CN1234754A - 固体分离器 - Google Patents

Abstract

一种固体分离器,其采用多个不同直径的带凹坑的盘,这些盘在一轴上旋转,较小的盘(3b)安装在较大直径的盘(3c)之间,以便从喂料中分离出不同尺寸范围的物料。过大的物料保持在较大直径的盘之外;中间尺寸的物料保持在较小的盘之外;小的物料穿过大小直径的盘。采用收集器(4)将过大的、中间的和过小的物料彼此分离。条带或链条(12)覆盖在分离器的上方,防止物料误分入过大尺寸一级。

Description

固体分离器

本发明涉及一种固体颗粒分离器，用于根据尺寸大小对颗粒进行分类。这种分离器可以用于煤或金属矿等矿物，石填料、灰或土壤等废料，处理原料，颗粒状食物和其它物料，无论是湿的还是干的。

本发明寻求提供一种简单而高效的分离颗粒物料的装置，并省去筛分床，从而减少成本和出故障的可能性。

通常的筛分设备，例如在GB448838或GB1087921中所公开的，包括由可联动的偏心转盘组构成的筛子。这种设备包括许多移动部件，其复杂，昂贵并且容易损坏，特别是当处理粗物料时。

按照本发明，一颗粒分离器包括：

一转子，该转子包括多个安装成同轴旋转的小盘、多个径向尺寸大于小盘并安装成与这些小盘同轴旋转的大盘，小盘位于大盘之间，二者中间是一个隔件；

一喂料装置，其适合于提供撞击所述转子的颗粒物料流；和

一收集器，其具有收集大小能够穿过大盘之间但不能穿过小盘之间的物料的装置(例如带有装纳大盘的雉堞凹口或槽的刮板，该刮板的堞或边缘设置成与小盘的边缘配合)。

刮板的边缘可以与相关的盘的边缘相邻，或者也可与它们间隔开，用离心力将物料流从转子的中心向外推向收集器。收集器可以这样定位，使其在考虑向外运动的物料流的重力的作用的情况下能够正确地捕获筛分出的物料。

优选采用一个转子，虽然按照本发明可以采用两个或多个连续的设备对一物料流进行连续的分离。可以对转子进行扰动，例如可以使其径向振动。

未分离的物料优选直接流向转子，更优选流向其轴，这是塞满或半塞满喂料。为了高效地分离，最好不选切线的流动。优选使未分离物料在重力作用下自由流动。

大小盘可以交替设置在转子上。也可以以一种便于适合颗粒物料的尺寸分析的顺序设置盘，例如可以用两个或多个小盘将各大盘隔开。转子可以具有一个轴，盘安装在该轴上。也可以在轴上装一个鼓，盘安装在鼓上，该鼓的直径明显大于轴的，例如大出1米。大盘本身可以根据其在转子上的轴向位置具有不同的直径，优选最大的在转子的中间，并向两端逐渐减少。

可以采用多于两种盘的尺寸。

尺寸在大和小盘之间的中间盘可以设置在转子上后者之间。多个收集器可以有刮板，用来从各中间盘的边缘收集物料。

可以提供一在每转的过程中刮净转子的刮净收集器。刮净收集器的尖端优选在各盘之间穿过，以清除堵塞在它们之间的任何颗粒。优选的是，在轴向上连续的尖端在周向上的位置不同。刮净收集器可以设置在第一收集器与转子旋转过程中的喂料之间的任何方便位置。

盘优选为圆形。在本发明的一优选实施例中，大盘上设有去掉的一段，形成一周边凹口。这样，当凹口遇到过大的物料时可以将它们向前冲击，从而防止它们静止在转子上。也可以使这些或所有的盘具有非圆的周边，例如多边形或者带凹坑的边缘。

在本发明的一第一实施例中，所有的盘布置成以同一速度旋转，并可以固定在一共同的轴上。

在本发明的一第二优选实施例中，选定的盘或盘段可以以不同的速度旋转，或者可以固定。这样的优点是可以减少转子之间的物料粘接。为了防止颗粒由于离心力而甩出分离器，或者当落到转子盘上时被弹出，按照本发明的分离器可以带有抑制装置，其在周边的一部分上抑制颗粒沿盘的径向离开分离器。

按照本发明的分离器可以制造得足够小，与通常的摇筛分离器相比，它更容易运到临时的地点。

下面结合附图通过示例描述本发明，其中：

图1是按照本发明的设备的一简图；

图2示出图1所示的设备的一转子的平面图；

图3示出图2所示的转子的一种变化的一平面图；

图4示出一替换的转子及其相连的喂料装置和收集装置的平面图；

图5和6示出可以用在转子内的盘的替换形式；

图7是采用一类似于(但不完全相同)图4所示的转子的设备的一横剖面端部简图；

图8是另一替换的转子的平面图；图9是该转子的一端部视图；和

图10示出本发明的具有一可调收集器的一替换实施例。

图1和2所示的设备包括一输送机8，它将颗粒物料，例如煤从1米高处卸到一布料器或收集板1上，对于典型的矿煤喂料来说，卸料速度为50吨/小时。布料器1设置成使物料均匀地分布在1米半径的弯曲的喂料滑道2上，从图10中最清楚地看到，喂料滑道向转子3提供“塞满”或“半塞满”的喂料2a，因为其下部(尾部)边缘适合于相当接近转子3，并指向其轴线。回到图1，布料器板1设有一端部枢轴和可调部分1a，来控制向转子的流动。布料器1和滑道2可以配合来模拟一个漏斗滑道(也可以真的提供一漏斗滑道)。从布料器板1/1a的下端可以悬挂一排重链条或一块弹性支撑的板(未示出)，以使尺寸过大的颗粒顺时针离开喂料区域，而使正常尺寸的颗粒进入转子。滑道2不一定要弯曲。它相对于水平面安装成50至70度，并倾斜成不至于严格地径向对着转子，即，其下部边缘止于转子轴线的高度处，或不高出它很多。如图2所示，转子包括一轴6，轴6上装有多个圆盘。相间的盘3c半径为200mm，比位于它们之间的较小的盘3b大出约50mm。另一种形式为，在连续的大盘3c之间有两、三或四个小盘3b。这些盘在轴向上由隔件3a分开，隔件在轴向上大约为10mm厚，半径大约为90mm。隔件3a可以同轴安装，也可以偏心安装。

图3示出一替换的转子。在此，连续的大盘3c之间有三个小盘3b。大盘3c本身的尺寸划分为从转子3的各端的500mm到中央的1m。这种布置抵消了任何典型的输送机8沿着皮带的中心线输送的物料多于边缘处的倾向，这种倾向容易使“图2”转子在中部过载，尽管在边缘有剩余的容积。“图3”转子利用分等级盘3c，能够将输送到中央的过剩的物料重新向端部分布。

喂料器2是可调节的，以使其下端进入转子的喂入角在相对于水平面30-75度，优选(如上所述)50-70度的很大的范围内变化，以适合于喂入物料的尺寸分析、水份含量和规格(硬度、密度和形状等性质)。

在使用该设备时，尺寸小于小转子与大转子之间的间隙的物料可以在它们之间穿过，并落入滑道9。不能在大盘3之间通过的大颗粒物料从转子的周边偏转落入一第二滑道10。可以在大盘3c之间通过，但不能在小盘3b之间通过的物料由一带槽的收集器4收集，收集器4驱近小盘的边缘，大盘插入其上的槽内。上述中间尺寸的物料可以与较大的物料一起收集在滑道10内，也可以收集在自己的滑道(未示出)内。

一刮净器带有尖端5，它们布置成在所有的盘之间通过，一直到正好能够清洁隔件3a的表面。这些尖端可以位于收集器4的下游和滑道2的上游的任何位置上。在本例中，交替的尖端5位于六点的位置上，而另一些位于九点的位置上。以这种方式在周边位置上交错，减少了阻塞的危险；当一尺寸过大的颗粒卡塞在相邻的盘3之间，击打到一尖端5时，这两个盘可以弯曲，以松开该颗粒。

一个上端边缘枢轴连接的直立板形成一挡板7，它防止物料冲入收集器10，从而进入设备。

图5中示出从一些或各大盘3a的边缘上切出的一周边凹口，或齿形圆弧，或凹坑，它用于防止大块物料坐靠在转子上。这种凹口或转子边缘的其它形状对大块物料的冲击，使它们经过挡板7进入收集器10。图5中示出一盘，其周边上去掉了两块，或者将该盘边缘弯曲，或形成齿，以使大块物料不能进入转子。该凹口的角度范围2可以由物料的尺寸和形状所确定。石板片可能需要采用较大的凹口或齿。优选使所有被分离的材料可以穿过最大的盘之间，只是特别大的块才需要用到凹口。也可以采用图的下部所示出的椭圆形盘达到同样的功能。另一种替换的盘形为规则的多边形(例如24边)或凹坑；这样可以在颗粒落入盘间槽之前对它们产生附加的搅拌作用，这特别是在湿粘性喂料的情况下有助于提高分选的精度。搅拌加强的程度直接与凹坑的径向高度有关。搅拌越大，特别是在“十二点”的位置，分离作用改善得越大；特别是较小颗粒不容易倚靠在大颗粒上，而误当“粗大”的物料排放出。带凹坑的盘还有助于防止湿的喂料形成静态不动床2a。优选地，并特别优选在1/1a/2处采用漏斗滑道喂料或有链条的地方，所有的盘3都带凹坑，最大的盘(也可以包括3c、3d或3e)上的凹坑比较小的盘上的凹坑更大、更深、更扩大。图6示出一椭圆盘，这种盘可以对正地或者倾斜地用于长轴。

参见图1、7和10，物料(在“自由流动”的状态下)作为“塞满”或“半塞满”喂料进入转子组件(可以根据盘的开度、物料分析和湿度与水平面成30至45度角)。当物料围绕盘周边“输送”时需要改变方向。在此点上，所有颗粒沿着新的旋转方向发生加速，引起：

(ⅰ)冲击转子时颗粒的初次分离，该初次分离与自由流动喂料状态的程度和所存在的“开放区域”相关；

(ⅱ)物料改变方向并被较小的盘的顶部(周边)和较大的盘的侧面加速/重新调整时的第二次分离；

(ⅲ)前面粘接在大/粗颗粒上的细小颗粒的第三次分离。这是当“周边输送机”上加速和物料重新调整时通过“尺寸过大”颗粒之间以及它们与盘侧/边缘之间的接触/摩擦实现的。

所有尺寸小于(ⅰ)、(ⅱ)或(ⅲ)的材料从小盘之间落入滑道9。较大材料的选择取决于收集器4的位置。在这种情况下，盘的周边速度应该大于流到转子上的物料流(在此方向上的)的速度。

图4示出一种替换的转子，其具有半径在小盘3b与大盘3e的半径之间的盘3c、3d。尺寸大到不能在外盘3e之间分离出的物料被排除在转子之外。较小的物料可以进入转子。

小于在盘3d和3e之间分离出的物料，但大于在盘3c和3d之间分离出的物料的物料由一邻接在盘3c的边缘的收集器去除。小于能够通过板3c与3d之间的物料的物料可以类似地由一邻接盘3b的边缘的收集器的尖端所收集。细小的物料未受阻挡就穿过转子。为了实施这种分离，可以采用一个收集器4，或者如图4和7所示，采用多个隔开的收集器4(4w、4x、4y、4z)。用于最粗一级的收集器4w起到刚好离开最大的盘3e的刮板和清理的作用。与此相似，次粗一级的收集器4x也起到一刮板的作用，因为其在径向上向内一直伸到次大的盘3d，并带有槽或切口式的圆齿，以使盘3e能够旋转。再较细一级的收集器4y更进一步在径向上向内深入，即，一直深入到更小的盘3c，并带有清洁盘3e和3d的切口。最后，次细级的收集器4z具有指状径向向内的凸起，一直伸入到最小的盘3b，并带有清除盘3c、3d和3e的槽或切口。非常细的颗粒穿入盘3b与相邻的盘之间的间隙，并经过收集器4z的后侧落出分离器。(图7所示的分离器省去了盘3e和相应的收集器4w。)

盘3的尺寸不同有助于颗粒落入分离器时对其进行预分离，并减小了将细颗粒误分入粗颗粒级的可能性。

输送机8到滑道2的下落高度(例如对于干喂料为1/2米，对于温喂料为1米)、链条帘(未示出)的摩擦作用和条带12的摩擦作用都进一步有助于通过拆散倚在大颗粒上的小颗粒来减少误分离。通过使轴6振动，可以进一步改善分离，振动优选在垂直方向上，如果采用机械振动，则以高振幅低频率振动(例如通过凸轮)，如果采用电振动，则以低振幅高频率振动，例如10mm/50Hz或1mm/500Hz。这可以起到一种圆周筛的作用。

图8示出另一种用于从较大的块中分离出细小物料的装置，图9示出其正视图。较大的和较小的盘20和21作为一整体结构形成，提供了一系列槽，细小物料可以穿过该槽。粗的物料可以由收集器22从转子的表面上去除(盘20/21被较大的携带盘30所包围)。

图10示出了本发明的一种改进，其具有一可绕一枢轴14运动以便在一第一位置与一第二位置之间调节尖端的半径的收集器，该第一位置与转子的边缘相邻，而该第二位置与较小的盘3b相邻。这样就可根据需要调节所收集的物料的大小。也可以对转子的速度进行调节，例如在75和300转/分之间，以进一步控制分离的程度，在所有其它因素(例如喂料尺寸分布、喂料速率、含水量和滑道角度/位置)一样的情况下，较慢的速度增加了分选为“细小”的颗粒的比例。用以前公知的设备是很难获得这种调节性能的。此外，收集器可以在径向上围绕转子运动。这使得尖端的位置可以得到调节，以补偿重力在被转子推进的物料流上的作用。

在本发明的替换实施例中，可以使某些或所有盘之间的间隔可调节，从而调节所分离的颗粒的大小。

图7和10示出，喂料滑道2并不一定要特别弯曲，并且可以终止在或者“十点”或者“十一点”的位置，或者甚至低到“九点”的位置，如果一个细小颗粒的床已经形成的话，换句话说，存在着如2a所示的塞满的喂料，在这种情况下，顺时针旋转的转子3可以在这种床上将被分选的物料向上输送，既使物料是湿的(在这种情况下，带凹坑的盘更可靠)。图7还示出排放管4的上(导)边缘在“三点”的位置，或低于该位置，当多于一个时，排放管的上边缘优选在同一高度。

刮净器尖端5可以位于“八点”的位置(离开滑道2)，或者在五或六点，或者如图所示交替布置，它不仅用来除去堵塞的颗粒，还用来刮除隔件3a，从其上面清除粘性的细小颗粒。将尖端交替地定位在不同的位置上的优点是，当尖端遇到一堵塞的颗粒时，盘可以相对不受阻挠地弯曲，放出该颗粒。

图7示出图1中的枢轴挡板7的一种变型。一个与转子3同样宽的重板7a从一枢轴11上悬挂下来，该枢轴在转子3的上方，并平行于转子3，在上死点之前。从板7a的下部边缘悬挂下来的是一段由皮革、橡胶或其它略有挠性但又不太滑的材料制成的重帘12。帘12很散乱，可以被认为是一组横向上相邻的条带。更有效的是，帘12可以由很多挨得很近的重链条构成，这些重链条焊接在板7a的底部，如图所示。帘大致悬挂在十二至三点的转子3的四分之一圆周上，其作用是约束向外弹的颗粒，否则将会有假的粗颗粒进入“粗”收集器4x。

实际上，由于帘子的重量，它甚至于能够将颗粒沿径向向内推，从而进一步减小了小颗粒被分入较粗一级的情况。带凹坑的盘3d加强了这种功能，它既能顺时针驱动颗粒，克服帘12的摩擦，又能使帘子起波纹并且跳动，使帘子对颗粒有一个更有力的冲击。这些益处都是由于帘子加长了颗粒在分离器内的滞留时间，从而加长了其经受正确分级的机会，而不会减小分离器的产量。颗粒与帘子之间的摩擦还有助于移去粘接在粗颗粒上的细小颗粒，从而进一步改善了分选的质量。

帘子12可以取代或附加于图1中从1/1a悬挂下来的链条。链条节或条带的宽度和链条的间隔根据物料进行最佳化。链条节或条带可以小到足以穿过盘3c之间，或者大到当它们移动时，跨在这些盘的顶上。

Claims (23)

1．一颗粒分离器，其包括：

a)一转子，该转子包括多个安装成同轴旋转的小盘、多个径向尺寸大于所述小盘并安装成与这些小盘同轴旋转的大盘，所述小盘位于所述大盘之间，二者中间是一隔件；

b)一喂料装置，其适合于提供撞击所述转子的颗粒物料流

c)一收集器，其具有收集大小能够穿过所述大盘之间但不能穿过所述小盘之间的物料的装置。

2．如权利要求1所述的分离器，其特征在于：所述大盘和小盘交替地设置在所述转子上。

3．如权利要求1所述的分离器，其特征在于：各所述大盘被两个或多个所述小盘分开。

4．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：所述大盘根据其在转子上的轴向位置具有不同的直径。

5．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：采用多于两种尺寸的盘。

6．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：所述转子具有一轴，所述盘安装在该轴上，或者所述轴带有一鼓，所述盘安装在该鼓上。

7．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：未分离的物料流朝向所述转子的轴。

8．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：采用两个或多个转子，以对一物料流进行连续的分离。

9．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：所述尺寸在大和小盘之间的中间盘设置在转子上的所述大盘和小盘之间。

10．如权利要求9所述的分离器，其特征在于：多个收集器具有尖端，用以从各所述中间盘的边缘收集物料。

11．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：提供一刮净收集器，以在每转过程中清洁转子。

12．如权利要求11所述的分离器，其特征在于：所述刮净收集器包括径向上向内伸入所述盘之间的尖端。

13．如权利要求12所述的分离器，其特征在于：所述轴向上连续的尖端在圆周上的位置不同。

14．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：至少一些盘具有非圆的周边。

15．如权利要求14所述的分离器，所述大盘上设有去掉一段，以形成一周边凹口或带齿的圆弧。

16．如权利要求14或15所述的分离器，其特征在于：所述周边带有凹口的、多边的或带凹坑的边缘。

17．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：选定的盘或盘段可以以不同的速度旋转或固定。

18．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：其还包括在部分盘的周边的上方的抑制装置，抑制颗粒沿所述盘的径向离开所述分离器。

19．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：所述喂料装置为一滑道或漏斗，喂料方向在水平和垂直方向之间，指向转子的轴线．

20．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：收集具有所述尺寸的物料的装置为一刮板，其带有雉堞凹口或槽，以容纳大盘，所述刮板的堞齿或边缘的位置正好在所述小盘的边缘。

21．如前述任一权利要求所述的分离器，其特征在于：其还包括用于径向扰动所述转子的装置。

22．一种分离物料的方法，其使用前述任一权利要求的分离器。

23．如权利要求22的方法，其特征在于：所述物料为煤。

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