砂粒收集槽上设有排砂闸门。

优选的，所述沉降管的直径大小是所述粉尘主输送管的1～1.58倍。

优选的，在所述离心式风机的进风口处设有调速阀门。

优选的，在所述纤维粉尘料仓的出口处设有卸料阀门。

优选的，在所述沉降管的两端分别设有渐扩减速管和渐缩加速管。

优选的，所述螺旋送料器包括送料电机以及送料螺旋，所述送料螺旋设于所述纤维粉尘料仓的出口处，所述送料电机与所述送料螺旋相连。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述自动除砂的纤维粉尘输送机的除砂方法，从而克服现有纤维粉尘输送机在使用状态下进行排砂时出现纤维粉尘外泄的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种采用上述自动除砂的纤维粉尘输送机的除砂方法，包括以下步骤：

1)启动所述离心式风机，使得所述粉尘主输送管呈负压式输送状态，且使所述粉尘主输送管的气流速度高于砂粒的悬浮速度；

2)启动所述螺旋送料器，将纤维粉尘料仓中的纤维粉尘输送至所述粉尘主输送管中进行传送；

3)所述纤维粉尘到达‘U’形的沉降管时，设置所述沉降管内的气流速度于纤维粉尘悬浮速度和砂粒悬浮速度之间，使得砂粒和纤维粉尘在所述沉降管内进行分离，砂粒被沉降落入所述砂粒收集槽，而纤维粉尘继续传送；

4)最后除砂后的纤维粉尘输送至纤维干燥管进行回收利用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明中的纤维粉尘输送机以及除砂方法，将离心式风机负压布置，使得粉尘主输送管呈负压输送状态，使纤维粉尘无法在砂粒收集槽中沉着，且在使用过程中进行排砂时，因粉尘主输送管内为负压状态，通过排砂闸门进行排砂时，纤维粉尘不会发生泄漏。

2.只需在离心式风机的进风口处安装调速阀门，即可实现粉尘主输送管内的气流调速。

3.采用‘U’形的沉降管，因‘U’形沉降管的下端为180°的甩砂弯头，能够充分利用180°的甩砂弯头产生的离心力将砂粒进行分离，其分离效果优于L形的沉降管。

附图说明

图1是根据本发明的自动除砂的纤维粉尘输送机结构示意图。

图2是根据本发明的纤维粉尘除砂方法流程图。

主要附图标记说明：

1-纤维粉尘料仓，2-卸料阀门，3-送料电机，4-送料螺旋，5、12、15-粉尘主输送管，6-渐扩减速管，7-甩砂弯头，8-砂粒收集槽，9-排砂闸门，10-沉降管，11-渐缩加速管，13-调速阀门，14-离心式风机，16-纤维干燥管。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

首先，先介绍本发明实施例中砂粒和纤维粉尘在‘U’形沉降管中进行分离所采用的悬浮速度差分离法，如下：

在空气中，能将物体托向空中而不落下的气流速度V_s称为该物体的悬浮速度。由物理学知：颗粒物质在空气中的悬浮速度可由下式确定：

式中：V_s—颗粒物质的悬浮速度(m/s)

d_s—颗粒物质的直径(m)

γ_s—颗粒物质的重度(㎏/m³)

γ_a—空气的重度(㎏/m³)

由上式可知：在空气流中，颗粒物质的悬浮速度V_s与颗粒的直径d_s和重度γ_s有关。即相同直径的颗粒，重度大者，悬浮速度大，重度小者悬浮速度小。相同重度的颗粒，直径大者悬浮速度大，直径小者悬浮速度小。

本发明实施例所涉及的对象为处于空气流中的纤维粉尘和砂粒。纤维粉尘为木粉尘，在下述论述中均以木粉尘进行表述，显然一般情况下，砂粒的直径和重度均大于木粉尘，即d_s砂粒＞d_s木粉尘、γ_s砂粒＞γ_s木粉尘。因此，砂粒的悬浮速度恒大于木粉尘的悬浮速度，即V_s砂粒＞V_s木粉尘。目前，砂带砂粒的材料主要为白刚玉、棕刚玉或碳化硅。经测算，砂粒的悬浮速度约为木粉尘的2.5倍，即V_s砂粒＝2.5V_s木粉尘。

本发明实施例就是利用砂粒与木粉尘间存在悬浮速度差的特性，通过对原粉尘主输送管进行技术改造，在保证原粉尘主输送管中流量和流速不变的前提下，只让木粉尘能到达原粉尘主输送管的终点进入干燥管，令砂粒不能到达终点而在原粉尘主输送管途中滞留并被分离出原粉尘主输送管外。具体的原粉尘主输送管技术改造方法如下：

在原粉尘主输送管中加装一段直径大于原管道的“U”形沉降管，使气流经过该段管道时被减速。“U”形沉降管之所以能使气流减速，主要是基于管道中气体流量不变的原理：设原粉尘主输送管道中空气的流量为Q₁＝A₁V₁(A₁为管道截面积，V₁为气体流速)，加装的“U”形沉降管中的空气流量为Q₂＝A₂V₂，由于管道中流量不变，则有Q₂＝Q₁，即A₂V₂＝A₁V₁。又由于技改设计时令A₂＞A₁所以V₂﹤V₁。为使“U”形沉降管中的空气速度V₂能对砂粒和木粉尘起到分离作用，可首先根据式(1)中分别计算出砂粒和木粉尘的悬浮速度V_s砂粒和V_s木粉尘，然后将“U”形沉降管道中的空气速度V₂设为

V_s木粉尘﹤V₂﹤V_s砂粒 (2)

由于V₂﹤V_s砂粒，所以在“U”形沉降管中，砂粒不能被气流V₂悬浮带走而被沉降下来落入砂粒收集槽中。而由于V₂＞V_s木粉尘，所以木粉尘可以被气流V₂悬浮并带出“U”形沉降管，最终进入纤维干燥管。至此，即完成砂粒与木粉尘的分离。

如图1所示，根据本发明具体实施方式的一种自动除砂的纤维粉尘输送机，包括：纤维粉尘料仓1、纤维干燥管16、螺旋送料器4、离心式风机14以及砂粒收集槽8；在纤维粉尘料仓1的出口处设有卸料阀门2，纤维干燥管16通过粉尘主输送管5、12、15连接至纤维粉尘料仓1的出口；螺旋送料器设于纤维粉尘料仓1的出口处，用于输送纤维粉尘料仓1中的纤维粉尘，在该实施例中，螺旋送料器包括送料电机3以及送料螺旋4，送料螺旋4设于纤维粉尘料仓1的出口处，送料电机4与送料螺旋3相连；在粉尘主输送管12、15上设有离心式风机14，使粉尘主输送管5、12中呈负压输送状态，且在离心式风机14的进风口处设有调速阀门13，通过调速阀门13调节粉尘主输送管的气流速度，结构简单，且可获得最佳的砂粒分离效果；在粉尘主输送管5、12上设置有一段呈“U”形的沉降管10，采用“U”形的沉降管10，因“U”形沉降管10的下端为180°的甩砂弯头7，能够充分利用180°的甩砂弯头7产生的离心力将砂粒和纤维粉尘进行分离，其分离效果好于L形的沉降管，且在沉降管10的两端分别设有渐扩减速管6和渐缩加速管11，能够防止因沉降管10的两端管径突变而引起管内出现空气涡流，其中，沉降管10的直径大于粉尘主输送管5、12的直径，在沉降管10的下端设有砂粒收集槽8，在砂粒收集槽8上设有排砂闸门9。进入粉尘主输送管5的木粉尘在“U”形的沉降管10中进行砂粒和木粉尘的分离，最后木粉尘进入纤维干燥管16，而砂粒则沉降至砂粒收集槽8中。其中，在实际使用过程中，必须使粉尘主输送管5中的气流速度超过砂粒的悬浮速度V_s砂粒，以使砂粒能在水平输送管道中运行，根据上述推理，因V_s砂粒＝2.5V_s木粉尘，为保证砂粒在沉降管10中进行分离，作为本实施例的一种优选，须设置沉降管10的直径大小是粉尘主输送管5的1～1.58倍，使得沉降管10中的气流速度始终大于木粉尘的悬浮速度，而低于砂粒的悬浮速度。

本实施例中的“U”形沉降管的直径大小设置由以下推理得出：

设粉尘主输送管5的工艺直径为D₁、工艺气流速度为V₁；“U”形沉降管10的设计直径为D₂、设计气流速度为V₂，则根据A₂V₂＝A₁V₁得“U”形沉降管10的设计直径D₂为

若令V₁＝V_s砂粒，V₂＝V_s木粉尘，又V_s砂粒＝2.5V_s木粉尘，则“U”形沉降管10的最大设计直径D_2max为

当沉降管10的直径为粉尘主输送管5的1.58倍时，沉降管10中的气流速度为V₂＝V_s木粉尘，在实际使用中，一般设置粉尘主输送管5的气流速度大于砂粒的悬浮速度，所以纤维粉尘及砂粒均能在水平粉尘主输送管5中运行并进入沉降管10，因沉降管10中的气流速度为V₂＝V_s木粉尘﹤V_s砂粒，所以砂粒不能继续在沉降管10中运行，而纤维粉尘却仍能够在沉降管10中继续传输，因此，将沉降管10的直径设为粉尘主输送管5直径的1～1.58倍，即可保证纤维粉尘及砂粒在沉降管中能够实现分离。

下面结合该纤维粉尘输送机的使用方法进行进一步的阐述，如图2所示，包括以下步骤：

步骤S100:启动离心式风机14，使得粉尘主输送管5、12呈负压式输送状态，且使粉尘主输送管5的气流速度高于砂粒的悬浮速度(为了使砂粒和纤维粉尘能在粉尘主输送管5中运行，在该实施例中，作为优选，设置气流速度略高于砂粒的悬浮速度即可)；

步骤S102:启动螺旋送料器和打开卸料阀门2，将纤维粉尘料仓1中的纤维粉尘输送至粉尘主输送管5中进行传送；

步骤S104:纤维粉尘到达“U”形的沉降管10时，通过调节离心式风机14的进风口处的调速阀门13使沉降管10内的气流速度于纤维粉尘悬浮速度和砂粒悬浮速度之间，使得砂粒和纤维粉尘在沉降管10内进行分离，砂粒被沉降落入砂粒收集槽8，而纤维粉尘继续传送；

更为具体的，送入粉尘主输送管5的纤维粉尘及砂粒经渐扩减速管6进入“U”形沉降管10，当砂粒进入“U”形沉降管10后，经渐扩减速管6减速，然后向下俯冲进入“U”形离心甩砂弯头7，并在“U”形甩砂弯头7处获得较大的拐弯速度，质量大于纤维粉尘的砂粒在拐弯离心力的作用下被甩出落入砂粒收集槽中，部分因惯性运动而逃逸的砂粒则会进入沉降管10的竖管中，由于“U”形沉降管10中气流速度V₂＜V_s砂粒，所以砂粒在“U”形沉降管10中不能继续被气流悬浮携带前行，而被沉降于砂粒收集槽8中并排出管道外。而当纤维粉尘进入“U”形沉降管10中后，由于其中气流速度V₂＞V_s木粉尘，故纤维粉尘仍可被气流所悬浮并被携带上行，经渐缩加速管11提速后重新进入粉尘主输送管12并重新获得工艺速度V₁。

步骤S106:最后经除砂后的纤维粉尘被输送至纤维干燥管16进行回收利用。

综上，本发明中的纤维粉尘输送机以及除砂方法，将离心式风机负压布置，使得粉尘主输送管呈负压输送状态，使纤维粉尘无法在砂粒收集槽中沉着，且在使用过程中进行排砂时，因粉尘主输送管内为负压气流，通过排砂闸门进行排砂时，纤维粉尘不会发生泄漏，环保性能好。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (7)

1.一种自动除砂的纤维粉尘输送机，包括：

纤维粉尘料仓；

纤维干燥管，其通过粉尘主输送管连接至所述纤维粉尘料仓的出口；

螺旋送料器，其设于所述纤维粉尘料仓的出口处，用于输送所述纤维粉尘料仓中的纤维粉尘；

其特征在于：

在所述粉尘主输送管的末端设有离心式风机，使所述粉尘主输送管中呈负压输送状态；

在所述粉尘主输送管上设置有一段呈‘U’形的沉降管，其中，所述沉降管的直径大于所述粉尘主输送管的直径，在所述沉降管的下端设有砂粒收集槽，在所述砂粒收集槽上设有排砂闸门。

2.根据权利要求1所述的自动除砂的纤维粉尘输送机，其特征在于，所述沉降管的直径大小是所述粉尘主输送管的1～1.58倍。

3.根据权利要求1所述的自动除砂的纤维粉尘输送机，其特征在于，在所述离心式风机的进风口处设有调速阀门。

4.根据权利要求1所述的自动除砂的纤维粉尘输送机，其特征在于，在所述纤维粉尘料仓的出口处设有卸料阀门。

5.根据权利要求1所述的自动除砂的纤维粉尘输送机，其特征在于，在所述沉降管的两端分别设有渐扩减速管和渐缩加速管。

6.根据权利要求1所述的自动除砂的纤维粉尘输送机，其特征在于，所述螺旋送料器包括送料电机以及送料螺旋，所述送料螺旋设于所述纤维粉尘料仓的出口处，所述送料电机与所述送料螺旋相连。

7.一种采用权利要求1所述自动除砂的纤维粉尘输送机的除砂方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)启动所述离心式风机，使得所述粉尘主输送管呈负压式输送状态，且使所述粉尘主输送管的气流速度高于砂粒的悬浮速度；

2)启动所述螺旋送料器，将纤维粉尘料仓中的纤维粉尘输送至所述粉尘主输送管中进行传送；

3)所述纤维粉尘到达‘U’形的沉降管时，设置所述沉降管内的气流速度于纤维粉尘悬浮速度和砂粒悬浮速度之间，使得砂粒和纤维粉尘在所述沉降管内进行分离，砂粒被沉降落入所述砂粒收集槽，而纤维粉尘继续传送；

4)最后除砂后的纤维粉尘输送至纤维干燥管进行回收利用。