CN110181717A - 风电叶片材料筛分设备及风电叶片材料筛分方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风电叶片材料筛分设备及风电叶片材料筛分方法，涉及筛分装置的技术领域，包括浮力分离机构和筛分机构；浮力分离机构用于通过浮力的作用将轻质材料颗粒与次级风电叶片材料进行分离，次级风电叶片材料包括玻璃钢粉和玻璃钢纤维；筛分机构设有筛网，筛网的筛分直径大于玻璃钢粉的直径，且小于玻璃钢纤维的直径，筛分机构通过筛网能够将次级风电叶片材料内的玻璃钢粉与玻璃钢纤维分离。解决了无法实现对三种材料单独分离的技术问题，达到了将风电叶片材料内的三种材料的分离的技术效果。

Description

风电叶片材料筛分设备及风电叶片材料筛分方法

技术领域

本发明涉及筛分装置的技术领域，尤其是涉及一种风电叶片材料筛分设备及风电叶片材料筛分方法。

背景技术

随着节能环保的不断推进，风能作为一种清洁无公害的可再生能源，逐渐受到人们的关注。风力发电作为将风的动能转化为电能的一种形式，非常环保，日益受到世界各国的重视。风力发电，主要是利用风力带动风轮旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，从而促使发电机发电，实现风的动能到电能的转化。

风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，其包括多个风电叶片，当风吹向风电叶片时，风电叶片上产生气动力驱动风电叶片转动。风电叶片虽可以实现对风的动能的转化，但确存在一定的使用年限，当风电叶片达到使用年限后，需要对风电叶片进行回收处理。

风电叶片包括玻璃钢纤维、玻璃钢粉和轻质材料颗粒三种材料，现有的对风电叶片的处理通常是将风电叶片进行粉碎，之后对粉碎后的风电叶片材料再进行回收利用，但是粉碎之后的风电叶片材料仍是玻璃钢纤维、玻璃钢粉与轻质材料颗粒三种材料的混合物，仍无法实现对玻璃钢纤维、玻璃钢粉与轻质材料颗粒三种材料的单独使用。

发明内容

本发明的目的在于提供风电叶片筛分设备，以缓解了现有技术中存在的风电叶片经粉碎后产生的风电叶片材料，仍是玻璃钢纤维、玻璃钢粉与轻质材料颗粒的混合物，无法实现对玻璃钢纤维、玻璃钢粉与轻质材料颗粒单独使用的技术问题。

本发明的目的在于提供风电叶片筛分方法，以缓解了现有技术中存在的风电叶片经粉碎后产生的风电叶片材料，仍是玻璃钢纤维、玻璃钢粉与轻质材料颗粒的混合物，无法实现对玻璃钢纤维、玻璃钢粉与轻质材料颗粒单独使用的技术问题。

本发明提供的风电叶片材料筛分设备，所述风电叶片材料筛分设备包括浮力分离机构和筛分机构；

所述浮力分离机构用于通过浮力的作用将轻质材料颗粒与次级风电叶片材料进行分离，所述次级风电叶片材料包括玻璃钢粉和玻璃钢纤维；

所述筛分机构设有筛网，所述筛网的筛分直径大于玻璃钢粉的直径，且小于玻璃钢纤维的直径，所述筛分机构通过筛网能够将次级风电叶片材料内的玻璃钢粉与玻璃钢纤维分离。

进一步的，所述浮力分离机构包括分离池和注水单元；

所述分离池的侧壁上设有第一出料口，所述注水单元与所述分离池连通，所述注水单元用于向所述分离池内注水，所述轻质材料颗粒能够在所述分离池的液位超过第一出料口时通过水流的带动作用由第一出料口流出所述分离池。

进一步的，所述浮力分离机构还包括搅拌单元；

所述搅拌单元设置在分离池内；所述搅拌单元包括搅拌轴和搅拌叶片组，所述搅拌轴的第一端与分离池的一侧壁转动连接，所述搅拌轴的第二端与分离池的相对的另一侧壁转动连接，所述搅拌叶片组连接在搅拌轴上。

进一步的，所述风电叶片材料筛分设备还包括螺旋输送机，所述螺旋输送机用于将次级风电叶片材料输送至所述筛分机构上；

所述螺旋输送机包括壳体和螺旋输送轴，所述分离池的底部设有第二出料口，所述第二出料口与所述壳体连通，所述螺旋输送轴的进料端穿过所述第二出料口设置在所述分离池的底部，所述螺旋输送轴的出料端穿设在所述壳体内。

进一步的，所述风电叶片材料筛分设备还包括预筛分机构；

所述预筛分机构的下料口与分离池连通，所述预筛分机构内设有筛网，所述筛网的筛分直径大于玻璃钢粉的直径，且小于玻璃钢纤维和轻质材料颗粒的直径，所述预筛分机构用于将风电叶片材料中的部分玻璃钢粉筛除。

进一步的，所述风电叶片材料筛分设备还包括旋风下料器；

所述旋风下料器的料入口对应所述预筛分机构设置，以收集预筛分机构在工作过程中产生的扬尘。

进一步的，所述注水单元包括注水管；

所述注水管与分离池连通，所述注水管上连接有加热件，用于对注水管内的水进行加热。

进一步的，所述风电叶片材料筛分设备还包括烘干机构，所述烘干机构用于对次级风电叶片材料进行烘干；

所述烘干机构的进料端与螺旋输送机的出料端连通，所述烘干机构的出料端与筛分机构连通。

进一步的，所述风电叶片材料筛分设备还包括循环水池，所述分离池上还设有第三出料口；

所述循环水池与分离池的第三出料口连通。

本发明提供的风电叶片材料筛分方法，包括如下步骤：

利用筛分的方式将风电叶片材料进行初级分离，以将部分玻璃钢粉从风电叶片材料中分离，去除部分玻璃钢粉的风电叶片材料作为初级风电叶片材料；

将初级风电叶片材料利用浮力的作用进行次级分离，分离出轻质材料颗粒和次级风电叶片材料，所述次级风电叶片材料包括玻璃钢纤维和初级分离剩余的玻璃钢粉；

对次级风电叶片材料烘干；

利用筛分的方式对次级风电叶片材料进行二级分离，以将次级风电叶片材料中的玻璃钢纤维与玻璃钢粉分离。

本发明提供的风电叶片材料筛分设备，包括浮力分离机构与筛分机构，使用时，直接将风电叶片材料送至浮力分离机构中，进行处理；由于玻璃钢纤维的密度≥1.5，玻璃钢粉的密度≥1.5，轻质材料颗粒的密度≤0.1，通过浮力分离机构的作用能够将风电叶片材料颗粒分离成轻质材料颗粒和次级风电叶片材料，其中，次级风电叶片材料包括玻璃钢粉和玻璃钢纤维；次级风电叶片材料经过筛分机构的筛网的作用，将次级风电叶片材料的玻璃钢粉与玻璃钢纤维两者分离，实现对风电叶片材料内的玻璃钢纤维、玻璃钢粉和轻质材料颗粒的分离，方便了后期对三种材料的单独使用。

本发明提供的风电叶片材料筛分方法，利用筛分的方式将风电叶片材料进行初级分离，将部分玻璃钢粉从风电叶片材料中分离，去除部分玻璃钢粉的风电叶片材料作为初级风电叶片材料；之后，利用浮力的作用将初级风电叶片材料进行次级分离，将轻质材料颗粒从初级风电叶片材料中分离出去，剩余的次级风电叶片材料包括玻璃钢纤维和剩余的玻璃钢粉；对次级风电叶片材料进行烘干；最后，利用筛分的方式对次级风电叶片材料进行二级分离，进而将次级风电叶片材料中的玻璃钢纤维与玻璃钢粉分离，进而实现了将风电叶片材料内的玻璃钢纤维、玻璃钢粉和轻质材料颗粒的分离，方便了后期对三种材料的单独使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的风电叶片材料筛分设备的主视图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的风电叶片材料筛分设备的俯视图；

图4为本发明实施例提供的风电叶片材料筛分方法的结构框图。

图标：100-浮力分离机构；200-烘干机构；300-筛分机构；400-螺旋输送机；500-预筛分机构；600-旋风下料器；700-循环水池；800-传输机；900-轻质材料颗粒收集池；101-分离池；102-注水单元；103-第一出料口；104-第二出料口；105-搅拌单元；106-搅拌轴；107-搅拌叶片组；108-注水管；109-加热件；110-第三出料口；401-壳体；402-螺旋输送轴；601-料入口；602-料出口。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，如出现术语“安装”、“相连”、“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，也可以通过中间媒介间接相连，可以是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中的具体含义。

本发明提供了一种风电叶片材料筛分设备，如图1-图3所示，所述传输机800、预筛分机构500、浮力分离机构100、螺旋输送机400、烘干机构200和筛分机构300由右向左依次设置，所述传输机800用于将风电叶片材料输送到预筛分机构500内，实现对风电叶片材料的传输；所述预筛分机构500为振动筛分机，所述预筛分机构500内设有振动筛，通过振动的作用，将风电叶片材料内的大部分的玻璃钢粉从振动筛的筛网中分离出去，使得风电叶片材料成为初级风电叶片材料，其中，初级风电叶片材料包括轻质材料颗粒、玻璃钢纤维和剩余的玻璃钢粉；所述预筛分机构500的左侧为出料端，且出料端设置有下料口，下料口与浮力分离机构100的入料口连通，用于将初级风电叶片材料传送到浮力分离机构100的分离池101内；浮力分离机构100利用浮力的作用能够将轻质材料颗粒从初级风电叶片材料中分离出来，以使剩余的玻璃钢粉和玻璃钢纤维的混合物形成次级风电叶片材料；之后次级风电叶片材料经过螺旋输送机400的传送传送到烘干机构200上，烘干机构200内设有烘干结构，能够将次级风电叶片材料进行烘干，烘干后的次级风电叶片材料包括玻璃钢纤维和部分的玻璃钢粉；之后输送至筛分机构300上，筛分机构300包括振动筛网，通过振动筛网的作用将玻璃钢粉从次级风电叶片材料中筛分出来，实现次级风电叶片材料中的玻璃钢纤维和玻璃钢粉的分离，从而实现了轻质材料颗粒、玻璃钢纤维与玻璃钢粉三种材料的分离，方便对三种材料的单独使用。

需要说明的是，传输机800采用螺旋传输机800，其送料高度为500mm，方便人工将风电叶片材料输送到预筛分机构500上。

需要说明的是，预筛分机构500及筛分机构300内的振动筛均使用长条筛网，提高筛选效率；且所述振动筛的筛网的直径只要大于玻璃钢粉的直径且小于轻质材料颗粒和玻璃钢纤维的直径即可；所述预筛分机构500的底部的下料口处设置有布袋(图中未示出)，用于将振动出的玻璃钢粉收集到布袋中。

还需要说明的是，所述筛分机构300为现有的振动筛分机。

具体地，所述分离池101的第一出料口103设在分离池101的左侧壁上，注水管108与水龙头连通，注水管108的右端与分离池101连通；由于玻璃钢纤维的密度≥1.5，玻璃钢粉的密度≥1.5，轻质材料颗粒的密度≤0.1，通过不断地向分离池101内注水，使得位于分离池101内的初级风电叶片材料内的玻璃钢纤维及玻璃钢粉沉淀到水底，轻质材料颗粒会浮在水面上，当分离池101内的液位超过第一出料口103后，轻质材料颗粒能够在水流的作用下由第一出料口103流出分离池101，实现对轻质材料颗粒的分离；而位于水底的玻璃钢纤维及玻璃钢粉则进入到壳体401内，进行后续的处理。

还需要说明的是，所述传输机800、预筛分机构500、浮力分离机构100、螺旋输送机400、烘干机构200和筛分机构300的具体位置关系可以进行调整，只要传输机800、预筛分机构500、浮力分离机构100、螺旋输送机400、烘干机构200和筛分机构300之间依次连接即可。

进一步地，所述搅拌单元105设置在分离池101内，所述搅拌单元105能够对位于分离池101内的加水的初级风电叶片材料进行搅拌，使得初级风电叶片材料的分散均匀，实现轻质材料颗粒与次级风电叶片材料的更加彻底的分离，提高次级风电叶片的纯度及分离效率，进而形成次级风电叶片材料。

具体地，所述搅拌轴106的左端与分离池101的左侧壁转动连接，所述搅拌轴106的右端与分离池101的右侧壁转动连接，搅拌叶片组107设在搅拌轴106上，实现对加水的初级风电叶片材料的充分搅拌。

需要说明的是，所述搅拌单元105还包括电机，所述电机的输出端与搅拌轴106的右端连接，为搅拌轴106提供动力。

需要说明的是，所述注水单元102还包括加热件109；其中，加热件109为加热器，加热器并联连接在注水管108上，或者，加热件109为电阻丝，电阻丝连接在注水管108内，用于对注水管108内的水进行加热；设置加热件109能够使得注入分离池101内的水的温度得到一定的保证，能够在寒冷的情况下正常生产，使得风电叶片材料筛分设备适用于多种工况下。

进一步地，所述螺旋输送机400包括壳体401和螺旋输送轴402；第二出料口104为分离池101的底壁，第二出料口104与壳体401的进料口连通设置，使得分离池101内的物料全部掉落到螺旋输送机400内；所述螺旋输送轴402的右端穿过所述第二出料口104设在分离池101的底部，螺旋输送轴402的左端穿设在壳体401内部，使得掉落到壳体401内的次级风电叶片材料能够通过螺旋输送轴402的作用，搅拌均匀，且传递至烘干机构200内。

需要说明的是，分离池101的侧壁焊接在壳体401的顶端，保证分离池101与螺旋输送机400连接结构的稳定性。

进一步地，所述螺旋输送机400的出料口与烘干机构200连通设置，螺旋输送机400能够将次级风电叶片材料输送到烘干机构200内，实现对次级风电叶片材料的传送。

具体地，所述螺旋输送轴402的左端与壳体401的左侧壁连接，所述螺旋输送轴402的右端与壳体401的右侧壁连接，所述螺旋输送轴402包括传送轴和螺旋叶片，螺旋叶片连接在传送轴的轴向上，旋转传送轴，使得螺旋叶片转动，在螺旋输送轴402的作用下，实现对次级风电叶片材料的传送。

需要说明的是，所述螺旋输送机400还包括电机，电机的输出端与螺旋输送轴402的左端连接，为螺旋输送轴402的转动提供动力。

进一步地，如图1所示，所述旋风下料器600设在预筛分机构500与浮力分离机构100之间，所述料入口601连接在预筛分机构500的上方，用于对预筛分机构500在工作过程中产生的扬尘进行吸取，所述料出口602设在旋风下料器600的下方，将旋风下料器600的作用，实现对预筛分机构500在工作过程中产生的扬尘进行处理，做到风电叶片材料筛分设备无扬尘，避免环境的污染。

如图3所示，所述分离池101的第三出料口110与循环水池700连接，分离池101内剩余的未分离彻底的次级风电叶片材料，经第三出料口110通过水管输送到循环水池700内，进行后续的循环利用。

需要说明的是，如图1所示，分离池101的第一出料口103的左下方设置有轻质材料颗粒收集池900，能够对轻质材料颗粒进行收集，方便后续的使用。

本发明提供的风电叶片材料筛分设备，再使用时，将风电叶片材料放入传输机800内，通过传输机800将风电叶片材料输送到预筛分机构500中，利用预筛分机构500中的振动筛将风电叶片材料中的大部分玻璃钢粉筛除，然后通过旋风下料器600将预筛分机构500筛分过程中产生的扬尘进行收集，浮力分离机构100利用螺旋送料，注水单元102向分离池101内注水且分离池101内的搅拌单元105对分离池101内的初级风电叶片材料进行搅拌，将轻质材料颗粒筛选出落入到轻质材料收集池内，之后利用螺旋输送机400将次级风电叶片材料输送至烘干机构200内，对次级风电叶片材料进行烘干处理，剩余的次级风电叶片材料经第三出料口110进入到循环水池700中，水源进行循环利用；同时，烘干后的次级风电叶片材料进入筛分机构300中，实现玻璃钢纤维与玻璃钢粉的有效分离。

本发明还提供了一种风电叶片材料筛分方法，如图4所示，包括如下步骤：使用传输机800将风电叶片材料输送至预筛分机构500上；采用预筛分机构500将部分玻璃钢粉从风电叶片材料中分离处理，去除部分玻璃钢粉的风电叶片材料形成初级风电叶片材料；将初级风电叶片材料输送至浮力分离机构100内，将轻质材料颗粒从初级风电叶片材料中分离，形成次级风电叶片材料；通过螺旋输送机400将次级风电叶片材料输送到烘干机构200上，采用烘干机构200将次级风电叶片材料进行烘干；之后将烘干后的次级风电叶片材料送入筛分机构300内，实现对玻璃钢纤维与玻璃钢粉的分离，进而实现了将风电叶片材料内的玻璃钢纤维、玻璃钢粉和轻质材料颗粒的分离，方便了后期对三种材料的单独使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种风电叶片材料筛分设备，其特征在于，所述风电叶片材料筛分设备包括浮力分离机构和筛分机构；

所述浮力分离机构用于通过浮力的作用将轻质材料颗粒与次级风电叶片材料进行分离，所述次级风电叶片材料包括玻璃钢粉和玻璃钢纤维；

所述筛分机构设有筛网，所述筛网的筛分直径大于玻璃钢粉的直径，且小于玻璃钢纤维的直径，所述筛分机构通过筛网能够将次级风电叶片材料内的玻璃钢粉与玻璃钢纤维分离。

2.根据权利要求1所述的风电叶片材料筛分设备，其特征在于，所述浮力分离机构包括分离池和注水单元；

所述分离池的侧壁上设有第一出料口，所述注水单元与所述分离池连通，所述注水单元用于向所述分离池内注水，所述轻质材料颗粒能够在所述分离池的液位超过第一出料口时通过水流的带动作用由第一出料口流出所述分离池。

3.根据权利要求2所述的风电叶片材料筛分设备，其特征在于，所述浮力分离机构还包括搅拌单元；

所述搅拌单元设置在分离池内；所述搅拌单元包括搅拌轴和搅拌叶片组，所述搅拌轴的第一端与分离池的一侧壁转动连接，所述搅拌轴的第二端与分离池的相对的另一侧壁转动连接，所述搅拌叶片组连接在搅拌轴上。

4.根据权利要求3所述的风电叶片材料筛分设备，其特征在于，所述风电叶片材料筛分设备还包括螺旋输送机，所述螺旋输送机用于将次级风电叶片材料输送至所述筛分机构上；

所述螺旋输送机包括壳体和螺旋输送轴，所述分离池的底部设有第二出料口，所述第二出料口与所述壳体连通，所述螺旋输送轴的进料端穿过所述第二出料口设置在所述分离池的底部，所述螺旋输送轴的出料端穿设在所述壳体内。

5.根据权利要求1所述的风电叶片材料筛分设备，其特征在于，所述风电叶片材料筛分设备还包括预筛分机构；

所述预筛分机构的下料口与分离池连通，所述预筛分机构内设有筛网，所述筛网的筛分直径大于玻璃钢粉的直径，且小于玻璃钢纤维和轻质材料颗粒的直径，所述预筛分机构用于将风电叶片材料中的部分玻璃钢粉筛除。

6.根据权利要求5所述的风电叶片材料筛分设备，其特征在于，所述风电叶片材料筛分设备还包括旋风下料器；

所述旋风下料器的料入口对应所述预筛分机构设置，以收集预筛分机构在工作过程中产生的扬尘。

7.根据权利要求2所述的风电叶片材料筛分设备，其特征在于，所述注水单元包括注水管；

所述注水管与分离池连通，所述注水管上连接有加热件，用于对注水管内的水进行加热。

8.根据权利要求4所述的风电叶片材料筛分设备，其特征在于，所述风电叶片材料筛分设备还包括烘干机构，所述烘干机构用于对次级风电叶片材料进行烘干；

所述烘干机构的进料端与螺旋输送机的出料端连通，所述烘干机构的出料端与筛分机构连通。

9.根据权利要求2所述的风电叶片材料筛分设备，其特征在于，所述风电叶片材料筛分设备还包括循环水池，所述分离池上还设有第三出料口；

所述循环水池与分离池的第三出料口连通。

10.一种基于如权利要求1-9中任一项所述的风电叶片材料筛分设备的风电叶片材料筛分方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用筛分的方式将风电叶片材料进行初级分离，以将部分玻璃钢粉从风电叶片材料中分离，去除部分玻璃钢粉的风电叶片材料作为初级风电叶片材料；

将初级风电叶片材料利用浮力的作用进行次级分离，分离出轻质材料颗粒和次级风电叶片材料，所述次级风电叶片材料包括玻璃钢纤维和初级分离剩余的玻璃钢粉；

对次级风电叶片材料烘干；

利用筛分的方式对次级风电叶片材料进行二级分离，以将次级风电叶片材料中的玻璃钢纤维与玻璃钢粉分离。