CN107899737B - 旋转型立式分选一体化处理设备 - Google Patents
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Abstract
旋转型立式分选一体化处理设备包括进料斗、破袋机和磁选机，进料斗、破袋机和磁选机由上而下依次竖向排列，进料斗的出料口与破袋机的进料口联通，破袋机的出料口与磁选机的进料口联通，磁选机的下部设有金属物料排放通道和输送通道，金属物料排放通道下方连接放料槽。本发明的优点是可促进物料在超声波作用下振动分离；既解决了当地严重的环保污染问题，又带来了经济效益。整个过程中全部自动化处理，无人工接触，减少尘肺病等疾病的根源，完全杜绝对人健康影响。它还具有结构简单、占地面积小、使用方便的优点，尤其适用于各地餐厨剩余物分选处理，具有性能可靠，使用寿命长的突出优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾分选设备，尤其是一种旋转型立式分选一体化处理设备。
背景技术
随着城市化建设进程加快，人口增多，垃圾产量急剧增加。目前我国城市生活垃圾围城，已成为城市建设和管理的棘手问题，目前全国600 多座大中城市中，有2/3 陷入垃圾的包围之中，且有1/4 的城市已没有合适场所堆放垃圾，形成严重污染，危害着人们的生命健康，同时破坏和影响着生活环境，成为广大群众和各级政府关注和迫切需要解决的热点和难点问题。而事实上垃圾本身也是一种资源，无法利用的难点主要在于垃圾由多种物料混合构成、难以分选，因此，如何将垃圾进行有效地分类处理，以便后序工艺可将其变废为宝就是目前面临的首要问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种旋转型立式分选一体化处理设备，它可高效精确地自动化分选垃圾，有利用于对垃圾进行后序处理和利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：旋转型立式分选一体化处理设备，包括进料斗、破袋机和磁选机，进料斗、破袋机和磁选机由上而下依次竖向排列，进料斗的出料口与破袋机的进料口联通，破袋机的出料口与磁选机的进料口联通，磁选机的下部设有金属物料排放通道和输送通道，金属物料排放通道下方连接放料槽，其特征在于：还包括垃圾分选机，输送通道的出料口与垃圾分选机的进料口相通，垃圾分选机内上方安装真空超声波筛分装置，真空超声波筛分装置设有PLC控制系统，垃圾分选机内中部倾斜安装转动筛筒，转动筛筒能在其筛筒驱动电机的驱动下转动，转动筛筒的高端设有进料口，转动筛筒的低端设有出料口，转动筛筒表面布满孔径不同的筛孔，孔径由转动筛筒进料口至其出料口沿轴线方向依次增大，真空超声波筛分装置的出料端设有上管道和下管道，上管道伸出垃圾分选机外，下管道与转动筛筒的进料口联通，垃圾分选机的下部安装第一漏斗和第二漏斗，第一漏斗和第二漏斗位于转动筛筒的下方且沿转动筛筒轴向由低向高依次排列，第一漏斗下部安装建筑物料排放通道或排放槽，第二漏斗下部安装有机土排放通道或排放槽；真空超声波筛分装置的内部由进料端至出料端依次安装超声波发射器、微波发生器、真空发生器和分离板，超声波发射器、微波发生器、真空发生器均为成对安装、每对为上下对称分布，两个超声波发射器的波段不同，分离板水平设置将真空超声波筛分装置的出料端内腔分为上腔和下腔，上管道与上腔联通，下管道与下腔联通。
为进一步实现发明目的，还可采用以下技术方案：所述转动筛筒的出料口处安装风选装置，风选装置由进风管、大块建筑物料排放槽、轻质小块物料排放槽和轻薄物料排放管构成，进风管上开设进风管入料口以便转动筛筒出料口排出的物料能顺利进入进风管，进风管上安装大块建筑物料排放槽、轻质小块物料排放槽和轻薄物料排放管，大块建筑物料排放槽和轻质小块物料排放槽位于进风管下部且分别向两个方向倾斜。所述转动筛筒正下方设置两排双向交叉布置的吹料管机构，吹料管机构由两排吹料管组成，两排吹料管位于转动筛筒下方且分布于转动筛筒两侧，每根吹料管与竖直方向的夹角ɑ是45度。所述进料斗的上方设置抓斗，抓斗负责向进料斗抓取并输送物料。所述抓斗是自动进料抓斗，自动进料抓斗包括机械抓斗部分、履带式行走机构、伺服系统、视觉和超声波技术的自动识别物体机器人、VR以及物体识别控制系统。所述破袋机为立式旋转破袋机。所述破袋机和磁选机之间设置皮带，由皮带将破袋机排出的物料送入磁选机的进料口。所述磁选机的磁滚筒为永磁滚筒。
本发明的有益效果在于：它先对垃圾进行在真空环境下的超声波微波分选， 该过程中垃圾在设定的负压环境下，同时受到超声波和微波的双重作用，一方面垃圾在超声波的作用下各物料振动分离；另一方面，微波对垃圾加热使其内水分迅速蒸发，即对垃圾脱水以降低垃圾各物料间的粘合力。真空环境、超声波和微波三者相辅相成。微波将水分蒸发降低物料间的粘合度，可促进物料在超声波作用下振动分离；超声波使物料间分离变得松散后，既增大了物料的蒸发面积，又加速了物料表面的空气流速，即反过来促进物料在微波作用脱水；同时，真空环境有利于水分蒸发和物料分离变松散。在上述三者的共同作用下，垃圾中轻薄物料被快速精准地分离出。分离出轻薄物料后，再对剩余的垃圾进一步用筛筒滚动筛选，将已脱水有且松散的垃圾物料快速分成有机土、细碎砖石和大块物料等，从而可实现精准高效地垃圾分类处理。分选出的各类物料可回收利用，例如：餐厨剩余物可制成垃圾衍生燃料，塑料可制成油，泥土石块等可制成砖，既解决了当地严重的环保污染问题，又带来了经济效益。整个过程中全部自动化处理，无人工接触，减少尘肺病等疾病的根源，完全杜绝对人健康影响。它还具有结构简单、占地面积小、使用方便的优点，尤其适用于各地餐厨剩余物分选处理，具有性能可靠，使用寿命长的突出优点。
附图说明
图1是本发明所述旋转型立式分选一体化处理设备的结构示意；图2是图1的A-A剖视结构示意图；图3是所述吹料管机构的分布示意图。
附图标记：1进料斗 2破袋机 3上管道 4真空超声波筛分装置 5下管道 6垃圾分选机 7输送通道 8建筑物料排放通道或排放槽 9有机土排放通道或排放槽 10磁选机 11放料槽 12抓斗 13第一漏斗 14超声波发射器 15微波发生器 16真空发生器 17转动筛筒18风选装置 19第二漏斗 20分离板 21进风管 22大块建筑物料排放槽 23轻质小块物料排放槽 24轻薄物料排放管 25进风管入料口 26筛筒驱动电机 27吹料管。
具体实施方式
本发明所述的旋转型立式分选一体化处理设备，如图1所示包括进料斗1、破袋机2和磁选机10。进料斗1、破袋机2和磁选机10由上而下依次竖向排列。进料斗1的出料口与破袋机2的进料口联通，破袋机2的出料口与磁选机10的进料口联通。磁选机10的下部设有金属物料排放通道和输送通道7，金属物料排放通道下方连接放料槽11。所述设备还包括垃圾分选机6，输送通道7的出料口与垃圾分选机6的进料口相通。垃圾分选机6内上方安装真空超声波筛分装置4，真空超声波筛分装置4设有PLC控制系统，PLC控制系统对真空超声波筛分装置4进行全面操控。垃圾分选机6内中部倾斜安装转动筛筒17，转动筛筒17上设有筛筒驱动电机26，转动筛筒17在其筛筒驱动电机26的驱动下转动以便对其内的物料进行高效地筛选。转动筛筒17的高端设有进料口，转动筛筒17的低端设有出料口。转动筛筒17表面布满孔径不同的筛孔，孔径由转动筛筒17进料口至其出料口沿轴线方向依次增大。真空超声波筛分装置4的出料端设有上管道3和下管道5。上管道3伸出垃圾分选机6外，下管道5与转动筛筒17的进料口联通。垃圾分选机6的下部安装第一漏斗13和第二漏斗19，第一漏斗13和第二漏斗19位于转动筛筒17的下方且沿转动筛筒17轴向由低向高依次排列，以便收集由转动筛筒17筛选出的不同粒径的物料颗粒。第一漏斗13下部安装建筑物料排放通道或排放槽8，第二漏斗19下部安装有机土排放通道或排放槽9。真空超声波筛分装置4的内部由进料端至出料端依次安装超声波发射器14、微波发生器15、真空发生器16和分离板20。超声波发射器14、微波发生器15、真空发生器16均为成对安装、每对为上下对称分布。两个超声波发射器14的波段不同，以使物料振动分离更充分。分离板20水平设置将真空超声波筛分装置4的出料端内腔分为上腔和下腔。上管道3与上腔联通，下管道5与下腔联通。整体设备至上而下安排紧凑，下一个设备在上一个设备右前方45度空间位置，增加处理时间，减少空间浪费。
垃圾分选处理过程：
S1，将垃圾物料放入进料斗1内，垃圾物料由进料斗1进入破袋机2，破袋机2将垃圾破袋处理后将物料送入磁选机10内处理。
S2，磁选机10将物料中的铁质物料分离出来，铁质物料经金属物料排放通道排至放料槽11存放，达到设定量后可直接取走销售。分离出铁质物料后的剩余物料经输送通道7进入真空超声波筛分装置4内处理。
S3，物料进入真空超声波筛分装置4后，一方面，前后两对微波发生器15分别发出不同波段的微波，将真空超声波筛分装置4内部的空气加热到指定温度，让物料内的水分蒸发，以脱水的方式减少物料之间的粘合性；另一方面，通过两个超声波发射器14发出不同波段的超声波，在内部水蒸汽的作用下使轻薄物料漂浮向上，再通过分离板20的分离作用，将塑料袋等轻薄物料分离出来，最后由上管道3排出后收集。剩余的无法漂浮向上的固体物料经下管道5进入垃圾分选机6，通过垃圾分选机6的转动筛筒17作进一步的筛选分离。真空发生器16制造负压环境并控制真空超声波筛分装置4内腔的真空度，确保微波加热和超声波分选物料的效率。超声波发射器14为物料提供动力，使其在真空超声波筛分装置4内移动。真空超声波筛分装置4也可适当倾斜以便利用重力为物料移动提供动力。
S4，进入垃圾转动筛筒17内的物料，一方面，在转动筛筒17的滚动作用下不断被被翻转、扬起，以使物料之间更充分地分离，另一方面，由于转动筛筒17倾斜设置，因此，在重力作用下，物料翻转的同时向转动筛筒17出料口方向移动。物料在上述分选过程中，粒径小的有机土等腐殖物料经转动筛筒17上半段的筛孔落下，并由第二漏斗19排出或收集，粒径稍大的碎砖或砂砾等经转动筛筒17下半段的筛孔落下，并由第一漏斗13排出或收集，剩余的无法通过转动筛筒17筛孔的建筑砖块石块等大块物料由转动筛筒17的出料口排出。
为了进一步精细分选物料，如图1所示，所述转动筛筒17的出料口处安装风选装置18，如图2所示，风选装置18由进风管21、大块建筑物料排放槽22、轻质小块物料排放槽23和轻薄物料排放管24构成。进风管21上开设进风管入料口25以便转动筛筒17出料口排出的物料能顺利进入进风管21。进风管21上安装大块建筑物料排放槽22、轻质小块物料排放槽23和轻薄物料排放管24，大块建筑物料排放槽22和轻质小块物料排放槽23位于进风管21下部且分别向两个方向倾斜。转动筛筒17将大块物料排入进风管21后，进风管21通过吹风一方面可将大块物料中的残余轻薄物料吹出并经轻薄物料排放管24排出并收集，另一方面可将较轻的物料吹至轻质小块物料排放槽23中排出。进风管21无法吹动的物料在重力的作用下由大块建筑物料排放槽22排出。
为了进一步精细分选物料，如图3所示，所述转动筛筒17正下方设置两排双向交叉布置的吹料管机构，吹料管机构由两排吹料管27组成，两排吹料管27位于转动筛筒17下方且分布于转动筛筒17两侧，每根吹料管27与竖直方向的夹角ɑ是45度。吹料管27通过特定的吹风角度可对转动筛筒17内翻转、扬起的物料进行风选，具体地说：吹料管27以45度斜向上吹，有利于有机土等小粒径物料与其他物料分离，可有效提高分选的效率和精度。
为提高自动化程度，如图1所示，所述进料斗1的上方设置抓斗12，抓斗12负责自动向进料斗1抓取并输送物料以提高处理效率。抓斗12可以是现有的机械手。
所述抓斗12是自动进料抓斗，自动进料抓斗包括机械抓斗部分、履带式行走机构、伺服系统、视觉和超声波技术的自动识别物体机器人、VR以及物体识别控制系统。该自动抓头可实现自动化高精度识别和抓取物料，可更加快速高效地向进料斗1内输送物料，以提高垃圾处理的效率。自动抓斗通过视觉，和超声波技术的设定以及机器的自动学习能力，来确认物料的大小和所处的位置，然后通过控制系统，控制伺服系统机械臂将物料抓起，然后通过机器的下部两个履带的轮子运动，将物料放入进料口；以此类推，完成第一个动作后，在系统内部设定好的时间内，重复上一个动作，继续抓取物料，放入进料口，直到完成要求的所有物料。
为节省空间，所述破袋机2可为立式旋转破袋机。
为更高效稳定地输送物料，所述破袋机2和磁选机10之间设置皮带，由皮带将破袋机2排出的物料送入磁选机10的进料口。
为简化结构、节省能源，所述磁选机10的磁滚筒可为永磁滚筒。磁滚筒为内部永磁场作用，无需电力等外在动力。物料中金属物因为永磁滚筒的作用，被吸附在皮带表面，当皮带转到顶端后，物料被送入分选槽，金属物被带到皮带下端，随着皮带转动，永磁滚筒吸附力减弱，直到消失，金属物落入下方金属物料传送槽，输出销售。
本发明所述的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。
Claims (6)
1.旋转型立式分选一体化处理设备，包括进料斗(1)、破袋机(2)和磁选机(10)，进料斗(1)、破袋机(2)和磁选机(10)由上而下依次竖向排列，进料斗(1)的出料口与破袋机(2)的进料口联通，破袋机(2)的出料口与磁选机(10)的进料口联通，磁选机(10)的下部设有金属物料排放通道和输送通道(7)，金属物料排放通道下方连接放料槽(11)，其特征在于：还包括垃圾分选机(6)，输送通道(7)的出料口与垃圾分选机(6)的进料口相通，垃圾分选机(6)内上方安装真空超声波筛分装置(4)，真空超声波筛分装置(4)设有PLC控制系统，垃圾分选机(6)内中部倾斜安装转动筛筒(17)，转动筛筒(17)能在其筛筒驱动电机(26)的驱动下转动，转动筛筒(17)的高端设有进料口，转动筛筒(17)的低端设有出料口，转动筛筒(17)表面布满孔径不同的筛孔，孔径由转动筛筒(17)进料口至其出料口沿轴线方向依次增大，真空超声波筛分装置(4)的出料端设有上管道(3)和下管道(5)，上管道(3)伸出垃圾分选机(6)外，下管道(5)与转动筛筒(17)的进料口联通，垃圾分选机(6)的下部安装第一漏斗(13)和第二漏斗(19)，第一漏斗(13)和第二漏斗(19)位于转动筛筒(17)的下方且沿转动筛筒(17)轴向由低向高依次排列，第一漏斗(13)下部安装建筑物料排放通道或排放槽(8)，第二漏斗(19)下部安装有机土排放通道或排放槽(9)；真空超声波筛分装置(4)的内部由进料端至出料端依次安装超声波发射器(14)、微波发生器(15)、真空发生器(16)和分离板(20)，超声波发射器(14)、微波发生器(15)、真空发生器(16)均为成对安装、每对为上下对称分布，两个超声波发射器(14)的波段不同，分离板(20)水平设置将真空超声波筛分装置(4)的出料端内腔分为上腔和下腔，上管道(3)与上腔联通，下管道(5)与下腔联通；所述破袋机(2)为立式旋转破袋机；所述磁选机(10)的磁滚筒为永磁滚筒。
2.根据权利要求1所述的旋转型立式分选一体化处理设备，其特征在于：所述转动筛筒(17)的出料口处安装风选装置(18)，风选装置(18)由进风管(21)、大块建筑物料排放槽(22)、轻质小块物料排放槽(23)和轻薄物料排放管(24)构成，进风管(21)上开设进风管入料口(25)以便转动筛筒(17)出料口排出的物料能顺利进入进风管(21)，进风管(21)上安装大块建筑物料排放槽(22)、轻质小块物料排放槽(23)和轻薄物料排放管(24)，大块建筑物料排放槽(22)和轻质小块物料排放槽(23)位于进风管(21)下部且分别向两个方向倾斜。
3.根据权利要求1所述的旋转型立式分选一体化处理设备，其特征在于：所述转动筛筒(17)正下方设置两排双向交叉布置的吹料管机构，吹料管机构由两排吹料管(27)组成，两排吹料管(27)位于转动筛筒(17)下方且分布于转动筛筒(17)两侧，每根吹料管(27)与竖直方向的夹角ɑ是45度。
4.根据权利要求1所述的旋转型立式分选一体化处理设备，其特征在于：所述进料斗(1)的上方设置抓斗(12)，抓斗(12)负责向进料斗(1)抓取并输送物料。
5.根据权利要求4所述的旋转型立式分选一体化处理设备，其特征在于：所述抓斗(12)是自动进料抓斗，自动进料抓斗包括机械抓斗部分、履带式行走机构、伺服系统、视觉和超声波技术的自动识别物体机器人、VR以及物体识别控制系统。
6.根据权利要求1所述的旋转型立式分选一体化处理设备，其特征在于：所述破袋机(2)和磁选机(10)之间设置皮带，由皮带将破袋机(2)排出的物料送入磁选机(10)的进料口。
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