CN1655881A - 用于分级固体颗粒物料的立式微粉分离器 - Google Patents
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Abstract
一种用于固体颗粒物料分级的立式微粉分离器(3)，包括具有用于颗粒物料的流入孔和流出孔的外罩壳，设置在底部的收集室(11a)，以及基本上沿纵向抽吸轴线延伸的颗粒物料滑动支架(10a)，其中所述物料在流体强制流的作用下在所述纵向抽吸轴线的方向上进行传送。所述滑动支架包括至少一个位于平行于抽吸轴线的平面内的第一倾斜壁(17a)，和至少一个具有平行于抽吸轴线的轴线且连接到同一倾斜壁的侧端部上的落下通道，所述倾斜壁的另一个侧端部被设置在距所述罩壳内表面一定距离处。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于固体颗粒物料混合物分级的微粉(micrometric)分离器，其中流体流，优选空气流具有传送颗粒物料，引导其沿适当的容器壁滑动，使得基于颗粒所具有的不同物理性质根据颗粒大小进行颗粒分离的功能。由于能得到具有特定粒度(粒度测定)的并且具有在分级过程中可被确定为先验的感官特性的物料混合物，因此这种粒度分离(即颗粒分离)在粉状有机物质方面特别重要。同样在无机物料混合物的范围内，具有均匀粒度的混合物的分离例如在用于建筑行业中的物料方面具有重要意义。
背景技术
在各种类型的微粉分级器中，由于效率和相对简单易用的原因，通常使用气动分离器，即利用流体强制流来抽吸(夹带)物料的分离器。
在上述气动分离器的范围内，已公知颗粒物料分级器由多个串接设置的旋风装置构成，在所述旋风装置中，物料混合物常常沿后者侧壁的切线方向被引入具有带有垂直轴线的截锥形状(旋风形)的容器中，以获得待分离物料的离心旋涡流。被引导进行圆运动的沿所述容器的侧壁滑动的所述颗粒因此直接受到由传送气流的流动所产生的离心力的作用，直接受到与离心力方向相反的摩擦力的作用，其中所述摩擦力是由于物料与容器自身壁部之间的相互作用而产生的，以及直接受到重力的作用。在旋风分离器内还存在在该旋风分离器自身的垂直轴线处产生的上升空气流。
在由于上述力产生的不同的动能的作用下，具有不同密度和粒度的颗粒在所述旋风分离器内产生物料分离，由此具有较大重量的颗粒倾向于沿所述壁落下并沉积到设置在所述容器底部的收集斗中，所述容器具有截锥形状；而具有较小重量的较细颗粒倾向于被空气强制流向出口管，通常沿旋风分离器自身的轴向进行抽吸。具有截锥形状的容器的几何尺寸和抽吸气流量决定了具有不同粒度(即，粒度测定)的颗粒的分离。因此，通过使用串接在一起的表现出不同特征和有可能改变流动特征的旋风分离器，可改进所述颗粒分级。
上述分离器虽然具有简单结构，但是总体尺寸较大，非常易于受磨损，并且对具有较细粒度的物料十分不敏感。
为了提高具有切向引入颗粒物质的离心分离器(旋风分离器)的分级效率，已提出离心分离装置，其中颗粒物料被轴向地引入到具有垂直轴线的圆筒形容器中以沉积到具有适当构形的并且穿孔的圆盘上，且所述圆盘通过间隙与圆筒壁隔开并且空气强制流横向通过所述圆盘。该施加到颗粒上的动能和颗粒受力进行移动的所述路径决定具有不同尺寸的颗粒物质的分离。
例如如以本申请人的名义的专利No.EP 0.128.392 B1中所述的以上类型的气动分离器实现了高效分离，但是结构复杂且难于制造。此外，该分离器易于受到磨损且会阻塞要进行分级的物料。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种用于对固体颗粒物料进行分级的分离器，所述分离器在粒度分离方面极其有效且同时具有简单的结构。
本发明的另一个目的在于提供一种颗粒物质分级用分离器，所述分离器在使用过程中不会产生物料阻塞并可简单且精确地进行调节。
本发明的目的还在于获得一种用于对固体颗粒物料进行分级的系统或设备，所述系统或设备具有简单的结构、对较细粒度的颗粒(粒度测定)有高敏感性并且易于维修。
本发明的另一个目的在于提供一种用于分离颗粒物料的方法，所述方法易于实施且对于分级非常有效。
通过根据技术方案1-14所述的用于分离固体颗粒物料的微粉分离器，根据技术方案15-18所述的用于分离固体颗粒物料的系统和根据技术方案19-24所述的方法实现上述及其它目的。
根据本发明所述的用于分级固体颗粒物料的微粉分离器包括具有打开用于流体强制流分离，传送物料的流入孔和流出孔的外罩壳，设置在底部例如具有用于排放物料的旋转阀的收集室，以及颗粒物料滑动支架。
该滑动支架基本上沿物料的抽吸(夹带)纵向轴线延伸并且包括至少一个位于平行于抽吸轴线的平面内的第一倾斜壁，和至少一个具有平行于抽吸轴线的轴线且连接到同一倾斜壁的侧端部上的落下(下落)通道。所述第一倾斜壁的另一个侧端部被设置在距所述罩壳一定距离处，以形成用于与收集室相连接的间隙。
根据本发明的优选特征，所述微粉分离器装备有位于平行于抽吸轴线的平面内并且与所述第一倾斜壁相关的第二倾斜壁。此外，该第二倾斜壁通过前述落下通道与所述第一倾斜壁分隔开。特别是，所述落下通道的相对侧分别连接到所述第一倾斜壁的侧端部和所述第二倾斜壁的侧端部上。所述第一和第二倾斜壁的其它侧端部被设置在距所述罩壳内表面适当距离处，以形成与底部收集室相连接的至少两个连接间隙(即空气隙)。
在根据本发明所述的分离器的优选实施例中，所述分离器的罩壳包括一个或多个用于吸入二次空气的侧进口，所述侧进口搭接该滑动支架。可使用适当的流量调节器控制所述侧进口。
根据本发明所述的用于分离固体颗粒物料的系统，包括至少一个微粉化装置，所述装置操作地连接一个或多个上述类型的分级用分离器的上游。
在根据本发明所述的系统的优选实施例中，所述系统包括多个串接在一起的上述类型的分离器，以及在抽气或压缩过程中用于产生空气强制流的装置。
附图说明
以下，结合附图对仅以非限制性实例的方式给出的本发明的一些优选实施例进行详细描述，其中：
图1是根据本发明特定特征的用于固体颗粒物料分级的系统的总示意图；
图2是根据本发明一个优选方面的串接在一起的两个分离器的侧剖视图；
图3是图2所示分离器中的一个的截面前视图；和
图4是图2所示分离器的顶视图；
图5是根据本发明的一个优选实施例的设置在分离器内部的滑动支架的截面前视图；
图6是根据本发明的一个优选方面的分离器的截面示意图；
图7是根据本发明的滑动支架的前视图，图中示出所述分离器的工作图；
图8是根据本发明的另一个特定实施例的局部截面前视图；和
图9是表示出根据本发明的一个优选方面的固体颗粒物料分离方法的框图。
具体实施方式
首先参见图1，根据本发明的一个优选方面的固体颗粒物料分离系统包括通过螺旋式输送器2进料的超微粉碎机1，设置在超微粉碎机1下游并相互串接的两个分级用分离器3，4，连接到所述分离器3，4的流出管上的过滤装置7和抽气装置8。
所述两个分离器3，4借助连接器5相互流体连通，并且每一个分离器在其底部部分具有例如星形的旋转排出阀6a，6b。该抽气装置8还被设计用于在抽气时产生空气强制流并且可装备有用于调节所产生的空气流的装置101。
因此，要进行分级的物料通过螺旋式进料输送器2被输送至超微粉碎机1，在该超微粉碎机中对所述物料进行研磨，直至它呈现出颗粒物质的形态。该颗粒物质自超微粉碎机1被引入到一组分离器3，4中，在此，该颗粒物质借助由装置8在抽气过程中产生的空气强制流被纵向抽吸通过所述分离器3，4。在通过分离器3，4的过程中，根据颗粒大小对物料进行分离，由此在旋转排出阀6a，6b的输出部分处，获得粒度基本上均匀的物料混合物。
特别是，如下文所述，通过对分离器的工作进行分析得出，具有较大粒度的物料将沉积在排出阀6a上，而在排出阀6b上将获得更细粒度的物料。
在输出部分处的来自所述分离器3，4组中的抽吸空气流随后被引入过滤装置7中，并且一旦经过净化，就被排入位于抽气装置8下游的大气中。串接在该系统内的分离器3，4的个数可根据产品技术规格，即根据旨在从该系统获得的不同的粒度而变化，并且同样，抽气装置8也可被设置在分离器3，4上游的压缩机所代替，并由此不会改变所述系统的分离能力。
在另一个实施例中，所述系统可装备有传统的旋风分离器和立式分离器3或4，并且所述强制流中的流体可为惰性气体(例如氮气)。
参见图5和图6，现在对根据本发明的一个优选方面的与图1中所示的分离器3，4相似的分离器103进行描述。该分离器103包括具有流入孔9和流出孔25的外罩壳24，例如来自超微粉碎机的所述颗粒物料借助空气强制流沿如图6中箭头所示的纵向轴线A-A的方向传输通过所述流入孔9和流出孔25。在罩壳24内包括颗粒物料滑动支架10和在该支架10下面与旋转阀6相连的收集室11。特别是，该滑动支架10在平行于纵向抽吸(即夹带)轴线A-A的方向上延伸，以便不会阻碍传输所述颗粒物料的空气强制流。
罩壳24同样可具有用于引入来自该罩壳24外部环境中的二次空气流的侧进口或孔12，有可能通过用于调节吸入流的(未示出)调节装置控制所述口12。
如图5更详细所示，该滑动支架10包括两个倾斜壁15，16，所述壁位于平行于抽吸轴线A-A方向的相互关联的平面内。所述两个壁15，16通过落下通道17(或下落通道)彼此分隔开，在所示实施例中，该落下通道的相对侧被连接到两个壁15，16上其顶面端部处。而设置在所述两个壁15，16较低高度的其它端部分别通过间隙(即空气间隔)19和20被设置在距所述罩壳24的相邻壁一定距离处。所述间隙19，20使物料从所述壁15，16流动到收集室11。
该纵向抽吸轴线A-A，其在本实施例中所示是水平的，此外大体上经过由通道17所限定的空腔内的中心位置，并且特别是所述轴线A-A与两个倾斜壁15，16等距。特别是通过连接所述分离器103的流出孔25和落下通道17实现以上目的。
该支架10通过将所述壁15，16的后部与罩壳24本身相接合，例如焊接在一起，而受到所述分离器103的罩壳24的约束。通过这种方式，所述壁15和16与流出孔25不形成几何连接，且仅已落下进入通道17中的物料可通过孔25离开所述分离器103。
在如图5所示的特定实施例中，该倾斜壁15，16在其与通道17相接合的端部处具有相互朝向在通道17自身边缘之外延伸的部分22，23。如可见，其具有防止已沉降到通道17中的物料由于涡流作用再次推压到所述壁15，16的顶表面上的功能。该支架10可由模铸的金属工件制成，并且所述倾斜壁15，16的顶表面或沉积表面可有利地进行抛光，以保证较高的表面光洁度，该较高的表面光洁度防止在物料滑动中存在缺陷或障碍物，并因此对颗粒物质进行最优化分离。
图2-4是如图1所示系统中的一组分离器3，4的示意图。该组分离器3，4具有用于引导流体流流入分离器3中的管道9和用于使流体流从所述分离器4中流出的管道14。此外，所述两个分离器3，4通过连接器5被连接在一起，如图4可见，所述连接器5包括分隔板21和通道18，所述连接器5使设置在上游3的分离器的流出孔(未示出)和设置在下游4的分离器的流入孔(未示出)形成流体连接。由于如上所述分离器3，4的流出孔和流入孔位于不同的高度，因此通道18朝向上，如图2清楚地示出。
在每一个分离器3，4内部设有用于颗粒物料滑动的支架10a，10b，所述支架平行于空气强制流抽吸方向A-A延伸。在所述支架下面具有收集室11a，11b，所述收集室朝向旋转阀6a，6b收敛。分离器3，4中的旋转阀6a，6b可由同一个马达进行操作。分离器3，4的罩壳可装备有用于引入来自于所述罩壳外侧的外部环境中的二次空气流的进口12a，12b，所述进口12a，12b有可能受到流量调节器(未示出)的控制。
每一个支架10a，10b，与已参照图5和6描述过的相似的方式，包括位于平行于纵向抽吸轴线A-A的平面中的第一倾斜壁15a，15b，位于平行于所述抽吸轴线A-A的平面中且与第一倾斜壁15a，15b的平面相关的第二倾斜壁16a，16b，和设置在所述两个壁15a，15b和16a，16b之间的通道17a，17b。特别是通道17a，17b的相对侧与所述壁15a，15b和16a，16b的顶侧端部，即在较高高度处的顶侧端部相连接。所述壁15a，16a，15b，16b的在较低高度处的另一侧端部设置在距分离器3，4罩壳的相邻表面一定距离处，使得在整个支架10a，10b和分离器3，4的所述内表面之间存在两个间隙19a，20a和19b，20b，物料可通过该间隙传送至收集室11a，11b。
在效率较低但是具有简单结构的其他实施例，例如如图8所示的一个实施例中，在分离器203内的支架210可包括单个倾斜壁215，该倾斜壁的顶侧端部与通道217相连接。该通道217以与倾斜壁215相似的方式平行于流体强制流抽吸的纵向轴线A-A延伸并且连接分离器203的内表面和倾斜壁215。此外，不与通道17接合的所述壁215的侧端部被设置在距分离器203自身的相邻内表面一定距离处，由此形成间隙219，用以与收集室211相连接。
以下，参考图1，5，6和7对根据本发明所述的分离器的操作进行描述。
颗粒物料通过流入孔9被引入分离器103，并由抽气装置8所产生的流体流进行抽吸。更具体而言，来自设置在支架10上面的孔9的物料在吸气流的作用下沉积到所述壁15，16的顶(沉积)表面上。颗粒物料在此受到抽吸，使得其在纵向方向A-A上沿壁15和16滑动，在此根据所述壁自身的斜度和吸气流的大小，由于所述流体流的抽吸轴线A-A布置在中心，因此具有较小重量和粒度(即粒度测定)的颗粒倾向于到达所述壁15，16的顶部，并自所述顶部落下进入落下通道17，如箭头L所示。
在通道17内轴线A-A的布置有利于更细颗粒大小的颗粒朝向所述壁15，16的顶边缘平动。
而具有更大重量和更大粒度的颗粒倾向于到达所述壁15，16在较低高度处的边缘，并自那里在重力的作用下落下通过存在的间隙19，20进入收集室11，如箭头P所示。
如上所述，由于所述壁15，16在纵向上与罩壳24相连接，因此仅已落下进入通道17中的具有较细粒度的物料能够流动通过流出孔25，而已落下进入收集室11中的具有较大粒度的物料通过在分离器203底部部分中的阀6被排出。
在分离器103具有用于引入二次空气流的进口12的情况下，从外部环境中抽入的且具有基本上横向于所述纵向轴线A-A方向的该二次空气流，在沿轴线A-A作用的强制流的作用下，产生漩涡S(参见图7)，该漩涡流动有利于颗粒的分级，加速沿所述壁15，16或是朝向通道17或是朝向收集室11滑动的物料的落下过程。
根据本发明的一个优选方面，可设想该系统具有以串接方式设置的多个分离器，很快能想到设置在超微粉碎机下游的分离器如何有可能容易地获得的更细粒度的分级分离。实际上，出自设置在上游的分离器的流出孔的具有较细粒度的物料被引入到设置在下游的分离器中，所述物料在此进一步得到细化，并且所述具有更细粒度的物料可被引入到另一个分离器中等等。
如上所述，清楚的是用于传送物料的流体流的变化，所述支架的倾斜壁的倾斜度，来自外部环境的二次空气流的存在与否，以及所述分离器的结构都对分级器且由此整个所述系统进行分级的能力和效率有影响。
此外，根据本发明的分离器的结构简单性使得其结构不过于复杂，并且已注意到：这会导致减小物料在所述分离器中发生阻塞的可能性，由此减少维修需要。
现在参见图9，通过框图表示出根据本发明的一个优选分离方法，设想用于分离具有不同粒度的物料的步骤如下：
步骤1：所述颗粒物料，具有不同尺寸和重量的颗粒混合物被沉积到例如参照图5所描述的滑动支架上，所述滑动支架沿纵向抽吸轴线A-A延伸且具有两个倾斜壁15，16，所述倾斜壁被落下(下落)通道隔开并且在其不与通道17接合的端部处与所述收集室11相连接；
步骤2：产生基本上沿所述支架10的纵向轴线A-A的方向引导的流体强制流；
步骤3：在沿轴线A-A方向的流体强制流的作用下沿所述支架10抽吸所述颗粒物料；
步骤4：收集沉积在收集室11上的具有较大粒度的物料。
而沉积在落下通道17中的物料可被直接收集，要不然可重复上述步骤1-4再进行一个分离周期(步骤5)。
在根据本发明所述的方法的一个优选实施例中，所述纵向抽吸轴线A-A基本上在由落下通道17所限定的空腔内延伸，并且可提供方向横向于抽吸轴线A-A的用于产生侧向漩涡流动的二次流体流，如上面关于分离器的操作中所述。
Claims (25)
1、一种用于固体颗粒物料分级的微粉分离器，这种类型的分离器包括具有颗粒物料流入孔和流出孔的外罩壳，设置在底部的收集室，以及基本上沿纵向抽吸轴线延伸的颗粒物料滑动支架，所述物料在流体强制流的作用下在所述纵向抽吸轴线的方向上进行传送，所述微粉分离器其特征在于，所述支架包括至少一个位于平行于抽吸轴线的平面内的第一倾斜壁，和至少一个具有平行于抽吸轴线的轴线且连接到同一倾斜壁的侧端部上的落下通道，所述至少一个第一倾斜壁的另一个侧端部被设置在距所述罩壳内表面一定距离处。
2、根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述支架包括位于平行于抽吸轴线的平面内并且与所述第一壁的平面相关的第二倾斜壁，并且所述第二倾斜壁通过前述落下通道与所述第一倾斜壁分隔开，所述落下通道相对侧分别连接到所述第一倾斜壁的侧端部和所述第二倾斜壁的侧端部上，所述第一和第二倾斜壁的其它侧端部被设置在距所述罩壳内表面适当距离处。
3、根据权利要求1或2所述的分离器，其特征在于，所述纵向轴线基本上是水平的。
4、根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其特征在于，所述落下通道被连接到所述第一壁和/或所述第二壁的顶侧端部上。
5、根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其特征在于，所述第一壁和/或所述第二壁的顶表面被抛光。
6、根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其特征在于，所述罩壳包括一个或多个用于使二次空气进入到所述分离器中的侧进口。
7、根据权利要求5所述的分离器，其特征在于，所述侧进口受到流量调节器的控制。
8、根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其特征在于，所述落下通道具有一个大体上具有半圆形截面的部分。
9、根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其特征在于，所述第一倾斜壁和/或所述第二倾斜壁的端部在连接了所述壁的所述落下通道的边缘以外延伸。
10、根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其特征在于，所述流体流为空气流。
11、根据权利要求10所述的分离器，其特征在于，所述空气流在抽气过程中作用在所述颗粒物料上。
12、根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其特征在于，所述纵向抽吸轴线通过由所述落下通道所限定的所述空腔内部。
13、根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其特征在于，所述流出孔与所述落下通道流体连接。
14、根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其特征在于，所述流入孔被设置在所述至少一个第一倾斜平面之上并且所述流出孔被设置在所述落下通道处。
15、一种用于分离固体颗粒物料的设备，包括串接的，至少一个微粉化装置，一个或多个分级用分离器，其特征在于，所述分级用分离器中的至少一个为根据权利要求1-14中任一项所述的该种类型的分级用分离器。
16、根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述设备包括至少两个串接在一起的根据权利要求1-14中任一项所述的分离器。
17、根据权利要求15或16所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于产生空气强制流的装置。
18、根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于调节空气强制流的装置。
19、一种用于分离固体颗粒物料的方法，包括以下步骤：
将所述固体颗粒物料设置在沿纵向抽吸轴线延伸的支架上；所述支架包括至少一个第一倾斜壁，其位于平行于所述纵向轴线的平面内并且其一端与具有平行于所述纵向轴线的轴线的落下通道侧向连接；所述倾斜壁的另一侧端部与所述物料收集室相连接；
产生流体强制流；
在所述纵向轴线的方向上借助所述流体强制流抽吸所述物料；和
收集沉积在所述收集室上的物料。
20、根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法包括收集沉积在下落通道中的物料的后续步骤。
21、根据权利要求19所述的方法，其特征在于，随后对沉积在下落通道中的所述物料进行根据权利要求19所述的一系列步骤。
22、根据权利要求19-21中任一项所述的方法，其中所述纵向轴线基本上是水平的。
23、根据权利要求19-22中任一项所述的方法，其中所述支架包括位于平行于抽吸轴线的平面内并且与所述第一壁相关的第二倾斜壁，并且所述第二倾斜壁通过所述落下通道与所述第一倾斜壁分隔开，所述落下通道相对侧分别连接到所述第一倾斜壁的侧端部和所述第二倾斜壁的侧端部上，所述第一和第二倾斜壁的其它侧端部与用于收集物料的所述收集室相连接。
24、根据权利要求19-23中任一项所述的方法，其特征在于，所述纵向轴线在由所述落下通道所限定的空腔中延伸。
25、根据权利要求19-24中任一项所述的方法，其特征在于，在进行沿所述支架抽吸所述物料的步骤的同时，所述方法包括以下步骤：即引入一条或多条方向大体上横向于所述纵向抽吸轴线的二次空气流。
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