CN116253104A - 紧凑型除尘装置的振动给料设备 - Google Patents

Abstract

一种紧凑型除尘装置，用于清洁颗粒材料的污染物并且具有限定清洁区域的壳体，在该清洁区域中污染物被去除以产生清洁的颗粒材料，该壳体具有产品排放口，清洁的颗粒材料可以通过该产品排放口排放。除尘装置包括进料装置，该进料装置具有振动进料盘，该振动进料盘由振动发生器提供动力以在其中引起振动。除尘装置还包括文丘里腔室，以通过向上穿过产品排放口的气流从颗粒材料中去除污染物。除尘装置还包括可互换的携带导流板，其具有与内部结构对齐的腔室延伸构件，以控制颗粒材料流入所述文丘里腔室并将通过文丘里腔室的气流中夹带的颗粒材料朝向产品排放口偏转。携带导流板带有观察窗，用于查看除尘操作。

Description

紧凑型除尘装置的振动给料设备

技术领域

在本申请中公开的发明大体上涉及诸如塑料颗粒、回收料、片剂、谷物、矿物等颗粒材料的清洁和处理，并且特别涉及一种提高颗粒清洁装置的性能的振动给料装置，颗粒清洁装置紧凑地配置为通过引导清洁空气流通过该装置来清洁颗粒材料上携带的灰尘和碎屑。

发明内容

众所周知，特别是在运输和使用颗粒材料(通常是粗粉、颗粒、小丸等)的领域中，保持产品颗粒尽可能无污染物是很重要的。颗粒物通常在一个设施内运输，在该设施内它们将被混合、包装或在加压管状系统中使用，该加压管状系统实际上会产生行为有点像流体的材料流。当这些材料在管道中移动时，相当大的摩擦力不仅在颗粒本身之间产生，而且也在管壁和流中的颗粒之间产生。反过来，这种摩擦会导致颗粒尘埃、破碎颗粒、绒毛和飘带(带状元件，其可以“长”成相当长且缠结的团块，会阻碍材料的流动，甚至完全阻塞流动)的发展。这种运输系统的特点是众所周知的，保持产品颗粒尽可能无污染物的重要性和价值也是众所周知的。

如本文所用，术语“污染物”包括广泛范围的异物，以及在前一段中提到的破碎颗粒、灰尘、绒毛和飘带。在任何情况下，污染物都对高质量产品的生产有害，并且在某些情况下对生产商的员工的健康构成威胁，甚至可能是危险源，因为某些污染物会产生尘云，尘云如果暴露于点火源，可能会爆炸。

考虑到产品质量，并以可成型塑料为主要示例，与主要材料成分不同的异物(例如灰尘、主要产品的不均匀材料、绒毛和飘带)不一定具有与主要产品相同的熔化温度，并在材料熔化和成型时导致缺陷。这些缺陷导致成品颜色不均匀，可能含有气泡，并且经常出现瑕疵或染色，因此无法销售。注塑机中的热量会使灰尘蒸发，从而导致成品中的微小气泡。热量也会燃烧灰尘并导致“黑点”，即碳化的灰尘。有时，机器中的尘袋不会熔化并导致通常所说的“软点”或“白点”的这些缺陷。需要注意的是，由于这些相同的不均匀材料通常不会在与主要产品相同的温度下熔化，未熔化的污染物会对成型机造成摩擦和过早磨损，从而导致停机、生产损失、减少生产力、增加的维护以及因此增加的总生产成本。

常规的颗粒材料除尘设备(例如在1991年7月30日授予Jerome I.Paulson的美国专利号5,035,331中所公开的)利用第一冲洗甲板和第二冲洗甲板，冲洗甲板在装置内形成为倾斜的平坦表面并在其中具有开口，用于使加压空气通过其中以通过沿冲洗甲板流动的颗粒材料。在两个冲洗甲板之间，颗粒材料通过文丘里区，该文丘里区与通过冲洗甲板上颗粒材料的空气通道结合，将灰尘和其他污染物与将要从装置排出的气流一起向上排出。

在2008年6月3日授予Jerome I.Paulson、Heinz Schneider和Paul Wagner的美国专利号7,380,670中，一种具有背靠背冲洗甲板组件的紧凑型除尘装置通过将冲洗甲板和文丘里区加倍来提供增加的容量，这要求流入的颗粒材料在两个冲洗甲板组件之间平均分配。在美国专利号5,035,331和美国专利号7,380,670中，将磁通量场应用于颗粒材料的进料，以中和将污染物吸引到颗粒小球上的静电荷，从而增强冲洗甲板将污染物与颗粒材料分离的操作。

韩国公司Uniceltec开发并销售了在Joong Soon Kim等人于2013年4月8日提交的PCT专利申请号PCT/KR2013/002924中公开的紧凑型除尘装置。这种紧凑型除尘装置经过适当改进以满足美国市场的需求，已由Pelletron Corporation作为C-20型除尘装置在美国销售。申请人已经对C-20型除尘装置进行了重大的附加改进，并希望通过本专利申请保护这些改进。在目前销售的C-20除尘装置中发现的问题之一是提供了一种通过与颗粒材料的接合而磨损的计量设备，该计量设备将相应量的灰尘添加到待清洁的颗粒材料流中，并且容易堵塞，中断进入清洁装置的颗粒材料流。计量设备的另一个问题是计量设备容易被流入的颗粒材料堵塞，这会干扰清洁装置的操作。

在2018年5月8日授予Heinz Schneider和Joseph T.Lutz的美国专利号9,962,741中，示出和描述了具有远程排放的紧凑型除尘装置，本申请是对其的改进。在该Schneider专利中，颗粒材料进料斗设置有可旋转的沟槽计量设备，该计量设备需要优选为电动马达形式的动力马达，以向沟槽计量设备提供旋转动力。希望提供一种结构更简单且操作更有效的颗粒材料进料设备。

因此，希望提供一种紧凑型除尘装置，其将解决先前开发的除尘装置的问题，特别是关于颗粒材料进料装置的问题。

发明内容

本发明的一个目的是通过提供一种用于紧凑型除尘装置的改进的颗粒材料进料装置来克服现有技术的缺点。

本发明的另一个目的是提供一种振动给料装置，以提高颗粒除尘装置的性能。

本发明的一个特征是，通过引导清洁空气流过装置，将随颗粒材料一起被带进除尘装置的的灰尘和碎屑从颗粒材料清除掉。

本发明的另一特征是，通过利用振动进料设备将颗粒材料进料到装置的除尘区域中，改进了将颗粒材料进料通过除尘装置的设备。

本发明的一个优点是振动运动由气动振动发生器提供。

本发明的另一个特征是振动发生器被固定到进料盘(feed pan)，该进料盘接收通过产品进料口的颗粒材料。

本发明的另一个优点是，进料盘的振动引起颗粒材料朝向出口开口的运动，颗粒材料通过该出口开口进入接收碗以送入除尘装置的清洁区域。

本发明的又一个特征是，进料盘与连接法兰隔离，该连接法兰连接到被污染的颗粒材料的供应，以通过弹性体隔离器通过进料口进入进料设备。

本发明的另一个优点是，弹性体隔离器防止振动传递到除尘装置的外部壳体和其他部件。

本发明的又一个特征是提供一系列电离针，以在颗粒材料通过除尘装置的垂直部分时将负离子诱导到各个小球上。

本发明的又一个优点是，颗粒材料沿着倾斜的底板，从而引导电离的颗粒材料进入垂直的文丘里腔室，清洁空气流通过该文丘里腔室被向上馈送，以从被清洁的颗粒材料中提升灰尘颗粒和碎屑，灰尘颗粒和碎屑都明显轻于颗粒材料的单个小球。

本发明的又一特征是，通过文丘里腔室的气流与颗粒材料的运动相反，并且由真空管路形式的压缩空气操作的真空发生器产生。

本发明的又一个目的是提供一种可互换的携带导流板框架，该携带导流板框架具有延伸构件，该延伸构件伸入除尘装置的壳体中并与壳体的内部结构对齐。

本发明的另一个优点是倾斜部分的横截面面积由携带导流板改变，以允许在除尘装置中清洁不同等级的颗粒材料。

本发明的又一优点是，可互换的携带导流板框架突出到文丘里腔室之间的垂直部分中，以使通过文丘里腔室的气流中夹带的颗粒材料偏转，从而朝向产品排放口引导颗粒材料，由此来减少携带。

本发明的另一个特征是，延伸构件可以形成为具有不同的厚度，从而增加或减少倾斜部分24的横截面面积。

本发明的又一个目的是提供一种紧凑型除尘装置，其具有振动进料机构和可互换的携带导流板，以改进紧凑型除尘装置的清洁操作。

根据本发明，这些和其他目的、特征和优点是通过提供一种紧凑型除尘装置来实现的，该除尘装置用于清洁颗粒材料中的灰尘和碎屑污染物，并且具有壳体和产品排放口，所述壳体限定用于从颗粒材料中去除污染物以形成清洁的颗粒材料的清洁区域，清洁的颗粒材料可以通过该产品排放口从所述壳体排出。除尘装置包括进料装置，该进料装置具有振动进料盘，该进料盘由振动发生器提供动力以在其中引起振动。除尘装置还包括文丘里腔室，以通过向上穿过产品排放口的气流从颗粒材料中去除污染物。除尘装置还包括可互换的携带导流板，其具有与内部结构对齐以控制颗粒材料流入所述文丘里腔室并将通过文丘里腔室的气流中夹带的颗粒材料朝向产品排放口偏转的腔室延伸构件。携带导流板带有一个观察窗，用于查看除尘操作。

附图说明

在尤其是结合附图考虑本发明的以下详细公开内容时，本发明的优点将变得显而易见，其中：

图1是结合本发明原理的紧凑型除尘装置的透视图；

图2是图1所示的紧凑型除尘装置的侧视图；

图3是紧凑型除尘装置的主视图；

图4是紧凑型除尘装置的俯视图；

图5是紧凑型除尘装置对应于图2中线A--A的剖视图，为清楚除尘装置的结构，去除了所有电气元件；

图6是紧凑型除尘装置的对应于图3的线B--B的剖视图；和

图7是对应于图1的透视图，但示出了除尘装置前壁中的透明窗口组件的分解图，以允许观察清洁机构。

具体实施方式

参考图1-7，可以最好地看到结合本发明原理的紧凑型除尘装置。紧凑型除尘装置利用1991年6月3日授予Jerome I.Paulson的美国专利号5,035,331中公开的一般除尘技术，包括通过文丘里区的空气通道，在文丘里区中，颗粒材料通过，并且空气流从颗粒材料移除灰尘和碎屑。颗粒材料也经受电离，将负离子引导到颗粒材料上以将小球与微小的灰尘颗粒分离。这些通常已知的污染物去除技术以不同的配置进行构造，所述配置在2018年5月8日授予Heinz Schneider和Joseph T.Lutz的美国专利号9,962,741中一般性地描述。然而，产品进料机构已从美国专利号9,962,741中所示和描述的计量装置进行了改进。

除尘装置10的形状和构造大体为矩形。外部壳体12优选地由诸如钢或铸铁的耐用材料形成，并且可以通过铸造技术形成。壳体12的顶部形成有连接法兰13，连接法兰13可以连接到颗粒材料的供应(未示出)，以穿过连接法兰13中的进料口14以引入到振动进料设备15中。振动运动由气动振动发生器16提供，该气动振动发生器16固定在进料盘17上，进料盘17接收通过进料口14的颗粒材料。进料盘17中的振动引起颗粒材料朝向出口开口18的运动，颗粒材料通过该出口开口18进入接收碗19以供入清洁区域20。进料盘17通过弹性体隔离器17a与连接法兰13隔离，弹性体隔离器17a防止振动传递到外部壳体12和除尘装置10的其他部件。

压缩空气的压力越高，颗粒材料的通过率将越大。颗粒材料从接收碗19流出并进入清洁区20的第一腔室21。当颗粒材料向下通过第一腔室21的垂直部分22时，一系列电离针25将负离子诱导到各个小球上。然后颗粒材料遇到向下倾斜的底板23，该底板23形成第一腔室21的倾斜部分24以将电离的颗粒材料引导到垂直的文丘里腔室26中，该文丘里腔室26平行于垂直部分22定向，但通过倾斜部分24偏离垂直部分22。如下文将更详细描述的，清洁空气流通过文丘里腔室26向上输送，从而空气将提升灰尘颗粒和碎屑(它们都比颗粒材料的各个小球轻得多)，从而去除灰尘和碎屑并清洁颗粒材料。载有灰尘和碎屑的空气然后从清洁区域20排出，这也将在下文更详细地描述。清洁的颗粒材料然后通过重力向下通过壳体12底部的产品排放口28。

通过文丘里腔室26的空气流与颗粒材料的运动相反，并且优选地由压缩空气操作的真空发生器30产生(该真空发生器30为安装在由壳体12支撑的管道33上的真空管路的形式)，以生成通过排放口28和管道33的空气流，该管道33从清洁区域20通向从除尘装置10偏移的集尘器35。可互换的携带导流板框架41具有延伸构件49，延伸构件49突入壳体12并对齐内部结构，以改变倾斜部分24的横截面面积并允许在除尘装置10中清洁不同等级的颗粒材料。此外，可互换的携带导流板框架41通过突出到文丘里腔室26和排放过渡腔室26a之间的垂直部分中来减少携带，从而使气流中夹带的任何颗粒材料偏转，并且将其引向排放口28。

延伸构件49可以形成为不同的厚度。由于延伸构件49与可互换的携带导流板框架41是一体的，因此改变延伸构件49的所需厚度需要将可互换的携带导流板框架41替换为具有不同尺寸的延伸构件49的框架。延伸构件49的不同厚度增大或减小倾斜部分24的横截面面积。这允许除尘装置10有效地清洁具有较小颗粒尺寸和规则颗粒形状的颗粒材料(例如球状材料)以及具有较大颗粒尺寸和不规则颗粒形状的颗粒材料(例如研磨材料)[用于回收行业]。否则，较大尺寸和不规则形状的颗粒材料会在除尘装置10的清洁区域20内造成阻塞，因为颗粒材料不能通过以被清洁。如果不能改变倾斜部分24的横截面面积，除尘装置10将被限制在更窄的应用范围内。

本领域技术人员将认识到，真空发生器30的位置也可以根据壳体12的构造放置在壳体12中的其他位置。管道33与文丘里腔室26在排放过渡室26a处开放连通，排放过渡室26a形成文丘里腔室26的上部，以将含灰尘和碎屑的空气从文丘里腔室26吸入管道33。该真空将空气从位于壳体12的底部的产品排放口28吸入文丘里腔室26。

真空发生器30从连接到壳体12背面上的压缩空气连接器46a的压缩空气供应接收压缩空气用于其操作，如图6中最佳所示。压缩空气流过入口空气过滤器46并供给到Y形连接器端口47，以将压缩空气流分成两个路径，如图2最佳所示。第一流动路径将压缩空气输送到压缩空气操作的真空发生器30，该真空发生器30将相对高压、低容量的空气流转变成通过真空发生器30的相对低压、高容量的空气流，以通过排放管道33抽吸空气并引导清洁空气流通过文丘里腔室26。该第一流动路径在真空发生器30之前再次分开，将压缩空气流输送到离子发生器针25，压缩空气在离子发生器针25周围流动，以迫使离子进入通过第一腔室21的垂直部分22的颗粒材料流中。由Y形连接器端口47形成的第二流动路径将压缩空气输送到气动振动发生器16以操作振动进料设备15。

在与紧凑型除尘装置10的使用相关的某些情况下，壳体12底部的安装法兰29可以连接到接收清洁产品的接收设备(未示出)。接收设备可以密封安装法兰29，这将防止真空发生器30通过产品排放口28吸入空气。在这种情况下，过滤辅助端口34打开，以允许空气通过靠近产品排放口28定位的清洁空气入口端口27吸入，使得空气将通过产品排放口28进入文丘里腔室26。

清洁空气通过文丘里腔室26的向上运动以选定的速度移动，该速度可以根据被清洁的颗粒材料而变化，以向上携带灰尘和碎屑，同时允许颗粒材料向下落。然而，有时，颗粒材料会被夹带在向上的气流中，这通常被称为携带。一旦夹带的空气流到达具有比文丘里腔室26更小的横截面面积的管道33，空气流的速度增加，这进一步夹带携带颗粒材料。为了允许携带颗粒材料朝产品排放口28向下回落，如图5最佳所示，文丘里腔室26的排放过渡室26a被加宽，以具有比倾斜底板23下方的文丘里腔室26更大的横截面面积，这导致空气流的速度降低并且为携带颗粒材料提供在被吸入管道33之前抛却夹带物并落向产品排放口28的机会。

如图6中最佳所示，管道33朝向集尘器35延伸穿过真空发生器30。尽管集尘器35可以形成为不同的配置，包括过滤器、洗涤器和气旋等，使含灰尘和碎屑的空气旋转以从中分离灰尘颗粒和碎屑的紧凑型集尘器35是有效的。分离后的灰尘和碎屑被收集在集尘器35底部的可拆卸容器36中，而清洁空气通过集尘器35顶部的通风口37排出。在某些情况下，集尘器35可以位于偏远的位置，在该偏远的位置处可以接受清洁空气排放，并且管道33延伸到该偏远的位置。

将真空发生器30放置在壳体12内能够使集尘器35位于远处，而不会不利地改变通过除尘装置10的气流。因此，管道33终止于壳体12外部的适当距离处，使得集尘器35的入口管道38可以连接到管道33并通过夹具39固定。在集尘器35要远处定位的情况下，断开夹具39以允许集尘器35适当定位，同时在管道33和入口管道38之间相互连接一段管道延伸部(未示出)，以将载有灰尘和碎屑的空气输送到位于远处的集尘器35。

壳体12具有在壳体12的前部与文丘里腔室26的位置相对应的透明玻璃窗组件40。透明窗组件40的形状与第一腔室的倾斜部分24和文丘里腔室26的下部垂直部分的形状相对应，以允许操作者观察除尘装置10的操作，从而可以对送入第一腔室21的颗粒材料的流速或通过文丘里腔室26的空气流的速度进行适当调整，以提供对颗粒材料的有效清洁。如图7的分解图所示，透明玻璃窗45夹在一对垫圈42之间，并密封在可互换的携带导流板框架41和固定法兰43之间。紧固件44的插入同时压缩框架41、43和垫圈42，以密封在壳体12上。

通过文丘里腔室26并进入管道33的颗粒材料流和空气流的改变可以受到腔室延伸构件49的影响，该腔室延伸构件49形成为可互换的携带导流板框架41的组成部分。可以通过拆卸窗口组件40并将可互换的携带导流板框架41换成不同配置的腔室延伸构件49来改变腔室延伸构件49的厚度。本领域技术人员将理解的是，如图2和3所示的安装在排放口28下方的传感器50可用于检测收集在除尘区20中的颗粒材料。

在操作中，紧凑型除尘装置10定位成将颗粒材料的供应接收到壳体12顶部的进料开口14中。通过振动进料盘17经过进料开口14接收颗粒材料，该振动进料盘17将颗粒材料引导至出口开口18并最终引导至清洁区域20。颗粒材料被位于第一腔室21的垂直部分22中的电离针25电离。电离的颗粒材料然后落在倾斜的底板23上，以将颗粒材料引导到文丘里腔室26中，在文丘里腔室26中向上通过产品排放口28的气流去除颗粒中的灰尘颗粒和碎屑，使得清洁的材料可以继续通过重力向下落并通过产品排放口28。具有一体式延伸构件49的可互换的携带导流板框架41的存在保持电离的颗粒材料流被引导至文丘里腔室26，以从其中清除灰尘颗粒和碎屑。

载有灰尘和碎屑的空气继续向上流动到位于文丘里腔室26的排放过渡室26a顶部的排放管道33。在文丘里腔室26的下部垂直部分和排放管道33之间，文丘里腔室26的排放过渡室26a的尺寸和横截面面积扩大，使得气流的速度降低，以允许任何携带小球在进入排放管道33之前脱离气流中的夹带物。载有灰尘和碎屑的空气继续通过真空发生器30到达集尘器35，集尘器35可以位于远的位置并通过辅助管道(未示出)连接到管道33。由于真空发生器30位于壳体12内，因此集尘器35可以远离除尘装置10定位，而不会恶化通过文丘里腔室26的空气流。

壳体12在其中具有由透明窗45覆盖的开口，透明窗45可以是玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸或其他透明材料，安装在一对垫圈42之间并通过密封可互换的携带导流板框架41和固定法兰43之间的垫圈42的紧固件44固定到壳体12(如上面更详细描述的那样)，以便操作员可以观察除尘区域20的操作并根据需要进行操作调整。当下部的安装法兰29相对于接收设备(未示出)密封时，清洁空气流可以通过清洁空气入口端口27，该清洁空气入口端口27从壳体12的侧面延伸到靠近产品排放口28的所述下部的安装法兰的开口中，使得空气可以通过清洁空气入口端口27被吸入，然后通过产品排放口28向上进入并通过文丘里腔室26，并从颗粒材料中去除灰尘和碎屑。

应当理解，为了解释本发明的本质而描述和说明的部件的细节、材料、步骤和布置的变化将由本领域技术人员在阅读本公开内容后想到，并且可由本领域技术人员在本发明范围的原理内做出。上述描述说明了本发明的优选的实施方式；然而，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在其他实施方式中采用基于描述的概念。例如，振动发生器可以是电动的而不是气动的。因此，以下权利要求旨在广泛地以及以所示的特定形式保护本发明。

Claims (7)

1.一种用于从颗粒材料中清除污染物的除尘装置，包括：

壳体，其限定用于从颗粒材料中去除污染物以产生清洁的颗粒材料的清洁区域和产品排放口，清洁的颗粒材料可以通过产品排放口从所述壳体排放；

进料装置，其位于所述壳体的上部以接收颗粒材料的供应，所述进料装置包括连接法兰，连接法兰具有进料开口，用于待清除污染物的颗粒材料通过，所述进料装置还包括振动进料盘，振动进料盘将所述颗粒材料驱赶到所述振动进料盘中的出口开口并进入所述清洁区域；

振动发生器，其可操作地连接到所述振动进料盘以在其中引起振动；

文丘里腔室，其定位成接收通过所述进料开口的颗粒材料并通过向上穿过产品排放口并进入文丘里腔室的空气流从颗粒材料中去除污染物，同时清洁的颗粒材料通过产品排放口落下；和

排放管道，其位于文丘里腔室上方以接收从所述文丘里腔室向上移动的载有灰尘和碎屑的空气，所述排放管道移动所述载有灰尘和碎屑的空气远离所述清洁区域。

2.根据权利要求1所述的除尘装置，其中所述清洁区域包括位于所述文丘里腔室上游的电离设备，以电离所述颗粒材料中的污染物。

3.根据权利要求1所述的除尘装置，其中振动进料盘通过弹性体隔离器与所述连接法兰隔离。

4.根据权利要求1所述的除尘装置，其中所述振动发生器是气动的。

5.根据权利要求1所述的除尘装置，其中观察窗组件位于所述壳体中与所述文丘里腔室对齐，所述观察窗组件由可互换的携带导流板框架、包围透明窗的安装框架和固定法兰形成，固定法兰具有穿过固定法兰以接合壳体并将窗组件密封在壳体上的紧固件。

6.根据权利要求5所述的除尘装置，其中所述可互换的携带导流板框架与腔室延伸构件一体地形成，所述腔室延伸构件与内部结构对齐以控制颗粒材料流入所述文丘里腔室。

7.根据权利要求6所述的除尘装置，其中所述可互换的携带导流板框架可以与具有不同形状的腔室延伸构件的替代可互换携带导流板框架互换，以控制文丘里腔室中待清洁的颗粒材料流。

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