一种粉体颗粒分选装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种粉体颗粒分选装置，粉体颗粒分选装置包括1个储料仓和N组分选单元(N≥1)；每组分选单元包括1个斜板和2个并列连接的接料仓；储料仓用于存储待分选的粉体颗粒；每组分选单元中：斜板用于使先从储料仓流出的粉体颗粒在斜板的表面形成堆积层，当堆积角度达到休止角时，使继续流出的粉体颗粒在堆积层的上方形成流动层；两个接料仓分别用于接收斜板的流动层流下的不同流速范围的粉体颗粒；储料仓的出料口与斜板的垂直间距不低于堆积层的最大厚度和流动层的厚度之和。本实用新型专利技术的分选装置可以有效地对粉体颗粒进行分选收集，具有结构简单、分离效果好、功能多、轻便、高效、持续等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种粉体颗粒分选装置
本技术涉及粉体
，特别涉及一种粉体颗粒分选装置。
技术介绍
粉体是由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。自然界中不同的物质，很多都是以粉体状态存在的，如自然界中的土壤、建材行业中的水泥、砂石、工业中的大量原料(如煤粉)、涂料、磨料、颜料、添加剂和催化剂以及大量的工业制品(如塑料、纤维)等。针对粉体的研究是当今国际上的一个研究热点，具有重要的基础科学意义和工程应用价值。粉体在工业中的应用往往要求其精度和纯度达到一定的数值，在某些情况下就需要对现有的粉体进行筛离或者分选。不同形状、大小、密度的颗粒在一定的颗粒体系中的相互掺混和分选在很多制药过程、工业过程、以及在地球物理领域中都是很棘手的问题，尤其是粉体颗粒分选对颗粒物质的流变特性和运动距离的影响巨大。最简单而古老的分选方法是人工拣选，即人们凭借直接观察、感觉和判断，对多种组成的固体混合物料进行按组分分选。人工分选尽管具有识别能力强、操作灵活等优点，但也存在主观性强、工作劳动强度大、卫生条件差等问题。机械分选被广泛应用在各行各业中，一般而言，需要根据物料中不同组分之间的物理及化学性质的差异，选用合适的设备，进行物料分选。其中，摩擦弹跳分选机是根据固体废物中各组分摩擦系数和碰撞系数的差异，在斜面上运动或与斜面碰撞弹跳时产生不同的运动速度和弹跳轨迹而达到分离的目的。最早应用摩擦与弹跳原理选矿，是用倾斜板分选石棉，因效率低，已很少采用。亟需一种粉体颗粒分选装置来克服现有技术存在的上述缺陷。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是为了克服现有的人工粉体颗粒分选存在主观性强、工作劳动强度大、卫生条件差以及机械粉体颗粒分选存在效率低的缺陷，提供了一种粉体颗粒分选装置，本技术的粉体颗粒分选装置投资小、处理量大、分离效率高。本技术是通过如下技术方案来解决上述技术问题的：本技术提供了一种粉体颗粒分选装置，所述粉体颗粒分选装置包括1个储料仓和N组分选单元(N≥1)；每组所述分选单元包括1个斜板和2个并列连接的接料仓；所述储料仓用于存储待分选的粉体颗粒；每组所述分选单元中：所述斜板用于使先从所述储料仓流出的粉体颗粒在所述斜板的表面形成堆积层，当堆积角度达到休止角α时，使继续流出的粉体颗粒在所述堆积层的上方形成流动层；两个所述接料仓分别用于接收所述斜板的流动层流下的不同流速范围的粉体颗粒；所述储料仓的出料口与所述斜板的垂直间距不低于所述堆积层的最大厚度和所述流动层的厚度之和。本技术中，所述的粉体颗粒为本领域常规的待分离的粉体颗粒混合物，所述粉体颗粒一般对精度和纯度存在一定要求，所述粉体颗粒的内摩擦角为γ；其中，所述粉体颗粒可选自煤炭、矿物、食品谷物、化工制品或固体废物等，较佳地为煤粉、玻璃球、胶囊、大米、黄沙、石子、活性炭等。其中，所述粉体颗粒的内摩擦角γ反映了粉体颗粒间的摩擦特性和抗剪强度。粉体颗粒的内摩擦角可通过剪切测试获得：将粉体放置在剪切盒内在一定的正应力σ下进行剪切，得到粉体层崩塌时对应的最大切应力τ，借助库伦定律τ＝σtanγ+c对上述的一系列正应力和最大切应力进行拟合，即可获得粉体内摩擦角γ，其中c为粉体颗粒的内聚力。其中，所述粉体颗粒的粒径范围为本领域常规，较佳地为≥100μm，更佳地为150～500μm。本技术中，所述的休止角α具有本领域常规含义，具体是指在重力场中粉体颗粒在堆积层的自由斜面上滑动时所受重力和粒子之间摩擦力达到平衡而处于静止状态下测得的最大角。现有的测定休止角的方法主要为注入法，注入法的步骤为：将粉体颗粒从漏斗上方慢慢加入，从漏斗底部漏出的物料在水平面上形成圆锥状堆积体的倾斜角；本技术所述的休止角的测定方法与现有的休止角的测定方法相比，区别在于本技术在测定休止角的过程中，粉体颗粒从漏斗中流出时具有一定的流率，而非慢慢流出。本技术中，所述储料仓位于所述斜板的上方，用于存储待分选的粉体颗粒，所述储料仓的结构为本领域常规，较佳地，所述储料仓的结构为锥形或楔形；当所述储料仓为锥形结构时，往往设置1个出料口；当储料仓为楔形结构时，往往设置多个尺寸相同的出料口；更佳地，为了最大限度地利用所述储料仓的存储空间，所述储料仓的结构设计遵循整体流料仓Jenike理论，即所述储料仓的半顶角θ的最大值满足：其中，φw是所述粉体颗粒与所述储料仓的壁面摩擦角，φe是所述粉体颗粒的有效内摩擦角。较佳地，为了保障所述粉体颗粒能够顺畅流出所述储料仓，所述储料仓的出料口的最小口径D0满足：其中，fc是所述粉体颗粒的无限屈服强度，ρb是所述粉体颗粒的堆积密度，g是重力加速度。H(θ)是与所述储料仓半顶角相关的函数，且满足(锥形储料仓i＝1，楔形储料仓i＝0，θ是储料仓的半顶角)。本技术中，所述斜板与水平面形成斜板倾角υ，所述斜板倾角υ小于粉体颗粒的内摩擦角γ，分选初期，由于粉体颗粒所受的摩擦阻力较重力分量大，粉体颗粒会首先在斜板上形成堆积层；当堆积角度达到临界值α时(对应堆积层厚度夹角α-υ)，粉体颗粒才会在重力推动力下向下流动，并在所述堆积层的上方形成流动层。粉体颗粒的堆积层的临界堆积角度取决于粉体颗粒自身性质，和初始设置的斜板倾角υ无关，因此，在分选不同的粉体颗粒时，极大地降低了对斜板倾角设置的依赖性。其中，所述斜板倾角υ与所述内摩擦角γ的关系较佳地为0°<γ-υ<15°，更佳地为5°<γ-υ<10°。本技术中，所述粉体颗粒的内摩擦角γ与前述所述的粉体颗粒的有效内摩擦角φe的概念具有差别，计算方法也略有差异，均通过本领域常规的计算方法获得。其中，所述堆积层的厚度为h，是指所述堆积层最上层的粉体颗粒到所述斜板之间的垂直间距，所述堆积层在所述斜板的首端到所述斜板的末端的厚度逐渐减小；所述流动层的厚度为δ，是指所述流动层最上层的粉体颗粒到所述堆积层最上层之间的垂直间距，在实际的工业应用中，所述堆积层以及所述流动层的最上层一般不为规则的平面，但可将其近似为一规则的平面以便进行相应的计算，所述流动层各位置的厚度可近似相同。现有技术中，传统的固定式斜面分选机的斜面倾角φ往往要求大于粉体颗粒的内摩擦角γ，以保障粉体颗粒能够沿斜面向下滑动或滚动。一方面，该分选机对斜面倾角要求较高，由于不同粉体颗粒的内摩擦角迥异，实际应用中需要先测定粉体颗粒的内摩擦角再进行相应调整，操作较为复杂；另一方面，对于传统固定式斜面分选机，粉体颗粒以薄层形式沿斜板运动，粉体颗粒在空间方向的速度分布不明显，即粉体颗粒形成的流动层的表面和底面的速度差异性不大，从而使得传统斜面分选机的分选效率较低，而且，大量快速流动的粉体颗粒还对斜板会产生较大的磨损，降低了分选机的使用寿命。本技术中，所述粉体颗粒的堆积层在整个分选过程中基本是静止不动的，后续的粉体颗粒在堆积层上方流动，形成粉体流动层，本技术形成的堆积层-流动层模式优点在于：(1)高效分离，粉体颗粒的流动层在空间方向形成逐渐降低的速度分布，由于粉体颗粒的流动层的底面和静止的堆积层相邻，此处速度基本为零，因此粉体颗粒的流动层内的速度梯度较大，有利于不同速度范围的粉体颗粒的分选；(2)装置保护，静止的粉体颗粒的堆积层的存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述粉体颗粒分选装置包括1个储料仓和N组分选单元(N≥1)；每组所述分选单元包括1个斜板和2个并列连接的接料仓；所述储料仓用于存储待分选的粉体颗粒；每组所述分选单元中：所述斜板用于使先从所述储料仓流出的粉体颗粒在所述斜板的表面形成堆积层，当堆积角度达到休止角α时，使继续流出的粉体颗粒在所述堆积层的上方形成流动层；两个所述接料仓分别用于接收所述斜板的流动层流下的不同流速范围的粉体颗粒；所述储料仓的出料口与所述斜板的垂直间距不低于所述堆积层的最大厚度和所述流动层的厚度之和。

【技术特征摘要】
1.一种粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述粉体颗粒分选装置包括1个储料仓和N组分选单元(N≥1)；每组所述分选单元包括1个斜板和2个并列连接的接料仓；所述储料仓用于存储待分选的粉体颗粒；每组所述分选单元中：所述斜板用于使先从所述储料仓流出的粉体颗粒在所述斜板的表面形成堆积层，当堆积角度达到休止角α时，使继续流出的粉体颗粒在所述堆积层的上方形成流动层；两个所述接料仓分别用于接收所述斜板的流动层流下的不同流速范围的粉体颗粒；所述储料仓的出料口与所述斜板的垂直间距不低于所述堆积层的最大厚度和所述流动层的厚度之和。2.如权利要求1所述的粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述储料仓的结构为锥形或楔形；当所述储料仓为锥形结构时，设置1个出料口；当储料仓为楔形结构时，设置多个尺寸相同的出料口。3.如权利要求2所述的粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述储料仓的半顶角θ的最大值满足：其中，φw是所述粉体颗粒与所述储料仓的壁面摩擦角，φe是所述粉体颗粒的有效内摩擦角。4.如权利要求2所述的粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述储料仓的出料口的最小口径D0满足：其中，fc是所述粉体颗粒的无限屈服强度，ρb是所述粉体颗粒的堆积密度，g是重力加速度，H(θ)是与所述储料仓半顶角相关的函数，且满足其中，θ是储料仓的半顶角，锥形储料仓i＝1，楔形储料仓i＝0。5.如权利要求1所述的粉体颗粒分选装置，其特征在于，所述斜板与水平面形成斜板倾角所述粉体颗粒的内摩擦角为γ，所述斜板倾角小于所述粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海峰，刘海峰，郭晓镭，龚欣，梁钦锋，许建良，王宁生，于广锁，王辅臣，王亦飞，陈雪莉，代正华，李伟锋，王兴军，郭庆华，刘霞，赵辉，龚岩，沈中杰，赵丽丽，
申请(专利权)人：华东理工大学，上海熠能燃气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31