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用于粉碎和除濕的系統(tǒng)和方法

文檔序號(hào):178523閱讀:440來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:用于粉碎和除濕的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于處理材料以粉碎和除濕的技術(shù)。
背景技術(shù)
很多行業(yè)要求強(qiáng)勞動(dòng)力作業(yè)來(lái)把材料碎成小顆粒甚至細(xì)粉。例如,電力工業(yè)要求在進(jìn)入發(fā)電爐燃燒之前將煤從塊粉碎為粉。石灰石、白堊和許多其它的礦物,對(duì)于大部分的應(yīng)用,也必須碎成粉的形式。粉碎固體和磨成粉是一機(jī)械地費(fèi)力的工藝過(guò)程。球磨機(jī)、錘式粉碎機(jī)和其它機(jī)械結(jié)構(gòu)撞擊和粉碎塊狀材料。這些系統(tǒng)盡管有功能,但在處理中效率低且相對(duì)緩慢。
很多行業(yè)還要求從大范圍的材料中除濕。食品處理、污水廢物處理、農(nóng)作物收割、采礦和許多其它行業(yè)要求除濕。在一些行業(yè)中,因?yàn)槌凉癫荒苡行У赝瓿桑牧媳粊G棄。這些同樣的材料,假如能夠有效地干燥,可以另外提供商業(yè)利益。在其它的行業(yè)中,例如廢物處置和處理,脫水是當(dāng)前所關(guān)注的事并極需要有改進(jìn)的方法。盡管已有幾項(xiàng)用于使材料脫水的技術(shù),但對(duì)于改進(jìn)除濕效率仍有漸增的需求。
因此,提供用于粉碎材料和從材料中除濕的更有效的工藝,將是本技術(shù)中的一個(gè)進(jìn)步。在此公開(kāi)并要求保護(hù)這樣的技術(shù)。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明將參照附圖實(shí)施對(duì)以上簡(jiǎn)要描述的本發(fā)明的更特定的描述。理解這些附圖僅僅提供關(guān)于本發(fā)明的典型實(shí)施例的信息而因此并不應(yīng)認(rèn)為局限于其范圍,本發(fā)明將通過(guò)使用附圖用附加的特征和細(xì)節(jié)來(lái)描述和解釋,其中


圖1是顯示本發(fā)明的一粉碎系統(tǒng)的一實(shí)施例的側(cè)視圖;圖2是顯示
圖1的粉碎系統(tǒng)的俯視圖;圖3是顯示當(dāng)一粉碎系統(tǒng)的一文氏管接收材料時(shí)的文氏管的剖面?zhèn)纫晥D;圖4是顯示本發(fā)明的一粉碎系統(tǒng)的另一實(shí)施例的側(cè)視圖;
圖5是顯示圖4的粉碎系統(tǒng)的俯視圖;圖6是顯示一空氣發(fā)生器外殼和出口限流器的立體圖;圖7是一空氣發(fā)生器外殼的一實(shí)施例的剖面圖;圖8是一文氏管和一喉部成形模的剖面圖;圖9是顯示一粉碎系統(tǒng)的另一實(shí)施例的組件的結(jié)構(gòu)圖;
圖10是顯示本發(fā)明的一粉碎系統(tǒng)的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖;
圖11是適合用于本發(fā)明的一系統(tǒng)的一氣流發(fā)生器的一實(shí)施例的立體圖;
圖12是
圖11的氣流發(fā)生器的一部分的剖面圖;
圖13是
圖11的氣流發(fā)生器的一內(nèi)部部分的俯視圖;
圖14A是
圖11的氣流發(fā)生器的一葉片的一隨邊的俯視圖;
圖14B是
圖11的氣流發(fā)生器的一葉片的一隨邊的另一實(shí)施例的俯視圖;
圖15A是
圖11的氣流發(fā)生器的一部分的立體圖;
圖15B是
圖11的氣流發(fā)生器的另一實(shí)施例的一部分的立體圖;
圖16是
圖11的氣流發(fā)生器的一葉片的的側(cè)視圖;
圖17是
圖16的葉片的的剖面圖;
圖18是
圖11的氣流發(fā)生器的一部分的立體圖;
圖19是本發(fā)明的一粉碎系統(tǒng)的另一實(shí)施例的側(cè)視圖;圖20是顯示本發(fā)明的一粉碎系統(tǒng)的另一實(shí)施例的側(cè)視圖;圖21是顯示本發(fā)明的一粉碎系統(tǒng)的另一實(shí)施例的側(cè)視圖;圖22是一氣流發(fā)生器外殼的另一實(shí)施例的剖面圖;圖23是一外殼、軸和平衡器的一實(shí)施例的立體圖;圖24A是顯示相對(duì)于一不平衡點(diǎn)的補(bǔ)償重塊的一位置的視圖;圖24B是顯示相對(duì)于一不平衡點(diǎn)的補(bǔ)償重塊的一位置的另一視圖;圖25A是顯示相對(duì)于一不平衡點(diǎn)的補(bǔ)償重塊的一位置的另一視圖;圖25B是顯示相對(duì)于一不平衡點(diǎn)的補(bǔ)償重塊的一位置的另一視圖;圖26A是相對(duì)于一旋轉(zhuǎn)質(zhì)量塊的一平衡器的立體圖;圖26B是相對(duì)于一旋轉(zhuǎn)質(zhì)量塊的一平衡器的另一立體圖;圖27是設(shè)置于一軸內(nèi)的一內(nèi)部平衡器的一實(shí)施例的剖面圖;圖28是在圖27的內(nèi)部平衡器中的補(bǔ)償重塊的一實(shí)施例的剖面圖;圖29是一環(huán)形平衡器的一實(shí)施例的立體圖;以及圖30是圖29的環(huán)形平衡器中的補(bǔ)償重塊的一實(shí)施例的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)
圖1和2,顯示了包括一入口管12的一用于粉碎和除濕的系統(tǒng)10。入口管12包括與自由空間相連的一第一端14和連接到一文氏管的一相對(duì)的第二端16。盡管在此提及了管和管子,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到所有這樣的元件可以具有圓形的、矩形的、六邊形的以及其它的截面形狀。一般地,要求圓形的截面以利于制造和操作,但本發(fā)明并不局限于這種具體的實(shí)施。
入口管12給文氏管18提供某個(gè)距離,在這個(gè)距離中材料可以加速到需要的速度??梢苑胖靡贿^(guò)濾器(未顯示)來(lái)覆蓋第一端14來(lái)防止將外來(lái)的顆粒引入系統(tǒng)10。入口管12還包括在其上部的一伸長(zhǎng)的開(kāi)口20,來(lái)允許與一漏斗22的開(kāi)口的下端相連通。漏斗22在其上端24開(kāi)口來(lái)接收材料。在另一實(shí)施例中,系統(tǒng)10不包括一漏斗22,而是通過(guò)多種已知的傳統(tǒng)方法將材料簡(jiǎn)單地插入伸長(zhǎng)的開(kāi)口20中。
文氏管18包括連接到入口管12的一收斂部分26。該收斂部分26從入口管12的直徑漸漸減小到一小于入口管12的直徑。文氏管18還包括一喉部28,該喉部28維持一固定的直徑,而該直徑小于入口管12的直徑。文氏管18還包括一發(fā)散部分30,該發(fā)散部分30連接到喉部28并沿氣流方向漸漸增大直徑。發(fā)散部分30可以通過(guò)鑄造、螺紋或通過(guò)其它已知的方法連接到喉部28。如圖所示,收斂部分26在縱向長(zhǎng)度上可以比發(fā)散部分30長(zhǎng)。
文氏管18與產(chǎn)生一氣流的一氣流發(fā)生器32相連通,該氣流從第一端14經(jīng)過(guò)入口管12、經(jīng)過(guò)文氏管18、流動(dòng)到氣流發(fā)生器32。產(chǎn)生的氣流的速度可以從350mph到超音速。在文氏管18中的氣流速度會(huì)比在入口管12中的氣流速度大。氣流發(fā)生器32可以具體實(shí)施為一風(fēng)扇、葉輪、渦輪、一渦輪和風(fēng)扇的混合結(jié)構(gòu)、一氣動(dòng)吸料系統(tǒng)或其它用于產(chǎn)生一高速氣流的適當(dāng)?shù)难b置。
氣流發(fā)生器32由一驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)34驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)34用已知的方法連接到一軸33。軸33接合氣流發(fā)生器32以提供轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的馬力會(huì)顯著地變化,例如從15hp到1000hp,這取決于處理的材料、材料流動(dòng)速度和氣流發(fā)生器尺寸。因此,這一范圍僅僅為了說(shuō)明的目的,而系統(tǒng)10可以被按比例擴(kuò)大或縮小。可將一大規(guī)模的系統(tǒng)10使用在市政廢物處理設(shè)施中,而將一小規(guī)模的系統(tǒng)10使用來(lái)處理遠(yuǎn)洋船舶上的污水廢物。
氣流發(fā)生器32包括多個(gè)徑向延伸的葉片,該葉片旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生一高速氣流。氣流發(fā)生器32設(shè)置于一外殼35中,該外殼35包括一提供進(jìn)入空氣出口的外殼出口36。外殼35連接至文氏管18并具有一外殼輸入孔(未顯示),該外殼輸入孔允許文氏管18和外殼35的內(nèi)部之間的連通。葉片限定了徑向延伸的流動(dòng)通道,空氣通過(guò)該流動(dòng)通道通到其周?chē)囊煌鈿こ隹?6,來(lái)允許被粉碎的材料排出。適用于本發(fā)明的一氣流發(fā)生器32的一實(shí)施例會(huì)在下文參見(jiàn)
圖11-18更詳細(xì)地討論。
參見(jiàn)圖3,一視圖顯示了在一粉碎作用期間文氏管18的運(yùn)行。在運(yùn)行中,材料38通過(guò)許多的運(yùn)輸方法被引入入口管12。材料38可以是固體或半固體。氣流發(fā)生器32產(chǎn)生了一從350mph到超音速的空氣流,該空氣流流動(dòng)通過(guò)入口管12和通過(guò)文氏管18。在文氏管18中,氣流速度充分地加速。材料38被高速氣流推進(jìn)至文氏管18。材料38的直徑小于入口管12的內(nèi)部直徑,在入口管12的內(nèi)表面和材料38之間存在一縫隙。
當(dāng)材料38進(jìn)入收斂部分26時(shí),縫隙變得更窄,而最終材料38將引起空氣可以通過(guò)而流動(dòng)的收斂部分26的區(qū)域的大大減小。一再壓縮沖擊波40在材料后面尾隨,一首沖擊波42在材料38前面形成。在收斂部分26與喉部28接合處,具有一駐沖擊波44。這些沖擊波40、42、44的動(dòng)作撞擊了材料38并導(dǎo)致了粉碎和從材料中除濕。被粉碎的材料45繼續(xù)通過(guò)文氏管18并排入氣流發(fā)生器32。
材料尺寸的減小取決于被粉碎的材料和系統(tǒng)10的尺寸。通過(guò)增大氣流速度,粉碎和顆粒尺寸的減小在某些材料中增強(qiáng)。因此,系統(tǒng)10允許使用者通過(guò)改變氣流速度來(lái)改變所需的顆粒尺寸。
系統(tǒng)10特別應(yīng)用于粉碎固體材料成為細(xì)粉塵中。系統(tǒng)10還應(yīng)用于從諸如市政廢物、紙污泥、動(dòng)物產(chǎn)生的廢物、果泥等等的半固體材料中除濕。系統(tǒng)10可用在廣泛范圍的商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中。
參見(jiàn)圖4和5,顯示了本發(fā)明的一系統(tǒng)100的另一實(shí)施例,用于從材料中除濕。系統(tǒng)100可以包括一攪拌機(jī)102,用于在預(yù)處理階段混合材料。原材料可以包括傾向于將材料結(jié)合成顆粒的聚合物。這些顆??梢允浅叽邕^(guò)大的,且由于聚合物而會(huì)阻礙破碎成所需的粉形式。
當(dāng)在污水處理期間引入聚合物以聚集廢物顆粒時(shí),聚合物的存在典型的是市政廢物。在一壓帶機(jī)上處理廢物導(dǎo)致材料成為大部分半固體的。在一些處理中,材料可以是大約15%到20%的固體和其余的水分。
在預(yù)處理階段,將一干燥增強(qiáng)劑與原材料混合來(lái)破碎聚合物和材料的顆粒。非聚合的產(chǎn)品可以不由攪拌機(jī)處理。將原材料引入攪拌機(jī)102,該攪拌機(jī)102用一確定的量的干燥增強(qiáng)劑混合材料。干燥增強(qiáng)劑可以從大范圍的增強(qiáng)劑中選擇,例如綠坡縷石、煤、石灰及其類似物。干燥增強(qiáng)劑也可以是原材料的一粉碎的和干燥的形式。攪拌機(jī)102用干燥增強(qiáng)劑混合材料來(lái)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)暮亢皖w粒大小。
原材料使用包括采用一運(yùn)輸裝置104的許多方法中的任意一種來(lái)從攪拌機(jī)102傳送至漏斗22,例如帶式運(yùn)送機(jī)、螺旋運(yùn)送機(jī)、擠壓機(jī)或其它機(jī)動(dòng)裝置。在所示的實(shí)施例中,運(yùn)輸裝置104是一傾斜的軌道,依靠重力來(lái)將原材料傳送到漏斗22。運(yùn)輸裝置104設(shè)置于位于攪拌機(jī)102的下部的一流量控制閥106的下方。
在另一實(shí)施例中,可以略去漏斗22,將材料直接傳送到入口管12的伸長(zhǎng)的開(kāi)口20。漏斗22僅僅是一可以用來(lái)促進(jìn)材料傳送到入口管12的裝置。任何數(shù)量的其它類型運(yùn)輸裝置以及手動(dòng)傳送都可使用。
一個(gè)或多個(gè)傳感器108可以監(jiān)測(cè)材料經(jīng)過(guò)從攪拌機(jī)102到入口管12的流動(dòng)速度。一傳感器108與中央處理器110連通來(lái)控制流動(dòng)速度。傳感器108可以設(shè)置于鄰近運(yùn)輸裝置104、鄰近漏斗22、在漏斗22中或甚至在漏斗22和伸長(zhǎng)的開(kāi)口20之間來(lái)監(jiān)測(cè)材料流動(dòng)速度。中央處理器110與流量控制閥106連通以根據(jù)需要來(lái)增大或減小流動(dòng)速度。也可采用另一些用于監(jiān)測(cè)和控制流動(dòng)速度的方法,包括肉眼檢查和手動(dòng)調(diào)整流量控制閥106。
漏斗22接收材料并傳送材料到入口管12的伸長(zhǎng)的開(kāi)口20。伸長(zhǎng)的開(kāi)口20可以等于或小于4″寬和5″長(zhǎng)來(lái)維持用于某些應(yīng)用的一可接受的進(jìn)料流量。從伸長(zhǎng)的開(kāi)口20到文氏管18的入口管12的長(zhǎng)度可以從4″(610mm)到72″(1830mm)或者更長(zhǎng),并取決于要處理的材料和流動(dòng)速度。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到,由于系統(tǒng)10是可縮放的,故該尺寸僅僅用于說(shuō)明的目的。
氣流將材料從入口管12拉動(dòng)經(jīng)過(guò)文氏管18。在所示的實(shí)施例中,第一端14構(gòu)造成一法蘭來(lái)從一大于入口管12的直徑收斂到入口管12的直徑。構(gòu)成第一端14的法蘭增加了進(jìn)入入口管12的氣流量。
某些實(shí)施例具有從約1.5″(38mm)到6″(152mm)的文氏管18的喉部直徑。喉部直徑是基于材料的流量可縮放的,且可能會(huì)超出預(yù)先規(guī)定的范圍。文氏管18的喉部直徑和入口管12是直接成比例的。在一實(shí)施例中,喉部直徑是2.75″并采用一5.5″(139.33mm)的入口管直徑來(lái)運(yùn)行。在另一實(shí)施例中,喉部直徑可以是2.25″(57mm)并適當(dāng)?shù)夭捎靡?.50″(114mm)的入口管直徑來(lái)運(yùn)行。因此,一2∶1的比率保證了將新進(jìn)材料捕獲進(jìn)氣流中。
在所示的實(shí)施例中,發(fā)散部分30連接到外殼35并直接與外殼35連通。發(fā)散部分30的最終直徑不必與入口管12相同。在另一實(shí)施例中,發(fā)散部分30可以在連接外殼35之前連接到一中間組件,例如一柱體、管或管子。
一個(gè)或多個(gè)流量閥111可設(shè)置于發(fā)散部分30上,并提供進(jìn)入外殼35和氣流發(fā)生器32內(nèi)部的附加的空氣量。附加的空氣量增強(qiáng)了氣流發(fā)生器32的性能。在一實(shí)施例中,兩個(gè)流量閥111設(shè)置于發(fā)散部分30上。該系統(tǒng)100可以隨著流量閥111部分或完全打開(kāi)來(lái)運(yùn)行。假如材料開(kāi)始阻塞文氏管18,可以關(guān)閉流量閥111。這就導(dǎo)致更多的氣流經(jīng)過(guò)文氏管18來(lái)提供附加的力以及驅(qū)動(dòng)材料經(jīng)過(guò)文氏管18和氣流發(fā)生器32。流量閥111是可調(diào)整的,且被顯示為與用于控制的中央處理器110電氣連通。盡管流量閥111的手動(dòng)操作在本發(fā)明的范圍內(nèi),但計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制大大促進(jìn)處理過(guò)程。
文氏管18在高速?zèng)_擊波和低速?zèng)_擊波之間提供一撞擊點(diǎn)。沖擊波在文氏管18中提供粉碎和除濕作用。在運(yùn)行中,在文氏管內(nèi)部或在外殼出口36中不存在可見(jiàn)的水分標(biāo)記。盡管可能殘留一剩余的量,但除濕的量是充分的。粉碎作用進(jìn)一步減小了材料的尺寸。具有一2″(50mm)的直徑的、進(jìn)入文氏管18的某些材料在一粉碎作用下被減小為具有20um的直徑的細(xì)粉。尺寸減小取決于被處理的材料和粉碎作用的數(shù)量。從材料中分離水具有眾多的應(yīng)用,例如材料脫水和大大減少病原體的數(shù)量。
本發(fā)明特別應(yīng)用于處理市政廢物?;旌弦桓稍镌鰪?qiáng)劑的預(yù)處理步驟提供易于被系統(tǒng)100處理的一廢物材料??梢韵嘈牛ㄟ^(guò)破裂病原體的細(xì)胞壁,粉碎和除濕處理在廢物材料中大大減少了導(dǎo)致病原體的疾病的數(shù)量。病原體減少的第二來(lái)源是減少病原體的除濕。來(lái)自處理市政廢物的分析數(shù)據(jù)顯示,本發(fā)明消除了大部分的總大腸桿菌、糞便大腸桿菌、大腸埃希氏桿菌和其它病原體。
本發(fā)明特別應(yīng)用于從水果和蔬菜制品中除濕。在一應(yīng)用中,可以使用系統(tǒng)100來(lái)使諸如蘋(píng)果、桔子、胡蘿卜、油桃、桃子、甜瓜、西紅柿等等的水果和蔬菜制品脫水。相對(duì)較衛(wèi)生的除去的水分可以被濃縮和再利用,來(lái)提供一純凈的果汁制品。
在另一應(yīng)用中,可以使用本發(fā)明來(lái)從諸如香蕉莖、棕櫚樹(shù)、甘蔗、大黃等等的某些農(nóng)產(chǎn)品中粉碎和除濕。在粉碎香蕉莖纖維中,纖維被分離,濕氣被去除。商業(yè)應(yīng)用在于使農(nóng)產(chǎn)品從其自然狀態(tài)變成一脫水狀態(tài)。
材料、水分和空氣流前進(jìn)通過(guò)氣流發(fā)生器32并通過(guò)外殼出口36排出。外殼出口36連接至一排氣管112,該排氣管112將材料傳送至用于材料和空氣分離的一旋風(fēng)分離器114。排氣管112的直徑可以從約4″(100mm)至7″(177mm)。對(duì)于某些給定的材料,例如綠坡縷石或煤,超出給定的范圍是必須的,對(duì)于這些材料一8″(203mm)的排氣管112是適當(dāng)?shù)?。排氣?12可以具有不同的截面形狀,即矩形、八邊形等等,且可以具有不同的直徑。
排氣管112可以具有約12英尺到16英尺的長(zhǎng)度。排氣管112的直徑大小影響進(jìn)一步發(fā)生的干燥量。需要高空氣量用于進(jìn)一步的材料干燥。在排氣管112中,在排氣管112中更快移動(dòng)的空氣通過(guò)材料并去除殘留在材料上的水分??諝夂驼魵庑羞M(jìn)至一旋風(fēng)分離器114,空氣和蒸氣在其中與固體材料分離。
一粉碎作用產(chǎn)生幫助干燥材料的熱量。除了粉碎之外,氣流發(fā)生器32的轉(zhuǎn)動(dòng)也產(chǎn)生熱量。在外殼35和氣流發(fā)生器32之間的尺寸做成可在轉(zhuǎn)動(dòng)期間摩擦產(chǎn)生熱量。該熱量通過(guò)外殼出口36和排氣管112排出,并當(dāng)材料行進(jìn)至旋風(fēng)分離器114時(shí)使材料進(jìn)一步脫水。所產(chǎn)生的熱量在某些應(yīng)用中也可足以部分地將材料進(jìn)行消毒。
外殼出口36的直徑可以增大或減小來(lái)適合于行進(jìn)通過(guò)外殼出口36和排氣管112的熱量的阻力和數(shù)量。排氣管112和外殼出口36的直徑影響在粉碎的材料上除濕。調(diào)整出口直徑將在下文進(jìn)一步討論。
當(dāng)由氣流發(fā)生器32產(chǎn)生的氣流增加時(shí),粉碎和除濕增加。假如氣流增加或減少,排氣管112和外殼出口36的直徑可以減小以提供同樣的材料脫水。從而,氣流和直徑可以相對(duì)彼此調(diào)整來(lái)達(dá)到所需的脫水。
具有較少水的更重的材料,例如巖石材料,需要較少的除濕。對(duì)于這些材料,由于需要較少的脫水,外殼出口36和排氣管112的直徑可以增大。因此,對(duì)于較濕的材料,外殼出口36和排氣管112的直徑可以減小來(lái)增加空氣和熱量的量,以達(dá)到材料的適當(dāng)脫水。
排氣管112相對(duì)于文氏管18的縱向軸和氣流發(fā)生器32的傾斜方向也影響脫水性能。排氣管角度可以是約25度至約90度以增強(qiáng)除濕。向上行進(jìn)的材料被重力壓下來(lái),而空氣更少地受重力限制。這允許空氣比材料移動(dòng)得更快并增強(qiáng)除濕??梢哉{(diào)整角度來(lái)增大或減小除濕效果。排氣管112可以是如圖所示的直的或以虛線顯示的彎曲的。
旋風(fēng)分離器114是一眾所周知的設(shè)備,用于從氣流中分離顆粒。旋風(fēng)分離器114通常包括以立式圓筒116的形式出現(xiàn)的一沉淀室。旋風(fēng)分離器可以具體具有一切向進(jìn)口、軸向進(jìn)口、周邊排料或軸向排料。氣流和顆粒通過(guò)入口118進(jìn)入圓筒,并當(dāng)氣流向下前進(jìn)時(shí)在旋風(fēng)中旋轉(zhuǎn)。一錐體部分120使得旋風(fēng)直徑減小,直到氣體翻轉(zhuǎn)其自身并在出口122的中心向上旋轉(zhuǎn)。顆粒被離心至內(nèi)壁并通過(guò)慣性沖擊而被收集。收集的顆粒在一氣體分界層中向下流動(dòng)至錐體頂點(diǎn)124,在此處收集的顆粒被排放通過(guò)一氣閘126并進(jìn)入一集料斗128。
在某些應(yīng)用中,系統(tǒng)100可以還包括一冷凝器130來(lái)從旋風(fēng)分離器114中接收氣流。冷凝器130將氣流中的蒸氣冷凝成液體,該液體然后被沉積在一箱132中。一出口134連接到冷凝器130并給空氣提供一出口??梢砸庾R(shí)到,冷凝器130特別應(yīng)用于食品處理。在另一實(shí)施例中,冷凝器130具體實(shí)施為諸如炭濾器或類似物的一可選擇的處理裝置??梢砸庾R(shí)到,冷凝或過(guò)濾將取決于材料和應(yīng)用。出口134可以包括或連接至一過(guò)濾器(未顯示)來(lái)從輸出空氣中過(guò)濾殘?jiān)㈩w粒、蒸氣等等。
傳送材料多次通過(guò)系統(tǒng)100會(huì)進(jìn)一步使材料脫水,并進(jìn)一步減小顆粒尺寸。在市政廢物應(yīng)用中,可以要求通過(guò)系統(tǒng)100的多次循環(huán)來(lái)達(dá)到所需的脫水效果。本發(fā)明考慮到多路系統(tǒng)100的連續(xù)使用來(lái)提供多個(gè)文氏管18和多次粉碎作用。因此,連續(xù)通過(guò)多路系統(tǒng)100的一單一循環(huán)達(dá)到了所需的結(jié)果??蛇x擇地,可以通過(guò)同樣的系統(tǒng)100處理和再處理材料,直到達(dá)到所需的顆粒尺寸和干燥度。
在一實(shí)施中,分析了從系統(tǒng)中排出的最終產(chǎn)品,來(lái)確定粉末顆粒的尺寸和/或水分百分比。假如產(chǎn)品不能滿足對(duì)于尺寸和/或水分百分比的一臨界值,產(chǎn)品會(huì)被引導(dǎo)通過(guò)一次或多次循環(huán),直到產(chǎn)品滿足所需的參數(shù)為止。
本發(fā)明允許不同材料均質(zhì)化。在運(yùn)行中,一起進(jìn)入入口管12的不同材料通過(guò)文氏管18被處理并經(jīng)受粉碎。最終產(chǎn)品除了被脫水和減小尺寸之外,還被混合和均質(zhì)化。
本發(fā)明的一特殊應(yīng)用包括垃圾產(chǎn)品和煤的均質(zhì)化。在粉碎和脫水之后,在粉煤燃燒器中使用被混合和均質(zhì)化的垃圾和煤產(chǎn)品,來(lái)達(dá)到用于在一發(fā)電廠中產(chǎn)生蒸汽的最適宜的燃燒率。垃圾被用于能量生產(chǎn)而不是用于常規(guī)處理。
假如需要的話,在粉碎之前或在粉碎作用的中間階段,可將材料在攪拌機(jī)102中混合?;旌系牟牧峡梢栽鰪?qiáng)與某些材料的均質(zhì)化。假如需要的話,在粉碎之前或在粉碎作用的中間階段,可將材料在攪拌機(jī)102中混合。
可以通過(guò)多個(gè)粉碎階段循環(huán)在預(yù)處理階段混合的材料來(lái)提供所需的均質(zhì)化??梢酝ㄟ^(guò)多個(gè)粉碎階段處理一第一材料,然后與一第二材料均質(zhì)化。在粉碎階段之間,可以將第二材料與在一預(yù)處理階段處理的材料混合。然后將第一和第二材料傳送通過(guò)一個(gè)或多個(gè)粉碎階段,來(lái)產(chǎn)生一均質(zhì)的最終產(chǎn)品。
作為一附加的例子,一第一材料可以循環(huán)通過(guò)三個(gè)粉碎階段。在第三粉碎階段后,一第二材料可以在一攪拌機(jī)102中被一起混合。在混合之前,第二材料可以經(jīng)過(guò)一文氏管18,用于粉碎和減小至所需的顆粒尺寸。第一和第二材料然后可以一起經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)附加的粉碎階段,來(lái)提供用于工業(yè)使用的所需的含水量、尺寸和均質(zhì)化。
參見(jiàn)圖6,顯示了包括一外殼出口202的一外殼200的一立體圖。外殼200包圍一氣流發(fā)生器32的運(yùn)行組件。顯示了具有一剖開(kāi)部分的外殼200,來(lái)圖示說(shuō)明其中的氣流發(fā)生器32。為了在輸出流中提供變化,可將一限流器204引入外殼出口202。限流器204增加了對(duì)于氣流的阻抗且也增加了熱量。阻抗和氣流的數(shù)量變化取決于被處理的材料。
一限流器204包括一嵌套在外殼出口202中的頸部206和一限流器孔208。限流器孔208具有一比外殼出口202小的截面形狀。限流器孔208可以是矩形、圓形或具有其它適當(dāng)?shù)男螤?。頸部206從接近出口202的截面到限流器孔208的最終截面提供一收斂的流動(dòng)路徑。許多具有不同孔尺寸的限流器204可以用來(lái)處理輸出流,從而調(diào)整系統(tǒng)100來(lái)適應(yīng)材料。
參見(jiàn)圖7,顯示了在一外殼200中的一氣流發(fā)生器32的一剖面圖。氣流發(fā)生器32可以在外殼200中不同軸排列。在一實(shí)施中,氣流發(fā)生器32包括一分流板250,該分流板250在接近氣流發(fā)生器32處具有一切削刃252。分流板250的切削刃252將被粉碎的材料引入外殼出口202。分流板250連接到外殼200的內(nèi)部,并可以連接到外殼出口202的內(nèi)部。
分流板250防止被粉碎的材料進(jìn)一步在外殼200中旋轉(zhuǎn)。如此,分流板250用作被粉碎的材料從繼續(xù)在外殼200中旋轉(zhuǎn)的空氣中的第一分離。被粉碎的材料從空氣中的后續(xù)分離由旋風(fēng)分離器114完成。假如被粉碎的材料繼續(xù)在外殼200中旋轉(zhuǎn),被粉碎的材料可能聚集并最終阻塞氣流發(fā)生器32。切削刃252改變了通過(guò)外殼200前進(jìn)的氣流量。
分流板250的切削刃252的從氣流發(fā)生器32中的分離可以從約20千分之一英寸到100千分之一英寸。也可以調(diào)整分流板250的位置來(lái)增加或減少?gòu)臍饬靼l(fā)生器32中的分離??筛鶕?jù)被處理的材料或處理氣流量而要求調(diào)整。調(diào)整可以由中央處理器110控制,該中央處理器110與用于移動(dòng)分流板250的一機(jī)電或氣動(dòng)裝置連通。切削刃252具有一斜面以適應(yīng)氣流發(fā)生器32的形狀。
參見(jiàn)圖8,顯示了具有一伴隨的喉部成形模300的一文氏管18的一剖面圖。喉部成形模300是一可移除的組件,當(dāng)其插入時(shí)嵌套在喉部28中。喉部成形模300改變了喉部28的有效直徑并增加了空氣速度。喉部直徑的變化被要求取決于材料和所需的脫水和顆粒減小。因此,盡管氣流發(fā)生器32可以改變氣流,但還要求處理文氏管18的喉部直徑。
喉部28可以構(gòu)造成具有一臺(tái)肩302,喉部成形模300的一套環(huán)304嵌套在該臺(tái)肩302上面。一頂部元件306連接至套環(huán)304,并符合收斂部分26的內(nèi)表面。喉部成形模300包括一套管308,該套管308符合喉部28的內(nèi)表面,并在文氏管喉部長(zhǎng)度的一主要部分中延伸來(lái)調(diào)整文氏管18的大小。
參見(jiàn)圖9,顯示了合并兩個(gè)粉碎階段402、404的一系統(tǒng)400的另一實(shí)施例。每次材料經(jīng)過(guò)一文氏管18,發(fā)生粉碎,除去水分,且顆粒減小。如同之前所討論的,通過(guò)一單獨(dú)的文氏管18或連續(xù)通過(guò)多個(gè)文氏管18,此工藝可重復(fù)完成,直到去除所需數(shù)量的水分以及達(dá)到所需的產(chǎn)品尺寸為止。可以繼續(xù)此工藝直到達(dá)到幾乎100%的脫水。
盡管對(duì)于系統(tǒng)400顯示了兩個(gè)粉碎階段,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到,一系統(tǒng)可以包括三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)階段。第一粉碎階段402類似于先前參照?qǐng)D4和5所描述的。第一粉碎階段402包括漏斗22、攪拌機(jī)102、運(yùn)輸裝置104、流量控制閥106、文氏管18、外殼35(其中具有一氣流發(fā)生器32)和排氣管112。系統(tǒng)400在排氣管112中還包括一流量控制閥405來(lái)控制其中的氣流。
如同在先前的實(shí)施例中,排氣管112連接到一旋風(fēng)分離器114來(lái)從空氣中分離被處理的產(chǎn)品。系統(tǒng)400還包括一第二旋風(fēng)分離器406來(lái)從第一旋風(fēng)分離器114的出口122中接收空氣。第二旋風(fēng)分離器406進(jìn)一步從殘留顆粒中分離空氣,并將凈化的空氣傳送至一冷凝器130。一第一箱132與第二旋風(fēng)分離器406連通,來(lái)接收從冷凝器130中冷凝的液體。一出口134提供了一用于空氣從冷凝器130通至第二旋風(fēng)分離器406的出口。設(shè)置一殘料斗408來(lái)從第二旋風(fēng)分離器406中接收殘留顆粒。
使用任何數(shù)量的包括重力的傳統(tǒng)技術(shù),將由第一旋風(fēng)分離器114分離的顆粒傳送至一漏斗410。盡管沒(méi)有顯示,但來(lái)自第一和第二旋風(fēng)分離器114、406的顆粒都被傳送至漏斗410。漏斗410接收顆粒,然后經(jīng)受第二粉碎階段404。漏斗410將顆粒傳送至一第二入口管412,如同第一粉碎階段402,該第二入口管412連接至一第二文氏管414。
一個(gè)或多個(gè)流量閥416位于第二文氏管414上,并與中央處理器110電氣連通。流量閥416的作用類似于先前描述和參考作為111的流量閥。
第二文氏管414與在一外殼418中的一第二氣流發(fā)生器(未顯示)連通。第二氣流發(fā)生器通過(guò)文氏管414產(chǎn)生了一高速氣流。第二外殼418連接到一第二排氣管420,該第二排氣管420將空氣和被處理的材料傳送至一第三旋風(fēng)分離器422。第二排氣管420以相對(duì)于第二文氏管414的縱向軸線約25度到約90度的角度傾斜。一第二流量閥424位于第二排氣管420中來(lái)控制其中的氣流。如同第一流量控制閥404一樣,第二流量控制閥424與用于控制的中央處理器110電氣連通。
第三旋風(fēng)分離器422從空氣中分離顆粒,并傳送被傳送至另一個(gè)運(yùn)輸裝置425的一產(chǎn)品。一第四旋風(fēng)分離器426從第三旋風(fēng)分離器422中接收空氣,并進(jìn)一步凈化空氣和去除殘留顆粒。來(lái)自第四旋風(fēng)分離器426的殘留顆粒被沉積于一殘料斗428中。第四旋風(fēng)分離器426將空氣傳送至一第二冷凝器430,在該第二冷凝器430中蒸汽被冷凝成液體并被一第二箱432接收。一出口434連接至第二冷凝器430來(lái)允許空氣排出。
系統(tǒng)400還包括一熱量發(fā)生器436,來(lái)提供熱量通過(guò)入口管12、412和文氏管18、414并幫助干燥材料。附加的熱量對(duì)于脫水是不需要的,且僅僅用于進(jìn)一步增加本發(fā)明的干燥潛能。熱量發(fā)生器436可以與漏斗22、438或與入口管12、412連通。熱量發(fā)生器436也可以與
圖1、2、4和5所示實(shí)施例中的同樣的方式來(lái)加以使用。
在圖9中,熱量發(fā)生器436與一第一熱量控制閥440連通,來(lái)將熱量傳送至第一漏斗22。第一熱量控制閥440與中央處理器110電氣連通來(lái)控制熱量傳送??蛇x擇地,熱量控制閥440可以手動(dòng)操作。熱量發(fā)生器436還與一第二熱量控制閥442連通,來(lái)控制至漏斗438的熱量流動(dòng)。取決于材料或應(yīng)用,可能需要在第二粉碎階段404加熱材料。假如需要加熱,漏斗438從第一旋風(fēng)分離器114中接收顆粒。另外,材料可以如圖9所示通過(guò)漏斗410。
系統(tǒng)400可以包括一個(gè)或多個(gè)粉碎階段,用于進(jìn)一步脫水和顆粒減小。運(yùn)輸裝置425可以反饋入攪拌機(jī)102或漏斗22,用于進(jìn)一步通過(guò)粉碎階段402、404的產(chǎn)品的循環(huán)。第二和第四旋風(fēng)分離器406、426提供進(jìn)一步的空氣凈化,但附加的成本對(duì)于某些應(yīng)用可能認(rèn)為是不恰當(dāng)?shù)摹T谀承?yīng)用中,可以去除冷凝器130、430,或者使用諸如一過(guò)濾器的其它類型的處理裝置??梢栽谡麄€(gè)系統(tǒng)400中引入或去除流量控制閥,作為質(zhì)量保證或者作為基于設(shè)計(jì)約束。
參見(jiàn)
圖10,顯示了一粉碎和除濕系統(tǒng)450的另一實(shí)施例。系統(tǒng)450類似于圖4和5中的系統(tǒng),并進(jìn)一步包括一與第一旋風(fēng)分離器114連通的第二旋風(fēng)分離器406、一用于從第二旋風(fēng)分離器406中收集顆粒的殘料斗408、一與第二旋風(fēng)分離器406連通的冷凝器130、一與冷凝器130連通的箱132和一連接至冷凝器130的出口134。系統(tǒng)450還包括連接至第一旋風(fēng)分離器114的一分流閥452。
分流閥452將從第一旋風(fēng)分離器114接收的顆粒引導(dǎo)至一第一出口454或一第二出口456。第一出口454連接至諸如袋、斗、箱或類似物的一收集器458。第二出口456連接至一循環(huán)管460,來(lái)將粉碎的材料再次引導(dǎo)通過(guò)系統(tǒng)450。循環(huán)管460在其相反的一端連接至第一端14??蛇x擇地,循環(huán)管460可以將被粉碎的材料引入漏斗22或直接進(jìn)入伸長(zhǎng)的開(kāi)口20。
在運(yùn)行中,,當(dāng)材料通過(guò)系統(tǒng)450時(shí),材料被粉碎,并通過(guò)分流閥452的控制而改變方向,來(lái)再次通過(guò)系統(tǒng)450用于另一次粉碎作用。這可以根據(jù)需要被重復(fù)直到生成一最終產(chǎn)品為止,然后通過(guò)分流閥452而引導(dǎo)入收集器458。
參見(jiàn)
圖11,顯示了適合于本發(fā)明的一氣流發(fā)生器500的一實(shí)施例。多種金屬適合于氣流發(fā)生器,取決于被處理的材料。對(duì)于研磨材料,可以使用一硬質(zhì)合金鋼。被選擇的材料必須處理好強(qiáng)度和預(yù)期的磨損之間的平衡。鑄造氣流發(fā)生器500是有利的,因?yàn)橥ㄟ^(guò)焊接的制造產(chǎn)生不一致的表面和由于熱影響區(qū)的熱影響范圍。鑄造氣流發(fā)生器500可以具有一可變的材料厚度,來(lái)抵抗快速的結(jié)構(gòu)沖擊和由于處理多種材料而產(chǎn)生的加速磨損。部件厚度和所造成的氣流發(fā)生器500的總重量是與空氣量和要處理材料的流量直接成比例的。
氣流發(fā)生器500接納于如圖6所示的一外殼中。外殼200至少部分地包圍氣流發(fā)生器500,較佳地完全包圍氣流發(fā)生器500從而唯一的出口是外殼出口36。氣流發(fā)生器500可以與外殼200具有一緊密的間隙來(lái)產(chǎn)生附加的摩擦和熱量。需要熱量來(lái)幫助進(jìn)一步干燥通過(guò)氣流發(fā)生器50和進(jìn)入排氣管112的材料。
氣流發(fā)生器500包括一前板502,該前板502具有一同心設(shè)置的輸入孔504來(lái)接收來(lái)料。輸入孔504的直徑取決于被處理的材料的尺寸和預(yù)期的空氣量而可變化。一后板506平行于前板502,并包括一同心設(shè)置的軸孔508。如同其命名所暗示的,軸孔508接納和接合一軸或心軸來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明可以使用可選擇的氣流發(fā)生器500,包括具有連接至葉片的一單一的后板的發(fā)生器或者單單具有徑向延伸的葉片的發(fā)生器。
后板506還可以包括螺栓孔509,諸螺栓孔509設(shè)置成集中圍繞軸孔508。每個(gè)螺栓孔509接納了一相應(yīng)的軸螺栓(未顯示),每個(gè)軸螺栓連接到一軸。軸螺栓通過(guò)螺母或其它傳統(tǒng)的裝置固定至后板506。
盡管前板和后板502、506的厚度可以相當(dāng)不同,但在一設(shè)計(jì)中,后板506約3/8″(8mm)厚,前板502是3/16″(5mm)厚。
多個(gè)葉片510設(shè)置于前板502和后板506之間,并都連接至板502、506??梢砸庾R(shí)到,葉片510的數(shù)量可以變化,并部分取決于要處理的材料。葉片510的厚度也可以取決于要處理的材料而變化。
在一實(shí)施例中,葉片510延伸通過(guò)前板和后板502、506,來(lái)在前板和后板502、506的外表面上形成導(dǎo)向滑板511。導(dǎo)向滑板511可以從前板502或后板506延伸約1/2″(12mm)。導(dǎo)向滑板511在氣流發(fā)生器500和外殼200的內(nèi)部產(chǎn)生一層空氣。導(dǎo)向滑板511還用來(lái)清除可能進(jìn)入外殼200和氣流發(fā)生器500之間的材料。
參見(jiàn)
圖12,顯示了軸孔508的一剖面圖。軸孔508接納了一軸、桿、心軸或其它元件來(lái)旋轉(zhuǎn)氣流發(fā)生器500。每個(gè)螺栓孔509接納了一軸螺栓來(lái)固定后板506。在此實(shí)施例中,隨著軸螺栓的延伸,一軸從一第一直徑過(guò)渡至適合于插入軸孔508的一第二直徑。每個(gè)螺栓孔509可以提供一槽513,來(lái)接納接合軸螺栓的一螺母。
參見(jiàn)
圖13,顯示了具有一單獨(dú)葉片的一氣流發(fā)生器500的內(nèi)部俯視圖。顯示了單獨(dú)葉片510來(lái)圖示說(shuō)明在氣流發(fā)生器500中合成的葉片510的獨(dú)特特征。其余的葉片類似地具體實(shí)施。
葉片510從在后板和前板502、506的周邊513上的一隨邊512延伸至鄰近于軸孔508的一導(dǎo)邊514。葉片510包括鄰近于隨邊512的一楔形部分516。楔形部分516具有一較厚的截面來(lái)增加壓力和氣流量。楔形部分516提供增加的耐磨性,這對(duì)于一些材料是有利的。
參見(jiàn)
圖14A,顯示了更詳細(xì)圖示說(shuō)明楔形部分516的一俯視圖。楔形部分516的形狀影響了氣流量、氣流速度和通過(guò)氣流發(fā)生器500的材料流量。楔形部分516可以在圓周和軸向方向改變以改變氣流量、氣流速度和材料流量。鑄造技術(shù)便于允許在三維尺度變化,并允許在楔形部分516中有任何數(shù)量的圓周和軸向輪廓形狀。
楔形部分516的增加的厚度延長(zhǎng)了氣流發(fā)生器500的壽命,因?yàn)檫@是葉片510通常經(jīng)受最多磨損的位置。楔形部分516使用的材料和硬度也可以不同于葉片的其余部分。
參見(jiàn)
圖14B,顯示了一楔形部分518的另一實(shí)施例,該楔形部分518包括一可替換的磨損端520。隨著氣流發(fā)生器500沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),可替換的磨損端520經(jīng)受了最多的材料接觸。盡管加厚來(lái)增強(qiáng)耐磨性,但楔形部分518仍然比氣流發(fā)生器500的其它組件經(jīng)受了更多的磨損,并可能更快地用壞。通過(guò)替換可替換的磨損端520,延遲了整個(gè)氣流發(fā)生器500的替換。通過(guò)任何已知的固定裝置,包括一固定螺母和螺栓組件522,可替換的磨損端520連接至楔形部分518的其余部分??商鎿Q的磨損端520可以是一比葉片的其余部分更硬的材料??商鎿Q的磨損端520也可以被具有不同圓周和軸向輪廓的一可替換的磨損端520所替換。在另一實(shí)施例中,整個(gè)楔形部分518是可替換的。
參見(jiàn)
圖15A,顯示了氣流發(fā)生器500的一立體圖,圖示說(shuō)明了連接至前板和后板502、506的楔形部分516。還顯示了導(dǎo)向滑板511從前板和后板502、506的外表面延伸。如同所示的,楔形部分516基本比相應(yīng)的導(dǎo)向滑板511更厚。導(dǎo)向滑板511不經(jīng)受與楔形部分516相同的磨損且不如其厚。
參見(jiàn)
圖15B,顯示了楔形部分516的另一個(gè)實(shí)施例的氣流發(fā)生器500的一立體圖。當(dāng)楔形部分516沿軸向方向從前板502延伸至后板506時(shí),楔形部分516增加了其厚度和圓周輪廓。當(dāng)楔形部分516徑向地向周邊延伸時(shí),楔形部分516也增加了厚度。
進(jìn)入氣流發(fā)生器500的粉碎的材料具有一堆積在靠近后板506的趨向。軸向增加的厚度促進(jìn)粉碎的材料保持在前板502和后板506之間的中央而不是沿著后板506堆積。鑄造技術(shù)使這樣一楔形部分516能夠生產(chǎn),因?yàn)槿S尺度的變化是可能的。可替換的磨損端520可以包括和限定軸向增加的厚度。假如需要另外的楔形部分516的形狀,可以使用不具有一軸向增加的厚度或一更顯著的軸向增加的厚度的、另外的可替換的磨損端520。因此,通過(guò)使用不同圓周和軸線外形的楔形部分516,可沿軸向控制粉碎材料的流動(dòng)方向。
再次參見(jiàn)
圖13,葉片510從垂直于后板506的一位置過(guò)渡至一成角度的位置。當(dāng)葉片510從楔形部分516前進(jìn)至一導(dǎo)邊514之前的位置時(shí),葉片510過(guò)渡。成角度的位置導(dǎo)致了葉片向氣流的方向傾斜。
在所示的實(shí)施例中,包括楔形部分516的葉片510的一后部分524垂直地延伸自后板506。當(dāng)葉片510從隨邊512延伸至導(dǎo)邊514時(shí),后部分524可以是葉片510的大約四分之一或一半。一前部分526是從隨邊512至導(dǎo)邊514的葉片的剩余量。顯示的前部分526具有從一相對(duì)于后板506的垂直位置至一成角度的位置的一成角度的過(guò)渡。
成角度的位置具有一在此稱為沖角的角度,因?yàn)樗试S導(dǎo)邊514切入引入的氣流。在
圖13中,葉片在導(dǎo)邊514上的最終沖角是大約25度。從一垂直位置至一成角度位置的過(guò)渡可以延伸越過(guò)整個(gè)葉片510或其任何部分??梢詮幕陬A(yù)期氣流速度、材料流量和材料的一大范圍的角度中選擇沖角。成角度位置可以具有約20至60度的一范圍。
可選擇地,葉片510可以沿其整個(gè)長(zhǎng)度保持垂直。葉片510也可以沿其整個(gè)長(zhǎng)度具有一沖角。盡管沿整個(gè)長(zhǎng)度延伸,當(dāng)葉片510從導(dǎo)邊512至隨邊514延伸時(shí),沖角可能仍然有變化。
參見(jiàn)
圖16,顯示了導(dǎo)邊514的一輪廓圖。傳統(tǒng)地,一邊緣可以較平直并相對(duì)于后板506在一角度上前進(jìn)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中,導(dǎo)邊514從后板506隨著一向外彎曲的部分528前進(jìn),然后過(guò)渡至一向內(nèi)的曲線530。向外彎曲的部分528幫助捕獲行進(jìn)進(jìn)入氣流發(fā)生器500的輸入孔504的空氣。這樣輪廓的導(dǎo)邊514能夠切入空氣并提高氣流發(fā)生器500的效率。
參見(jiàn)
圖17,顯示了導(dǎo)邊514沿截面17-17的一截面。導(dǎo)邊514具有幫助切入引入的氣流的一橢圓形的截面。
參見(jiàn)
圖18,顯示了氣流發(fā)生器500的一立體圖,該氣流發(fā)生器500沒(méi)有前板502來(lái)圖示說(shuō)明葉片510。盡管葉片的數(shù)量是可變的,所示的實(shí)施例包括九個(gè)葉片510。每個(gè)葉片510包括一楔形部分516,用于增強(qiáng)耐磨性和增加壓力和氣流。每個(gè)葉片510進(jìn)一步從一垂直位置過(guò)渡至一沖角。沖角向?qū)?yīng)于氣流發(fā)生器500的預(yù)期旋轉(zhuǎn)的順時(shí)針?lè)轿粌A斜。氣流發(fā)生器500可以沿逆時(shí)針?lè)轿贿\(yùn)行,而該葉片510應(yīng)向那個(gè)方向傾斜。
在運(yùn)行中,旋轉(zhuǎn)的葉片510產(chǎn)生了從350mph或至更大的一高速氣流,并將空氣和粉碎材料引入輸入孔504。葉片510的導(dǎo)邊514切入空氣和粉碎材料,并將空氣和粉碎材料引入由葉片510限定的、從輸入孔504延伸至前板和后板502、506的周邊513的流動(dòng)路徑532。流動(dòng)路徑532對(duì)于通過(guò)的材料會(huì)具有一最大流量。楔形部分516將空氣和粉碎材料推動(dòng)至位于外殼200中的外殼出口202。盡管氣流發(fā)生器500提供了獨(dú)特的特征,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到,在可以使用任何數(shù)量的裝置,且這些裝置都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
本發(fā)明提供了一粉碎和脫水系統(tǒng),該粉碎和脫水系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的材料和不同的流量。在此描述的系統(tǒng)對(duì)于不同的應(yīng)用和不同大小的材料是可縮放的,任何特定組件的尺寸僅僅作為例子而給出。因此,一系統(tǒng)可以被縮放成一小型模型或一大型工業(yè)尺寸單元。
在此公開(kāi)的系統(tǒng)10、100、400、450可以安裝于地面上,大規(guī)模的實(shí)施例更有可能如此建造??蛇x擇地,一系統(tǒng)可以安裝在交通工具中或交通工具上,例如卡車(chē)、拖車(chē)、有軌車(chē)、小船、駁船等等??梢允褂萌魏翁峁┮蛔銐蚱教沟幕酌娴慕煌üぞ摺T谥T如農(nóng)作物收割、遠(yuǎn)地處理、演示等等的某些應(yīng)用中,具有一可移動(dòng)的系統(tǒng)是有利的。
參見(jiàn)
圖19,顯示了代表了一移動(dòng)系統(tǒng)600的一結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)600包括先前討論的組件,例如入口管12、文氏管18、氣流發(fā)生器32、外殼35、電動(dòng)機(jī)34、排氣管112以及第一和第二旋風(fēng)分離器116、406。系統(tǒng)600可以包括附加的元件,例如攪拌機(jī)102、中央處理器110、冷凝器130等等。具有多個(gè)粉碎階段的系統(tǒng)可以以類似的方式安裝至一交通工具。
系統(tǒng)600包括一交通工具,該交通工具一般地以602代表并提供一足夠的基底面來(lái)支持組裝的組件。系統(tǒng)600還包括多個(gè)支撐604,諸支撐604連接至交通工具602并支持任何數(shù)量的組裝的組件。系統(tǒng)600還包括一外殼606,該外殼606包圍了系統(tǒng)的組件。外殼606保護(hù)組件并降低運(yùn)行期間的噪聲。
系統(tǒng)600的一個(gè)或多個(gè)組件可以是可移除的,以便于運(yùn)輸。例如,第一和第二旋風(fēng)分離器116、406可以延伸出外殼606,并需要在運(yùn)輸期間移除。旋風(fēng)分離器116、406可以在運(yùn)輸之前完全地或部分地被拆下。類似地一攪拌機(jī)102可以是可移除的,以作運(yùn)輸。移除組件的必要性是基于系統(tǒng)600、交通工具602和其它設(shè)計(jì)約束的尺寸。
外殼606可以給使用者提供一控制室來(lái)操作系統(tǒng)600。外殼606可以包括用于觀察組件的窗口和用于觀察、操作、修理和插入要處理的材料的入口。系統(tǒng)600可以具有基于便利、應(yīng)用和其它設(shè)計(jì)考慮的任何數(shù)量的特征。
參見(jiàn)圖20,顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施例700的一側(cè)視圖。所示的實(shí)施例700類似于先前在圖4中描述的實(shí)施例,也包括連接至外殼35的一聲發(fā)射傳感器702。聲發(fā)射傳感器702可以具體實(shí)施為任何數(shù)量的可在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)到的產(chǎn)品,包括由Schmitt Industries,Inc.of Portland,Oregon制造的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(AEMS)。在一實(shí)施例中,聲發(fā)射傳感器702是一能夠監(jiān)測(cè)50KHz到950KHz的共振頻率的壓電陶瓷傳感器。
聲發(fā)射傳感器702監(jiān)測(cè)由材料流動(dòng)通過(guò)入口管12、文氏管18、氣流發(fā)生器32和外殼35所產(chǎn)生的高頻信號(hào)。由聲發(fā)射傳感器702接收的共振頻率表示了體積流量。通過(guò)系統(tǒng)700的材料的流量的變化改變了共振頻率。
聲發(fā)射傳感器702與一傳感器控制器703電氣連通,該傳感器控制器703接收共振頻率并計(jì)算流量。傳感器控制器703與中央處理器110電氣連通,該中央處理器110接收流量并可以響應(yīng)以調(diào)整流量。在正常運(yùn)行期間,共振頻率保持在正常的運(yùn)行參數(shù)中。當(dāng)流量超過(guò)一極限時(shí),可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障。在正常運(yùn)行條件下,可以制定對(duì)于流量的最大和最小值。假如流量低于最小值則增大流量,同樣地,流量超出最大值則減小流量。
傳感器控制器703包括一預(yù)先確定的對(duì)于共振頻率的最大閾值。最大閾值可以通過(guò)操作者輸入,并基于要處理的材料和系統(tǒng)700的約束。傳感器控制器703也包括一對(duì)于性能的最小閾值。假如流量超出最大閾值,表示了一超載狀態(tài),傳感器控制器703給中央處理器110發(fā)出流量必須被調(diào)整的信號(hào)。類似地,假如流量低于最小閾值,傳感器控制器703也給中央處理器110發(fā)出如此指示。
除了流量之外,聲發(fā)射傳感器702還接收指示了諸如氣流發(fā)生器32的不平衡、移位的葉片510或其它機(jī)械故障的反常條件的共振頻率。超載狀態(tài)自身可產(chǎn)生了一機(jī)械故障。這樣的故障可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)于系統(tǒng)700顯著的甚至災(zāi)難的損害。機(jī)械故障也可能產(chǎn)生飛出的碎片,這是對(duì)操作者的一可能的危險(xiǎn)。聲發(fā)射傳感器702監(jiān)測(cè)共振頻率,并在故障發(fā)生時(shí)發(fā)現(xiàn)指示故障的變化。一旦指示了一超載狀態(tài)或故障,傳感器控制器703在一毫秒或更少的時(shí)間內(nèi)立即發(fā)信號(hào)給中央處理器110。中央處理器110以立即的糾正動(dòng)作作為響應(yīng)??蛇x擇地,傳感器控制器703可以包括視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)通知來(lái)告知操作者,然后操作者以手動(dòng)的糾正動(dòng)作作為響應(yīng)。
聲發(fā)射傳感器702被顯示設(shè)置于外殼35的一后部704??蛇x擇地,聲發(fā)射傳感器702可以設(shè)置于外殼35的一前部706或在外殼外表面上的任何其它的位置。聲發(fā)射傳感器702也可設(shè)置于文氏管18或入口管12上。
參見(jiàn)圖21,顯示了系統(tǒng)800,其中一聲發(fā)射傳感器702設(shè)置于發(fā)散部分300以及外殼35的后部704上??梢允褂枚鄠€(gè)聲發(fā)射傳感器702來(lái)改進(jìn)共振頻率的監(jiān)測(cè)。在可選擇的實(shí)施例中,多個(gè)聲發(fā)射傳感器702可設(shè)置于外殼35、文氏管18和/或入口管12上來(lái)監(jiān)測(cè)流量。一傳感器控制器703與聲發(fā)射傳感器702電氣連通來(lái)計(jì)算流量。
傳感器控制器703與中央處理器110電氣連通,該中央處理器110在共振頻率作用的一毫秒之間接收數(shù)據(jù)傳送。假如流量接近一超負(fù)荷條件,傳感器控制器703發(fā)信號(hào)給中央處理器110來(lái)調(diào)整流量。中央處理器110可以通過(guò)部分地或完全地關(guān)閉可調(diào)整流量閥111來(lái)調(diào)整流量。流量閥111部分的或完全的關(guān)閉增加了通過(guò)文氏管18的流量,從而提供附加的力并驅(qū)動(dòng)材料通過(guò)文氏管18和氣流發(fā)生器32。中央處理器110也可以部分地或完全地關(guān)閉流量控制閥106來(lái)減少進(jìn)入系統(tǒng)700的材料。假如共振頻率指示了一機(jī)械故障,中央處理器110也可以執(zhí)行一系統(tǒng)停止來(lái)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)34。傳感器控制器703也可以給操作者提供一視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)的響應(yīng)。
參見(jiàn)圖22,顯示了一空氣發(fā)生器外殼200的一實(shí)施例的一剖面圖。如同先前討論的,分流板250的位置也可以是可調(diào)整的,來(lái)增加或減少?gòu)臍饬靼l(fā)生器32的分離。中央處理器110可以通過(guò)與一致動(dòng)器裝置900連通來(lái)控制分流板250的位置從而移動(dòng)分流板250。致動(dòng)器裝置900可以具體實(shí)施為一機(jī)電裝置、氣動(dòng)裝置或其它傳統(tǒng)的裝置。中央處理器110可以通過(guò)移動(dòng)分流板250來(lái)調(diào)整流量從而避免一超負(fù)荷情況。隨著流量閥111和/或流量控制閥106的調(diào)整,可以同時(shí)采取這一動(dòng)作來(lái)增加流量的控制。
一個(gè)或多個(gè)聲傳感器702也可以設(shè)置于在
圖1、2、9和19中顯示的系統(tǒng)上。因此,僅僅為了示范的目的且并不限定本發(fā)明,應(yīng)該考慮所示的系統(tǒng)700。
參見(jiàn)圖23,顯示了一系統(tǒng)1000的另一實(shí)施例的一立體圖,包括電動(dòng)機(jī)34和鄰近于外殼35的后部704的軸33。電動(dòng)機(jī)34接合了接合軸33的一滑輪1002來(lái)影響軸33的高速轉(zhuǎn)動(dòng)。軸33,也稱為一心軸,連接至一個(gè)或多個(gè)支架1004來(lái)固定軸33和固定其轉(zhuǎn)動(dòng)。支架1004固定至一安裝板1006?;?002被顯示為在兩支架1004之間接合軸33,盡管滑輪1002也可以在其它位置接合軸33。
系統(tǒng)1000還包括一自動(dòng)平衡器系統(tǒng)1008,該自動(dòng)平衡器系統(tǒng)1008包括一動(dòng)態(tài)平衡器1010、一振動(dòng)傳感器1012和一平衡器控制器1014。自動(dòng)平衡系統(tǒng)1008易于安裝、非??煽俊⑼耆詣?dòng)且?guī)缀鯚o(wú)需培訓(xùn)操作者。在圖23中,平衡器1010具體實(shí)施為一外部平衡器1010,盡管平衡器1010也可以具體實(shí)施為下面討論的一內(nèi)部平衡器或環(huán)形平衡器。外部平衡器1010與一平衡器控制器1014電氣連通,來(lái)補(bǔ)償當(dāng)軸以運(yùn)轉(zhuǎn)的RPM水平旋轉(zhuǎn)時(shí)在軸33和氣流發(fā)生器32中的不平衡。平衡器控制器1014包括運(yùn)行一算法來(lái)控制外部平衡器1010的一處理器(未顯示)。
動(dòng)態(tài)補(bǔ)償減少了噪聲和振動(dòng),并改進(jìn)了系統(tǒng)的性能和通過(guò)氣流發(fā)生器32的材料流量。氣流發(fā)生器32的動(dòng)態(tài)平衡防止了氣蝕,并改進(jìn)了氣流發(fā)生器32的性能。外部平衡器是市場(chǎng)上可買(mǎi)到的,例如由美國(guó)俄勒岡州的Portland的SchmittIndustries,Inc.制造的。外部平衡器1010可以通過(guò)一旋轉(zhuǎn)滑環(huán)動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)或通過(guò)一非接觸的動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來(lái)接收動(dòng)力。
在圖23中,外部平衡器1010連接至軸33的一近端1016。軸33在一遠(yuǎn)端(未顯示)連接至在外殼35中的氣流發(fā)生器32。外部平衡器1010連接至鄰近于氣流發(fā)生器32的后部704的軸33,后部704也被稱為滑輪側(cè)。以此方式,外部平衡器1010不干涉進(jìn)入空氣渦輪32的輸入孔508的氣流。外部平衡器1010以對(duì)于軸的不平衡的質(zhì)量補(bǔ)償原理運(yùn)行。在一實(shí)施例中,外部平衡器1010包括兩個(gè)可移動(dòng)的偏心重塊。外部平衡器1010通過(guò)穿過(guò)一精密的齒輪系的微型電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)每個(gè)偏心重塊。
參見(jiàn)圖24A,顯示了圖示說(shuō)明與一外部平衡器1010軸向排列的一氣流發(fā)生器32的一視圖。外部平衡器1010設(shè)置于遠(yuǎn)離例如在圖23中設(shè)置氣流發(fā)生器32的平面的一平面。外部平衡器1010包括相對(duì)于一不平衡位置1022所顯示的重塊1020。平衡器控制器1014指示外部平衡器1010重新定位重塊1020來(lái)抵消不平衡位置1022。該狀態(tài)在此稱為相對(duì)平面平衡,因?yàn)橹貕K1020在一平面中平衡一質(zhì)量塊,例如在第二平面中的氣流發(fā)生器32。
參見(jiàn)圖24B,顯示了隨著重塊1020補(bǔ)償不平衡位置1022的一動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。對(duì)于相對(duì)平面平衡,重塊1020必須在與不平衡位置1022相同的半圓1024中從而平衡。半圓1024被限定為具有軸心1025。即使軸33停止或重新啟動(dòng),外部平衡器1010也能夠維持精確的平衡。
參見(jiàn)圖25A,顯示了說(shuō)明再次與一外部平衡器1010軸向排列的一氣流發(fā)生器32的一視圖。然而,在這種狀態(tài)下,外部平衡器1010鄰近于氣流發(fā)生器32并因此基本在相同的平面內(nèi)。這在此稱為相同平面平衡。重塊1020被顯示為相對(duì)于一不平衡位置1022,并存在一不平衡狀態(tài)。平衡器控制器1014指示外部平衡器1010來(lái)重新定位重塊1020從而抵消不平衡位置1022。
參見(jiàn)圖25B,顯示了隨著重塊1020補(bǔ)償不平衡位置1022的一動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。對(duì)于相同平面平衡,重塊1020設(shè)置于一與不平衡位置1022相反的半圓來(lái)提供平衡。
參見(jiàn)圖26A,顯示了一說(shuō)明相對(duì)平面平衡技術(shù)的運(yùn)行的立體圖。外部平衡器1010連接至一軸33并在一第一平面1030內(nèi)旋轉(zhuǎn)。例如一氣流發(fā)生器32的一質(zhì)量塊1032連接至軸33的一相反端,并在一第二平面1034內(nèi)旋轉(zhuǎn)。因此,外部平衡器1010和質(zhì)量塊1032在軸33的相反的兩端。在外部平衡器1010內(nèi)的重塊1020補(bǔ)償了在質(zhì)量塊1032中的不平衡位置1022。
可將相對(duì)平面平衡技術(shù)應(yīng)用于圖23中具有是氣流發(fā)生器32的質(zhì)量塊1032的系統(tǒng)1000中。外部平衡器1010和氣流發(fā)生器32安裝在軸33的相反的兩端,來(lái)精確地和動(dòng)態(tài)地平衡氣流發(fā)生器32?;?002連接至在外部平衡器1010和氣流發(fā)生器32之間的軸33,盡管滑輪1002也可以在其它位置連接至軸33。補(bǔ)償重塊1020在相同的半圓內(nèi)但與在不平衡位置1022不同的平面內(nèi)產(chǎn)生了平衡。
參見(jiàn)圖26B,顯示了一說(shuō)明相同平面平衡技術(shù)的運(yùn)行的立體圖。質(zhì)量塊1032和外部平衡器1010設(shè)置成彼此鄰近,從而它們近似地在相同的平面1036內(nèi)。外部平衡器1010連接至一軸33,該軸33也連接至質(zhì)量塊1032。重塊1020必須在與不平衡位置1022相反的半圓內(nèi)從而提供平衡。可以修正在圖23中所示的系統(tǒng)1000來(lái)提供相同平面平衡。
再次參見(jiàn)圖23,動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)1008包括振動(dòng)傳感器1012,該振動(dòng)傳感器1012精確地監(jiān)測(cè)了指示不平衡的振動(dòng)水平。傳感器1012通過(guò)磁體、雙頭螺栓安裝或其它傳統(tǒng)的方式安裝至支架1004或安裝板1012。振動(dòng)傳感器1012與一平衡器控制器1014電氣連通,該平衡器控制器1014過(guò)濾了由RPM引入的信號(hào)。平衡器控制器1014與外部平衡器1010電氣連通并沿減少振動(dòng)信號(hào)振幅的方向驅(qū)動(dòng)重塊1020。當(dāng)重塊1020被定位而達(dá)到最低的振動(dòng)水平時(shí),完成了平衡并且動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)1008監(jiān)測(cè)振動(dòng)水平來(lái)保證最適宜的運(yùn)行。
參見(jiàn)圖27,顯示了一動(dòng)態(tài)平衡器1040的另一實(shí)施例的一剖視圖。動(dòng)態(tài)平衡器1040是一內(nèi)部平衡器1040,該內(nèi)部平衡器1040完全地或部分地嵌套在軸33的一孔中。內(nèi)部平衡器是市場(chǎng)上可買(mǎi)到的,例如由Schmitt Industries,Inc.of Portland,Oregon制造的。內(nèi)部平衡器1040可以包括一安裝法蘭1042,該安裝法蘭1042通過(guò)一個(gè)或多個(gè)螺釘1044螺釘連接至軸33。存在其它傳統(tǒng)的方法用于將內(nèi)部平衡器1040固定至軸33。
如同對(duì)于外部平衡器1010一樣,內(nèi)部平衡器1040也設(shè)置重塊來(lái)補(bǔ)償在一質(zhì)量塊中的不平衡位置。內(nèi)部平衡器1040可以使用于圖23所示的一平衡系統(tǒng)中,并可使用于相反平面或相同平面平衡技術(shù)。因此,內(nèi)部平衡器1040與平衡器控制器1014連通來(lái)動(dòng)態(tài)地設(shè)置重塊。如同先前所討論的,平衡器控制器1014與一振動(dòng)傳感器1012連通來(lái)確定一不平衡位置。
參見(jiàn)圖28,顯示了由內(nèi)部平衡器1020所用的補(bǔ)償重塊1046、1048的一實(shí)施例的一剖面圖。補(bǔ)償重塊1046、1048可以具體實(shí)施為半圓形并相對(duì)于彼此以一上下的構(gòu)造來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示,一內(nèi)部補(bǔ)償重塊1046具有比一外部補(bǔ)償重塊1048更厚的剖面。通過(guò)精確地設(shè)置補(bǔ)償重塊1046、1048,達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。所示的補(bǔ)償重塊1046、1048也可用在一外部平衡器1010中。
參見(jiàn)圖29,顯示了另一動(dòng)態(tài)平衡器1050的一立體圖。動(dòng)態(tài)平衡器1050是一環(huán)形平衡器1050,該環(huán)形平衡器1050包圍并連接至一軸33。環(huán)形平衡器1050是市場(chǎng)上可買(mǎi)到的,例如由Schmitt Industries,Inc.of Portland,Oregon制造的。如此,環(huán)形平衡器1050可以設(shè)置于沿著軸33的長(zhǎng)度的任何易裝卸的位置。環(huán)形平衡器1050可用于圖2所的一平衡系統(tǒng)1008,并可用于相反平面或相同平面平衡技術(shù)。
參見(jiàn)圖30,顯示了一環(huán)形平衡器1050的一實(shí)施例的一剖面圖。環(huán)形平衡器1050包括補(bǔ)償重塊1052、1054,該補(bǔ)償重塊1052、1054可以相對(duì)于彼此軸向地并行設(shè)置。一第一補(bǔ)償重塊1052可以具有比一第二補(bǔ)償重塊1054更大的質(zhì)量。設(shè)置補(bǔ)償重塊1052、1054對(duì)于不平衡位置產(chǎn)生了一全面的補(bǔ)償平衡配重來(lái)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡??蛇x擇地,環(huán)形平衡器1050可結(jié)合有類似于在先前描述的動(dòng)態(tài)平衡器1010、1040中所公開(kāi)的補(bǔ)償重塊。
可選擇的平衡器實(shí)施例在本領(lǐng)域中是已知的并可以采用。自動(dòng)平衡器系統(tǒng)1008以可運(yùn)作的速度動(dòng)態(tài)地平衡氣流發(fā)生器32來(lái)維持最佳的平衡。在轉(zhuǎn)動(dòng)終止之后和在后續(xù)運(yùn)行期間維持了平衡。平衡器可以在滑輪側(cè)連接至軸33,來(lái)避免干涉進(jìn)入氣流發(fā)生器的氣流。自動(dòng)平衡器系統(tǒng)1008消除了氣蝕來(lái)改進(jìn)氣流發(fā)生器的效率和性能。
權(quán)利要求
1.一種用于粉碎材料和從材料中除濕的裝置,包括一入口管;一文氏管,連接至所述入口管;一氣流發(fā)生器,產(chǎn)生一氣流并包括一輸入孔;一外殼,至少部分地包圍所述氣流發(fā)生器并包括與所述輸入孔連通的一出口,所述氣流發(fā)生器與所述文氏管連通來(lái)引導(dǎo)所述氣流通過(guò)所述文氏管并朝向所述輸入孔,其中被引入所述氣流的材料通過(guò)所述文氏管并經(jīng)受粉碎和除濕;以及一聲發(fā)射傳感器,連接至所述外殼來(lái)接收表示材料通過(guò)所述外殼的一共振頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,還包括一傳感器控制器,該傳感器控制器與所述聲發(fā)射傳感器連通來(lái)接收所述共振頻率并確定一材料流量。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,還包括與所述傳感器控制器連通的一中央處理器。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置,其特征在于,還包括位于所述文氏管上的一閥,用以調(diào)整在所述外殼和所述氣流發(fā)生器中的空氣量和空氣速度,所述閥與所述中央處理器連通來(lái)使得通過(guò)所述中央處理器能夠調(diào)整所述閥。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置,其特征在于,還包括與所述入口管連通的一流量控制閥,用以控制進(jìn)入所述入口管的材料的流量,所述流量控制閥與所述中央處理器連通來(lái)使得通過(guò)所述中央處理器能夠調(diào)整所述流量控制閥。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于,還包括一傳感器,用以監(jiān)測(cè)至所述入口管的材料的所述材料流量。
7.如權(quán)利要求3所述的裝置,其特征在于,還包括一分流板,連接至最接近于所述出口的所述外殼的內(nèi)部并具有最接近于所述氣流發(fā)生器的一切削刃;以及一致動(dòng)裝置,連接至所述分流板來(lái)設(shè)置所述分流板,所述致動(dòng)裝置與所述中央處理器連通。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述聲發(fā)射傳感器設(shè)置于所述外殼的一后部。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述聲發(fā)射傳感器設(shè)置于所述外殼的一前部。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,還包括設(shè)置于所述文氏管上的一第二聲發(fā)射傳感器,所述第二聲發(fā)射傳感器接收表示材料通過(guò)所述文氏管的一共振頻率。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,還包括設(shè)置于所述入口管上的一第二聲發(fā)射傳感器,所述第二聲發(fā)射傳感器接收表示材料通過(guò)所述入口管的一共振頻率。
12.一種用于粉碎材料和從材料中除濕的方法,包括提供與一文氏管連通的一氣流發(fā)生器;所述氣流發(fā)生器產(chǎn)生通過(guò)所述文氏管并朝向所述氣流發(fā)生器的一氣流;引導(dǎo)所述材料進(jìn)入所述氣流;傳送所述材料經(jīng)過(guò)所述文氏管來(lái)除濕和粉碎所述材料;以及接收表示通過(guò)所述氣流發(fā)生器的一材料流量的聲發(fā)射。
13.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,還包括將所述氣流發(fā)生器設(shè)置在一外殼內(nèi),并且,接收聲發(fā)射包括在所述外殼上設(shè)置一聲發(fā)射傳感器。
14.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,設(shè)置一聲發(fā)射傳感器包括在所述外殼的一后部上設(shè)置所述聲發(fā)射傳感器。
15.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,設(shè)置一聲發(fā)射傳感器包括在所述外殼的一前部上設(shè)置所述聲發(fā)射傳感器。
16.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,還包括所述聲發(fā)射傳感器與一傳感器控制器連通來(lái)確定一材料流量。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,還包括在所述文氏管的所述發(fā)散部分提供一閥;所述閥與一中央處理器連通來(lái)調(diào)整在所述外殼和所述氣流發(fā)生器之間的空氣量和空氣速度。
18.如權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,還包括提供連接至所述外殼的內(nèi)部的一分流板并具有最接近于所述氣流發(fā)生器的一切削刃;提供連接至所述分流板的一致動(dòng)裝置;以及所述致動(dòng)裝置與一中央處理器連通來(lái)設(shè)置所述分流板。
19.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,還包括提供連接至所述文氏管的一入口管,并且,所述氣流通過(guò)所述入口管和朝向所述文氏管。
20.如權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于,還包括一流量控制閥,控制進(jìn)入所述入口管的所述材料流量;以及所述流量控制閥與一中央處理器連通來(lái)調(diào)整所述材料流量。
21.如權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于,接收聲發(fā)射還包括在所述入口管上設(shè)置一第二聲發(fā)射傳感器。
22.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,接收聲發(fā)射還包括在所述文氏管上設(shè)置一第二聲發(fā)射傳感器。
23.一種用于粉碎材料和從材料中除濕的裝置,包括一入口管;一文氏管,連接至所述入口管;一氣流發(fā)生器,產(chǎn)生一氣流并包括一輸入孔;一軸,連接至所述氣流發(fā)生器;一平衡器,連接至所述軸來(lái)補(bǔ)償運(yùn)行期間在所述軸中的不平衡;以及一外殼,至少部分地包圍所述氣流發(fā)生器并包括與所述輸入孔連通的一出口,所述氣流發(fā)生器與所述文氏管連通來(lái)引導(dǎo)氣流通過(guò)所述文氏管并朝向所述輸入孔,其中被引入所述氣流的材料通過(guò)所述文氏管并經(jīng)受粉碎和除濕。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置,其特征在于,還包括與所述平衡器連通的一平衡器控制器,所述平衡器控制器控制不平衡的補(bǔ)償。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置,其特征在于,還包括一振動(dòng)傳感器,該振動(dòng)傳感器與所述平衡器控制器連通并接收來(lái)自所述軸的表示不平衡的振動(dòng)。
26.如權(quán)利要求23所述的裝置,其特征在于,所述平衡器是包括補(bǔ)償重塊的一外部平衡器。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置,其特征在于,所述外部平衡器包括繞所述外部平衡器的一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)補(bǔ)償重塊。
28.如權(quán)利要求23所述的裝置,其特征在于,所述軸包括一內(nèi)孔,且所述平衡器是至少部分地設(shè)置于所述內(nèi)孔中并包括補(bǔ)償重塊的一內(nèi)部平衡器。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置,其特征在于,所述內(nèi)部平衡器包括繞所述內(nèi)部平衡器的一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)補(bǔ)償重塊。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置,其特征在于,兩個(gè)補(bǔ)償重塊以一相互間的上下結(jié)構(gòu)設(shè)置。
31.如權(quán)利要求23所述的裝置,其特征在于,所述平衡器是包括補(bǔ)償重塊的一環(huán)形平衡器。
32.如權(quán)利要求31所述的裝置,其特征在于,所述環(huán)形平衡器包括繞所述環(huán)形平衡器的一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)補(bǔ)償重塊。
33.一種用于粉碎材料和從材料中除濕的方法,包括提供與一文氏管連通的一氣流發(fā)生器;提供連接至所述氣流發(fā)生器的一軸;將一平衡器連接至所述軸;所述平衡器補(bǔ)償在所述軸轉(zhuǎn)動(dòng)期間的不平衡;所述氣流發(fā)生器產(chǎn)生通過(guò)所述文氏管并朝向所述氣流發(fā)生器的一氣流;引導(dǎo)所述材料進(jìn)入所述氣流;以及傳送所述材料經(jīng)過(guò)所述文氏管來(lái)除濕和粉碎所述材料。
34.如權(quán)利要求33所述的方法,其特征在于,所述平衡器是包括補(bǔ)償重塊的一外部平衡器。
35.如權(quán)利要求34所述的方法,其特征在于,所述外部平衡器包括繞所述外部平衡器的一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)補(bǔ)償重塊。
36.如權(quán)利要求33所述的方法,其特征在于,所述平衡器是包括補(bǔ)償重塊的一內(nèi)部平衡器,并且還包括在所述軸中提供一內(nèi)孔;以及至少部分地將所述內(nèi)部平衡器設(shè)置在所述內(nèi)孔中。
37.如權(quán)利要求36所述的方法,其特征在于,所述內(nèi)部平衡器包括繞所述內(nèi)部平衡器的一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)補(bǔ)償重塊。
38.如權(quán)利要求37所述的方法,其特征在于,還包括將兩個(gè)補(bǔ)償重塊以一相互間的上下結(jié)構(gòu)設(shè)置。
39.如權(quán)利要求33所述的方法,其特征在于,所述平衡器是包括補(bǔ)償重塊的一環(huán)形平衡器。
40.如權(quán)利要求39所述的方法,其特征在于,所述環(huán)形平衡器包括繞所述環(huán)形平衡器的一軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)補(bǔ)償重塊。
41.如權(quán)利要求33所述的方法,其特征在于,還包括接收表示軸不平衡的振動(dòng)。
42.如權(quán)利要求41所述的方法,其特征在于,還包括將表示軸不平衡的信號(hào)發(fā)送給一平衡器控制器;以及所述平衡器控制器確定一不平衡并控制補(bǔ)償來(lái)抵消所述不平衡。
43.如權(quán)利要求33所述的方法,其特征在于,所述平衡器包括補(bǔ)償重塊,并且包括將所述平衡器設(shè)置鄰近于所述氣流發(fā)生器;以及將所述補(bǔ)償重塊移動(dòng)至與在所述氣流發(fā)生器中的一不平衡點(diǎn)相反的半圓內(nèi),從而提供平衡補(bǔ)償。
44.如權(quán)利要求33所述的方法,其特征在于,所述平衡器包括補(bǔ)償重塊,并且包括將所述平衡器遠(yuǎn)離所述氣流發(fā)生器而設(shè)置;以及將所述補(bǔ)償重塊移動(dòng)至與在所述氣流發(fā)生器中的一不平衡點(diǎn)相同的半圓內(nèi),從而提供平衡補(bǔ)償。
全文摘要
一種文氏管通過(guò)一入口管接收引入材料并使材料經(jīng)受粉碎。當(dāng)材料經(jīng)受粉碎時(shí),它還經(jīng)受除濕和干燥。連接至文氏管的一氣流發(fā)生器產(chǎn)生一高速氣流,來(lái)拉動(dòng)材料通過(guò)文氏管并進(jìn)入氣流發(fā)生器中的一入口孔。氣流發(fā)生器引導(dǎo)接收的粉碎材料至一出口,在該出口材料可以隨后與空氣分離。一聲發(fā)射傳感器接收由通過(guò)氣流發(fā)生器的材料所產(chǎn)生的共振頻率。該共振頻率反映了一材料流量,調(diào)整該材料流量來(lái)避免一超負(fù)荷狀態(tài)。一自動(dòng)系統(tǒng)連接至轉(zhuǎn)動(dòng)氣流發(fā)生器的一軸,來(lái)提供平衡、改進(jìn)效率并消除氣蝕。
文檔編號(hào)B02C19/18GK1950151SQ200580009398
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月23日
發(fā)明者W·格雷厄姆, L·紐, W·A·凱斯 申請(qǐng)人:W·格雷厄姆, L·紐, W·A·凱斯
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