CN110606374A - 水流加速真空进料转换方法与装置 - Google Patents

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胡斌
何浩猛
潘峰
蔡会
罗昕
姜有忠
陈永
李海潮
王超
岳飞龙
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34—Details
    • B65G53/40—Feeding or discharging devices
    • B65G53/50—Pneumatic devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B13/00—Irrigation ditches, i.e. gravity flow, open channel water distribution systems

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Abstract

本发明公开了一种基于水渠加速水流进行真空负压自主进料、物料运输与加速水流带动叶轮转动，将水的平流转换为旋流并带动物料分离运动的方法与装置，包括以下过程：对田间灌溉用水水渠改造修建拦水闸，缩小水流通过横截面积，增大水流速度。加速后的水流在拦水闸内部形成真空负压，在真空负压吸附和自身重力共同作用下通过叶轮能量转换器前就完成投料。物料在水流的带动从投料口转移到叶轮，通过叶轮时水流将自身的压力能转化成叶轮的动能，叶轮转动，将水的平流转换为旋流。物料在旋流的作用发生运动，进而达到分层分离的目的。本发明充分利用液体自身流动加速形成真空负压并能为动机提供动能的特点，清洁绿色，环保无污染,在进行水渠灌溉的同时完成物料投料和能量转换，实现了一水多用，具有很强的实用性。

Description

水流加速真空进料转换方法与装置
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其是基于水渠灌溉区，水流加速形成真空负压完成投料，液压能转换动能为叶轮提供动力，对机收残膜进行水洗分离回收的一种方法及装置。
背景技术
中国有广阔的棉花种植面积，90%以上使用了地膜覆盖种植技术。农作物地膜的大面积推广对作物具有保温保墒增产等优点，但由于回收不及时，同时也带来了环境污染等问题。近些年来，地膜机械化回收已成为治理地膜污染的重要途径和有效方法，但是机械回收的地膜与秸秆等杂物缠绕严重致使其难以被循环利用，造成严重的资源浪费和二次污染，所以地膜与棉杆分离技术是废旧地膜回收与再利用的关键环节。
目前，用机械装置收拢后的残膜得不到及时的分离处理和进一步的回收，大多只能焚烧或废弃堆积在田地头。少数采用传统的人工挑选和清洗的方法分离，但工作强度高，效率低，无法实现大规模作业。因此为解决机收残膜的进一步回收和残膜资源浪费的问题，急需开发一种可就地取材完成对残膜混合物分离的机械装置及方法。
发明内容
本发明针对现已存在的问题，提出一种在水渠旁对残膜棉杆进行清洗分离的机械装置，操作方便，结构简单，清洁环保。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：对田间灌溉用水水渠改造修建拦水闸，缩小其水流通过横截面积，增大水流速度。加速后的水流流动在拦水闸内形成一定范围内的真空负压，残膜棉杆混合物在真空负压吸附和自身重力作用下完成投料。残膜棉杆混合物在水流的带动从投料口转移到叶轮，通过叶轮时水流将自身的压力能转化成叶轮的动能，叶轮转动，将水的平流转换为旋流。残膜棉杆混合物在旋流的作用发生运动，进而达到分层分离的目的。
进一步地，一种基于水渠进行真空负压自主进料完成物料运输与利用加速水流带动叶轮转动，叶轮将水的平流转换为旋流并带动物料运动分离的方法与装置。
进一步地，水流加速真空进料装置由V型拦水闸、投料口和投料调节装置组成，投料调节装置包括调节杆、支撑杆和旋钮，投料口设在V型拦水闸的上方。
进一步地，一种基于水渠自流动水流通过叶轮时将自身的压力能转化成叶轮的动能，叶轮转动，将水的平流转换为旋流的方法。
进一步地，叶轮的尺寸可根据水渠的具体场地确定，叶轮的叶数可根据水渠水流的大小和分离物料不同种类选用3-4片。
本发明的有益效果为：结构简单，清洁环保，在水渠旁搭设此装置，进行水电转换，实现自流动水流带动残膜棉杆混合物运输，完成真空负压吸料和自重自动投料，在水渠完成灌溉的同时完成对残膜棉杆的清洗分离，实现了对资源的最大化利用，解决了残膜分离问题，实现了生产的需要。
附图说明
图1为本发明一种水流加速真空进料转换方法与装置的主视图。
图2为本发明一种水流加速真空进料转换方法与装置的左视图。
图示中：1.投料口2.投料调节装置21.调节杆22.支撑杆23.旋钮3.V型拦水闸4.水流加速真空进料区5.叶轮6.叶轮旋转涡流沉降区7.膜杆收集区8.棉杆回收箱9.残膜回收箱10.灌溉用水区11.光电传感器12.工作电机13.PLC控制端。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：该装置主要由由水流加速真空进料区4、叶轮旋转涡流沉降分离区6、膜杆收集区7和灌溉用水区10四部分组成。
水流加速真空进料区4由投料口1、投料调节装置2和V型拦水闸3组成，投料调节装置包括调节杆21，支撑杆22和旋钮23。
叶轮装设在水流加速真空进料区4和叶轮旋转涡流沉降分离区6的交接处。
膜杆收集区7由棉杆回收箱8、残膜回收箱9、光电传感器11、工作电机12和PLC控制端13组成，棉杆回收箱在残膜回收箱的前面，棉杆回收箱8和残膜回收箱9可根据水渠水量的大小及装置的处理原料效率的高低设置2-4个，本实施例中棉杆回收箱8和残膜回收箱9分别各设2个。
灌溉用水区10直接与田间用水渠道联通。
水流加速真空进料水洗膜杆分离装置的具体工作流程为：通过对一段灌溉用水的水渠渠道进行V型改造，缩小水流通过的横截面积，增大水流速度。水流经V型拦水闸3实现加速后，会在装置内形成一定的负压真空，经粉碎机粉碎后的物料可在自身重力和真空负压吸附的作用下从投料口1实现自主投料，根据水渠水流的大小和装置的工作效率通过调节投料调节装置2控制投料量。通过叶轮时水流将自身的压力能转换为动能带动叶轮转动，比重较大的固体物质会沉降到装置最底部，形成涡流，原料中的棉杆和残膜物料特性不同，会在水中产生不同的运动轨迹，比重较轻的棉杆会向上运动，比重较重的残膜会随水流向前运动，并保持一段时间不发生变化，在这段时间通过棉杆回收箱8和残膜回收箱9完成对残膜和棉杆的收集，水流通过膜杆收集区7后进入水田灌溉区10。当收集箱内分离物料堆积到一定高度时，光电传感器11开始工作，光电传感器11通过PLC控制端13启动工作电机12转移分离后的物料和收集箱更换，保证装置连续工作。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可对本装置进行改进与优化，但都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.水流加速真空进料转换方法与装置，其特征在于：一种基于水渠进行真空负压自主进料完成物料运输与利用加速水流带动叶轮转动，叶轮将水的平流转换为旋流并带动物料运动分离的方法与装置。
2.如权利要求1所述水流加速真空进料转换方法与装置，其特征在于：一种基于水流加速在通过叶轮能量转换器前就实现物料真空负压吸附和自身重力共同作用完成投料和水流带动原物料进行运输的水流加速真空进料装置。
3.如权利要求2所述水流加速真空进料转换方法与装置：水流加速真空进料装置由V型拦水闸、投料口和投料调节装置组成，投料调节装置包括调节杆、支撑杆和旋钮，投料口设在V型拦水闸的上方。
4.如权利要求1所述水流加速真空进料转换方法与装置，其特征在于：一种基于水渠水流加速通过叶轮时将自身的压力能转化成叶轮的动能，带动叶轮转动，将水的平流转换为旋流的方法。
5.如权利要求4所述水流加速真空进料转换方法与装置，其特征在于：叶轮的尺寸可根据水渠的具体场地确定，叶轮的叶数可根据水渠水流的大小和分离物料不同种类选用3-4片。
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