CN105344484A - 高压静电分选机中的针电极排布装置和排布方法 - Google Patents

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本发明涉及一种高压静电分选机中的针电极排布装置和排布方法，所述装置包括针电极、电极载体和负高压电源；电极载体包括绝缘的圆管状外壳和卷筒状的金属网填充柱；在外壳的外圆面上开有两条轴向长条孔，两条长条孔关于外壳的中轴线对称，形成穿插针电极的穿插口；金属网填充柱装填在外壳的圆筒状内腔中并顶紧在内腔的内圆面上，金属网填充柱的中轴线与内腔的中轴线重合，金属网填充柱的长度不小于内腔的长度，用以对对针电极形成定位；金属网填充柱的一端通过导线与负高压电源相连接。本发明解决了现有排布装置中针电极的位置无法自由调整的问题，能够选择出最佳的针电极排布方式，对针-辊型高压静电分选机电晕极结构的改进设计具有重要意义。

Description

高压静电分选机中的针电极排布装置和排布方法
技术领域
本发明涉及一种针电极排布装置和排布方法，具体地说是一种高压静电分选机中的针电极排布装置和排布方法。
背景技术
高压静电分选机主要由高压静电发生器、外壳、绝缘板、物料输送板链、动力轮、转辊、放电极和回收板链等部分组成，用于分离导体与非导体的混合物。静电分选是一种洁净的分选技术，不会像一般的工业分选那样造成严重的水域污染，故被广泛用于工业选矿和废弃物处理等领域。高压静电分选机的工作原理为：当物料经过转辊与电晕电极作用所形成的高压电场中时，会受到电场力、重力以及离心力的共同作用，由于各种物料的电性质不同，故受力状态也不相同，因此物料下落时会形成不同的运行路线，由此实现物料中导体与非导体的分离。
在分选过程中，影响待分选物料受力的主要因素是空间电场强度，电场强度越强，待分选物料荷电越充分，分选效率越高，分选效果越好，因此对静电分选机中的电极结构的研究十分关键，尤其是要研究针电极的排布方式对电场强度的影响。但是，现有的高压静电分选机中排针型电晕电极的排布均采用焊接方式来实现，这就导致无法对排针中的单根针电极或多根针电极的相对位置进行自由调节，无法对电晕针的排布进行自由调整，使得通过改变电极的相对位置来探究针电极之间的相对作用、针电极与转辊之间的作用以及寻求不同针电极排布情况下分选电场的分布规律等研究手段均无法实施。
发明内容
本发明的目的之一就是提供一种高压静电分选机中的针电极排布装置，以解决现有排布装置中针电极的位置因无法自由调整而导致对针电极排布的研究手段无法实施的问题。
本发明的目的之二就是提供一种高压静电分选机中的针电极排布方法，以选择出最佳的针电极排布方式。
本发明的目的之一是这样实现的：一种高压静电分选机中的针电极排布装置，包括针电极、电极载体和负高压电源。
所述电极载体包括绝缘的圆管状外壳和卷筒状的金属网填充柱；在所述外壳的外圆面上开有两条轴向长条孔，两条所述长条孔关于所述外壳的中轴线对称，形成穿插针电极的穿插口；所述外壳的内腔为圆筒状内腔，所述金属网填充柱装填在所述外壳的内腔中并顶紧在内腔的内圆面上，所述金属网填充柱的中轴线与所述内腔的中轴线重合，所述金属网填充柱的长度不小于所述内腔的长度；在所述金属网填充柱的一端接有导线，所述导线穿过所述外壳的侧端壁，与所述负高压电源相连接。
所述针电极从所述外壳上的长条孔中垂直插接，贯穿其中的金属网填充柱，所述金属网填充柱对所述针电极形成定位。
本发明装置中，在所述外壳的外圆面上设置有标注长条孔长度的尺寸线，所述尺寸线贴近所述外壳顶部长条孔的孔口边，用以设定所述针电极的排布位置和间距。
本发明装置中，所述金属网填充柱由矩形铜网卷曲而成。
本发明装置采用高压绝缘管状外壳，并在其内部填充一定密度的金属网，在保证导电效果的前提下使得针电极的上下位置及设置疏密度连续可调，解决了现有排布装置中针电极的位置无法自由调整的问题。
本发明装置结构简单，实用性强，成本低，且定位准确，大大提高了分选机中排针型电极的定位效率，为研究不同针电极排布情况下，分选电场的分布规律提供了有力支撑，为设计制造分选效率高、效果好的高压静电分选机奠定了坚实的基础。
本发明的目的之二是这样实现的：一种高压静电分选机的针电极排布方法，包括以下步骤：
a、设置如下的针电极排布装置：包括针电极、电极载体和负高压电源；所述电极载体包括绝缘的圆管状外壳和卷筒状的金属网填充柱；在所述外壳的外圆面上开有两条轴向长条孔，两条所述长条孔关于所述外壳的中轴线对称，形成穿插针电极的穿插口；所述外壳的内腔为圆筒状内腔，所述金属网填充柱装填在所述外壳的内腔中并顶紧在内腔的内圆面上，所述金属网填充柱的中轴线与所述内腔的中轴线重合，所述金属网填充柱的长度不小于所述内腔的长度，用以对***其中的针电极形成定位；在所述金属网填充柱的一端接有导线，所述导线穿过所述外壳的侧端壁，与所述负高压电源相连接；
b、将针电极从所述外壳上的长条孔中垂直***，使其贯穿所述金属网填充柱，并使各针电极的尖部垂直指向高压静电分选机的辊轴，打开高压电源，所有针电极针对转辊产生放电现象，测量并计算电场强度；
c、调整所述针电极的间隔距离以及各所述针电极的尖部与转辊辊面之间的距离，重复步骤b；
d、根据测量并计算出的各针电极排布方式的电场强度值，选择出产生的电场强度最大的针电极排布方式。
本发明方法实现了高压静电分选机中每根针电极上下位置的连续可调，即实现了单根或多根针电极到转辊距离的连续可调，同时，还实现了多根针电极相对间隔（即针电极疏密度）的连续可调；并可根据调整出的各种排布方式测量计算出对应的电场强度，从而筛选出最佳的针电极排布方式。本发明方法操作简单，易于实现，对针-辊型高压静电分选机电晕极结构的改进设计具有重要意义。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明装置的剖视图。
图中：1、外壳，2、金属网填充柱，3、针电极，4、负高压电源，5、第一长条孔，6、尺寸线，7、第二长条孔。
具体实施方式
实施例1：高压静电分选机的针电极排布装置。
如图1~图3所示，本发明装置包括圆管状外壳1、金属网填充柱2、针电极3以及负高压电源4等部分。
外壳1是绝缘的中空圆管状结构，采用聚四氟乙烯材料制成，具有良好的高压绝缘性能，设置在分选机的内部，且与其转辊平行设置，用于承载针电极3。在外壳1的管壁上开设有两条轴向长条孔，分别为第一长条孔5和第二长条孔7，第一长条孔5和第二长条孔7关于外壳1的中轴线对称，以形成穿插排布针电极3的穿插口。长条孔的长度略小于外壳1的长度，以使得孔内可排布较多的针电极3；长条孔的宽度根据针电极3的直径来确定，一般的，长条孔的宽度比针电极3的直径大1~2mm，以便于针电极3的***和拔出。在外壳1的外壁上沿一条长条孔的长度方向制有尺寸线6，用以设定针电极3的排布间距，以确定针电极3的相对位置。
金属网填充柱2装填在外壳1的圆筒状内腔中，并顶紧在内腔的内圆面上，金属网填充柱2是由矩形的铜网卷曲合成的圆筒状填充柱，其中轴线与外壳1的内腔的中轴线重合。金属网填充柱2的长度不小于外壳1内腔的长度，使其在内腔中处于压缩状态，其上的网孔可在一定范围内扩大和收缩，以对***其中的针电极3形成一定的束缚力，使针电极3的各个部位都能够稳定的插在金属网填充柱2的网孔中，从而实现单根针电极3上下位置的连续可调。由于金属网填充柱2的网孔分布较密，因此可实现针电极3的任意间距排布。将处于卷紧状态下的金属网填充柱的端面圆面积所占外壳内腔端面圆面积的百分比定义为金属网填充柱在内腔中的填充度，为保证对针电极3有足够的束缚力，填充度一般设为70%~90%。金属网填充柱2的一端焊接有导线，导线穿过外壳1的侧端壁与负高压电源4相连接。金属网填充柱2可以是铜质的，也可以是其他导电性好的金属材质。
实施例2：高压静电分选机的针电极排布方法。
本发明方法包括以下步骤：
a、设置实施例1所说的高压静电分选机的针电极排布装置。
b、将针电极3从外壳1上的长条孔中垂直***，使其贯穿金属网填充柱2，并使各针电极3的尖部垂直指向高压静电分选机的辊轴，打开高压电源，所有针电极3针对转辊产生放电现象，测量并计算电场强度。
c、按照设计的针电极排布间距和针电极的尖部距转辊辊面的距离，重复步骤b。
d、根据测量并计算出的各针电极排布方式的电场强度值，选择出产生的电场强度最大的针电极排布方式。

Claims (4)

1.一种高压静电分选机的针电极排布装置，其特征是，包括针电极、电极载体和负高压电源；
所述电极载体包括绝缘的圆管状外壳和卷筒状的金属网填充柱；在所述外壳的外圆面上开有两条轴向长条孔，两条所述长条孔关于所述外壳的中轴线对称，形成穿插针电极的穿插口；所述外壳的内腔为圆筒状内腔，所述金属网填充柱装填在所述外壳的内腔中并顶紧在内腔的内圆面上，所述金属网填充柱的中轴线与所述内腔的中轴线重合，所述金属网填充柱的长度不小于所述内腔的长度；在所述金属网填充柱的一端接有导线，所述导线穿过所述外壳的侧端壁，与所述负高压电源相连接；
所述针电极从所述外壳上的长条孔中垂直插接，贯穿其中的金属网填充柱，所述金属网填充柱对所述针电极形成定位。
2.根据权利要求1所述的高压静电分选机的针电极排布装置，其特征是，在所述外壳的外圆面上设置有标注长条孔长度的尺寸线，所述尺寸线贴近所述外壳顶部长条孔的孔口边。
3.根据权利要求1所述的高压静电分选机的针电极排布装置，其特征是，所述金属网填充柱由矩形铜网卷曲而成。
4.一种高压静电分选机的针电极排布方法，其特征是，包括以下步骤：
a、设置如下的针电极排布装置：包括针电极、电极载体和负高压电源；所述电极载体包括绝缘的圆管状外壳和卷筒状的金属网填充柱；在所述外壳的外圆面上开有两条轴向长条孔，两条所述长条孔关于所述外壳的中轴线对称，形成穿插针电极的穿插口；所述外壳的内腔为圆筒状内腔，所述金属网填充柱装填在所述外壳的内腔中并顶紧在内腔的内圆面上，所述金属网填充柱的中轴线与所述内腔的中轴线重合，所述金属网填充柱的长度不小于所述内腔的长度，用以对***其中的针电极形成定位；在所述金属网填充柱的一端接有导线，所述导线穿过所述外壳的侧端壁，与所述负高压电源相连接；
b、将针电极从所述外壳上的长条孔中垂直***，使其贯穿所述金属网填充柱，并使各针电极的尖部垂直指向高压静电分选机的辊轴，打开高压电源，所有针电极针对转辊产生放电现象，测量并计算电场强度；
c、调整所述针电极的间隔距离以及各所述针电极的尖部与转辊辊面之间的距离，重复步骤b；
d、选择出产生的电场强度最大的针电极排布方式。
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