CN106426641B - 一种全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及薄膜回收再生领域，更具体地，涉及一种全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线。其包括以下顺次连接在一起的设备：将薄膜回收料中杂质压碎的双螺杆挤压装置；将参杂了压碎杂质的薄膜回收料进行切割式破碎得到碎状杂质和片状薄膜的破碎系统；将碎状杂质分离出去的高速离心分离装置；将碎状杂质分离出去后的薄膜进行机械摩擦的残留杂质分离系统；将经过机械摩擦的薄膜进行离心高速摩擦的高速离心杂质分离系统。本发明中秸秆的去除过程无需利用水进行清洗式分离，节约了水资源，而且还能将秸秆和薄膜分离开，便于薄膜进行再生处理。

Description

一种全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线

技术领域

本发明涉及薄膜回收再生领域，更具体地，涉及一种全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线。

背景技术

农用地膜，即农业用的地面覆盖薄膜，用于地面覆盖，以提高土壤温度，保持土壤水分，维持土壤结构，防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害等，促进植物生长。上个世纪七十年代末八十年代初农用地膜技术开始在国内推广应用，到1985我国的农用地膜覆盖率就跃居世界第一位。随着农用地膜的推广和应用，加上回收技术的缺乏，农用地膜的回收率非常低，残留在农田里的农用地膜越来越多，造成的土地污染、环境污染日益严重。

为了解决上述问题，一种解决方式是将农用地膜回收利用，回收一般是通过回收机将埋藏有农用地膜的地表泥土层翻松，然后将所翻松的泥土连同被翻出的残留农用地膜全部收集起来。这种回收方式所得到的农用地膜中参杂了大量的泥土、杂草、秸秆等，要想对所回收的农用地膜重复利用，还需要去除农用地膜中参杂的各种杂质。

现有技术中一种用于对回收农用地膜进行除杂的方式是在水槽的上方设置选择转轮，转轮外围设置钩膜机构，工作时，将回收的农用地膜置于水槽中，转轮转动，其上的钩膜机构不断地将水槽中的农用地膜勾起清洗，最后泥土等杂质可以沉于水槽底部，农用地膜由于质量轻而漂浮于水槽的水面上，从而可以将农用地膜中的泥土去除。此方式虽然可以将泥土去除，但是该方式存在至少两大缺陷：一是为了能够使泥土沉于水槽底，清洗时需要静置工序给泥土足够的时间下沉，整个过程十分耗时，静置工序的存在也使该清除方式无法与后续工序对接，无法实现工业化流水化作业；二是回收的农用地膜中除了泥土外，还存在杂草和秸秆等杂质，除了部分质重的杂草和秸秆会与泥土一起沉于水槽底外，其余大部分杂草和秸秆等都会和农用地膜混杂在一起浮于水面，这使得农用地膜中的杂草、秸秆等无法一一清除，也无法与农用地膜分开，将这些农用地膜直接进行再生，再生时杂质的存在会导致薄膜的延展性得到抑制，甚至无法延伸，再生得到的薄膜由于参杂了杂质会使得薄膜容易断裂，直接影响再生薄膜的质量。

还有一种方式避开水洗的方式，其采用破碎机将回收薄膜破碎后再通过高速离心的方式将残留在农用地膜中的杂质分离出去，同样的，此方式可以将泥土等杂质去除，但同样无法将杂草和秸秆等杂质去除。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种能够节约水资源的同时可以除去薄膜中的杂质的全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线，包括以下顺次连接在一起的设备：

将薄膜回收料中杂质压碎的双螺杆挤压装置；

将参杂了压碎杂质的薄膜回收料进行切割式破碎得到碎状杂质和片状薄膜的破碎系统；

将碎状杂质分离出去的高速离心分离装置；

将碎状杂质分离出去后的薄膜进行机械摩擦脱杂质的残留杂质分离系统。

在本发明中，薄膜回收料包括了泥沙、秸秆等杂质，秸秆属于粗纤维物质，利用双螺杆挤压装置将秸秆压碎的同时破坏秸秆的纤维结构，而薄膜由于韧性好、厚度薄的材质，在通过双螺杆挤压装置时不会被破坏而保持原样；接着经过破碎系统时秸秆和薄膜被切割式破碎，薄膜被切割成碎片，而秸秆则被粉碎，最后经过高速离心分离装置，粉碎的秸秆、泥沙等被甩出高速离心分离装置，薄膜则被保留并进入残留杂质分离系统，残留杂质分离系统进行脱杂质处理后进入高速离心杂质分离系统进行脱杂质脱水处理，完成薄膜回收料的除杂脱杂质的再生处理。

上述方案中，所述双螺杆挤压装置包括出料装置和相互紧贴并相向运动的两根螺杆，两根螺杆上设置有相互错位螺纹，出料装置置于两根螺杆下方用于接收经两根螺杆处理后的薄膜回收料。薄膜回收料从两根螺杆之间挤压式通过，通过时还利用螺杆上的螺纹进行切割，直接破坏秸秆的纤维结构。

上述方案中，两根螺杆上的螺纹为斜螺纹。螺纹倾斜设置可以便于对薄膜回收料中的秸秆进行切割式破坏，从而更好地破坏秸秆的纤维结构。

上述方案中，所述斜螺纹的倾斜度在30°～60°之间。

上述方案中，所述出料装置为漏斗状装置。漏斗状的出料装置一方面方便承接从双螺杆出来的薄膜回收料，另一方面又方便薄膜回收料输出至破碎系统。

上述方案中，破碎系统设于漏斗状装置的出料口处。破碎系统直接设于漏斗状装置的出料口，薄膜回收料冲出料口处理后就直接被破碎系统处理，安装结构简单直接。

该破碎系统还设有加湿装置，由于回收的农膜一般处于干燥状体，薄膜膨胀后体积较大，且重量较轻，不容易进行进一步的机械化处理。因此，将薄膜加湿，增加其重量，压缩其体积，这样使得进一步的机械化处理的效率更高。该加湿装置可以采用喷淋系统，目的是使薄膜的重量增加体积减小，所以用水量不用太多。

上述方案中，所述双螺杆挤压装置和破碎系统之间设有传送装置，双螺杆挤压装置的出料口连接传送装置的入料口，传送装置的出料口与破碎系统连接。设置传送装置，破碎系统位置的设置具备了一定的自由度，可以根据实际场地来安排各个部件的安装。

上述方案中，高速离心分离装置包括进料端、出料端、叶轮、过滤网和高压风机，所述过滤网围绕叶轮设置，叶轮上的叶片成径向垂直分布，高压风机产生的高压带动薄膜从进料端向出料端定向移动。

上述方案中，高速离心分离装置和残留杂质分离系统之间通过收集喷淋系统连接。

上述方案中，残留杂质分离系统采用螺旋推进残留杂质分离机，螺旋推进残留杂质分离机包括进料端、出料端、圆筒外壳和带动薄膜从进料端向出料端运动的螺旋推进芯，圆筒外壳内侧和螺旋推进芯表面设有摩擦面。

上述方案中，螺旋推进芯的直径为60cm～120cm，长度为2～5m。适当延长螺旋推进芯的长度和增加直径，可以增加薄膜在残留杂质分离系统中的运动行程，从而增加薄膜被处理的时间，提升残留杂质分离系统的脱杂质效果。

上述方案中螺旋推进芯优选直径为70cm～90cm，长度为2.5～3.5m。

还包括连接与残留杂质分离系统的成品收集造粒系统，所述成品收集造粒系统为将薄膜熔融后挤压切割成颗粒的系统。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明通过双螺杆挤压装置对薄膜回收料进行挤压式处理，将秸秆等杂质压碎，接着利用破碎系统将薄膜切割成碎片状，将秸秆等杂质粉碎，再通过高速离心分离装置将碎片状的薄膜和粉碎状的秸秆、泥沙等分离开，从而使得薄膜与杂质得到分离，最后再经过脱杂质、脱水处理得到无杂质无着色的薄膜回收料，秸秆的去除过程无需利用水进行清洗式分离，节约了水资源，而且还能将秸秆和薄膜分离开，便于薄膜进行再生处理。

附图说明

图1为本专利的结构示意图。

图2为本专利中回收农膜去杂质部分的详细结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“下方”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，为本发明一种回收薄膜去杂质系统具体实施例的结构示意图。参见图1，本具体实施例一种回收薄膜去杂质系统具体包括以下顺次连接在一起的设备：

薄膜回收料中杂质压碎的双螺杆挤压装置100；

将参杂了压碎杂质的薄膜回收料进行切割式破碎得到碎状杂质和片状薄膜的破碎系统200；

将碎状杂质分离出去的高速离心分离装置300；

将碎状杂质分离出去后的薄膜进行机械摩擦的残留杂质分离系统400；

将薄膜熔融后挤压切割成颗粒的系统的成品收集造粒系统500。

其中，回收农膜去杂质系统具体包括：

薄膜回收料中杂质压碎的双螺杆挤压装置100、将参杂了压碎杂质的薄膜回收料进行切割式破碎得到碎状杂质和片状薄膜的破碎系统200、将碎状杂质分离出去的高速离心分离装置300，双螺杆挤压装置100、破碎系统200和高速离心分离装置300依次连接。

薄膜回收后经过分拣成为处理的原料，该原料包括农用薄膜及泥土和秸秆碎片。薄膜回收料通过双螺杆挤压装置100对秸秆等杂质进行压碎处理，经过挤压后的秸秆的纤维结构被完全破坏，泥沙或石头被碾碎。然后送入破碎系统200中进行切割时破碎，将秸秆切割成尺寸小于高速离心分离装置300的过滤尺寸。

具体的，双螺杆挤压装置100包括出料装置130和相互紧贴并相向运动的两根螺杆110和120，两根螺杆110和120上设置有相互错位螺纹，漏斗形的出料装置130置于两根螺杆110和120下方用于接收经两根螺杆110和120处理后的薄膜回收料。

薄膜回收料中通常参杂了泥沙、秸秆等杂质，秸秆属于粗纤维物质，厚度比薄膜大，利用两根双螺杆110和120紧贴并相向运动，薄膜回收料从两根螺杆通过时，两根螺杆12对薄膜回收料进行挤压，厚度大的秸秆被压碎压扁，而且螺杆110和120上设有螺纹，秸秆在挤压的同时会被螺纹切割，其纤维结构被破坏，薄膜由于薄而且韧性大，经过螺杆的挤压以及螺纹的切割，薄膜都不会被压碎以及切割到，因此，薄膜回收料经过双螺杆挤压装置100后，秸秆等杂质被压碎，薄膜保持原样通过。

进一步地，两根螺杆110和120上的螺纹为斜螺纹。斜螺纹倾斜设置可以便于对薄膜回收料中的秸秆进行切割，从而更好地破坏秸秆的纤维结构。优选的，斜螺纹的倾斜度在30°～60°之间。

具体实施过程中，出料装置130采用漏斗状结构。漏斗状的出料装置一方面方便承接从双螺杆出来的薄膜回收料，另一方面又方便薄膜回收料输出至破碎系统200。

具体实施过程中，破碎系统200设于漏斗状出料装置的出料口处或者通过设置在双螺杆挤压装置100和破碎系统200之间的传送装置102连接，其中，双螺杆挤压装置100的出料口连接传送装置102的入料口，传送装置102的出料口与破碎系统200连接。破碎系统200可以根据实际情况选择直接安装或者通过传送装置安装。在切割破碎的过程中，可以采用喷淋系统(图中未示出)对薄膜进行喷淋加湿，有利于下一步对其进行机械化处理。

所述破碎系统200采用切割式装置，即用高速切结的刀具来切割薄膜，在切割的过程中，秸秆会被切割式尺寸小于高速离心分离装置300分离尺寸的小块，而薄膜由于韧性特性，不会被刀具所切碎，保留原有尺寸。

通过破碎系统200后可以得到的薄膜以及粉碎状的秸秆等杂质，紧着进入高速离心分离装置300中进行分离处理。由于薄膜经过喷淋之后，重量增加体积缩小，所以高速离心分离装置300能够高效地将薄膜和粉碎状的秸秆等杂质进行离心高速拍打，在拍打过程中，大量的非粘结性杂质脱落，如泥土或者粉碎状的秸秆，连同大部分水分一并被分离出去。

高速离心分离装置300包括进料端、出料端、叶轮310、过滤网320和高压风机330，所述过滤网320围绕叶轮310设置，叶轮310上的叶片成径向垂直分布，高压风机330产生的高压带动薄膜从进料端向出料端定向移动。为了防止在巨大的离心力作用下，薄膜阻塞过滤网320的网孔，过滤网320可以设置为圆筒形线网。薄膜在此装置中，叶轮310高速撞击拍打薄膜，薄膜在叶轮310高速撞击带动下，被迫沿着过滤网320内壁进行360度旋转运动，在叶轮310撞击和离心力双重作用下使薄膜上粘附的大部分涂层杂质、薄膜回收料中的泥沙以及粉碎状的秸秆透过过滤网320网孔甩出。高压风机330产生的强大风力将薄膜送出出料端，完成薄膜和杂质的分离。

为了能够有更好的分离效果，所述出料端设置在高速离心分离装置300的上方，所述通过破碎系统200后得到的薄膜以及粉碎状的秸秆等杂质通过螺杆输送装置340传送至所述进料端，自上而下落入所述高速离心分离装置300。

本发明利用双螺杆挤压装置100将秸秆压碎的同时破坏秸秆的纤维结构，而薄膜由于韧性好、厚度薄的材质，在通过双螺杆挤压装置100时不会被破坏而保持原样；接着经过破碎系统200时秸秆和薄膜被切割式破碎，秸秆被切割成碎片，最后经过高速离心分离装置300，粉碎的秸秆、泥沙等被甩出高速离心分离装置300，薄膜则被保留下来进入下一个工序，成功地将薄膜回收料中的泥沙、秸秆等分离出去，整个过程无需利用水进行清洗式分离，节约了水资源，而且还能将秸秆和薄膜分离开，避免了回收后的薄膜中由于存在杂质而无法再生利用。

从高速离心分离装置300出来的薄膜通过高压风机被送上收集喷淋系统600中。高速离心分离装置3与收集喷淋系统4可以通过一根向上倾斜的喷管连接。

收集喷淋系统600具体包括漏斗形收集器和喷淋传送带，漏斗形收集器为侧面分布有出气孔的漏斗形收集网结构，并设有与喷管连接的进料口，底端设有出料口，出料口正对喷淋传送带。优选的，喷淋传送带包括传送带和设置在传送带上方沿着传送带分布的喷淋加湿器，传送带另一端为残留杂质分离系统400的进料口。漏斗状收集器上部四周可以由网状透风物料构成，当薄膜被高速气流送入漏斗形收集器内，多余的风力从收集网的细孔导入收集器外，薄膜则被阻隔在收集器内自然下落在底部传送带上。喷淋加湿器的设置可以使薄膜充分受湿，体积变小，便于薄膜进入残留杂质分离系统400中，同时带水的薄膜可以自由下落，避免阻塞残留杂质分离系统400的进料口。

残留杂质分离系统400采用螺旋推进残留杂质分离机，优选的，采用两部.如图1所示，所示螺旋推进残留杂质分离机主要博阿凯进料端、出料端、圆筒外壳和带动薄膜从进料端向出料端运动的螺旋推进芯，圆筒外壳内侧和螺旋推进芯表面设有摩擦面。优选的，螺旋推进残留杂质分离机上设有二级喷淋清洗装置。其中，所述圆筒外壳由多根第一螺纹圆钢沿轴向平行并列围成，第一螺纹圆钢上的第一凸条沿轴向呈等距密集分布，形成圆筒外壳内侧摩擦面，第一螺纹圆钢之间的间隙形成圆筒外壳上的出水槽。优选的，螺旋推进芯位多根第二螺纹圆钢螺旋分布构成的芯筒，第二螺纹圆钢上的第二凸条呈螺旋轴向等距分布，形成螺旋推进芯上的摩擦面。由多根第二螺纹圆钢以螺旋型分布构成的螺旋推进芯在由多根第一螺纹圆钢构成圆筒外壳中心内部转动，两者间形成转动摩擦排面。中心转动的螺旋推进芯与外固定的圆筒外壳间隔紧密，当薄膜进入设备内时，设备内薄膜在螺旋推进芯的带动下做螺旋运动，薄膜不断与圆筒外壳摩擦，设备上设有二级喷淋清洗装置，使薄膜在水流冲击作用下，薄膜表面残留小杂质从圆筒外壳的间隙冲出，较大的薄膜则被强行螺旋挤压到出料口下落到皮带传输机，输送到进入二级螺旋推进残留杂质分离机。在具体实施过程中，为了增加薄膜在螺旋推进芯上的行程，螺旋推进芯的直径设置为70cm～90cm，优选为80cm，长度为2.5～3.5m，优选3m。此长度和直径相对于现有技术中螺旋推荐芯的长度要大，目的是，行程的增加也就增加了薄膜在残留杂质分离机内的作业时间，从而提升残留杂质分离系统的脱杂质效果。

经过上述处理，最后成功地将薄膜回收料中的泥沙、秸秆等分离出去，秸秆的去除过程无需利用水进行清洗式分离，节约了水资源，而且还能将秸秆和薄膜分离开，避免了回收后的薄膜中由于存在杂质而无法再生利用。不含杂质的薄膜可以直接经过成品收集造粒系统500进行造粒，形成成品。所述成品收集造粒系统500将去杂质的薄膜进行加热熔融后，通过挤压机挤出，然后再切割冷却成颗粒状。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线，其特征在于，包括以下顺次连接在一起的设备：

将薄膜回收料中杂质压碎的双螺杆挤压装置（100）；

将参杂了压碎杂质的薄膜回收料进行切割式破碎得到碎状杂质和片状薄膜的破碎系统（200）；

将碎状杂质分离出去的高速离心分离装置（300）；

将碎状杂质分离出去后的薄膜进行机械摩擦的残留杂质分离系统（400）；

所述双螺杆挤压装置（100）包括出料装置（130）和相互紧贴并相向运动的两根螺杆（110）（120），两根螺杆（110）（120）上设置有相互错位螺纹，出料装置（130）置于两根螺杆（110）（120）下方用于接收经两根螺杆（110）（120）处理后的薄膜回收料。

2.根据权利要求1所述的全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线，其特征在于，两根螺杆（110）（120）上的螺纹为斜螺纹。

3.根据权利要求2所述的全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线，其特征在于，所述斜螺纹的倾斜度在30°~60°之间。

4.根据权利要求1所述 的全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线，其特征在于，高速离心分离装置（300）包括进料端、出料端、叶轮（310）、过滤网（320）和高压风机（330），所述过滤网（320）围绕叶轮（310）设置，叶轮（310）上的叶片成径向垂直分布，高压风机（330）产生的高压带动薄膜从进料端向出料端定向移动。

5.根据权利要求1所述的全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线，其特征在于，残留杂质分离系统（400）采用螺旋推进残留杂质分离机，螺旋推进残留杂质分离机包括进料端、出料端、圆筒外壳和带动薄膜从进料端向出料端运动的螺旋推进芯，圆筒外壳内侧和螺旋推进芯表面设有摩擦面。

6.根据权利要求5所述的全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线，其特征在于，螺旋推进芯的直径为60cm~120cm，长度为2~5m。

7.根据权利要求6所述的全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线，其特征在于，螺旋推进芯的直径为70cm~90cm，长度为2.5~3.5m。

8.根据权利要求1所述的全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线，其特征在于，还包括连接与残留杂质分离系统（400）的成品收集造粒系统（500）。

9.根据权利要求8所述的全自动纯物理机械处理农田废地膜再生生产线，其特征在于，所述成品收集造粒系统（500）为将薄膜熔融后挤压切割成颗粒的系统。