气动声学式材料处理设备和处理方法技术

本发明专利技术是一种气动声学式粉碎设备，该设备包括气动声学式粉碎机器10，机器具有旋风室12，其具有用于待粉碎材料的进口14和用于空气的进口16。联接至与叶轮22联接的轴20的电动马达18使叶轮22在叶轮壳体24内旋转，以将空气和所夹带的待粉碎的材料吸入旋风室12内并且通过轴向进口系统26吸入叶轮22和叶轮壳体24内，以及使经粉碎的材料径向地穿过横向出口而通过叶轮壳体24排出。本发明专利技术延伸至使用所述气动声学式粉碎设备粉碎矿石材料的方法。本发明专利技术还延伸至气动声学式材料处理设施，其包括所述气动声学式粉碎设备并且还包括绕气动声学式粉碎设备的围封件，围封件包括声音衰减面板，面板具有包括塑化膜、致密岩棉、防水石膏岩和橡胶膜的4层或更多层。胶膜的4层或更多层。胶膜的4层或更多层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气动声学式材料处理设备和处理方法


[0001]本专利技术涉及气动声学式材料处理设备以及使用该设备来对各种材料进行粉碎的方法。

技术介绍

[0002]WO 98/35756公开了以下发现：在穿过导管、优选为圆形横截面的导管的气流中产生有旋风，由气流的运动产生的向心力将夹带在气流中的任何颗粒材料拉动远离导管的壁并且朝向导管的中央区域拉动。如果在导管内产生范围广泛的声波频率，则在气流中会产生强大的涡流模式。由于旋风内所产生的引起微小型爆炸的应力，通过将势能转换为动能来释放能量。旋风的涡流采取内爆的形式，内爆能够将材料进一步破碎成更小的颗粒。
[0003]还发现的是，旋风式气流中所产生的涡流还携带有由专门设计的设备生成的谐波频率，这会从系统内的驻波配置中建立脉冲，并且这会导致驻波内的气穴达到超过音速范围的速度。这可以针对特定类型的材料进行调整，从而增强所产生的涡流的能力，以对非常硬和非常软的材料、比如石头进行破碎并且对所述材料进行干燥。
[0004]在US 2011/0114766A1中，Hazarika等提供了一种用于使材料的尺寸减小的方法和一种用于执行该方法的设备，该方法包括下述步骤：将材料通过给送组件给送到旋风室内，该旋风室具有长形的筒状导管，该导管具有截头锥形的截面；将至少一种黏度调节剂添加到旋风室中；以及在旋风室内提供旋风式流体流。
[0005]在WO 2018/187848中，专利技术人——也是本专利技术的专利技术人——公开了已经开发出一种形式的气动声学式研磨机器，为方便起见，该气动声学式研磨机器在该文献中被称为“涡流机器”。涡流机器是可以用于对范围广泛的材料进行磨碎、研磨、混合和干燥的极端的气动声学式装置。该机器的性质使得该机器会产生可以超过140dB的显著噪音。
[0006]为了使这种机器能够在一般商业应用中使用，应当将噪音降低至85dB以下，这是公认的国际标准。为了达到符合漩涡机器可能实现应用的工作场所的法律要求的噪音水平，需要特定的噪音衰减。例如，在澳大利亚，职业环境中暴露于噪声的国家标准是8小时等效连续A加权声压级、LAeq，8小时为85dB(A)。
[0007]因此，WO 2018/187848中的专利技术提供了用于涡流机器的壳体。该壳体包括围封件，该围封件结合有围绕气动声学式处理机器的至少一层噪音衰减材料，该围封件具有材料进口端口、空气进口端口和用于将经处理的产品与空气一起输出的排放端口。涡流机器的操作所需的气流路径被设置成在使噪音排放显著降低的同时使气流能够进入壳体中。
[0008]以上专利申请没有解决设备(涡流机器)的部件的过度磨损问题，也没有解决对无论是软还是硬的潮湿材料和干燥材料进行粉碎的复杂性。
[0009]因此，专利技术人提出了解决这些和其他问题的改进方案。

技术实现思路

[0010]本专利技术的气动声学式材料处理设施在形式和总体构型方面类似于WO2018/187848
中所示的气动声学式材料处理设施，WO 2018/187848提供了用于涡流机器的壳体，该壳体包括围封件，该围封件结合有围绕气动声学式处理机器的至少一层噪音衰减材料，该围封件具有材料进口端口、空气进口端口和用于将经处理的产品与空气一起输出的排放端口。涡流机器进行操作所需的气流路径被设置成在使噪音排放显著降低的同时使气流能够进入壳体中。
[0011]为了简洁起见，在此将不在任何细节方面对该壳体和围封件的一般方面进行描述，并且读者可以参考WO 2018/187848，WO 2018/187848的图1至图9以及其描述以
技术介绍
的方式通过参引并入本文。
[0012]根据本专利技术的第一方面，提供了气动声学式粉碎机器，该机器具有联接的旋风室和旋转驱动设备，该旋风室具有用于待粉碎材料的进口和用于夹带空气的进口，该旋转驱动设备被联接以使叶轮旋转，该叶轮在叶轮壳体内旋转，以将夹带气体和待粉碎材料吸入到旋风室中并且通过轴向进口系统吸入到叶轮和叶轮壳体中，以及使经粉碎的材料径向地穿过横向出口径向而通过叶轮壳体排出，该设施还包括围绕该气动声学式处理机器的围封件，该围封件被构造成包括用于降低噪音的声音衰减面板，其中，声音衰减面板包括4层或更多层，所述声音衰减面板的4层或更多层共同作用，以使在从围封件的外部倾听时该机器的操作噪音降低。
[0013]材料处理可以是对被给送到所述机器内的材料进行粉碎。
[0014]声音衰减面板可以是复合面板，该复合面板由包括以下各者的4层或更多层来构造：
[0015]塑化膜；
[0016]致密岩棉；
[0017]防水石膏岩；以及
[0018]橡胶膜。
[0019]该面板可以被悬置成与围封件的内部壁的内表面相距10mm至40mm，以进一步使噪音的传播减少。该面板可以被悬置成与所述内表面相距20mm。
[0020]该面板可以包括在下述侧部上穿孔的壳体：该侧部在使用时面向围封件的内部壁的内表面。
[0021]该面板可以包括约4mm厚度的穿孔的钢片材，该穿孔的钢片材在使用时面向围封件的内部，并且该穿孔的钢片材具有35％的总开孔率，该穿孔的钢片材具有通常为4mm的等效直径的开孔。
[0022]该壳体可以是由金属制成的。
[0023]该壳体可以是100mm深的。
[0024]该面板可以包括穿孔的片材，该穿孔的片材在使用时面向围封件的内部。
[0025]穿孔的片材可以是由例如镀锌钢、不锈钢、铝等的金属制成的。
[0026]穿孔的片材可以是1mm至4mm厚，通常为3mm厚。
[0027]穿孔的片材可以具有35％的总开孔率。
[0028]开孔尺寸可以为2mm至5mm，通常为4mm。
[0029]开孔可以是任何形状。
[0030]围封件具有空气进口和出口，当围封件被封闭时，该空气进口和出口允许空气被
自由地吸入到围封件内。通常，空气进口具有0.5平方米至2平方米的组合的总横截面面积。
[0031]旋转驱动设备包括电动马达。
[0032]围封件的空气进口被定位和定向成使得被吸入到围封件内的空气流动经过电动马达的冷却翅片，从而将电动马达保持在操作温度范围内。
[0033]在本专利技术的实施方式中，声音衰减面板是复合面板，该复合面板由包括以下各者的4层构造：
[0034]1mm厚度的塑化膜层；
[0035]70mm厚度的致密岩棉层；
[0036]20mm厚度的防水石膏岩层；以及
[0037]4mm厚度的橡胶膜层。
[0038]根据本专利技术的第二方面，提供了气动声学式粉碎设备，该设备包括气动声学式粉碎机器，该机器具有联接的旋风室和旋转驱动设备，该旋风室具有用于待粉碎材料的进口和用于夹带空气的进口，该旋转驱动设备被联接以使叶轮旋转，该叶轮在叶轮壳体内旋转，以将夹带气体和待粉碎的材料吸入到旋风室中并且通过轴向进口系统吸入到叶轮和叶轮壳体中，以及使经粉碎的材料径向地穿过横向出口而通过叶轮壳体排出。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气动声学式粉碎设备，所述设备包括气动声学式粉碎机器，所述机器具有联接的旋风室和旋转驱动设备，所述旋风室具有用于待粉碎的材料的进口和用于夹带气体的进口，所述旋转驱动设备被联接以使叶轮旋转，所述叶轮在叶轮壳体内旋转，以将所述夹带气体和待粉碎的所述材料吸入到所述旋风室中并且通过轴向进口系统而吸入到所述叶轮和所述叶轮壳体中，以及使经粉碎的所述材料径向地穿过横向出口而通过所述叶轮壳体排出。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述夹带气体从环境直接吸入到所述进口中，或者所述夹带气体在被吸入至所述旋风室之前通过调节装置而被进行预处理或调节。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述旋风室的长度能够通过在所述旋风室的开口端部处将喇叭状部分相对于所述旋风室的管状部分以滑动的方式移位来进行可变地调节。4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述夹带空气的进口为所述旋风室的端部开口，并且所述夹带空气的进口被扩张成具有0.5米至1.5米的外径。5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，用于待粉碎的所述材料的所述进口在所述夹带气体相对于所述旋风室的纵向轴线的流动方向上成锐角。6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述锐角在相对于水平面的15度与18度之间。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述锐角为相对于水平面的16度。8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，用于待粉碎的所述材料的所述进口在所述进口的对待粉碎的所述材料进行添加的开口处具有介于300mm与400mm之间的内径，并且所述进口在所述材料进入所述旋风室处的内径为从325mm至375mm。9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述气体的进口和用于待粉碎的所述材料的所述进口是由具有从5mm至15mm的壁厚的钢制成的。10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，当在轴向上观察时，用于待粉碎的所述材料的所述进口被定向成在9点钟位置与12点钟位置之间进入到所述旋风室中。11.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述旋风室在用于待粉碎的所述材料的所述进口之后具有从300mm至400mm的内径，并且所述旋风室在扩张区域中扩张至所述叶轮壳体处的从500mm至750mm的直径。12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述旋风室就直径而言从用于待粉碎的所述材料的所述进口的端部处的336mm增大至所述叶轮壳体的端部处的640mm，以及所述扩张区域就长度而言为从1500mm至2500mm。13.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述叶轮壳体具有带有非对称构型的内表面，使得所述叶轮与所述壳体之间的间隙围绕所述叶轮的周向部不是恒定的。14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述叶轮与所述叶轮壳体的所述内表面之间的所述间隙随着所述间隙的范围而变化。15.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述叶轮壳体的横向出口为从0.4平方米至1.2平方米。16.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述叶轮是径向风扇或鼓风机叶轮，所述径向风扇或鼓风机叶轮具有进口开口和固定在两个板之间的一组叶轮叶片，所述进口开口被设置在所述板中的一个板的中央区域上，所述进口开口具有围绕中央毂分布的
一系列固定叶片，所述毂被定尺寸和定向成用于在所述气体被吸入到所述叶轮中时引起所需的流动特性。17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述叶轮叶片是从所述毂径向地延伸至所述板的周缘的勺状，从而对所述叶轮进行限定。18.根据权利要求16所述的设备，其中，所述叶轮叶片具有平坦轮廓并且从所述毂径向地延伸至所述板的周缘，从而对所述叶轮进行限定，所述叶片与所述旋风室的中心线以达15度的角度成角度，以促使更高效且更分散的颗粒流穿过所述叶轮。19.根据权利要求16至18中的任一项所述的设备，其中，所述叶轮具有从0.5米至0.8米的进口直径以及0.75米至1.1米的外径。20.根据权利要求16至19中的任一项所述的设备，其中，所述叶轮是由具有氮化钢表面的钢制成的，以抵抗磨损。21.根据权利要求16至19中的任一项所述的设备，其中，所述设备是由在从2000rpm至5000rpm的旋转速度的电动马达驱动的。22.一种使用气动声学式粉碎设备来对矿石材料进行粉碎的方法，所述设备包括气动声学式粉碎机器，所述机器具有联...

【专利技术属性】
技术研发人员：科林，
申请(专利权)人：漩涡工业解决方案有限责任公司，
类型：发明
国别省市：