一种降低能耗的轻质材料分选装置及分选方法

1.本发明涉及轻质材料分选技术领域，特别是涉及一种降低能耗的轻质材料分选装置及分选方法。


背景技术：

2.目前，风力分选难以高效的分选轻质材料(薄膜、纸片)。轻质材料在高速传送过程中，自身轻且受风阻较大，不能随传送装置同步运动，难以保证分选的准确性。需要在传送带上方添加流场(沿传送方向，用来消除风阻的影响)以保证分选的准确性。而传送装置上方所需要的流场区域大，流场所需的能耗很大。
3.在满足分选的准确性的前提下，传送带的能耗与分选快速性(单位时间内物料分选的多少)是相互影响的两个方面。一般来讲，提高分选的快速性需要提高传送速度。这本身就是增加传送带的能耗，轻质材料速度与所受阻力呈正相关，也会增加产生流场的能耗。
4.为了解决上述分选准确性不强、分选快速性不高的问题，需要设计一种新的轻质材料分选装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种降低能耗的轻质材料分选装置及分选方法，以解决上述现有技术存在的问题，在满足了分选的准确性与快速性的同时，通过风力循环利用，降低了分选装置的能耗。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种降低能耗的轻质材料分选装置，包括入料口、吹气装置、传送带、吸气装置、气嘴、负压滚筒和工业相机，所述入料口的底部对应设置有所述传送带，所述吹气装置设置在所述入料口与传送带之间，用于将轻质材料吸附在传送带上的所述吸气装置位于所述传送带下方；所述传送带的末端设置有负压滚筒，所述传送带上的轻质材料通过所述气嘴吹送至所述负压滚筒后掉落到物料箱一或在自重作用下直接掉落到物料箱二；所述传送带的末端上方设置有所述工业相机，所述工业相机用于拍摄轻质材料。
7.优选地，所述传送带采用筛网传送带。
8.优选地，还包括外壳体，所述入料口、吹气装置和吸气装置所在的传送带部分位于外壳体内。
9.优选地，还包括风机和除尘装置，所述风机通过吸气装置和负压滚筒将气体吸入，经所述除尘装置除尘后，气体再通过风管经由所述吹气装置和气嘴排出。
10.优选地，所述负压滚筒的外侧连接有挡板，所述挡板的末端设置有所述物料箱一。
11.优选地，所述负压滚筒包括内部负压筒和外部筛网层，所述内部负压筒固定不动，且所述内部负压筒的内腔设置有分隔板，内部负压筒朝向所述传送带的一侧为负压区，靠近挡板的位置为非负压区。
12.优选地，所述物料箱一和物料箱二用于盛放不同类型的轻质材料。
13.本发明还提供一种降低能耗的轻质材料分选方法，应用于上述的降低能耗的轻质材料分选装置，包括以下步骤：
14.待分选的轻质材料从入料口处进入分选装置，吹气装置将待分选的轻质材料吹散，轻质材料在自重和吸气装置的作用下散落地吸附在传送带的筛网上；在传送带输送的同时，再由传送带上方的工业相机拍摄，分选装置的控制中心通过工业相机拍摄的照片反馈来控制气嘴的动作；当气嘴工作时，待分选的轻质材料在负压滚筒的吸附作用下转动，然后随着挡板进入物料箱一，当气嘴不工作时，待分选的轻质材料受自重进入物料箱二。
15.本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
16.本发明中的降低能耗的轻质材料分选装置及分选方法，装置在传送带侧边加一个吹气装置，解决轻质材料覆盖的问题，同时可以间接提高入料口处投放物料的平均速度，保证了分选的准确性和提高了分选的快速性；将传送带换成筛网传送带，在其下方加一个吸气装置，保证被吸附的轻质材料在传送过程中随带运动，可实现快速传送，保证了分选的准确性和提高了分选的快速性；该装置在传送带的尾部加一个气嘴，产生一个局部流场用来消除下落风阻的影响，保证分选的准确性；该装置在气嘴的斜上方加一个负压滚筒，产生一个吸附效果，提高了分选的准确性；该装置在吸气和吹气装置以及传送带上加一个外壳，吸气装置、吹气装置与外壳构成了一个相对封闭的空间，实现了风力循环使用，提高了风力利用率，降低能耗。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为分选装置轴测图；
19.图2为分选装置侧后视图；
20.图3为轻质材料分选流程图；
21.图4为风力循环图；
22.其中，1入料口；2吹气装置；3传送带；4吸气装置；5气嘴；6物料箱二；7物料箱一；8挡板；9负压滚筒；10气嘴；11工业相机。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本发明的目的是提供一种降低能耗的轻质材料分选装置及分选方法，以解决上述现有技术存在的问题，在满足了分选的准确性与快速性的同时，通过风力循环利用，降低了分选装置的能耗。
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实
施方式对本发明作进一步详细的说明。
26.如图1-图4所示，本实施例提供一种降低能耗的轻质材料分选装置，主要是入料口1、吹气装置2、传送带3、吸气装置4、气嘴5、物料箱二6、物料箱一7、挡板8、负压滚筒9和工业相机11构成。其中吹气装置2在入料口1和传送带3之间，吸气装置4在传送带3的下方。轻质材料从入料口1进入，吹气装置2将其吹散，在其自重和吸气装置4的作用下，吸附在传送带3的筛网上，再由传送带3上方的工业相机11拍摄，气嘴10产生的局部流场消除轻质材料下落阻力的影响。通过拍摄照片反馈控制气嘴5的动作，在负压滚筒9的作用下将轻质物料分选出来，随着挡板8进入物料箱一7，另一种类型的轻质材料未受到气嘴5的作用，受自重进入物料箱二6。
27.具体地，入料口1用于投放轻质材料；吹气装置2将轻质材料吹散，为工业相机11的拍照提供条件，保证了分选的准确性；防止物料堆积，间接提高分选的快速性；传送带3选用筛网传送带；吸气装置4，将轻质材料吸附传送带3的筛网上，保证其完全跟随传送带运动，保证了分选的准确性；气嘴5有选择地提供风力，将轻质物料吹至负压滚筒9附近；物料箱一7和物料箱二6分别用于收集同一类轻质材料；挡板8引导轻质材料滑至物料箱一7；负压滚筒9产生负压，将气嘴5吹起的轻质材料吸附在负压滚筒9的筛网上，随着筛网的转动到滚筒“背面”(不能产生吸力)再自行脱落，提高了分选的准确性；气嘴10产生一个局部小流场，用来消除轻质材料在空中下落的阻力影响；工业相机11快速采集物料图像信息，包括物料位置、物料轮廓面积等信息。
28.本实施例中，负压滚筒9的工作原理为：当材料在滚筒的左下方时，滚筒产生的负压将材料吸附在滚动的筛网上。在负压区时，材料随着筛网的转动；转动离开负压区后，材料不受负压随着筛网滑落。
29.机器分选轻质材料的方法有很多种，电动分离法、湿分法、风选法等。本发明主要讲风选法，风选法较于其他分选方法显著的特点是具有较高的分选快速性，装置的成本不高，但其分选准确性往往难以满足要求，因此难以广泛使用。风选法要优化的问题是在保证分选准确性的基础上，提高分选快速性与降低能耗的问题。
30.分选的准确性主要是两个方面，其一是轻质材料进入传送带产生缠绕覆盖的现象，导致气嘴照着覆盖上方材料动作，不能起到分选的效果；另一个是轻质材料在分选过程中受风力的影响过大，不能满足分选的准确性。于是在添加工业相机控制气嘴后，又有轻质材料在传送过程中因空气阻力产生的延迟效果，导致气嘴不能准确判断其下落时间，产生分选错误的问题。
31.分选的快速性主要是两个方面，其一是在入料口处投放物料平均速度，投放速度慢，分选速度不高，投放速度过快可能会产生轻质材料堆积的现象，反而影响了分选的准确性；另一个是传送带的工作带速，带速过慢，分选速度不高，带速过快也不会使分选速度直线提高，反而增加了装置的能耗；
32.分选装置的能耗主要是以下两个方面，其一是传送带的实际功率，传送带的实际功率主要与有效拉力和带的速度有关，由于物料为轻质材料，在这里主要考虑带的速度；另一个是风机的实际功率。
33.为了解决分选准确性不强、分选快速性不高的问题，本发明提出了在整个传送带上方增加一个流场的方案，这样既解决了传送过程中不同步的问题，又在流场的作用下可
实现传送带快速运动。但是考虑到整个传送带3上方的空间区域较大，产生这样一个流场的能耗也是巨大的。
34.针对于传送带3上方的较大区域产生的流场消耗，本实施例中设置了风力循环系统，如图4所示，风力循环系统是由负压滚筒9、吸气装置4、风机、除尘装置、吹气装置2、气嘴5和气嘴10连接组成的，风机是动力来源，风机通过吸气装置4和负压滚筒9将气体吸入，经过除尘装置除尘，气体再由吹气装置2和气嘴排出；通过风管将各部分连接起来。特点是将吸气装置4、吹气装置2与外壳构成了一个相对封闭的空间，实现了风力循环使用，降低能耗。
35.本发明在保证分选准确性，不降低分选快速性的前提下，提出了一种降低能耗的轻质材料分选方法。该方法减小流场的区域，降低能耗。同时选用筛网传送带，构造一个相对封闭的空间将分选装置中的风力循环利用，也降低了分选装置的能耗。
36.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
37.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。