本发明专利技术公开了一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法及装置，驱动空气以预设流速流过热泳通道，对与固定在热泳通道内的伸缩隔板较远的热泳通道一侧进行加热，使热泳通道中气流两侧具有高低温差，颗粒物料在热泳通道中受到高低温差产生的热泳力作用而发生偏移运动，热泳力的方向与热泳通道中气流方向垂直且由温度高的一侧指向温度低的一侧，粒径不同的颗粒受到的热泳力大小不同，粒径越小的颗粒受到的热泳力越大，偏移程度也越大，使粒径小于或等于预设阈值的细料颗粒和大于预设阈值的粗料颗粒分离在伸缩隔板两侧，且分别从热泳通道的细料出口和粗料出口输出。本发明专利技术实现了粒径低于1微米的超细颗粒筛分，解决了传统筛分方式无法筛分超细颗粒的难题。筛分超细颗粒的难题。筛分超细颗粒的难题。
【技术实现步骤摘要】
一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法及装置
[0001]本专利技术属于颗粒分离
，具体涉及一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法及装置。
技术介绍
[0002]在医疗和制药领域，常要求某些药剂的颗粒粒径低于某个尺度或者在某个范围内，同时一些科研实验和工业工程中，也常需要一些物料足够细腻。而利用机械方法生产的超细粉体颗粒，往往处于一较大的粒度分布范围，粉体颗粒往往只有一部分产品达到了粒度要求，而另一部分产品却未达到粒度要求，如果不将这些已达到要求的产品及时分离出去，而将它们与末达到要求的产品一道再粉碎，则会造成能源浪费和部分产品的过粉碎问题，因此需要对颗粒进行筛选和分离处理。
[0003]筛分的应用需求广阔，研究和应用的筛分技术种类繁多，也各有优劣，但往往不适用于筛分粒径低于1微米的超细颗粒。传统的筛分方式是通过筛网来筛分颗粒物，对于大颗粒的筛分简单易实现，而当用精细孔隙的筛网来筛分超细颗粒时则存在粘连吸附、滞留堵塞等情况。此外，一些基于力场的筛分技术得到发展和应用，如利用重力场、离心力场、电场等的筛分技术和装置。重力场筛分方法主要通过不同大小颗粒沉降速度不同的原理来实现，但对于超细颗粒而言，重力影响很小而末速差变化不大，采用这种方法很难达到满意的筛分效果，因此很少采用。工业中常使用的旋流式、叶轮式筛分装置等都是基于离心力场的技术，由于超细颗粒的流动跟随性很好，用于筛分超细颗粒的这类装置都需要极为精密和复杂，且筛分效率较低。电场筛分是利用静电场力对带电大小不同的粒子具有不同的吸引力或排斥力，从而可使粒子在特定的装置中或者离子在溶液中进行筛分处理，但是这种方法仅适用于带电的物料，或者原本不带电但可以添加电荷且电荷不影响产品使用的物料。但是采用添加电荷的方案有很大不足，一是不容易使超细颗粒添加的电荷大小与其粒径大小严格对应起来，二是添加电荷以及后续消除电荷都导致筛分过程和工作装置更复杂。
[0004]因此，针对超细颗粒的筛分需要一种新的技术方案，克服或避免上述的缺陷。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法及装置，通过在热泳通道中设置高低温差来产生热泳力，粒径不同的颗粒受到的热泳力大小不同，在热泳通道中的运动轨迹不同，从而筛分出粒径较细的颗粒。
[0006]本专利技术一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法，具体步骤如下：
[0007]步骤一、驱动空气以预设流速V流过热泳通道；对与固定在热泳通道内的伸缩隔板较远的热泳通道一侧进行加热，使热泳通道中气流两侧具有高低温差，且温度梯度的方向与热泳通道中气流方向垂直。
[0008]步骤二、根据筛分粒径的预设阈值d
p
，调整伸缩隔板与送料管的出口段在沿热泳通道轴向上的距离L。
[0009]步骤三、将颗粒物料通过送料管也以流速V吹入热泳通道中，颗粒物料在热泳通道中受到高低温差产生的热泳力作用而发生偏移运动，热泳力的方向与热泳通道中气流方向垂直且由温度高的一侧指向温度低的一侧，粒径不同的颗粒受到的热泳力大小不同，粒径越小的颗粒受到的热泳力越大，偏移程度也越大，使粒径小于或等于预设阈值的细料颗粒和大于预设阈值的粗料颗粒分离在伸缩隔板两侧，且分别从热泳通道的细料出口和粗料出口输出。
[0010]作为优选，步骤二中L符合公式式中D为热泳通道的宽度，δ为伸缩隔板与所靠近的热泳通道侧壁之间的间距，λ为颗粒物料的导热系数，k为调整参数，在0.0005m2/s～0.002m2/s范围内取值，T0为热泳通道低温侧温度，取值为环境温度，T2为热泳通道加热侧的温度，式中T0、T1和T2换算为开氏温度代入计算。
[0011]作为优选，细料颗粒被伸缩隔板分隔并经热泳通道的细料出口进入细料收集模块；细料收集模块中的第一旋风分离器对细料颗粒进行第一次收集；袋式过滤器对从第一旋风分离器排气口逃逸的部分未被收集颗粒进行再次收集，从第一旋风分离器的排料口和袋式过滤器的排料口取得筛分后的细料颗粒；粗料颗粒被伸缩隔板阻挡并经热泳通道的粗料出口进入粗料收集模块；粗料收集模块中的第二旋风分离器收集气流中的粗料颗粒，从第二旋风分离器的排料口取得筛分后的粗料颗粒；未被第二旋风分离器收集的粗料颗粒随气流从第二旋风分离器的排气口通过送料管引至热泳通道，进而再一次被筛分，水冷器持续流过冷水并对连接第二旋风分离器排气口的管路中气流进行降温。
[0012]本专利技术一种利用热泳力筛分超细颗粒的装置，包括热泳通道、进气风机、伸缩隔板、进料模块、加热模块、细料收集模块和粗料收集模块；所述的进气风机与热泳通道的入口相连；所述的伸缩隔板固定在热泳通道中，并偏置于热泳通道中的一侧，与热泳通道轴向平行，且与所靠近的热泳通道侧壁之间的间距为δ；所述的进料模块由进料斗、进料控制阀、离心风机和腔体组成；所述进料斗的出口经进料控制阀与腔体的入料口相连，离心风机置于腔体内；所述腔体的出口与送料管的入口相连；送料管的出口段伸入热泳通道中；所述送料管的出口段与热泳通道轴向平行，且送料管的出口段中心轴线与伸缩隔板在垂直热泳通道轴线方向上的间距为(D
‑
δ)/2，其中D为热泳通道的宽度；所述的加热模块固定在热泳通道远离伸缩隔板的一侧，且靠近送料管的出口段设置；热泳通道靠近伸缩隔板的侧壁与伸缩隔板正对的位置处开设有细料出口，所述的细料收集模块通过管路与细料出口相连；热泳通道在与热泳通道入口相对的另一端开设粗料出口，所述的粗料收集模块通过管路与粗料出口相连。
[0013]作为优选，所述腔体的入气口连接氮气瓶。
[0014]作为优选，所述的细料收集模块由第一旋风分离器和袋式过滤器组成；所述第一旋风分离器的入口通过管路与热泳通道的细料出口相连；所述袋式过滤器的入口与第一旋
风分离器的排气口相连；所述的第一旋风分离器还设有排料口。
[0015]作为优选，所述的粗料收集模块采用第二旋风分离器；所述第二旋风分离器的入口通过管路与热泳通道的粗料出口相连，第二旋风分离器的排气口通过管路与腔体的入气口相连。
[0016]作为优选，所述连接第二旋风分离器的排气口与腔体入气口的管路外固定套置有水冷器。
[0017]作为优选，所述的送料管上设有第一流量调节阀，腔体的入气口处设有第二流量调节阀，连接第二旋风分离器的排气口与腔体入气口的管路上设有第三流量调节阀。
[0018]作为优选，所述的细料收集模块包括水幕喷淋器和过滤器；所述水幕喷淋器的入料口通过管路与热泳通道的细料出口相连；水幕喷淋器的喷淋头连接外部进水管，水幕喷淋器的出水口经过第四流量调节阀连接过滤器。
[0019]本专利技术具有的有益效果是：
[0020]1、本专利技术利用粒径不同的颗粒受到的热泳力大小不同的原理，通过设置高低温差的热泳通道，根据颗粒偏移程度的不同来实现粒径低于1微米的超细颗粒的筛分，解决了传统筛分方式无法筛分超细颗粒的难题。
[0021]2、本专利技术通过调节伸缩隔板的伸缩量可调节分级的粒径阈值，方便地实现对超细颗粒不同粒度要求范围的筛分。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一、驱动空气以预设流速V流过热泳通道；对与固定在热泳通道内的伸缩隔板较远的热泳通道一侧进行加热，使热泳通道中气流两侧具有高低温差，且温度梯度的方向与热泳通道中气流方向垂直；步骤二、根据筛分粒径的预设阈值d
p
，调整伸缩隔板与送料管的出口段在沿热泳通道轴向上的距离L；步骤三、将颗粒物料通过送料管也以流速V吹入热泳通道中，颗粒物料在热泳通道中受到高低温差产生的热泳力作用而发生偏移运动，热泳力的方向与热泳通道中气流方向垂直且由温度高的一侧指向温度低的一侧，粒径不同的颗粒受到的热泳力大小不同，粒径越小的颗粒受到的热泳力越大，偏移程度也越大，使粒径小于或等于预设阈值的细料颗粒和大于预设阈值的粗料颗粒分离在伸缩隔板两侧，且分别从热泳通道的细料出口和粗料出口输出。2.根据权利要求1所述一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法，其特征在于：步骤二中L符合公式式中D为热泳通道的宽度，δ为伸缩隔板与所靠近的热泳通道侧壁之间的间距，λ为颗粒物料的导热系数，k为调整参数，在0.0005m2/s～0.002m2/s范围内取值，T0为热泳通道低温侧温度，取值为环境温度，T2为热泳通道加热侧的温度，式中T0、T1和T2换算为开氏温度代入计算。3.根据权利要求1所述一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法，其特征在于：细料颗粒被伸缩隔板分隔并经热泳通道的细料出口进入细料收集模块；细料收集模块中的第一旋风分离器对细料颗粒进行第一次收集；袋式过滤器对从第一旋风分离器排气口逃逸的部分未被收集颗粒进行再次收集，从第一旋风分离器的排料口和袋式过滤器的排料口取得筛分后的细料颗粒；粗料颗粒被伸缩隔板阻挡并经热泳通道的粗料出口进入粗料收集模块；粗料收集模块中的第二旋风分离器收集气流中的粗料颗粒，从第二旋风分离器的排料口取得筛分后的粗料颗粒；未被第二旋风分离器收集的粗料颗粒随气流从第二旋风分离器的排气口通过送料管引至热泳通道，进而再一次被筛分，水冷器持续流过冷水并对连接第二旋风分离器排气口的管路中气流进行降温。4.一种利用热泳力筛分超细颗粒的装置，包括进气风机、进料模块、细料收集模块和粗料收集模块，其特征在于：还包括热泳通道、伸缩隔板和加热模块；所述的进气风机与热泳通道的入口相...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂欣，
申请(专利权)人：浙江颀正环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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