CN111921666A - 一种微波储能保温骨料分离分级再生设备及分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波储能保温骨料分离分级再生设备及分离方法，设置有进料口，微波发生控制系统，电机，辅助排清系统，出料口，测温测压模块以及粉尘及有毒气体排风抽吸口，实现骨料完全分级分离且不粘连，保证设备使用过程中粉尘及有毒气体的即时排出。该设备利用微波辐射及设备外壳的保温储能措施达到快速加热，且在一定程度上减少能量的耗散，尽可能对的达到能源利用的最大化，实现了资源的最大化利用。其流程简单，效率较高，适用于建筑废料骨料回收，尤适用于沥青路面骨料再生。

Description

一种微波储能保温骨料分离分级再生设备及分离方法

技术领域

本发明涉及建筑废弃物处理领域，特别涉及沥青路骨料分离领域，具体是一种微波储能保温骨料分离分级再生设备及分离方法。

背景技术

城市化的发展使得建筑行业的拆迁产生大量的混凝土废料及公路废料，其中包含大量可回收利用的再生骨料。减少工程废料的堆积的同时尽可能的增大再生骨料的回收，与此同时减少此过程中能源及经济的耗费具有重要的现实意义。

已有技术中，对工程建筑废料的骨料再回收主要集中在机械破碎方面，对破碎刀片损耗大的同时，也极大的影响了再生骨料的强度等性质，降低了骨料的再回收价值。而目前现有的微波处理主要集中在微波一次性照射方面，没有考虑微波过程中的保温效益，没有在减少能量的耗散的方面做出考虑。因此，在保证建筑骨料的高效回收利用的同时减少能量耗散具有重要的现实意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种微波储能保温骨料分离分级再生设备及分离方法，利用微波辐射及设备外壳的保温储能措施达到快速加热，且在一定程度上减少能量的耗散，尽可能大的达到能源利用的最大化。与此同时，达到骨料完全分离的要求，实现废弃骨料的高效回收利用，做到绿色节能环保。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种微波储能保温骨料分离分级再生设备，包括箱体，箱体上设置有进料口、内桶、外桶、微波发生控制系统、和两级电机；所述内桶为微波辐射分离桶，通过第一级电机滚动连接于开有进料口箱体的中部，微波发生控制系统设于微波辐射分离桶外的箱体上；所述外桶为多级筛分桶，通过第二级电机滚动连接于微波辐射分离桶外部的箱体上，多级筛分桶上设有出料口、桶壁清理机构和辅助排清系统；所述微波辐射分离桶和多级筛分桶的内桶桶壁上均设置有筛孔，通过微波发生控制系统加热建筑废料、微波辐射分离桶与多级筛分桶逐级筛分建筑废料骨料，桶壁清理机构和辅助排清系统同步清理内外桶壁的杂质，实现建筑废料的分离再生。

优选地，所述微波发生控制系统包括高度不同的若干触发器及微波导口，不同量的建筑废料通过不同高度的触发器触发不同高度的微波导口发出微波，其控制微波辐射分离桶中微波开始发出微波的建筑废料的最大、最小量。触发器固定于高度不同的触发器固定轴上，不同量的建筑废料通过不同高度的触发器触发不同高度的微波导口释放微波；所述微波触发器固定轴固定于内桶外侧。

优选地，所述微波辐射分离桶两端通过固连于箱体与外筒底部的第一、第二环形轨道支撑于箱体内部，所述第一、第二环形轨道与微波辐射分离桶内壁之间设置有第一、第二滚珠带，以减少微波辐射分离桶转动时的摩擦阻力。

优选地，所述微波辐射分离桶内壁等间距固定有若干分离弯刀刀片，刀片方向与微波辐射分离桶的转向相反，以逆向增大骨料分离效果。

优选地，所述多级筛分桶包括由内而外依次设置的大颗粒储料桶、中小颗粒储料桶和杂质桶，多级筛分桶为同心圆桶，且与微波辐射分离桶轴线平行；所述大颗粒储料桶、中小颗粒储料桶和杂质桶内壁分别固定有若干组导向翅片；导向翅片的翅片密集程度、长度与连接桶内所导颗粒大小相关，且其导向方向与桶的转向相反，可相对延长骨料在筛分桶内的筛分时间，以保障筛分效果。

优选地，所述箱体设置有微波辐射分离桶和多级筛分桶转动的轨道，所述微波辐射分离桶和多级筛分桶与箱体内壁连接轨道的一侧均设置有可沿轨道滑行转动的滚珠，滚珠连接处均设置有毛刷，用以防止杂质或粉尘进入轨道与滚珠间的间隙，影响各部件的转动。

优选地，所述大颗粒储料桶、中小颗粒储料桶和杂质桶为轴线高度依次减小的圆桶，下一级桶与上一级桶减小部分设置有桶的出料口；所述大颗粒储料桶、中小颗粒储料桶和杂质桶出料口对应部分均设有支架滚珠支撑。

优选地，所述辅助排清系统连接于多级筛分桶出料口对侧的箱体上，辅助排清系统对应各多级筛分桶分别设置有一个清理喷头，各清理喷头可单独操作；可根据实际所需设置高压喷气或者喷水，在骨料不便于排出时，在辅助排清系统的推动下，清出所有骨料。

优选地，所述桶壁清理机构包括设于箱体上与多级筛分桶壁接触的可转动的钢毛刷系统，钢毛刷系统包括连接在齿轮组上的水平轴，水平轴上分布有若干个钢毛刷，齿轮组通过啮合齿轮连接皮带连接至第一级电机。

本设备的第一级电机通过啮合齿轮和齿轮传输系统带动的微波辐射分离桶和钢毛刷系统一起转动，保证骨料地分离与筛孔地清洁同步进行，及时将微波辐射分离桶表面的附着物清除掉，进一步的提高微波辐射分离桶的工作效率。

箱体通过桶体支架支撑；在箱体上还进一步设有测温测压模块以及粉尘及有毒气体的排风抽吸口。

本发明还提供了一种微波储能保温骨料分离再生方法，包括：

S101：建筑废料从进料口进入微波辐射分离桶，控制系统控制添加至微波辐射分离桶内的建筑废料量，当添加的建筑废料达到最大容量时微波触发器发出警报，停止加入建筑废料；

S102：当微波辐射分离桶内建筑废料高度达到最小工作量时，微波发生控制系统开始工作，建筑废料受到微波辐射升温，调节微波发生控制系统控制微波辐射分离桶温度；通过第一级电机带动微波辐射分离桶转动，钢毛刷轴系同时转动清洁筛孔，到达可粒径标准的建筑废料骨料由微波辐射分离桶的筛孔落入大颗粒储料桶中；

S103：微波辐射分离桶与多级筛分桶由不同电机带动，当大颗粒储料桶中的建筑废料达到一定量时，多级筛分桶内导向翅片以及桶壁筛孔的作用下，各桶内颗粒分级，自出料口排出各级配的骨料；

S104：在出料口的建筑废料堆积到一定量时，辅助排清系统可辅助出料口排出各级配的骨料；

S105：加热建筑够骨料产生的有毒气体及粉尘由排风抽吸口排出处理；

S106：当温度过高时，测温测压模块检测箱体内的温度及压强，人为调节微波发生控制系统，减小微波导出能量或者关闭微波；

S107：辅助排清系统通过高压喷气系统或高压喷水系统清除骨料颗粒表面携带的杂质。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：

本发明运用微波辐射保温方式，在保证最大的能量利用率下，不破坏骨料强度的，快速将建筑废料骨料分离，将骨料按大小级配筛出；且各桶上的筛孔可按行业标准制造不同规格得圆孔，逐级分离不同级配的骨料，保证骨料的高效高质再回收。该设备流程简单，效率较高，可用于流水作业，大规模使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为设备示意图；

图2为出料口一次箱体外壳的内侧面；

图3为远离出料口一侧箱体外壳的外、内侧面；

图中：100-箱体支架，1-传动齿轮，2-啮合齿轮，3-皮带，4-进料口，5-第一级电机，6-辅助排清系统，7-微波发生控制系统，8-周啮合齿轮，9-微波触发器，10-微波触发器固定轴，11-分离弯刀刀片，12-导向翅片，13-清理喷头，14-箱体，15-钢毛刷，16-气体排风抽吸口，17-滚珠，18-出料口，19-外筒底部，20-微波辐射分离桶，21-大颗粒储料桶，22-中小颗粒储料桶，23-杂质桶，24-第二级电机，25-桶体支架，26-齿轮组，27-微波导口，28-同轴齿轮，29-测温测压模块，30-第一环形轨道，32-第二环形轨道，31-第一滚珠带，33-第二滚珠带。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示，本微波储能保温骨料分离分级再生设备包括箱体14，在箱体14上设有进料口4、内桶、外桶、微波发生控制系统7、和两级电机；内桶为微波辐射分离桶20，进料口4连接微波辐射分离桶20，实现对骨料的分离。在内桶微波辐射分离桶20的外侧嵌套有下方连接有的多级筛分桶，外桶为大颗粒储料桶21中小颗粒储料桶22和杂质桶筛分桶23，分离后的骨料经过筛分可在辅助排清系统6的冲击下完全由出料口18分级排出，分离分级工作。各外桶上均设有出料口18。箱体通过箱体支架100支撑。

本设备针对废弃建筑物尤指沥青等粘性难分离骨料路面进行骨料分离分级处理。在装置通过在箱体内设置进料口4，微波发生控制系统7，电机5、24，辅助排清系统6，出料口18，测温测压模块29以及粉尘及有毒气体排风抽吸口16，实现骨料完全分级分离且不粘连，保证设备使用过程中粉尘及有毒气体的即时排出。

如图1、图2所示，设备箱体设置为四个轴线水平的嵌套圆桶，内部由内而外依次为微波辐射分离桶20、大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22和杂质桶23；后三个储料桶为同心圆桶，微波辐射分离桶20与储料桶为非同心圆桶，除杂质桶23外，微波辐射分离桶和各级储料桶的桶壁上均设置有筛孔，桶的外侧接触设置可转动的钢毛刷。微波辐射分离桶20与多级筛分桶连接有不同的电机，可分步操作转动。

还包括桶壁清理机构，桶壁清理机构包括设于箱体上与多级筛分桶壁接触的可转动的钢毛刷系统，钢毛刷系统包括连接在齿轮组上的水平轴，水平轴上分布有若干个钢毛刷15，齿轮组26通过啮合齿轮连接皮带连接至第一级电机5。

第一级电机5通过同轴固定的啮合齿轮2、同轴齿轮28，设备的第一级电机5与齿轮同轴固定，第一级电机的同轴啮合齿轮2与固接于微波辐射分离桶20外壁上的周啮合齿轮8啮合连接，第一级电机5的同轴齿轮28与传动齿轮1通过皮带3连接，带动齿轮组26转动，进而带动钢毛刷15系统转动。

第一级电机5分别带动微波辐射分离桶20及齿轮组26转动，进而带动带动钢毛刷15系统转动，保证在骨料分离的同时进行对筛孔的清洁，保证微波辐射分离桶20的分离效率。

微波辐射分离桶20两端通过固结于箱体14与外筒底部19的第一、第二环形轨道30、32上，使其支撑于箱体内部，轨道与微波辐射分离桶内壁之间分别设置有第一、第二滚珠带31、33。微波辐射分离桶内壁等间距固定有若干分离弯刀刀片11，其刀片方向与桶的转向相反，逆向增大分离效果。

微波发生控制系统7包括高度不同的若干微波触发器9及微波导口27，微波触发器9固定于高度不同的微波触发器固定轴10上，不同量的建筑废料通过不同高度的微波触发器9触发不同高度的微波导口27释放微波，微波触发器固定轴10固定于内桶外侧。不同量的建筑废料通过不同高度的微波触发器9触发不同高度地微波导口27发出微波，其控制微波辐射分离桶20中微波开始辐射时的建筑废料最大、最小量。

大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22及杂质桶23为同心圆桶，大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22及杂质桶23固接于同一外桶底面上，通过第二级电机24带动外桶底面转动，同时带动大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22及杂质桶23一起转动。大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22及杂质桶23内壁分别固定有若干组导向翅片12，导向翅片12的翅片密集程度、长度与连接桶内所导颗粒大小相关，且其导向方向与桶的转向相反，可相对延长骨料在筛分桶内的筛分时间，以保障筛分效果。

微波辐射分离桶20两侧均与活性轨道连接，大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22、杂质桶23与外桶壁为固定连接，外桶底部19与箱体14为活动连接，活动连接设置有可沿轨道滑行转动的滚珠及固定轨道。

大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22和杂质桶23的与支架间滚珠连接，方便分级桶的转动。

固定轨道与滚珠连接处都设置有毛刷，防止杂质或粉尘进入轨道与滚珠间的间隙，影响各部件的转动。

辅助排清系统6对应于大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22、杂质桶23分别设置有一个清理喷头13，可认为根据实际所需设置高压喷气或者喷水，在骨料不便于排除时，在辅助排清系统的推动下，清出所有骨料，三个清理喷头可单独操作。

大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22、杂质桶23为轴线长度依次减小的圆桶。下一级桶与上一级桶减小部分设置有桶的出料口18；大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22和杂质桶23的出料口18对应部分均设有桶体支架25滚珠支撑。大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22、杂质桶23的出料口18设置于各桶的固定位置，当第二级电机24停止转动，大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22、杂质桶23静止后，出料口18归为至最低点，暴露与箱体14外部，可沿着轴AB轴向旋转打开，见图3所示。

辅助排清系统6连接于多级筛分桶出料口18对侧的箱体14上，辅助排清系统6对应各多级筛分桶分别设置有一个清理喷头13，可分别操作打开。

如图2、图3所示，箱体14设置有微波辐射分离桶20和多级筛分桶转动的轨道020、021、022、023，微波辐射分离桶20和多级筛分桶与箱体14内壁连接轨道的一侧均设置有可沿轨道滑行转动的滚珠17，滚珠17连接处均设置有毛刷，防止杂质或粉尘进入轨道与滚珠间的间隙，影响各部件的转动，此外微波辐射分离桶20在外筒底部19具有同上述滚珠与轨道的连接方式。

箱体14保温层采用不吸收微波的保温材料制成，所有材料均为耐高温材料。

下面给出采用上述设备的处理方法，包括如下步骤：

S101：建筑废料从进料口4进入微波辐射分离桶20；

S102：当微波辐射分离桶20内建筑废料高度达到最小工作量时，触发微波触发器9，微波发生控制系统7开始工作，使得微波导口27发出微波，建筑废料受到微波辐射，开始升温，与此同时，打开第一级电机5，微波辐射分离桶20开始转动，钢毛刷15轴系也一并转动，清洁筛孔，使各桶高效工作。到达粒径标准的骨料由微波辐射分离桶20的筛孔落入大颗粒储料桶21中；

S103：微波辐射分离桶20与大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22、杂质桶23由不同电机带动，当大颗粒储料桶21中的建筑废料达到一定量时，打开第二级电机24，大颗粒储料桶21、中小颗粒储料桶22及杂质桶23开始工作，其转动的速率可人为调节，在各桶内导向翅片12以及桶壁筛孔的作用下，各桶内的颗粒分级，并且逐步向出料口18堆积。

S104：在出料口18的建筑废料堆积到一定量时，辅助排清系统6可辅助出料口18排出各级配的骨料；

S105：在步骤S101—S104中加热建筑够骨料可能产生的有毒气体及粉尘由粉尘及有毒气体排风抽吸口16排出处理。

S106：在步骤S101—S105的过程中，箱体内的温度及压强可由测温测压模块29测量，当温度过高时，可以人为调节微波发生控制系统7，减小微波导出能量或者关闭微波，做到节能的同时保证微波辐射分离桶20内分离工作的正常进行。

S107：在步骤S102中，当添加的建筑废料达到最大容量时微波触发器9会发出警报，通知停止加入建筑废料。

S108：在步骤S104中，辅助排清系统6可为高压喷气系统，也可为高压喷水系统，在必要时可以提前打开辅助排清系统6，用以清除骨料颗粒表面携带的杂质。

本过程各步骤之间互不影响，也可同时进行，流水工作，用于机械化生产。本发明未尽事宜为公知技术。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微波储能保温骨料分离分级再生设备，其特征在于，包括箱体(14)，箱体(14)上设置有进料口(4)、内桶、外桶、微波发生控制系统(7)和两级电机；

所述内桶为微波辐射分离桶(20)，通过第一级电机(5)滚动连接于开有进料口(4)箱体(14)的中部，微波发生控制系统(7)设于微波辐射分离桶(20)外的箱体(14)上；

所述外桶为多级筛分桶，通过第二级电机(24)滚动连接于微波辐射分离桶(20)外部的箱体(14)上，多级筛分桶上设有出料口(18)、桶壁清理机构和辅助排清系统(6)；

所述微波辐射分离桶(20)和多级筛分桶的内桶桶壁上均设置有筛孔，通过微波发生控制系统加热建筑废料，微波辐射分离桶(20)与多级筛分桶逐级筛分建筑废料骨料，桶壁清理机构和辅助排清系统(6)同步清理内外桶壁的杂质，实现建筑废料的分离再生。

2.根据权利要求1所述的微波储能保温骨料分离分级再生设备，其特征在于，所述微波发生控制系统(7)包括高度不同的若干微波触发器(9)及微波导口(27)，微波触发器(9)固定于高度不同的微波触发器固定轴(10)上，不同量的建筑废料通过不同高度的微波触发器(9)触发不同高度的微波导口(27)释放微波；所述微波触发器固定轴(10)固定于内桶外侧。

3.根据权利要求1所述的微波储能保温骨料分离分级再生设备，其特征在于，所述微波辐射分离桶(20)两端通过固连于箱体(14)与外筒底部(19)的第一、第二环形轨道(30、32)支撑于箱体(14)内部，所述第一、第二环形轨道(30、32)与微波辐射分离桶(20)内壁之间设置有第一、第二滚珠带(31、33)。

4.根据权利要求1所述的微波储能保温骨料分离分级再生设备，其特征在于，所述微波辐射分离桶(20)内壁等间距固定有若干分离弯刀刀片(11)，刀片方向与微波辐射分离桶(20)的转向相反。

5.根据权利要求1所述的微波储能保温骨料分离分级再生设备，其特征在于，所述多级筛分桶包括由内而外依次设置的大颗粒储料桶(21)、中小颗粒储料桶(22)和杂质桶(23)，多级筛分桶为同心圆桶，且与微波辐射分离桶(20)轴线平行；所述大颗粒储料桶(21)、中小颗粒储料桶(22)和杂质桶(23)内壁分别固定有若干组导向翅片(12)。

6.根据权利要求5所述的微波储能保温骨料分离分级再生设备，其特征在于，所述箱体(14)设置有微波辐射分离桶(20)和多级筛分桶转动的轨道(020、021、022、023)，所述微波辐射分离桶(20)和多级筛分桶与箱体(14)内壁连接轨道的一侧均设置有可沿轨道滑行转动的滚珠(17)，滚珠(17)连接处均设置有毛刷。

7.根据权利要求5所述的微波储能保温骨料分离分级再生设备，其特征在于，所述大颗粒储料桶(21)、中小颗粒储料桶(22)和杂质桶(23)为轴线高度依次减小的圆桶，下一级桶与上一级桶减小部分设置有桶的出料口(18)；所述大颗粒储料桶(21)、中小颗粒储料桶(22)和杂质桶(23)出料口(18)对应部分均设有桶体支架(25)滚珠支撑。

8.根据权利要求1所述的微波储能保温骨料分离分级再生设备，其特征在于，所述辅助排清系统(6)连接于多级筛分桶出料口(18)对侧的箱体(14)上，辅助排清系统(6)对应各多级筛分桶分别设置有一个清理喷头(13)。

9.根据权利要求1所述的微波储能保温骨料分离分级再生设备，其特征在于，所述桶壁清理机构包括设于箱体上与多级筛分桶壁接触的可转动的钢毛刷系统，钢毛刷系统包括连接在齿轮组(26)上的水平轴，水平轴上分布有若干个钢毛刷(15)，齿轮组(26)通过啮合齿轮连接皮带连接至第一级电机(5)。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述设备的微波储能保温骨料分离分级再生方法，其特征在于，包括：

S101：建筑废料从进料口进入微波辐射分离桶，控制系统控制添加至微波辐射分离桶内的建筑废料量，当添加的建筑废料达到最大容量时微波触发器发出警报，停止加入建筑废料；

S102：当微波辐射分离桶内建筑废料高度达到最小工作量时，微波发生控制系统开始工作，建筑废料受到微波辐射升温，调节微波发生控制系统控制微波辐射分离桶温度；通过第一级电机带动微波辐射分离桶转动，钢毛刷轴系同时转动清洁筛孔，到达可粒径标准的建筑废料骨料由微波辐射分离桶的筛孔落入大颗粒储料桶中；

S103：微波辐射分离桶与多级筛分桶由不同电机带动，当大颗粒储料桶中的建筑废料达到一定量时，多级筛分桶内导向翅片以及桶壁筛孔的作用下，各桶内颗粒分级，自出料口排出各级配的骨料；

S104：在出料口的建筑废料堆积到一定量时，辅助排清系统及出料口排出各级配的骨料；

S105：加热建筑够骨料产生的有毒气体及粉尘由排风抽吸口排出处理；

S106：当温度过高时，测温测压模块检测箱体内的温度及压强，人为调节微波发生控制系统，减小微波导出能量或者关闭微波；

S107：辅助排清系统通过高压喷气系统或高压喷水系统清除骨料颗粒表面携带的杂质。

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