專(zhuān)利名稱(chēng)：用于清潔和分級(jí)固體顆粒材料的風(fēng)道的改進(jìn)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)是專(zhuān)利5,281,278(裝置)和5,366,094(方法)中所述的清潔機(jī)和分級(jí)機(jī)的第一臺(tái)樣機(jī)。這些專(zhuān)利公布了發(fā)明人關(guān)于對(duì)不同重量的顆粒進(jìn)行分級(jí)的裝置和方法的初步的原理概念，它通過(guò)在橫截面向上增大的室中產(chǎn)生向上的氣流來(lái)懸浮顆粒，從而隨著高度的變化改變垂直氣流的速度并將不同重量的顆粒懸浮在不同的高度上，其中較輕的顆粒與較重的顆粒相比懸浮在較高的高度上。在專(zhuān)利5,281,278和5,366,094中也公布了這些初步概念的背景。
本發(fā)明是通過(guò)這第一臺(tái)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)測(cè)試這一原理概念而獲得的經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。該測(cè)試的結(jié)論是在可以制造商業(yè)用的樣機(jī)之前，這一概念還需要做相當(dāng)大的努力來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作。這一開(kāi)發(fā)工作，包括測(cè)試和設(shè)計(jì)圖的數(shù)次改進(jìn)，就成為本發(fā)明的背景。
可能有爭(zhēng)論的是一般認(rèn)為對(duì)初步的原理概念進(jìn)行專(zhuān)利申請(qǐng)的花費(fèi)是不合算的，在申請(qǐng)專(zhuān)利之前更應(yīng)該對(duì)該概念進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。這一觀(guān)念對(duì)有很便利的設(shè)施進(jìn)行測(cè)試的發(fā)明人有很大意義。然而，不具有如此便利設(shè)施的獨(dú)立的發(fā)明人會(huì)發(fā)現(xiàn)在他與制造公司談判安排他能夠使用該公司的設(shè)施進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前冒險(xiǎn)承擔(dān)申請(qǐng)費(fèi)用的好處。在發(fā)明人剛完成了對(duì)專(zhuān)利5,281,278的申請(qǐng)之后，當(dāng)然在他被授予這一專(zhuān)利之前，該發(fā)明人于1993年3月與丹麥斯勞厄爾瑟的制造商Westrup A/S公司簽定了合作協(xié)議，該制造商的設(shè)備在一些方式上與本發(fā)明相似。
盡管在吸氣區(qū)域或吸氣室內(nèi)的氣流不穩(wěn)定是典型的問(wèn)題并且已被制造商們所知(見(jiàn)Uhlemann的1990年6月5日的4,931,174號(hào)專(zhuān)利中的問(wèn)題討論)，盡管考慮到氣流的穩(wěn)定性對(duì)設(shè)備工作能力的重要性而多年來(lái)已對(duì)吸氣室進(jìn)行了廣泛的測(cè)試和改進(jìn)，合作雙方中的任何一方都沒(méi)有認(rèn)識(shí)到當(dāng)測(cè)試樣機(jī)時(shí)，這種現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)在多大程度上可以用于預(yù)測(cè)在第一臺(tái)樣機(jī)的吸氣室內(nèi)遇到的不穩(wěn)定氣流。
在向上的氣流中散布有顆粒的吸氣室內(nèi)的氣流不穩(wěn)定性可以用流體物理學(xué)的原理來(lái)解釋?zhuān)戳黧w總是尋找阻力最小的路徑。只要室內(nèi)存在顆粒密度(即單位體積的顆粒數(shù)量)暫時(shí)高于室的其它區(qū)域的密度的區(qū)域，第一個(gè)區(qū)域中的空氣就會(huì)急劇流向其它區(qū)域，這種急劇流動(dòng)的強(qiáng)度取決于產(chǎn)生這種急劇流動(dòng)的密度的差異。當(dāng)在未緩沖的室內(nèi)所產(chǎn)生的密度差異足夠大時(shí)，室內(nèi)的空氣會(huì)變得非常不穩(wěn)定，產(chǎn)生巨大的氣浪，氣浪的頂部拖動(dòng)顆粒在室的相對(duì)的側(cè)壁之間前后擺動(dòng)。當(dāng)在這個(gè)未緩沖的室內(nèi)產(chǎn)生的密度差異保持得足夠小時(shí)，氣流的不穩(wěn)定性被限制為垂直氣流的波動(dòng)。如果向上的氣流是用于在向上分開(kāi)的室內(nèi)通過(guò)在不同的高度懸浮不同重量的顆粒來(lái)分級(jí)顆粒，很明顯的是，垂直氣流的波動(dòng)將會(huì)削弱分級(jí)的精度。當(dāng)產(chǎn)生的密度差異增加時(shí)，例如通過(guò)增加顆粒的進(jìn)料速度，波動(dòng)的強(qiáng)度會(huì)增大到氣浪開(kāi)始形成的臨界點(diǎn)(或臨界進(jìn)料速度)。
以上的考慮提示了在整個(gè)室內(nèi)平均或均勻分布顆粒是穩(wěn)定的室的關(guān)鍵。
根據(jù)交付給制造商的設(shè)計(jì)圖，第一臺(tái)樣機(jī)的室具有兩個(gè)平行的垂直側(cè)壁，左側(cè)壁和右側(cè)壁，和兩個(gè)向上分開(kāi)的側(cè)壁，前壁和后壁?，F(xiàn)在已經(jīng)有用于產(chǎn)生向上的氣流以懸浮顆粒和產(chǎn)生水平的輸送氣流將懸浮的已分級(jí)顆粒導(dǎo)向右壁的裝置，其中，通過(guò)沿右壁垂直設(shè)置的八個(gè)出口收集器的吸氣來(lái)收集并取出顆粒。由左壁底部的管道來(lái)送入顆粒。如果在左側(cè)壁的底部和右側(cè)壁的頂部之間對(duì)角畫(huà)出一條曲線(xiàn)作為室內(nèi)最輕的懸浮分級(jí)顆粒的假想路徑，很明顯的是，合成的右上方向的氣流將使顆粒主要集中在那條曲線(xiàn)之下右側(cè)的區(qū)域。換句話(huà)說(shuō)，因?yàn)樵谑业囊粋€(gè)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了較高的顆粒濃度或密度，所以第一臺(tái)樣機(jī)的室在結(jié)構(gòu)上是不穩(wěn)定的。
測(cè)試的結(jié)果證實(shí)了第一臺(tái)樣機(jī)只能在很低的顆粒進(jìn)料速度下，在相當(dāng)有限的不穩(wěn)定性的范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并且當(dāng)以這樣的速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，分級(jí)的精度會(huì)被向上氣流的波動(dòng)削弱。當(dāng)室在很高的進(jìn)料速度下以顯著的不穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步顯示了當(dāng)顆粒的進(jìn)料速度增加時(shí)，在側(cè)壁之間前后劇烈擺動(dòng)的氣浪的振幅和頻率就會(huì)增加。清潔性能(即比懸浮在室的頂部的顆粒更輕和更不穩(wěn)定的廢物從向上會(huì)聚的頂部排出)在所述的相當(dāng)有限的不穩(wěn)定性的范圍內(nèi)是令人滿(mǎn)意的，并且在氣旋分離的廢物里沒(méi)有發(fā)現(xiàn)顆粒。
在由空氣篩分設(shè)備的制造商生產(chǎn)的典型的室內(nèi)沒(méi)有這種結(jié)構(gòu)上的不穩(wěn)定性，因?yàn)樵谶@些室內(nèi)只有向上的提升顆粒的氣流(但沒(méi)有造成不穩(wěn)定的向右的氣流)。主要通過(guò)沿室的整個(gè)長(zhǎng)度的氣鎖輪對(duì)室進(jìn)行均勻加料來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性，這樣就在整個(gè)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)了顆粒的相當(dāng)均勻的散布。當(dāng)這些室以所述的方法進(jìn)料時(shí)，在相對(duì)很高的進(jìn)料速度下并直到升高到開(kāi)始看出不穩(wěn)定性的顆粒臨界飽和密度(或臨界進(jìn)料速度)，氣流仍保持穩(wěn)定。由于顆粒不在室內(nèi)懸浮和分級(jí)，只是向上升高，在垂直氣流中一定程度的波動(dòng)不是主要問(wèn)題。
測(cè)試的結(jié)果產(chǎn)生的結(jié)論是只有通過(guò)提供以下裝置才可能使第一臺(tái)樣機(jī)穩(wěn)定(1)大幅度減弱室內(nèi)向上氣流的裝置；(2)沿室的整個(gè)長(zhǎng)度均勻加入顆粒的裝置；(3)通過(guò)反向的水平氣流來(lái)補(bǔ)償由向右的輸送氣流產(chǎn)生的顆粒向右集中的裝置，它在室的長(zhǎng)度上向室的左側(cè)散布顆粒，從而在整個(gè)室內(nèi)更均勻地散布顆粒；(4)考慮到室的向上分開(kāi)的前壁和后壁，在室的寬度上散布顆粒的裝置。此時(shí)很明顯的是這些裝置的組合可能會(huì)解決不穩(wěn)定的問(wèn)題，但是花了兩年的時(shí)間才設(shè)計(jì)出看上去足夠可行的方案。
在準(zhǔn)備專(zhuān)利申請(qǐng)中，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是，所述裝置的采用可能會(huì)把原先的方法和裝置改變成實(shí)際上不同的清潔和分級(jí)方法和裝置，從而要求實(shí)際上不同的專(zhuān)利權(quán)利要求來(lái)保護(hù)該發(fā)明。
第二臺(tái)樣機(jī)的開(kāi)發(fā)工作也包括授權(quán)采用丹麥制造商的一些已測(cè)試的方案，特別是用垂直料斗提供的氣鎖輪進(jìn)行顆粒的進(jìn)料，通過(guò)料斗頂部入口的散布裝置沿室的整個(gè)長(zhǎng)度將料斗的顆粒材料的水平高度基本保持為不變；通過(guò)入口外殼將空氣加入室內(nèi)，這會(huì)造成空氣數(shù)次的偏移和沖擊，從而使進(jìn)入室內(nèi)的空氣的垂直速度在長(zhǎng)度上均勻。
當(dāng)然，只有當(dāng)穩(wěn)定化的和改進(jìn)的第二臺(tái)樣機(jī)證明為比市場(chǎng)上可獲得的其它清潔和分級(jí)方法和裝置更好，這樣的開(kāi)發(fā)努力和花費(fèi)才合理。發(fā)明人認(rèn)為他的方法和裝置的優(yōu)點(diǎn)實(shí)際上在于兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的比率(1)開(kāi)發(fā)制造的成本與分級(jí)機(jī)工作能力的比，(2)維護(hù)成本(在折舊期累積的)與分級(jí)機(jī)工作能力的比。下面列舉了一些在商業(yè)用途中所期望具有的特征(1)象有外蓋的重力分離機(jī)一樣工作。
去除灰塵和輕的/易飛起的材料的性能好于有外蓋的重力分離機(jī)。
分級(jí)精度相似于或差于重力分離機(jī)，但對(duì)僅僅或主要希望將石頭和特別大或特別小的顆粒從中等大小的物質(zhì)中分離出來(lái)的用戶(hù)或許是足夠的。
(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且制造成本低。
(3)維護(hù)成本低，特別是沒(méi)有偏心輪而造成磨損/破裂。
(4)比重力分離機(jī)更小的空氣容量，更低的袋式過(guò)濾器的花費(fèi)。
(5)無(wú)須重力分離機(jī)的篩網(wǎng)并能通過(guò)調(diào)節(jié)向上氣流的容量靈活用于不同類(lèi)型的顆粒(種子)。
(6)高效去除灰塵和輕的/易飛起的廢物，在廢物中不會(huì)浪費(fèi)顆粒(種子)。
(7)在低度真空下去除灰塵和輕的廢物，沒(méi)有灰塵泄漏。
(8)可以將旋風(fēng)器和空氣再循環(huán)裝置結(jié)合到該裝置中。
(9)所需電源(標(biāo)準(zhǔn)裝置)大約15馬力(包括空氣再循環(huán)裝置)。
(10)有限的安裝所需空間。
(11)安裝簡(jiǎn)單。
(12)在一個(gè)20英尺集裝箱中就能全部裝運(yùn)。
根據(jù)本發(fā)明的一種形式，提供了一種清潔和分級(jí)具有不同重量的固體顆粒的裝置。該裝置包括(1)垂直的室，其具有側(cè)壁，并且橫截面面積在向上方向上不斷增加；(2)將不同重量的顆粒輸入該室的裝置；(3)在該室內(nèi)產(chǎn)生垂直向上的懸浮氣流的裝置，該氣流的速度基本上隨著高度的變化而連續(xù)變化，從而在不同的高度上通過(guò)顆粒的重量分級(jí)顆粒，其中較輕的顆粒與較重的顆粒相比懸浮在較高的高度上；(4)頂部，其具有出口裝置，并連接到該垂直室的頂部以收集并排出比懸浮在該垂直室的頂部的顆粒更輕且更易飛起的顆粒；(5)在該室內(nèi)垂直隔開(kāi)的至少一個(gè)或多個(gè)通道，其中，將相似重量范圍內(nèi)的顆粒懸浮，并將其朝沿該室的一個(gè)側(cè)壁垂直設(shè)置的通道-出口裝置水平輸送，通過(guò)吸出懸浮的已分級(jí)顆粒來(lái)排出顆粒；(6)在該室內(nèi)垂直隔開(kāi)并相鄰于通道的至少一個(gè)或多個(gè)肋區(qū)，其中，至少一個(gè)或多個(gè)偏離肋條將每個(gè)這樣的肋區(qū)分成多個(gè)通路并偏移向上的氣流，從而在整個(gè)相鄰的通道內(nèi)使垂直速度在水平方向上均勻，其中，每個(gè)通路中的氣流速度具有基本上非垂直方向的分量，這樣對(duì)顆粒重力下落的空氣阻力是不夠的，其中，通過(guò)肋區(qū)下落的顆粒被水平地送往抽氣裝置，該抽氣裝置沿著與設(shè)置有通道-出口裝置的該室側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁垂直地布置在肋區(qū)的一端，從而在整個(gè)室內(nèi)在長(zhǎng)度方向上更均勻地水平散布顆粒，在一定的高度上，長(zhǎng)度是設(shè)置有抽氣裝置的側(cè)壁和相對(duì)的設(shè)置有通道-出口裝置的側(cè)壁之間的距離，而寬度是其它兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間的距離；(7)在寬度方向上水平散布顆粒的裝置；(8)產(chǎn)生水平的輸送氣流，將通道內(nèi)懸浮的顆粒朝室的一個(gè)側(cè)壁上的各通道-出口裝置引導(dǎo)的裝置；(9)產(chǎn)生相反方向的水平輸送氣流，將穿過(guò)肋區(qū)下落的顆粒導(dǎo)向與設(shè)置有通道-出口裝置的室的側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁上的各抽氣裝置的裝置；(10)通過(guò)操作者或進(jìn)程控制裝置來(lái)觀(guān)察氣流、顆粒流和總體進(jìn)程的裝置；通過(guò)操作者或進(jìn)程控制裝置來(lái)調(diào)節(jié)所述流或總體進(jìn)程的裝置；和(11)驅(qū)動(dòng)該裝置的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了清潔和分級(jí)具有不同重量的顆粒的(一種裝置的)方法。該方法包括(1)將不同重量的顆粒輸送到垂直的室內(nèi)，所述的室具有側(cè)壁并且橫截面面積向上不斷增加；(2)在該室內(nèi)產(chǎn)生垂直向上的氣流，該氣流的速度基本上隨著高度的變化而連續(xù)變化，從而在各個(gè)不同的垂直高度上懸浮不同重量的顆粒，其中較輕的顆粒與較重的顆粒相比懸浮在較高的高度上，所述的室具有設(shè)置有出口裝置的頂部，該出口裝置連接到該垂直室的頂部以收集并排出比懸浮在該垂直室頂部的顆粒更輕且更易飛起的顆粒；(3)在該室內(nèi)垂直隔開(kāi)的至少一個(gè)或多個(gè)通道內(nèi)產(chǎn)生水平輸送氣流，其中，將相似重量范圍內(nèi)的顆粒懸浮，然后將這些懸浮的已分級(jí)顆粒朝沿該室的一個(gè)側(cè)壁垂直設(shè)置的通道-出口裝置水平輸送，并在該處通過(guò)吸氣排出顆粒；(4)在該室內(nèi)垂直隔開(kāi)并相鄰于通道的至少一個(gè)或多個(gè)肋區(qū)內(nèi)產(chǎn)生反向的水平輸送氣流，將通過(guò)肋區(qū)下落的顆粒水平地向抽氣裝置輸送，該抽氣裝置沿與通道-出口裝置所在的室側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁垂直地布置在肋區(qū)的一端，從而在整個(gè)室內(nèi)長(zhǎng)度方向上更均勻地水平散布顆粒，其中，至少一個(gè)或多個(gè)偏離肋條將每個(gè)這樣的肋區(qū)分成多個(gè)通路并偏移向上的氣流，從而使垂直速度在全部的相鄰?fù)ǖ纼?nèi)在水平方向上均勻，其中，在每個(gè)通路中的氣流速度具有基本上非垂直方向的分量，這樣對(duì)于顆粒重力下落的空氣阻力是不足夠的，其中，在特定的高度上，長(zhǎng)度是設(shè)置有抽氣裝置的側(cè)壁和相對(duì)的設(shè)置有通道-出口裝置的側(cè)壁之間的距離，而寬度是其它兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間的距離；(5)在寬度方向上水平散布顆粒；(6)具有用于操作者或進(jìn)程控制裝置觀(guān)察氣流、顆粒流和總體進(jìn)程的裝置；(7)具有用于操作者或進(jìn)程控制裝置調(diào)節(jié)這些流或總體進(jìn)程的裝置；和(8)具有用來(lái)驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置。
下面參照附圖，結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，這樣可以更全面地理解本發(fā)明。
具體地參照所附詳圖，需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明的細(xì)節(jié)是以舉例的方式示出的，并且只用于闡釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，而且提出這些細(xì)節(jié)是為了提供理解本發(fā)明原理和概念的最有用和最容易的說(shuō)明?；谶@一點(diǎn)，本發(fā)明只提供了理解本發(fā)明所必要的附圖，而沒(méi)有提供結(jié)構(gòu)詳圖，結(jié)合本發(fā)明的描述和附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能很清楚如何在實(shí)踐中實(shí)施本發(fā)明。


圖1-C是根據(jù)本發(fā)明的清潔機(jī)和分級(jí)機(jī)的俯視圖。
圖2-A是圖1中裝置第一級(jí)的側(cè)視圖，局部為剖視圖，顯示了通道和肋區(qū)。
圖2-B是圖2-A的詳圖。
圖3是第一級(jí)右側(cè)壁的內(nèi)表面的側(cè)視圖，其上垂直設(shè)置了出口收集器。
圖4是第一級(jí)左側(cè)壁的內(nèi)表面的側(cè)視圖，其上設(shè)置了抽氣口。
圖5是沿第一級(jí)的左壁垂直設(shè)置的抽氣口的主視剖視圖。
圖6是圖4的俯視圖。
圖7是圖1-A裝置第二級(jí)的主視圖。
圖8-A是圖1-A裝置第二級(jí)的的側(cè)視剖視圖。
圖8-B是圖8-A的詳圖，顯示了第二級(jí)的底部空間。
圖9是圖1裝置第二級(jí)的后視圖，顯示了入口小門(mén)。
圖10為滑動(dòng)的垂直分離隔板的單獨(dú)的主視圖。
圖11是發(fā)射管的剖視圖，其將第一級(jí)連接到第二級(jí)上，用于將顆粒彈道發(fā)射到第二級(jí)里。
圖12-A是圖11的兩個(gè)發(fā)射管出口的側(cè)視剖視圖，其具有進(jìn)入第二級(jí)的出口開(kāi)口。
圖12-B是發(fā)射管出口的主視剖視圖，顯示了鉸接門(mén)。
圖13是旋風(fēng)器、風(fēng)扇的吸氣管道和風(fēng)扇的側(cè)視圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳述盡管可以用種子或谷粒作為顆粒來(lái)描述優(yōu)選實(shí)施例，但該顆?？梢允侨魏晤w粒，它在流化床里的浮動(dòng)能力由三個(gè)獨(dú)立變量確定它的重量、形狀和比重(也可以是體積)，對(duì)于在裝置中清潔和分級(jí)的任何具體類(lèi)型的顆粒來(lái)說(shuō)假定其形狀和比重是基本不變的。
如圖1-A所示，局部為剖視圖的主視圖所示，分級(jí)機(jī)和清潔機(jī)包括具有垂直的平行側(cè)壁12a和12b的第一垂直室10，和圖2-A所示的一般分別向上分開(kāi)的前側(cè)壁14a和后側(cè)壁14b。這四個(gè)側(cè)壁所限定的橫截面一般來(lái)說(shuō)在向上的方向上增加。室的頂部15的橫截面大約是室的底部13的十倍。這種十比一的比率可以包容很大范圍的顆粒尺寸。當(dāng)然，可以加大或減小該比率來(lái)增加或減少在裝置中處理的顆粒重量的范圍。
如圖2-A所示，在室的頂部是將顆粒材料加入到室10中的的入口裝置。這個(gè)裝置包括水平的氣鎖輪20，其用于均勻地沿室的幾乎整個(gè)頂部的長(zhǎng)度加入顆粒。該輪是由位于頂部并沿該輪的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度與該輪相鄰的垂直料斗16提供的。該料斗由料桶升降機(jī)19通過(guò)預(yù)清潔篩網(wǎng)17和裝置16-1(見(jiàn)圖1-A)加料，在料斗內(nèi)水平散布下落的顆粒。通過(guò)料斗側(cè)壁上的窗口16-2可以觀(guān)察料斗內(nèi)的顆粒材料的高度。
布置在室頂部15上的是頂部會(huì)聚部分，它包括四個(gè)子部分24a、24b、24c和24d。用左連接器26連接最左邊的兩個(gè)子部分24a和24b，用右連接器28連接最右邊的兩個(gè)子部分24c和24d。左邊的兩個(gè)子部分和連接器與右邊的兩個(gè)子部分和連接器是對(duì)稱(chēng)的。還有一個(gè)Y型聯(lián)接器30連接左連接器26和右連接器28，并與出口管道32相通。出口管道32連接在廢物旋風(fēng)器33上；旋風(fēng)器出口經(jīng)過(guò)風(fēng)扇34、風(fēng)門(mén)35(見(jiàn)圖1B)和室入口外殼37連接到室的底部13，從而將旋風(fēng)器中大部分凈化的空氣再循環(huán)到室中。通過(guò)進(jìn)氣閥36a允許新鮮空氣進(jìn)入回路，剩余的空氣經(jīng)過(guò)排氣閥36b(見(jiàn)圖1B)排出。當(dāng)風(fēng)門(mén)35至少部分開(kāi)放時(shí)，吸氣風(fēng)扇34在室內(nèi)產(chǎn)生向上的氣流，根據(jù)重量將顆粒材料懸浮在不同高度上。這是因?yàn)槭?0具有向上分開(kāi)的壁14a和14b，其形狀使得空氣流速在室的底部比在頂部更高。
如圖1-A所示，提供了產(chǎn)生水平傳送氣流的裝置，該氣流將在水平通道41內(nèi)漂浮的已分級(jí)顆粒推向室10的右側(cè)壁12b。有多個(gè)(在本例中是六個(gè))通道-出口(或收集器)40垂直設(shè)置在圖1中的右側(cè)壁12b上，其分別接收和收集不同高度通道中的顆粒材料。還提供了調(diào)節(jié)水平傳送氣流的裝置。
如圖2-A和2-B所示，第一室10具有多個(gè)垂直設(shè)置在相鄰的通道之間的肋區(qū)44，其通過(guò)平行的“之”字形細(xì)肋板43將室水平地分隔為單獨(dú)的、平等的空氣通路?！爸弊中卫甙?3使向上的氣流偏移到肋區(qū)，該之字形肋板相互之間的間距大約為一英寸，從而使室內(nèi)沒(méi)有懸浮的相對(duì)較重的顆粒通過(guò)肋區(qū)落下。頂部的肋區(qū)44a包括八個(gè)單獨(dú)的通路，每個(gè)肋區(qū)的通路數(shù)量一般隨著肋區(qū)沿室垂直向下而減少，底部的肋區(qū)只有兩個(gè)單獨(dú)的通路。對(duì)于每個(gè)肋區(qū)，其頂部的橫截面面積與其底部的橫截面面積大致相同。肋區(qū)的通路偏離了垂直方向，并且提供了具有實(shí)際上為非垂直方向部分的氣流通路。連續(xù)偏離的設(shè)置和向上流入肋區(qū)的空氣的沖擊提高了室10內(nèi)，特別是在相鄰的通道內(nèi)垂直氣流的水平均勻性。換句話(huà)說(shuō)，肋區(qū)使相鄰的通道能夠進(jìn)行更細(xì)的分級(jí)。
肋條也偏移了反作用于顆粒垂直重力的空氣阻力的垂直方向的力。在平行的肋條內(nèi)的偏移的(非垂直的)空氣阻力具有較小的垂直分量來(lái)支承顆粒的重力。
因此，由于重力，不能在肋條的頂部保持漂浮的顆粒將穿過(guò)肋條落下。因?yàn)橐坏╊w粒進(jìn)入肋區(qū)的頂部，顆粒就開(kāi)始連續(xù)地下落和反彈，直到顆粒到達(dá)那個(gè)肋區(qū)的底部，該底部位于該肋區(qū)下面的相鄰?fù)ǖ?1無(wú)肋條的向上分開(kāi)部分的頂部，所以沒(méi)有顆粒會(huì)在肋條內(nèi)漂浮(或懸浮)。這時(shí)，顆?；蛘邞腋≡谀莻€(gè)通道里或者繼續(xù)下落，直到到達(dá)一個(gè)通道，其重量不再能克服向上氣流的阻力。
圖1-A的裝置，特別是第一室，還包括在肋區(qū)內(nèi)產(chǎn)生反向的水平氣流的裝置，從而將顆粒水平地向整個(gè)室的左側(cè)壁12a，包括它的下部區(qū)域散布。這種向左散布的目的是補(bǔ)償由于將懸浮的已分級(jí)的顆粒向右朝相對(duì)的側(cè)壁12b傳輸而產(chǎn)生的顆粒向右的集中。如圖4、圖5和圖6所示，室具有抽氣管60a，它通過(guò)多個(gè)開(kāi)口50a抽氣，開(kāi)口50a沿室10的側(cè)壁12a垂直地布置在肋區(qū)的左端，其高度與沿室的相對(duì)的側(cè)壁12b在通道的右端垂直設(shè)置的通道-出口(或收集器)40的高度不同。
因此。在室內(nèi)有兩個(gè)相反的水平氣流一個(gè)是通道內(nèi)的氣流，它將懸浮的已分級(jí)的顆粒向右朝出口收集器40輸送；另一個(gè)是肋區(qū)內(nèi)的氣流，它將下落反彈穿過(guò)肋區(qū)的顆粒在相反的向左的方向上朝抽氣裝置的開(kāi)口50a輸送，從而在整個(gè)室內(nèi)更均勻地水平散布顆粒。
在整個(gè)室內(nèi)均勻分布顆粒是其內(nèi)的氣流穩(wěn)定性的重要條件。因?yàn)轭w粒穿過(guò)肋條下落，也因?yàn)槭易髠?cè)的反向向上傾斜(見(jiàn)圖5)，致使很難在開(kāi)口50a提取顆粒?？諝夂蛻腋〉囊逊旨?jí)顆粒從右側(cè)通過(guò)六個(gè)收集器40和六個(gè)發(fā)射管40a(見(jiàn)圖1-A)抽出，進(jìn)入第二彈道室，其中，空氣進(jìn)一步在由傾斜的內(nèi)壁77分隔出的6個(gè)平行的通道75內(nèi)向右朝抽氣開(kāi)口50b和抽氣管60b流動(dòng)。
抽氣管60a和60b都連接到了風(fēng)扇的吸氣管道34s(見(jiàn)圖1-A)上，在這些抽氣管中的抽氣速度是由位于抽氣管和吸氣管道34s的連接處的風(fēng)門(mén)61a和61b來(lái)調(diào)節(jié)的。
室左側(cè)的抽氣速度必須足夠高以保證在整個(gè)室內(nèi)顆粒的均勻分布或散布。室內(nèi)提高的氣流穩(wěn)定性將導(dǎo)致分級(jí)機(jī)更好的分級(jí)精度和更高的容量。不管肋區(qū)產(chǎn)生的(波動(dòng))緩沖的效果如何，室右側(cè)的抽氣速度，特別是其與室左側(cè)的抽氣速度的比率，必須不能超過(guò)會(huì)影響室內(nèi)氣流穩(wěn)定性的臨界值。通過(guò)調(diào)節(jié)各抽氣開(kāi)口50a和50b中的旋轉(zhuǎn)擋板51a和51b的角度位置，可以調(diào)節(jié)通道中各個(gè)氣流的速度。
通道10還包括抽氣裝置(未示)，其沿前壁14a和后壁14b的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度設(shè)置在氣鎖進(jìn)料輪20之下并與之相鄰，從而在室的寬度內(nèi)水平散布顆粒，其中在特定高度的寬度是所述向上分開(kāi)的壁14a和14b之間的距離。
必須根據(jù)正在室內(nèi)處理的顆粒的具體類(lèi)型來(lái)調(diào)整室內(nèi)向上氣流的速度，這樣的調(diào)整通過(guò)風(fēng)門(mén)35來(lái)進(jìn)行。例如，處理花生所需的空氣速度將大于芝麻籽所需的速度。
圖1-A中的室10具有在其前側(cè)壁14a上的窗口91和其側(cè)壁12a上上的窗口92a，通過(guò)它們操作者能夠觀(guān)察不同的氣流、空氣內(nèi)的顆粒流和總體的分級(jí)進(jìn)程，并調(diào)整這些流以獲得室內(nèi)的最佳分級(jí)效果。
比懸浮在室的最上面通道的顆粒輕的顆粒通過(guò)頂部的會(huì)聚部分24和出口管道32排出并向廢物旋風(fēng)器33輸送，在廢物旋風(fēng)器中，顆粒從氣流中分離出來(lái)并在旋風(fēng)器底部通過(guò)氣鎖輪23(圖13)排出，從而將大部分凈化的空氣再循環(huán)到室中。
圖1-A中垂直的室10還包括具有出口裝置并連接到室的底部的底部11(見(jiàn)圖2-A)，其收集不能在垂直的氣流中懸浮的相對(duì)很重的顆粒。本優(yōu)選實(shí)施例的出口裝置包括大致沿室的整個(gè)長(zhǎng)度的水平的氣鎖輪21。
第二室70通過(guò)彈道發(fā)射第一室10輸出的顆粒從而進(jìn)行分級(jí)。
這個(gè)第二室70通過(guò)通道-出口或收集器40和彈道發(fā)射管40a連接到第一室10上。彈道發(fā)射管更詳細(xì)的視圖在圖11中顯示。在此，可以通過(guò)螺桿機(jī)構(gòu)72調(diào)節(jié)發(fā)射管部分的橫截面，螺桿機(jī)構(gòu)鉸接了盤(pán)74以減少門(mén)76(見(jiàn)圖8-A和圖12-A)的末端開(kāi)口。末端開(kāi)口越小，顆粒彈道發(fā)射到第二室的速度越快。如圖12A和圖12B所示，發(fā)射管在其出口裝配了鉸接擋板78。能夠調(diào)節(jié)該擋板的位置通過(guò)向下偏移顆粒流，從而允許最大程度地水平發(fā)射顆?；?qū)ζ溥M(jìn)行限制。這種擋板對(duì)從第一室分別輸出最輕和最重顆粒的最上面和最下面的發(fā)射管出口特別有用。
圖8-A和圖8-B顯示了本裝置第二室或第二級(jí)的側(cè)視剖視圖。這些視圖顯示了室的門(mén)76，門(mén)的數(shù)量為六個(gè)，沿室的左側(cè)壁垂直設(shè)置，顆粒通過(guò)門(mén)進(jìn)入室。
在圖10的結(jié)構(gòu)中單獨(dú)顯示的分離板或隔板80為顆粒離開(kāi)六個(gè)發(fā)射管中的每一個(gè)發(fā)射管提供了各自的垂直引壁。在圖1-A中顯示的分離板或隔板80處于位置I，從門(mén)中彈道發(fā)射出的所有顆粒實(shí)際上都會(huì)水平發(fā)射到隔板的右側(cè)。分離板能夠側(cè)向滑動(dòng)到其它位置，根據(jù)發(fā)射的程度和鉸接擋板78的調(diào)節(jié)情況，它提供了壁將被發(fā)射的顆粒分為落到分離板左側(cè)的2級(jí)或B級(jí)組和發(fā)射到分離板以外的1級(jí)或A級(jí)組。帶手柄84的導(dǎo)軌82連接到分離板80，能夠從室外將分離板手動(dòng)移動(dòng)到多個(gè)不同位置，包括凹口86與銷(xiāo)88(見(jiàn)圖1-A)對(duì)齊的一些位置。
通過(guò)從前側(cè)壁74a的窗口90(見(jiàn)圖8-A)和側(cè)壁72b的窗口92b(見(jiàn)圖7)觀(guān)察，人能夠觀(guān)察到分級(jí)的進(jìn)程并能夠進(jìn)行調(diào)整，包括調(diào)整在門(mén)76處的發(fā)射管40a的橫截面面積，鉸接擋板78的角度，風(fēng)門(mén)61b的開(kāi)口或移動(dòng)分離板或隔板80。圖9顯示了入口小門(mén)93的后視圖，用于放入或取出放置在彈道通道內(nèi)的取樣盒，以觀(guān)察其輸出。
圖8-A中傾斜的內(nèi)壁或板77在彈道室70內(nèi)垂直地相隔開(kāi)并位于相鄰于門(mén)或發(fā)射管出口76的位置上，將該室分為多個(gè)(在本例中是六個(gè))彈道通道75。該板大致沿該室的整個(gè)長(zhǎng)度伸展并具有足夠的傾斜斜度使下落的顆粒落入該室的底部79，其中用水平的底部滾輪22(見(jiàn)圖8-B)收集并移走已分為兩級(jí)的顆粒。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是，本發(fā)明不只限于前述的優(yōu)選實(shí)施例，在不偏離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，還可以以其它的具體形式進(jìn)行實(shí)施。因此，所述實(shí)施例被認(rèn)為是闡釋性的而不是限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是前述的描述限定，在所附權(quán)利要求等同物的內(nèi)容和范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的所有改變都被認(rèn)為包括在本發(fā)明中。
按照條約第19條的修改20.一種用于清潔和分級(jí)具有不同重量的固體顆粒的裝置，該裝置包括a)具有側(cè)壁并且橫截面面積在向上方向上不斷增加的垂直的室；b)將不同重量的顆粒輸入所述室的裝置；c)在所述室內(nèi)產(chǎn)生垂直向上的懸浮氣流的裝置，所述氣流的速度以大致連續(xù)的方式隨高度的變化而變化，從而在室內(nèi)不同的高度上將不同重量和易飛起性的顆粒分級(jí)，其中較輕的和更易飛起的顆粒與較重的和不易飛起的顆粒相比懸浮在較高的高度上；d)具有出口裝置的頂部，其連接到所述垂直室的頂上以收集并排出比懸浮在所述垂直室的頂上的顆粒更輕且更易飛起的顆粒；e)在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)的至少一個(gè)或多個(gè)通道，其中，將相似重量和易飛起性范圍內(nèi)的顆粒懸浮并將其朝沿所述室的一個(gè)側(cè)壁垂直設(shè)置的通道-出口裝置水平輸送，通過(guò)吸出懸浮的已分級(jí)顆粒來(lái)排出顆粒；f)在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)并相鄰于所述通道的至少一個(gè)或多個(gè)肋區(qū)，其中，至少一個(gè)或多個(gè)偏離肋條將每個(gè)這樣的肋區(qū)分成多個(gè)通路并偏移向上的氣流，從而在整個(gè)相鄰的通道內(nèi)使垂直速度在水平方向上均勻，其中，每個(gè)通路中的氣流速度具有非垂直方向的分量，這樣對(duì)顆粒的重力下落空氣阻力是不足夠的，其中，將穿過(guò)肋區(qū)下落的顆粒朝沿著與通道-出口裝置所在的該室側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁垂直設(shè)置在肋區(qū)一端的抽氣裝置水平輸送，從而在整個(gè)室內(nèi)長(zhǎng)度方向上更均勻地水平散布顆粒，在特定的高度上，長(zhǎng)度是設(shè)置有抽氣裝置的側(cè)壁和相對(duì)的設(shè)置有通道-出口裝置的側(cè)壁之間的距離，而寬度是其它兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間的距離；g)在寬度方向上水平散布顆粒的裝置；其中，在對(duì)空氣穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)該裝置并非必要的特定情況下可以將其省略；h)產(chǎn)生水平的輸送氣流，將通道內(nèi)懸浮的顆粒朝室的一個(gè)側(cè)壁上的各通道-出口裝置引導(dǎo)的裝置；
i)產(chǎn)生相反方向的水平輸送氣流，將穿過(guò)肋區(qū)下落的顆粒朝與設(shè)置有通道-出口裝置的室的側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁上的各抽氣裝置引導(dǎo)的裝置；其中，在對(duì)空氣穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)該裝置并非必要的特定情況下可以將其省略；j)用于從由至少一個(gè)操作者和至少一個(gè)進(jìn)程控制裝置組成的組中選出的任何人/裝置來(lái)觀(guān)察氣流、顆粒流和總體進(jìn)程的裝置；k)用于從由至少一個(gè)操作者和至少一個(gè)進(jìn)程控制裝置組成的組中選出的任何人/裝置來(lái)調(diào)節(jié)所述流或總體進(jìn)程的裝置；和l)驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，還具有實(shí)施例的技術(shù)特征，其中，設(shè)置有所述通道-出口裝置的側(cè)壁和設(shè)置有所述抽氣裝置的相對(duì)的側(cè)壁是平行的，而另兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁在向上的方向上相互分開(kāi)；其中，所述頂部具有會(huì)聚的側(cè)壁，因此具有在向上的方向上逐漸減小的橫截面面積，并具有四個(gè)子部分，所述子部分向上會(huì)聚并在它們各自的上部連接；其中，所述肋區(qū)頂部的橫截面面積與其底部的橫截面面積基本相等；其中所述多個(gè)偏離肋條包括間距大約為一英寸的平行的細(xì)“之”字形肋條，從而使不能懸浮的相對(duì)重的顆粒穿過(guò)肋區(qū)下落；其中，所述多個(gè)通道-出口裝置包括向下傾斜以便于排出已分級(jí)顆粒的出口收集器；其中，所述多個(gè)抽氣裝置包括設(shè)置有可調(diào)閥并具有向上傾角的抽氣口，使得更難吸出穿過(guò)肋區(qū)下落的顆粒；其中，將不同重量的顆粒材料加入到所述室中的裝置是水平的氣鎖輪，其用于均勻地沿所述室的幾乎整個(gè)頂部的長(zhǎng)度加入顆粒，所述輪是由位于頂部并沿所述輪的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度與該輪相鄰的垂直料斗供料的，所述料斗由升降機(jī)通過(guò)預(yù)清潔篩網(wǎng)和一個(gè)在所述料斗內(nèi)水平散布顆粒的裝置加料；其中，在所述室內(nèi)在室的寬度方向上水平散布顆粒的裝置是在所述室的至少一個(gè)側(cè)壁上設(shè)置在長(zhǎng)度方向上、低于所述氣鎖輪并與之相鄰的裝置；其中，有設(shè)置了各自的出口-收集器的六個(gè)通道和設(shè)置了各自的抽氣口的五個(gè)肋區(qū)；其中，用于操作者觀(guān)察所述流和所述總體進(jìn)程的裝置是所述室側(cè)壁上的窗口；其中，用于調(diào)節(jié)所述流的裝置是可調(diào)閥；其中，驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置是電動(dòng)機(jī)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，還包括具有出口裝置的底部，其連接到所述垂直室的底以收集并排出不能在所述垂直室內(nèi)懸浮的相對(duì)重的顆粒。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，排出在所述底收集到的顆粒的裝置包括沿所述室的整個(gè)長(zhǎng)度的水平氣鎖輪。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，還包括至少一個(gè)或者多個(gè)處理從所述室排出的空氣的裝置和至少一個(gè)或者多個(gè)將所述處理裝置連接到所述的本發(fā)明裝置的裝置；其中所述處理裝置包括從氣流中分離顆粒的任何裝置，例如旋風(fēng)器和其它分離器。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，還包括再循環(huán)從所述室中排出的空氣的裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，還包括從由使所述室內(nèi)的氣流穩(wěn)定的裝置、使所述室的垂直向上的氣流速度在水平上均勻的裝置和能同時(shí)實(shí)現(xiàn)前兩個(gè)目的裝置組成的組中選出的任意裝置。
27.一種清潔和分級(jí)具有不同重量的固體顆粒的方法，該方法包括a)將不同重量的顆粒輸送到垂直的室內(nèi)，其中，所述的室具有側(cè)壁并且橫截面面積在向上的方向上不斷增加；b)在所述室內(nèi)產(chǎn)生垂直向上的氣流，該氣流的速度以基本連續(xù)的方式隨高度的變化而變化，從而在各自不同的垂直高度上懸浮不同重量和易逝性的顆粒；其中，較輕的和更易飛起的顆粒與較重的和不易飛起的顆粒相比懸浮在較高的高度上；其中，所述的室具有設(shè)置有出口裝置的頂部，所述頂部連接到所述垂直室的頂上以收集并排出比懸浮在該垂直室頂上的顆粒更輕且更易飛起的顆粒；c)在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)的至少一個(gè)或多個(gè)通道內(nèi)產(chǎn)生水平輸送氣流，其中，將相似重量和易逝性范圍內(nèi)的顆粒懸浮，然后將這些懸浮的已分級(jí)顆粒朝沿所述室的一個(gè)側(cè)壁垂直設(shè)置的通道-出口裝置水平輸送，并在該處吸出顆粒；d)在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)并相鄰于所述通道的至少一個(gè)或多個(gè)肋區(qū)內(nèi)產(chǎn)生反向的水平輸送氣流，將穿過(guò)肋區(qū)下落的顆粒朝沿著與通道-出口裝置所在的所述室側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁垂直設(shè)置在肋區(qū)一端的抽氣裝置水平輸送，從而在整個(gè)所述室的長(zhǎng)度方向上更均勻地水平散布顆粒；其中，至少一個(gè)或多個(gè)偏離肋條將每個(gè)這樣的肋區(qū)分成多個(gè)通路并偏移向上的氣流，從而在整個(gè)相鄰的通道內(nèi)使垂直速度在水平方向上均勻；其中，每個(gè)通路中的氣流速度具有非垂直方向的分量，這樣對(duì)顆粒的重力下落空氣阻力是不足夠的；其中，在特定的高度上，長(zhǎng)度是設(shè)置有抽氣裝置的側(cè)壁和相對(duì)的設(shè)置有通道-出口裝置的側(cè)壁之間的距離，而寬度是其它兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間的距離；其中，在對(duì)空氣穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)所述反向水平輸送氣流并非必要的特定情況下可以將其省略；e)在寬度方向上水平散布顆粒，在對(duì)于空氣穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)這樣的散布并非必要的特定情況下，可以將其省略；f)具有從由至少一個(gè)操作者和至少一個(gè)進(jìn)程控制裝置組成的組中選出的任何人/裝置用來(lái)觀(guān)察氣流、顆粒流和總體進(jìn)程的裝置；g)具有從由至少一個(gè)操作者和至少一個(gè)進(jìn)程控制裝置組成的組中選出的任何人/裝置用來(lái)調(diào)節(jié)所述流或總體進(jìn)程的裝置；和h)具有用來(lái)驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括利用設(shè)置有出口裝置的底部收集和排出不能在所述垂直氣流中懸浮并朝所述室底下落的相對(duì)重的顆粒。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括使用一個(gè)或多個(gè)裝置來(lái)處理從所述室排出的空氣和使用一個(gè)或多個(gè)裝置來(lái)將這些處理空氣的裝置連接到權(quán)利要求20所述的裝置上；其中，所述處理包括從氣流中分離顆粒的任何方法，例如旋風(fēng)器的方法和其它分離器的方法。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括再循環(huán)從所述室排出的空氣。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括使用從由使所述室內(nèi)的氣流穩(wěn)定的裝置、使所述室的垂直向上的氣流速度在水平上均勻的裝置和能同時(shí)實(shí)現(xiàn)前兩個(gè)目的裝置組成的組中選出的任意裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，還包括顆粒彈道分離器，該彈道分離器包括a)具有頂、底和側(cè)壁的室；b)產(chǎn)生通過(guò)所述室的氣流的裝置；c)至少一個(gè)或者多個(gè)由所述氣流輸送的顆粒流加料的彈道入口；其中，所述入口設(shè)置有彈道裝置，用于在入口以一定的距離水平將顆粒發(fā)射到所述室內(nèi)并用于調(diào)節(jié)所述發(fā)射的范圍；其中，所述入口沿所述室的一個(gè)側(cè)壁垂直設(shè)置；d)位于距所述入口選定距離的位置，將所述室分為兩部分的垂直的分離隔板，其中，近于所述選定距離的發(fā)射顆粒落入所述室的一個(gè)部分，而遠(yuǎn)于所述選定距離的發(fā)射顆粒落入所述室的另一個(gè)部分，從而相應(yīng)于兩個(gè)部分將顆粒分為兩組；e)沿著與設(shè)置有彈道入口的所述室的側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁垂直設(shè)置的至少一個(gè)或者多個(gè)抽氣裝置；f)至少一個(gè)或者多個(gè)在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)，鄰近于所述彈道入口的傾斜內(nèi)壁，其將所述室分為多個(gè)彈道通道，沿所述室的大致整個(gè)長(zhǎng)度延伸，并具有足夠的傾斜斜度使下落的顆粒落入具有出口裝置的室的底部以排出顆粒；其中，所述室的長(zhǎng)度是設(shè)置有彈道入口的側(cè)壁和設(shè)置有抽氣裝置的相對(duì)的側(cè)壁之間的距離，而寬度是其它兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁的距離；g)用于從由至少一個(gè)操作者和至少一個(gè)進(jìn)程控制裝置組成的組中選出的任何人/裝置來(lái)觀(guān)察氣流、顆粒流和總體進(jìn)程的裝置；h)用于從由至少一個(gè)操作者和至少一個(gè)進(jìn)程控制裝置組成的組中選出的任何人/裝置來(lái)調(diào)節(jié)所述流或總體進(jìn)程的裝置；和i)驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，還包括實(shí)施例的技術(shù)特征，其中，所述多個(gè)彈道裝置包括六個(gè)管，所述管具有可調(diào)節(jié)的長(zhǎng)方形橫截面以調(diào)節(jié)發(fā)射的不同范圍，并在所述入口頂部上具有可調(diào)節(jié)的鉸接門(mén)，以從下列門(mén)的調(diào)節(jié)范圍組成的組中進(jìn)行選擇通過(guò)向下偏移顆粒流將所述發(fā)射范圍限定為小于所述垂直的分離隔板的所述距離，以及將門(mén)的調(diào)節(jié)范圍限定為允許所述發(fā)射超出該距離；其中，所述多個(gè)抽氣裝置包括六個(gè)設(shè)置有可調(diào)閥并具有向上傾角的抽氣口，以使更難于吸出在所述彈道通道中發(fā)射的顆粒；其中，排出在所述底收集到的顆粒的裝置包括沿所述室的大致整個(gè)長(zhǎng)度的水平的氣鎖輪；其中，用于操作者觀(guān)察所述流和所述總體進(jìn)程的裝置包括兩個(gè)側(cè)壁上的窗口和一個(gè)側(cè)壁上的門(mén)，以將放置在所述彈道通道內(nèi)的取樣盒放入和取出。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，還包括用于從由至少一個(gè)操作者和至少一個(gè)進(jìn)程控制裝置組成的組中選出的任意人/裝置沿所述彈道室水平調(diào)整所述垂直的分離隔板的位置的裝置。
35.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括分離顆粒的彈道方法，所述彈道方法包括a)產(chǎn)生通過(guò)具有頂、底和側(cè)壁的彈道室的氣流；b)通過(guò)接收至少一個(gè)或多個(gè)顆粒流中的每一個(gè)顆粒流而在所述室內(nèi)分離顆粒，所述顆粒流由氣流通過(guò)設(shè)置有彈道裝置的至少一個(gè)或多個(gè)入口中相應(yīng)的一個(gè)入口輸送，所述彈道裝置取決于水平發(fā)射的調(diào)節(jié)程度將所述顆粒水平發(fā)射到所述室的兩部分中的其中一個(gè)里，所述入口沿所述室的一個(gè)側(cè)壁垂直設(shè)置；其中，彈道室具有距所述入口選定距離設(shè)置的、將所述室分為兩部分的垂直的分離隔板；其中，近于所述選定距離的發(fā)射顆粒落入所述室的一個(gè)部分，而遠(yuǎn)于所述選定距離的發(fā)射顆粒落入所述室的另一個(gè)部分，從而相應(yīng)于兩個(gè)部分將顆粒分為兩組；其中，在與設(shè)置有彈道入口的所述室側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁上垂直設(shè)置的至少一個(gè)或者多個(gè)抽氣裝置處抽出空氣；其中，至少一個(gè)或者多個(gè)在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)、位于彈道入口相鄰處、沿所述室的大致整個(gè)長(zhǎng)度延伸并將所述室分為多個(gè)彈道通道的傾斜內(nèi)壁具有傾斜的斜面使下落的顆粒落入具有出口裝置的室的底部以排出顆粒；其中，所述室的長(zhǎng)度是設(shè)置有彈道入口的側(cè)壁和設(shè)置有抽氣裝置的相對(duì)的側(cè)壁之間的距離，而寬度是其它兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間的距離；c)通過(guò)出口裝置排出所述室的底部的顆粒；d)具有用于從由至少一個(gè)操作者和至少一個(gè)進(jìn)程控制裝置組成的組中選出的任何人/裝置來(lái)觀(guān)察氣流、顆粒流和總體進(jìn)程的裝置；e)具有用于從由至少一個(gè)操作者和至少一個(gè)進(jìn)程控制裝置組成的組中選出的任何人/裝置來(lái)調(diào)整所述流或總體進(jìn)程的裝置；和f)具有驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括具有用于從由至少一個(gè)操作者和至少一個(gè)進(jìn)程控制裝置組成的組中選出的任意人/裝置，沿所述彈道室水平調(diào)節(jié)所述垂直分離隔板的位置的裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于清潔和分級(jí)具有不同重量的固體顆粒的裝置，該裝置包括具有側(cè)壁并且橫截面面積在向上方向上不斷增加的垂直的室；將不同重量的顆粒輸入所述室的裝置；在所述室內(nèi)產(chǎn)生垂直向上的懸浮氣流的裝置，所述氣流的速度隨著高度的變化而基本上連續(xù)地變化，從而在不同的高度上通過(guò)顆粒的重量分級(jí)顆粒，其中較輕的顆粒與較重的顆粒相比懸浮在較高的高度上；具有出口裝置的頂部，其連接在所述垂直室的頂部，以收集并排出比懸浮在所述垂直室的頂部的顆粒更輕且更易飛起的顆粒；在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)的至少一個(gè)或多個(gè)通道，其中，將相似重量范圍內(nèi)的顆粒懸浮并朝沿所述室的一個(gè)側(cè)壁垂直設(shè)置的通道-出口裝置水平輸送，通過(guò)吸出懸浮的已分級(jí)顆粒來(lái)排出顆粒；在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)并相鄰于所述通道的至少一個(gè)或多個(gè)肋區(qū)，其中，至少一個(gè)或多個(gè)偏離肋條將每個(gè)這樣的肋區(qū)分成多個(gè)通路并偏移向上的氣流，從而在整個(gè)相鄰的通道內(nèi)使垂直速度在水平方向上均勻，每個(gè)通路中的氣流速度具有非垂直方向的分量，這樣對(duì)顆粒的重力下落空氣阻力是不足夠的，將穿過(guò)肋區(qū)下落的顆粒朝沿著與通道-出口裝置所在的該室側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁垂直設(shè)置在肋區(qū)一端的抽氣裝置水平輸送，從而在整個(gè)室內(nèi)長(zhǎng)度方向上更均勻地水平散布顆粒，在特定的高度上，長(zhǎng)度是設(shè)置有抽氣裝置的側(cè)壁和相對(duì)的設(shè)置有通道-出口裝置的側(cè)壁之間的距離，而寬度是其它兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間的距離，在對(duì)于空氣穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)所述反向水平輸送氣流并非必要的特定情況下可以將其省略；在寬度方向上水平散布顆粒的裝置，其中，在對(duì)空氣穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)所述裝置并非必要的特定情況下可以將其省略；產(chǎn)生水平輸送氣流，將通道內(nèi)懸浮的顆粒朝室的一個(gè)側(cè)壁上的各通道-出口裝置引導(dǎo)的裝置；產(chǎn)生相反方向的水平輸送氣流，將穿過(guò)肋區(qū)下落的顆粒朝與設(shè)置有通道-出口裝置的室的側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁上的各抽氣裝置引導(dǎo)的裝置；用于操作者或進(jìn)程控制裝置觀(guān)察氣流、顆粒流和總體進(jìn)程的裝置；用于操作者或進(jìn)程控制裝置來(lái)調(diào)節(jié)所述流或總體進(jìn)程的裝置；和驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還具有實(shí)施例的技術(shù)特征，其中，設(shè)置有所述通道-出口裝置的側(cè)壁和設(shè)置有所述抽氣裝置的相對(duì)的側(cè)壁是平行的，而另兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁在向上的方向上相互分開(kāi)；其中，所述頂部具有會(huì)聚的側(cè)壁，因此具有在向上方向上逐漸減少的橫截面面積，并具有四個(gè)子部分，所述子部分會(huì)聚并在它們各自的上部連接；其中，所述肋區(qū)頂部的橫截面面積與其底部的橫截面面積基本相等；其中，所述多個(gè)偏離肋條包括間距大約為一英寸的平行的細(xì)“之”字形肋條，從而使不能懸浮的相對(duì)重的顆粒穿過(guò)肋區(qū)下落；其中，所述多個(gè)通道-出口裝置包括向下傾斜以便于排出已分級(jí)顆粒的出口收集器；其中，所述多個(gè)抽氣裝置包括設(shè)置有可調(diào)閥并具有向上傾角的抽氣口，以使更難于吸出穿過(guò)肋區(qū)下落的顆粒；其中，將不同重量的顆粒材料加入到所述室中的裝置是水平的氣鎖輪，其用于沿所述室的整個(gè)頂部的長(zhǎng)度均勻地加入顆粒，所述輪由位于頂部并沿所述輪的整個(gè)長(zhǎng)度與該輪相鄰的垂直料斗供料，所述料斗由升降機(jī)通過(guò)預(yù)清潔篩網(wǎng)和一個(gè)在所述料斗內(nèi)水平散布下落顆粒的裝置加料；其中，在所述室內(nèi)在室的寬度方向上水平散布顆粒的裝置是在所述室的至少一個(gè)側(cè)壁上設(shè)置在長(zhǎng)度方向上、低于所述氣鎖輪并與之相鄰的裝置；其中，有具有各自出口-收集器的六個(gè)通道和具有各自抽氣口的五個(gè)肋區(qū)；其中，操作者用于觀(guān)察所述流和所述總體進(jìn)程的裝置是所述室側(cè)壁上的窗口；其中，用于調(diào)節(jié)所述流的裝置是可調(diào)閥；其中，驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置是電動(dòng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括具有出口裝置的底部，其連接到所述垂直室的底以收集并排出不能在所述垂直室內(nèi)懸浮的相對(duì)重的顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，排出在所述底部收集到的顆粒的裝置包括沿所述室的整個(gè)長(zhǎng)度的水平氣鎖輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括至少一個(gè)或者多個(gè)處理從所述室排出的空氣的裝置和至少一個(gè)或者多個(gè)將這些處理裝置連接到所述的本發(fā)明裝置的裝置；其中所述處理裝置還包括從氣流中分離顆粒的裝置，特別是旋風(fēng)器和根據(jù)權(quán)利要求15、16和17的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括再循環(huán)從所述室中排出的空氣的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括使所述室內(nèi)的氣流穩(wěn)定或者使所述垂直氣流的速度在水平上均勻或者能同時(shí)執(zhí)行上述兩項(xiàng)功能的其它裝置；所述其它裝置包括室的入口外殼，其中，連續(xù)偏移所述氣流以在所述室的入口使向上的氣流均勻。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6和7的任意組合形成的裝置，其中這種組合可以包括或者排除這些權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)。
9.一種清潔和分級(jí)具有不同重量固體顆粒的裝置的方法，該方法包括將不同重量的顆粒輸送到垂直的室內(nèi)，其中，所述的室具有側(cè)壁并且橫截面面積在向上的方向上增加；在所述室內(nèi)產(chǎn)生垂直向上的氣流，該氣流的速度隨著高度的變化而基本上連續(xù)變化，從而在各自不同的垂直高度上懸浮不同重量的顆粒；其中，較輕的顆粒與較重的顆粒相比懸浮在較高的高度上；其中，所述的室具有設(shè)置有出口裝置的頂部，所述頂部連接到所述垂直室的頂上以收集并排出比懸浮在該垂直室頂上的顆粒更輕且更易飛起的顆粒；在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)的至少一個(gè)或多個(gè)通道內(nèi)產(chǎn)生水平輸送氣流，其中，將相似重量范圍內(nèi)的顆粒懸浮，然后將這些懸浮的已分級(jí)顆粒朝沿所述室的一個(gè)側(cè)壁垂直設(shè)置的通道-出口裝置水平輸送，并在該處吸出顆粒；在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)并相鄰于所述通道的至少一個(gè)或多個(gè)肋區(qū)內(nèi)產(chǎn)生反向的水平輸送氣流，將穿過(guò)肋區(qū)下落的顆粒朝沿著與所述通道-出口裝置所在的所述室側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁垂直設(shè)置在肋區(qū)一端的抽氣裝置水平輸送，從而在整個(gè)所述室的長(zhǎng)度方向上更均勻地水平散布顆粒；其中，至少一個(gè)或多個(gè)偏離肋條將每個(gè)這樣的肋區(qū)分成多個(gè)通路并偏移向上的氣流，從而在整個(gè)相鄰的通道內(nèi)使垂直速度在水平方向上均勻；其中，每個(gè)通路中的氣流速度具有非垂直方向的分量，這樣對(duì)顆粒的重力下落空氣阻力是不足夠的；其中，在特定的高度上，長(zhǎng)度是設(shè)置有抽氣裝置的側(cè)壁和相對(duì)的設(shè)置有通道-出口裝置的側(cè)壁之間的距離，而寬度是其它兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間的距離；其中，在對(duì)空氣穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)所述反向水平輸送氣流并非必要的特定情況下可以將其省略；在寬度方向上水平散布顆粒，在對(duì)于空氣穩(wěn)定性這樣的散布并非必要的特定情況下，可以將其省略；具有用于操作者或進(jìn)程控制裝置觀(guān)察氣流、顆粒流和總體進(jìn)程的裝置；具有用于操作者或進(jìn)程控制裝置調(diào)節(jié)所述流或總體進(jìn)程的裝置；和具有用來(lái)驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括利用設(shè)置有出口裝置的底部收集和排出不能在所述垂直氣流中懸浮并朝所述室底下落的相對(duì)重的顆粒。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括使用一個(gè)或多個(gè)裝置來(lái)處理從所述室排出的空氣和使用一個(gè)或多個(gè)裝置來(lái)將這些處理空氣的裝置連接到權(quán)利要求1所述的裝置上；其中，所述處理還包括從氣流中分離顆粒的方法，特別是旋風(fēng)器的方法和權(quán)利要求18和19所述的方法。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括使用裝置再循環(huán)從所述室排出的空氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括使用其它的裝置來(lái)使所述室內(nèi)的氣流穩(wěn)定或者使所述垂直氣流的速度在水平上均勻或者能同時(shí)執(zhí)行上述兩項(xiàng)功能；所述其它裝置的使用包括室的入口外殼的使用，其中，連續(xù)偏移所述氣流以在所述室的入口均勻向上的氣流。
14.根據(jù)權(quán)利要求10、11、12和13的任意組合形成的方法，其中，這些組合可以包括或者排除這些權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)。
15.一種用于顆粒的彈道分級(jí)的裝置，該裝置包括具有頂、底和側(cè)壁的室；產(chǎn)生通過(guò)所述室的氣流的裝置；至少一個(gè)或者多個(gè)用于所述氣流和由氣流輸送的顆粒流的彈道入口；其中，所述入口設(shè)置有彈道裝置，用于在入口以一定的距離水平發(fā)射顆粒并用于調(diào)節(jié)這種發(fā)射的范圍；其中，所述入口沿所述室的一個(gè)側(cè)壁垂直設(shè)置；位于距所述入口選定距離的位置、將所述室分為兩部分的垂直的分離隔板，其中，近于所述選定距離的發(fā)射顆粒落入所述室的一個(gè)部分，而遠(yuǎn)于所述選定距離的發(fā)射顆粒落入所述室的另一個(gè)部分，從而相應(yīng)于兩個(gè)部分將顆粒分為兩組；沿著與設(shè)置有彈道入口的所述室的側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁垂直設(shè)置的至少一個(gè)或者多個(gè)抽氣裝置；至少一個(gè)或者多個(gè)在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)，鄰近于所述彈道入口的傾斜內(nèi)壁，其將所述室分為多個(gè)彈道通道，沿所述室的大致整個(gè)長(zhǎng)度延伸，并具有足夠的傾斜斜度使下落的顆粒落入具有出口裝置的室的底部以排出顆粒；其中，所述室的長(zhǎng)度是設(shè)置有彈道入口的側(cè)壁和設(shè)置有抽氣裝置的相對(duì)的側(cè)壁之間的距離，而寬度是其它兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁的距離；用于操作者或者進(jìn)程控制裝置觀(guān)察所述流和總體進(jìn)程的裝置；用于操作者或者進(jìn)程控制裝置調(diào)節(jié)所述流和所述總體進(jìn)程的裝置；驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，還包括實(shí)施例的技術(shù)特征，其中，所述多個(gè)彈道裝置包括六個(gè)管，所述管具有可調(diào)節(jié)的長(zhǎng)方形橫截面以增加或減小發(fā)射距離，并在所述入口上具有可調(diào)節(jié)的鉸接門(mén)，通過(guò)向下偏移顆粒流以提供發(fā)射的最大范圍或限制這個(gè)范圍；其中，所述多個(gè)抽氣裝置包括六個(gè)設(shè)置有可調(diào)閥并具有向上傾角的抽氣口，以使更難于吸出在所述彈道通道中發(fā)射的顆粒；其中，排出在所述底收集到的顆粒的裝置包括沿所述室的大致整個(gè)長(zhǎng)度的水平的氣鎖輪；其中，用于操作者觀(guān)察所述流和所述總體進(jìn)程的裝置包括兩個(gè)側(cè)壁上的窗口和一個(gè)側(cè)壁上的門(mén)，從而可以將放置在所述彈道通道內(nèi)的取樣盒放入或取出。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，還包括沿所述彈道室水平地調(diào)整所述垂直分離隔板位置的裝置。
18.一種分級(jí)顆粒的彈道裝置的方法，該方法包括產(chǎn)生通過(guò)具有頂、底和側(cè)壁的彈道室的氣流；通過(guò)至少一個(gè)或多個(gè)設(shè)置有彈道裝置的入口接收氣流和顆粒流，從而在所述室內(nèi)分級(jí)顆粒，所述顆粒流由該氣流輸送，所述彈道裝置取決于水平發(fā)射的調(diào)整范圍將所述顆粒發(fā)射到所述室的兩部分中的其中一個(gè)里，所述出口沿所述室的一個(gè)側(cè)壁垂直設(shè)置；其中，彈道室具有距所述入口選定的距離，用于將所述室分為兩部分的垂直的分離隔板；其中，近于所述選定距離的發(fā)射顆粒落入所述室的一個(gè)部分，而遠(yuǎn)于所述選定距離的發(fā)射顆粒落入所述室的另一個(gè)部分，從而相應(yīng)于兩個(gè)部分將顆粒分為兩組；其中，在與設(shè)置有彈道入口的所述室側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁上垂直設(shè)置的至少一個(gè)或者多個(gè)抽氣裝置處抽出空氣；其中所述至少一個(gè)或者多個(gè)在所述室內(nèi)垂直隔開(kāi)、位于彈道入口相鄰處、沿所述室的大致整個(gè)長(zhǎng)度延伸并將所述室分為多個(gè)彈道通道的傾斜內(nèi)壁具有傾斜的斜面，使下落的顆粒落入具有出口裝置的室底以排出顆粒；其中，所述室的長(zhǎng)度是設(shè)置有彈道入口的側(cè)壁和設(shè)置有抽氣裝置的相對(duì)的側(cè)壁之間的距離，而寬度是其它兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁之間的距離；通過(guò)出口裝置排出所述室的底部的顆粒；具有用于操作者或者進(jìn)程控制裝置來(lái)觀(guān)察所述流和所述總體進(jìn)程的裝置；具有用于操作者或者進(jìn)程控制裝置來(lái)調(diào)節(jié)所述流和所述總體進(jìn)程的裝置；具有驅(qū)動(dòng)本發(fā)明裝置的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括具有用于操作者或進(jìn)程控制裝置沿所述彈道室水平地調(diào)節(jié)垂直分離隔板的位置的裝置。
全文摘要
第一級(jí)室(10)具有向上分開(kāi)的壁(12a和12b)以通過(guò)向上的氣流。當(dāng)在室(10)的頂部均勻地加入顆粒時(shí),顆粒根據(jù)它們的重量在不同高度達(dá)到平衡。在不同高度上懸浮的已分級(jí)顆粒在平行的水平通道(41)內(nèi)由水平的氣流朝排出顆粒的室的側(cè)壁(12b)輸送。與通道(41)相鄰的肋區(qū)(44)將該室分為多個(gè)偏移通路以在該室內(nèi)均勻散布顆粒。輕的廢物從頂部排向旋風(fēng)器(33)。重的顆粒在該室的底部排出。第二級(jí)(70)接收第一級(jí)室(10)的顆粒并通過(guò)將顆粒彈道發(fā)射到兩組中的其中一組中來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的分級(jí)。
文檔編號(hào)B07B4/00GK1368906SQ00811522
公開(kāi)日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2000年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月15日
發(fā)明者P·斯坦 申請(qǐng)人:格拉納公司