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自动分离砂粒的纤维板砂光粉尘回收机以及回收方法专利

专利号:201410794585.9

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专利名称:自动分离砂粒的纤维板砂光粉尘回收机以及回收方法

技术领域:纤维板,砂光粉尘,回收机

IPC主分类号:B24B55/06

申请号:CN201410794585.9

公开日:2017-01-25

说明书

一种自动分离砂粒的纤维板砂光粉尘回收机以及回收方法

技术领域

[0001] 本发明涉及纤维板砂光粉尘回收领域,特别涉及一种自动分离砂粒的纤维板砂光粉尘回收机以及回收方法。

背景技术

[0002] 表面砂光,是纤维板生产过程中的最后一道加工工序。据测算,纤维板经砂光后,所产生的粉尘量约占纤维板产品量的3-4%。我国作为世界第一纤维板生产大国,每年的砂光粉尘数量惊人。关于纤维板砂光粉尘的处理,目前我国纤维板生产企业出于节约资源的考虑,大都利用吸尘设备将粉尘回收,然后作为附加原料与纤维按比例混合重新用于压制纤维板。砂光粉尘的回收利用,不但可减少资源的浪费,降低生产成本,而且砂光粉尘在纤维板中还可起到填充纤维间隙,提高纤维板密度和提高板面砂光质量的作用。因此,将纤维板砂光粉尘回收利用,已成为纤维板生产企业的共识。然而,目前各企业在粉尘回收利用过程中,都面临一个共同的亟待解决的难题:这就是在纤维板砂光过程中,砂带上的砂粒会不断脱落并混入砂光粉尘中,然后通过与纤维原料混合使用又进入纤维板产品中。当对含有砂粒的纤维板进行砂光处理时,含于纤维板中的砂粒将对砂光工序带来两大危害:一是由于砂粒对砂削的阻挡,造成板面砂光效果粗糙,使产品的质量降低;二是由于砂粒对砂带的啃食作用,造成砂带异常脱砂,大大降低砂带寿命,由于砂带价格昂贵,因此大幅增加了砂光成本。更严重的是,异常脱落的砂粒又通过吸尘设备回到原料仓,然后又进入纤维板,如此反复形成恶性循环。
[0003] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种自动分离砂粒的纤维板砂光粉尘回收机,从而克服从砂带上脱落的砂粒混入砂光粉尘中影响砂光质量和降低砂带寿命的缺点。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供了一种自动分离砂粒的纤维板砂光粉尘回收机,包括:多个吸尘头;布袋除尘器,其进口通过主吸气管与所述多个吸尘头连接;除尘风机,其设于所述主吸气管的末端,用于为所述主吸气管提供输送动力;旋风分离器,其进口通过粉尘输送管与所述布袋除尘器的出料口连接;送料风机,其设于所述粉尘输送管的始端,用于为所述粉尘输送管提供输送动力;以及粉尘仓,用于接收从旋风分离器回收的砂光粉尘;在所述粉尘输送管的中间段设置一段呈‘L’形的沉降管,该沉降管的两端与所述粉尘输送管连通,其中,所述沉降管的直径大于所述粉尘输送管的直径,且在所述沉降管的下端设有砂粒收集槽。
[0006] 上述技术方案中,所述沉降管的直径大小大于所述粉尘输送管的1倍且小于所述粉尘输送管的1.58倍。
[0007] 上述技术方案中,在所述砂粒收集槽的上方设有挡板。
[0008] 上述技术方案中,还包括一旁通管,所述旁通管的一端连接于所述送料风机和所述布袋除尘器的出料口之间,另一端连接于所述沉降管和所述旋风分离器之间。
[0009] 上述技术方案中,在所述旁通管上设有风门调节阀。
[0010] 上述技术方案中,所述多个吸尘头分别通过支吸气管与所述主吸气管连接。
[0011] 上述技术方案中,在所述沉降管与所述粉尘输送管连接的两端分别设有渐扩管和渐缩管。
[0012] 上述技术方案中,在所述布袋除尘器的出料口处设有下料转阀。
[0013] 本发明的目的在于提供一种上述纤维板砂光粉尘回收机的回收方法,从而克服从砂带上脱落的砂粒混入砂光粉尘中影响砂光质量和降低砂带寿命的缺点。
[0014] 为实现上述目的,本发明提供了一种纤维板砂光粉尘回收机的回收方法,包括以下步骤:1)启动所述除尘风机和所述送料风机,使得所述主吸气管和所述粉尘输送管内的气流速度高于砂粒的悬浮速度;2)从所述吸尘头吸入的砂粒和砂光粉尘经过所述主吸气管后被送入所述布袋除尘器;3)在所述布袋除尘器内的砂粒和砂光粉尘进入到所述粉尘输送管,到达所述‘L’形的沉降管时,设置所述沉降管内的气流速度于砂光粉尘悬浮速度和砂粒悬浮速度之间,使得砂粒和砂光粉尘在所述沉降管内进行分离,砂粒被沉降落入所述砂粒收集槽,而所述砂光粉尘继续传送;4)最后砂光粉尘经过所述旋风分离器后进入粉尘仓进行回收。
[0015] 上述技术方案中,还包括一旁通管,所述旁通管的一端连接于所述送料风机和所述布袋除尘器的出料口之间,另一端连接于所述沉降管和所述旋风分离器之间,在所述旁通管上设有风门调节阀;通过调节所述旁通管上的所述风门调节阀,设置所述沉降管内的气流速度于砂光粉尘悬浮速度和砂粒悬浮速度之间。
[0016] 与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0017] 1.本发明中的纤维板砂光粉尘回收机以及回收方法,通过设置管径比粉尘输送管道大且呈“L”形的沉降管,使气流在沉降管内的速度降低,且使沉降管内的气流速度高于砂光粉尘的悬浮速度而低于砂粒的悬浮速度,从而使得砂粒沉于沉降管内并由砂粒收集槽进行收集,而砂光粉尘则继续传送至粉尘仓进行回收,达到使砂粒和砂光粉尘分离的效果。
[0018] 2.在沉降管的弯管处设置了挡板,可以阻挡砂粒前进并削弱其运动惯性,使砂粒有效落入砂粒收集槽内。
[0019] 3.在沉降管的两端设置了渐缩管和渐扩管,能够防止因沉降管的两端突然变大而引起管内出现空气涡流。
[0020] 4.采用带可调风门的旁通管调速技术,使“L”形沉降管中的风速可调,以获得最佳的砂粒分离效果。

附图说明

[0021] 图1是根据本发明的纤维板砂光粉尘回收机的结构示意图。
[0022] 图2是根据本发明的砂光粉尘回收方法的流程示意图。
[0023] 主要附图标记说明:
[0024] 1-吸尘头,2-支吸气管,3-主吸气管,4-布袋除尘器,5-沉降管,6-除尘风机,7-下料转阀,8-旁通管,9-风门调节阀,10-送料风机,11-粉尘输送管,12-渐扩管,13-水平减速管,14-砂粒收集槽,15-挡板,16-减速弯管,17-竖减速管,18-渐缩管,19-旋风分离器,20-粉尘仓。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0026] 除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0027] 首先,先介绍本发明实施例中砂粒和砂光粉尘在输送管道中进行分离所采用的悬浮速度差分离法,如下:
[0028] 在空气中,能将物体托向空中而不落下的气流速度Vs称为该物体的悬浮速度。由物理学知:颗粒物质在空气中的悬浮速度可由下式确定:
[0029]
[0030] 式中:Vs—颗粒物质的悬浮速度(m/s)
[0031] ds—颗粒物质的直径(m)
[0032] γs—颗粒物质的重度(㎏/m3)
[0033] γa—空气的重度(㎏/m3)
[0034] 由上式可知:在空气流中,颗粒物质的悬浮速度Vs与颗粒的直径ds和重度γs有关。即相同直径的颗粒,重度大者,悬浮速度大,重度小者悬浮速度小。相同重度的颗粒,直径大者悬浮速度大,直径小者悬浮速度小。
[0035] 本发明实施例所涉及的对象为处于空气流中的砂光粉尘和砂粒。砂光粉尘为木粉尘,在下述论述中均以木粉尘进行表述,显然一般情况下,砂粒的直径和重度均大于木粉尘,即ds砂粒>ds木粉尘、γs砂粒>γs木粉尘。因此,砂粒的悬浮速度恒大于木粉尘的悬浮速度,即Vs砂粒>Vs木粉尘。目前,砂带砂粒的材料主要为白刚玉、棕刚玉或碳化硅。经测算,砂粒的悬浮速度约为木粉尘的2.5倍,即Vs砂粒=2.5Vs木粉尘。
[0036] 本发明实施例就是利用砂粒与木粉尘间存在悬浮速度差的特性,通过对原粉尘输送管进行技术改造,在保证原粉尘输送管中流量和流速不变的前提下,只让木粉尘能到达原粉尘输送管的终点进入粉尘仓,令砂粒不能到达终点而在原粉尘输送管途中滞留并被分离出原主粉尘输送管外。具体的原主粉尘输送管技术改造方法如下:
[0037] 在原粉尘输送管中加装一段直径大于原管道的“L”形沉降管,使气流经过该段管道时被减速。“L”形沉降管之所以能使气流减速,主要是基于管道中气体流量不变的原理:设原主吸气工艺管道中空气的流量为Q1=A1V1(A1为管道截面积,V1为气体流速),加装的“L”形沉降管中的空气流量为Q2=A2V2,由于管道中流量不变,则有Q2=Q1,即A2V2=A1V1。又由于技改设计时令A2>A1所以V2﹤V1。为使“L”形沉降管中的空气速度V2能对砂粒和木粉尘起到分离作用,可首先根据式(1)中分别计算出砂粒和木粉尘的悬浮速度Vs砂粒和Vs木粉尘,然后将“L”形沉降管道中的空气速度V2设为
[0038] Vs木粉尘﹤V2﹤Vs砂粒   (2)
[0039] 由于V2﹤Vs砂粒,所以在“L”形沉降管中,砂粒不能被气流V2悬浮带走而被沉降下来落入砂粒收集槽中。而由于V2>Vs木粉尘,所以木粉尘可以被气流V2悬浮并带出“L”形沉降管,最终进入粉尘仓。至此,即完成砂粒与木粉尘的分离。
[0040] 如图1所示,根据本发明具体实施方式的一种自动分离砂粒的纤维板砂光粉尘回收机,包括:多个吸尘头1、布袋除尘器4、除尘风机6、旋风分离器19、送料风机10、粉尘仓20以及旁通管8;布袋除尘器4的进口通过主吸气管3与多个吸尘头1连接,在该实施例中,多个吸尘头1分别通过支吸气管2与主吸气管3连接;除尘风机6设于主吸气管3的末端,用于为主吸气管3提供输送动力;旋风分离器19的进风口通过粉尘输送管11与布袋除尘器4的出料口连接,布袋除尘器4的出料口处设有下料转阀7;送料风机10设于粉尘输送管11的始端,用于为粉尘输送管11提供输送动力;粉尘仓20用于接收从旋风分离器19回收的砂光粉尘;在粉尘输送管11的中间段设置一段呈“L”形的沉降管5,该沉降管5的两端与粉尘输送管11连通,且在沉降管5与粉尘输送管11连接的两端分别设有渐扩管12和渐缩管18,能够防止因沉降管5的两端突然变大而引起管内出现空气涡流,其中,沉降管5的直径大于粉尘输送管11的直径,进入吸尘头1的气流首先经过主吸气管3进入布袋除尘器4,再通过粉尘输送管11传送至旋风分离器19,在粉尘输送管11的“L”沉降管5中进行砂粒和木粉尘的分离,最后木粉尘进入粉尘仓20进行收集;在沉降管5的下端设有砂粒收集槽14,在砂粒收集槽14的上方设有挡板15,可以缓冲砂粒前进的惯性,有效落入砂粒收集槽14内。其中,在实际使用过程中,必须使粉尘输送管11中的气流速度超过砂粒的悬浮速度Vs砂粒,以使砂粒能在水平输送管道中运行,根据上述推理,因Vs砂粒=2.5Vs木粉尘,为保证砂粒在沉降管5中进行分离,作为本实施例的一种优选,须设置沉降管5的直径大小大于粉尘输送管11的1倍,小于其1.58倍,使得沉降管5中的气流速度始终大于木粉尘的悬浮速度,而低于砂粒的悬浮速度。旁通管8的两端与粉尘输送管11的两端连通,旁通管8的一端连接于送料风机10和布袋除尘器4的出料口之间,旁通管8的另一端连接于渐缩管18和旋风分离器19之间,在旁通管8上设有风门调节阀9,采用带可调风门的旁通管8调速技术,使“L”形沉降管5中的风速可调,以获得最佳的砂粒分离效果。
[0041] 本实施例中的“L”形沉降管的直径大小设置由以下推理得出:
[0042] 设粉尘输送管11的工艺直径为D1、工艺气流速度为V1;“L”形沉降管5的设计直径为D2、设计气流速度为V2,则根据A2V2=A1V1得“L”形沉降管5的设计直径D2为
[0043]
[0044] 若令V1=Vs砂粒,V2=Vs木粉尘,又Vs砂粒=2.5Vs木粉尘,则“L”形沉降管5的最大设计直径D2max为
[0045]
[0046] 当沉降管5的直径为粉尘输送管11的1.58倍时,沉降管5中的气流速度为V2=Vs木粉尘,在实际使用中,一般设置粉尘输送管11的气流速度大于砂粒的悬浮速度,所以木粉尘及砂粒均能在水平粉尘输送管11中运行并进入沉降管5,因沉降管5中的气流速度为V2=Vs木粉尘﹤Vs砂粒,所以砂粒不能继续在沉降管5中运行,而木粉尘却仍能够在沉降管5中继续传输,因此,将沉降管5的直径设为大于粉尘输送管直径1,小于其1.58倍,可保证木粉尘及砂粒在沉降管5中能够实现分离。
[0047] 下面结合该纤维板砂光粉尘回收机的使用方法进行进一步的阐述,如图2所示,包括以下步骤:
[0048] 步骤S100:启动除尘风机6和送料风机10以及下料转阀7,使得主吸气管3和粉尘输送管11内的气流速度高于砂粒的悬浮速度;(使砂粒和木粉尘能在主吸气管3和粉尘输送管11中运行,在该实施例中,作为优选,设置气流速度略高于砂粒的悬浮速度即可);
[0049] 步骤S102:调节旁通管上的风门调节阀,设置沉降管5内的气流速度于砂光粉尘悬浮速度和砂粒悬浮速度之间;
[0050] 步骤S104:从吸尘头1吸入的砂粒和砂光粉尘经过主吸气管3后被送入布袋除尘器4;
[0051] 步骤S106:通过下料转阀7使布袋除尘器4内的砂粒和砂光粉尘进入到粉尘输送管11,到达“L”形沉降管5时,由于沉降管5内的气流速度于砂光粉尘悬浮速度和砂粒悬浮速度之间,使得砂粒和砂光粉尘在沉降管5内进行分离,砂粒被沉降落入砂粒收集槽14,而砂光粉尘继续传送;
[0052] 更为具体的,布袋除尘器4回收的粉尘再经下料转阀7送入粉尘输送管11,然后经渐扩管12进入“L”形沉降管5,当砂粒进入“L”形沉降管5后,首先在水平减速管13中被初步减速,到达减速弯管16后再受到挡板15及减速弯管16管壁的阻挡碰撞,进一步削弱砂粒的运动惯性,之后进入竖减速管17。由于“L”形沉降管5中气流速度V2<Vs砂粒,所以经再三减速后的砂粒在竖减速管17中不能继续被气流悬浮携带前行,而被沉降于砂粒收集槽14中并排出管道外。而当木粉尘进入“L”形沉降管5中后,由于其中气流速度V2>Vs木粉尘,故木粉尘仍可被气流V2所悬浮并被携带上行,经渐缩管18提速后重新进入粉尘输送管并重新获得工艺速度V1。
[0053] 在该步骤中,可通过旁通管8的风门调节阀9对“L”形沉降管5中的气流速度V2进行调节,以获得最佳的砂粒分离效果。
[0054] 步骤S108:最后砂光粉尘经过旋风分离器19后进入粉尘仓20进行回收。
[0055] 前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

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