CN107139355B - 一种利用电晕放电的塑料分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用电晕放电的塑料分离装置，属于物料加工技术领域。包括机架、振动送料机、物料输送机、电晕处理装置、两级高压电场分选***、物料收集装置和控制箱，所述振动送料机和物料输送机相邻并安装在机架上，所述电晕处理装置安装在物料输送机上方，所述两级高压电场分选***安装在物料输送机下方，所述的物料收集装置安装在两级高压电场分选***下方，所述的控制箱安装在振动送料机下方的机架上。本发明利用电晕放电的塑料分离装置通过两次高压电场分选能够使塑料的分离更加彻底，并可分离两种以上的塑料颗粒混合物，针对不同的塑料可以通过调节电晕处理强度使其带电，大大减小劳动强度，并能够提高塑料分离效率，降低生产成本。

Description

一种利用电晕放电的塑料分离装置
技术领域
本发明涉及一种利用电晕放电的塑料分离装置，属于物料加工技术领域。
背景技术
我国每年都会报废大量的工业塑料和生活塑料，处理不当将带来严重的环境负担，同时造成巨大的资源浪费。但是，废旧塑料成分复杂，经常是多种塑料、橡胶等掺杂在一起，难以直接用回收利用，而且不同成分塑料混合后的再生制品性能很差，只能用于低端产品中，未能实现废旧塑料回收利用价值最大化。因而，如何实现不同种类的塑料高效清洁分离，获得单一类型的再生塑料材料，是其回收利用的先决条件。
由于不同塑料的介电常数不同，所以经过电晕放电处理的塑料颗粒会带上正电荷或者负电荷，利用异性电荷相互吸引的原理对经过电晕处理的塑料进行分离筛选可以得到纯净的单一品种的塑料，而单级高压电场***只能分离两种塑料颗粒的混合物而且不能彻底地分离这些混合塑料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用电晕放电的塑料分离装置，可以利用电晕放电处理使塑料带上正负电荷，同时利用振动送料机将塑料更加均匀地输送到物料输送机上，这样可以使塑料更容易带上电荷；然后通过高压电场进行两次分离筛选使塑料的分离更加彻底，并且可以分离两种以上的塑料颗粒混合物，针对不同的塑料可以通过调节电晕处理强度使其带电，大大减小劳动强度，并且能够提高塑料分离效率，降低生产成本。
本发明的技术方案是：一种利用电晕放电的塑料分离装置，包括机架1、振动送料机、物料输送机、电晕处理装置、两级高压电场分选***、物料收集装置和控制箱2，所述振动送料机和物料输送机相邻并安装在机架1上，所述电晕处理装置安装在物料输送机上方，所述两级高压电场分选***安装在物料输送机下方，所述的物料收集装置安装在两级高压电场分选***下方，所述的控制箱2安装在振动送料机下方的机架1上，振动送料机、物料输送机、电晕处理装置、两级高压电场分选***均通过导线与控制箱2连接，所述的振动送料机用于将塑料颗粒进行振动并将振动后的塑料颗粒送入物料输送机，物料输送机用于将振动后的塑料颗粒传送至两级高压电场分选***，电晕处理装置用于对物料输送机上的塑料颗粒进行电晕放电处理使其带上正负电荷，两级高压电场分选***用于对电晕处理装置处理后的塑料颗粒在高压电场中进行两次分离，物料收集装置用于收集两级高压电场分选***处理后的塑料颗粒。
具体地，所述的振动送料机包括两个激振器7、振动送料斗4、四个振动弹簧6、四个脚柱3、两根固定杆25和四根螺杆5，所述的两个激振器7分别安装在振动送料斗4的两侧且通过导线与控制箱2连接，所述的四根螺杆5分别安装在振动送料斗4的四个角，螺杆5上端与振动送料斗4相连，下端与脚柱3相连，所述的四个振动弹簧6分别套在四根螺杆5上，当激振器7振动时能够引起振动弹簧6振动，从而引起振动送料斗4振动，使塑料颗粒更加均匀地输送到物料输送机上，所述的每根固定杆25两端分别与脚柱3相连，振动送料机通过脚柱3安装在机架1上。
具体地，所述的物料输送机包括输送机电机28、齿轮箱29、输送皮带31、主动辊30、从动辊33、四个输送机轴承座11、两根输送机框架梁9和四根输送机支柱8，所述的每根输送机框架梁9两端外侧都安装有输送机轴承座11，所述的主动辊30和从动辊33分别设于输送机框架梁9的两端，并通过输送机轴承座11安装在输送机框架梁9上，所述的输送皮带31通过主动辊30和从动辊33固定在物料输送机上，所述的输送机电机28与齿轮箱29连接安装在主动辊30一侧的输送机框架梁9上，从而驱动输送皮带31运动，每根输送机框架梁9两端的下侧都安装有所述的输送机支柱8，物料输送机通过输送机支柱8安装在机架1上，输送机电机28通过导线与控制箱2连接。
具体地，所述电晕处理装置包括两根电晕处理电极32和四个电晕处理支架10，每根输送机框架梁9的外侧都安装有两个所述的电晕处理支架10，电晕处理电极32通过导线与控制箱2连接，所述的每根电晕处理电极32两端安装在电晕处理支架10上构成电晕处理***。
所述的电晕处理电极32是由陶瓷材料制成的方形管，并且在方形的陶瓷管中要填充入形态不规则的铝合金颗粒，电晕处理电极32与电晕处理支架10可拆卸连接。
具体地，所述的两级高压电场分选***包括进料斗12、第一矩形电极13、第二矩形电极20、第三矩形电极17、圆电极14、电极刷15、电极电机16、第一正交电极19、第二正交电极18、正输出高压静电发生器26和负输出高压静电发生器27，电极电机16、正输出高压静电发生器26和负输出高压静电发生器27、第一矩形电极13、第二矩形电极20、第三矩形电极17、第一正交电极19、第二正交电极18均通过导线与控制箱2连接，所述的进料斗12安装在物料输送机的出料侧，所述的电极刷15设于进料斗12出料口的下方，所述的第一矩形电极13和圆电极14分别安装在进料斗12出料口的两侧，构成第一级高压电场分选***，所述的第一矩形电极13固定在机架1上，所述的电极电机16固定在机架1上并通过皮带带动圆电极14和电极刷15一起转动，所述的第一正交电极19和第二正交电极18设置于第一级高压电场分选***的正下方，所述的第二矩形电极20和第三矩形电极17分别设置于第一正交电极19和第二正交电极18的外侧，与第一正交电极19和第二正交电极18共同构成第二级高压电场分选***，第一正交电极19、第二正交电极18、第二矩形电极20和第三矩形电极17都固定在机架1上，所述的正输出高压静电发生器26通过导线与第一矩形电极13、第二矩形电极20和第二正交电极18相连，所述的负输出高压静电发生器27通过导线与圆电极14、第一正交电极19和第二矩形电极20相连。
具体地，所述的物料收集装置包括第一料斗24、第二料斗23、第三料斗22、第四料斗21，该第一料斗24、第二料斗23、第三料斗22、第四料斗21并列地固定在所述的第二矩形电极20、第一正交电极19、第二正交电极18和第三矩形电极17下方的机架1上，所述的第一料斗24和第三料斗22用来收集带负电的塑料颗粒，所述的第二料斗23和第四料斗21用来收集带正电的塑料颗粒。
具体地，所述的控制箱2可以控制振动送料机、物料输送机、电极电机16和电晕处理装置的启动与停止，还可以控制振动送料机的振动频率、物料输送机的传送速度、电晕处理装置的放电强度和高压电场分选***的电压大小。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是物料输送机的结构示意图。
图中各标号为：1-机架，2-控制箱，3-脚柱，4-振动料斗，5-螺杆，6-振动弹簧，7-激振器，8-输送机支柱，9-输送机框架梁，10-电晕处理支架，11-输送机轴承座，12-进料斗，13-第一矩形电极，14-圆电极，15-电极刷，16-电极电机，17-第三矩形电极，18-第二正交电极，19-第一正交电极，20-第二矩形电极，21-第四料斗，22-第三料斗，23-第二料斗，24-第一料斗，25-固定杆，26-正输出高压静电发生器，27-负输出高压静电发生器，28-输送机电机，29-齿轮箱，30-主动辊，31-输送皮带，32-电晕处理电极，33-从动辊。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-3所示，一种利用电晕放电的塑料分离装置，包括机架1、振动送料机、物料输送机、电晕处理装置、两级高压电场分选***、物料收集装置和控制箱2，所述振动送料机和物料输送机相邻并安装在机架1上，所述电晕处理装置安装在物料输送机上方，所述两级高压电场分选***安装在物料输送机下方，所述的物料收集装置安装在两级高压电场分选***下方，所述的控制箱2安装在振动送料机下方的机架1上，振动送料机、物料输送机、电晕处理装置、两级高压电场分选***均通过导线与控制箱2连接，所述的振动送料机用于将塑料颗粒进行振动并将振动后的塑料颗粒送入物料输送机，物料输送机用于将振动后的塑料颗粒传送至两级高压电场分选***，电晕处理装置用于对物料输送机上的塑料颗粒进行电晕放电处理使其带上正负电荷，两级高压电场分选***用于对电晕处理装置处理后的塑料颗粒在高压电场中进行两次分离，物料收集装置用于收集两级高压电场分选***处理后的塑料颗粒。
进一步地，所述的振动送料机包括两个激振器7、振动送料斗4、四个振动弹簧6、四个脚柱3、两根固定杆25和四根螺杆5，所述的两个激振器7分别安装在振动送料斗4的两侧且通过导线与控制箱2连接，所述的四根螺杆5分别安装在振动送料斗4的四个角，螺杆5上端与振动送料斗4相连，下端与脚柱3相连，所述的四个振动弹簧6分别套在四根螺杆5上，当激振器7振动时能够引起振动弹簧6振动，从而引起振动送料斗4振动，使塑料颗粒更加均匀地输送到物料输送机上，所述的每根固定杆25两端分别与脚柱3相连，振动送料机通过脚柱3安装在机架1上。
进一步地，所述的物料输送机包括输送机电机28、齿轮箱29、输送皮带31、主动辊30、从动辊33、四个输送机轴承座11、两根输送机框架梁9和四根输送机支柱8，所述的每根输送机框架梁9两端外侧都安装有输送机轴承座11，所述的主动辊30和从动辊33分别设于输送机框架梁9的两端，并通过输送机轴承座11安装在输送机框架梁9上，所述的输送皮带31通过主动辊30和从动辊33固定在物料输送机上，所述的输送机电机28与齿轮箱29连接安装在主动辊30一侧的输送机框架梁9上，从而驱动输送皮带31运动，每根输送机框架梁9两端的下侧都安装有所述的输送机支柱8，物料输送机通过输送机支柱8安装在机架1上，输送机电机28通过导线与控制箱2连接。
进一步地，所述电晕处理装置包括两根电晕处理电极32和四个电晕处理支架10，每根输送机框架梁9的外侧都安装有两个所述的电晕处理支架10，电晕处理电极32通过导线与控制箱2连接，所述的每根电晕处理电极32两端安装在电晕处理支架10上构成电晕处理***。
更进一步地，所述的电晕处理电极32是由陶瓷材料制成的方形管，并且在方形的陶瓷管中要填充入形态不规则的铝合金颗粒，电晕处理电极32与电晕处理支架10可拆卸连接，使得电晕处理电极32可以方便地摘除和更换。
进一步地，所述的两级高压电场分选***包括进料斗12、第一矩形电极13、第二矩形电极20、第三矩形电极17、圆电极14、电极刷15、电极电机16、第一正交电极19、第二正交电极18、正输出高压静电发生器26和负输出高压静电发生器27，电极电机16、正输出高压静电发生器26和负输出高压静电发生器27、第一矩形电极13、第二矩形电极20、第三矩形电极17、第一正交电极19、第二正交电极18均通过导线与控制箱2连接，所述的进料斗12安装在物料输送机的出料侧，所述的电极刷15设于进料斗12出料口的下方，所述的第一矩形电极13和圆电极14分别安装在进料斗12出料口的两侧，构成第一级高压电场分选***，所述的第一矩形电极13固定在机架1上，所述的电极电机16固定在机架1上并通过皮带带动圆电极14和电极刷15一起转动，所述的第一正交电极19和第二正交电极18设置于第一级高压电场分选***的正下方，所述的第二矩形电极20和第三矩形电极17分别设置于第一正交电极19和第二正交电极18的外侧，与第一正交电极19和第二正交电极18共同构成第二级高压电场分选***，第一正交电极19、第二正交电极18、第二矩形电极20和第三矩形电极17都固定在机架1上，所述的正输出高压静电发生器26通过导线与第一矩形电极13、第二矩形电极20和第二正交电极18相连，所述的负输出高压静电发生器27通过导线与圆电极14、第一正交电极19和第二矩形电极20相连。
所述的两级高压电场分选***的主要作用是为待分选物料提供一个高压静电场，荷电物料粒子进入高压电场后，在电场力、重力等力的作用下，运动轨迹发生偏转，实现不同粒子的分离。
进一步地，所述的物料收集装置包括第一料斗24、第二料斗23、第三料斗22、第四料斗21，该第一料斗24、第二料斗23、第三料斗22、第四料斗21并列地固定在所述的第二矩形电极20、第一正交电极19、第二正交电极18和第三矩形电极17下方的机架1上，所述的第一料斗24和第三料斗22用来收集带负电的塑料颗粒，所述的第二料斗23和第四料斗21用来收集带正电的塑料颗粒。
进一步地，所述的控制箱2可以控制振动送料机、物料输送机、电极电机16和电晕处理装置的启动与停止，还可以控制振动送料机的振动频率、物料输送机的传送速度、电晕处理装置的放电强度和高压电场分选***的电压大小。
本实施例的工作过程是：先接通控制箱2上控制激振器7的开关，启动激振器7，激振器7带动振动送料机振动将塑料颗粒均匀的输送到输送皮带31上；再接通控制箱2上控制输送机电机28的开关，启动输送机电机28，输送机电机28通过齿轮箱29带动物料输送机主动辊30转动，进而带动输送皮带31转动，同时接通控制箱2上控制电晕处理装置的开关，启动电晕放电装置，当塑料颗粒经过电晕处理电极32时经过电晕放电处理使其带上正负电荷；输送皮带31最终将塑料颗粒传送到进料斗12的进料口，塑料颗粒通过进料斗12输送到第一级高压电场分选***；接通控制箱2上控制正输出高压静电发生器26和负输出高压静电发生器27的开关，把正输出高压静电发生器26和负输出高压静电发生器27的电压升至恰当值，同时接通控制箱2上控制电极电机16的开关，启动电极电机16，电极电机16通过皮带带动圆电极14和电极刷15转动；在第一级高压电场分选***中受到第一矩形电极13吸引带负电的塑料颗粒和部分未分离的塑料颗粒的混合物进入第二矩形电极20和第一正交电极19之间再次进行分离，受到圆电极14的吸引带正电的塑料颗粒和部分未分离的塑料颗粒的混合物进入第二正交电极18和第三矩形电极17之间再次进行分离，少量未分离的塑料颗粒混合物进入第一正交电极19和第二正交电极18之间再次进行分离；在第二级高压电场分选***中带负电的塑料颗粒受到第二矩形电极20和第二正交电极18的吸引分别进入第一料斗24和第三料斗22，带正电的塑料颗粒受到第一正交电极19和第三矩形电极17的吸引分别进入第二料斗23和第四料斗21。在本发明的实施例过程中针对不同的塑料颗粒可以通过控制箱2调节电晕处理装置的放电强度进行放电处理使其带正负电荷，还可以调节振动送料机的振动频率和物料输送机的传送速度。
上面结合附图对的具体实施例作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种利用电晕放电的塑料分离装置，其特征在于：包括机架（1）、振动送料机、物料输送机、电晕处理装置、两级高压电场分选***、物料收集装置和控制箱（2），所述振动送料机和物料输送机相邻并安装在机架（1）上，所述电晕处理装置安装在物料输送机上方，所述两级高压电场分选***安装在物料输送机下方，所述的物料收集装置安装在两级高压电场分选***下方，所述的控制箱（2）安装在振动送料机下方的机架（1）上，振动送料机、物料输送机、电晕处理装置、两级高压电场分选***均通过导线与控制箱（2）连接，所述的振动送料机用于将塑料颗粒进行振动并将振动后的塑料颗粒送入物料输送机，物料输送机用于将振动后的塑料颗粒传送至两级高压电场分选***，电晕处理装置用于对物料输送机上的塑料颗粒进行电晕放电处理使其带上正负电荷，两级高压电场分选***用于对电晕处理装置处理后的塑料颗粒在高压电场中进行两次分离，物料收集装置用于收集两级高压电场分选***处理后的塑料颗粒；
所述的两级高压电场分选***包括进料斗（12）、第一矩形电极（13）、第二矩形电极（20）、第三矩形电极（17）、圆电极（14）、电极刷（15）、电极电机（16）、第一正交电极（19）、第二正交电极（18）、正输出高压静电发生器（26）和负输出高压静电发生器（27），电极电机（16）、正输出高压静电发生器（26）和负输出高压静电发生器（27）、第一矩形电极（13）、第二矩形电极（20）、第三矩形电极（17）、第一正交电极（19）、第二正交电极（18）均通过导线与控制箱（2）连接，所述的进料斗（12）安装在物料输送机的出料侧，所述的电极刷（15）设于进料斗（12）出料口的下方，所述的第一矩形电极（13）和圆电极（14）分别安装在进料斗（12）出料口的两侧，构成第一级高压电场分选***，所述的第一矩形电极（13）固定在机架（1）上，所述的电极电机（16）固定在机架（1）上并通过皮带带动圆电极（14）和电极刷（15）一起转动，所述的第一正交电极（19）和第二正交电极（18）设置于第一级高压电场分选***的正下方，所述的第二矩形电极（20）和第三矩形电极（17）分别设置于第一正交电极（19）和第二正交电极（18）的外侧，与第一正交电极（19）和第二正交电极（18）共同构成第二级高压电场分选***，第一正交电极（19）、第二正交电极（18）、第二矩形电极（20）和第三矩形电极（17）都固定在机架（1）上，所述的正输出高压静电发生器（26）通过导线与第一矩形电极（13）、第二矩形电极（20）和第二正交电极（18）相连，所述的负输出高压静电发生器（27）通过导线与圆电极（14）、第一正交电极（19）和第二矩形电极（20）相连。
2.根据权利要求1所述的利用电晕放电的塑料分离装置，其特征在于：所述的振动送料机包括两个激振器（7）、振动送料斗（4）、四个振动弹簧（6）、四个脚柱（3）、两根固定杆（25）和四根螺杆（5），所述的两个激振器（7）分别安装在振动送料斗（4）的两侧且通过导线与控制箱（2）连接，所述的四根螺杆（5）分别安装在振动送料斗（4）的四个角，螺杆（5）上端与振动送料斗（4）相连，下端与脚柱（3）相连，所述的四个振动弹簧（6）分别套在四根螺杆（5）上，当激振器（7）振动时能够引起振动弹簧（6）振动，从而引起振动送料斗（4）振动，使塑料颗粒更加均匀地输送到物料输送机上，每根所述的固定杆（25）两端分别与脚柱（3）相连，振动送料机通过脚柱（3）安装在机架（1）上。
3.根据权利要求1所述的利用电晕放电的塑料分离装置，其特征在于：所述的物料输送机包括输送机电机（28）、齿轮箱（29）、输送皮带（31）、主动辊（30）、从动辊（33）、四个输送机轴承座（11）、两根输送机框架梁（9）和四根输送机支柱（8），每根所述的输送机框架梁（9）两端外侧都安装有输送机轴承座（11），所述的主动辊（30）和从动辊（33）分别设于输送机框架梁（9）的两端，并通过输送机轴承座（11）安装在输送机框架梁（9）上，所述的输送皮带（31）通过主动辊（30）和从动辊（33）固定在物料输送机上，所述的输送机电机（28）与齿轮箱（29）连接安装在主动辊（30）一侧的输送机框架梁（9）上，从而驱动输送皮带（31）运动，每根输送机框架梁（9）两端的下侧都安装有所述的输送机支柱（8），物料输送机通过输送机支柱（8）安装在机架（1）上，输送机电机（28）通过导线与控制箱（2）连接。
4.根据权利要求1所述的利用电晕放电的塑料分离装置，其特征在于：所述电晕处理装置包括两根电晕处理电极（32）和四个电晕处理支架（10），电晕处理电极（32）通过导线与控制箱（2）连接，每根输送机框架梁（9）的外侧都安装有两个所述的电晕处理支架（10），所述的每根电晕处理电极32两端安装在电晕处理支架10上构成电晕处理***。
5.根据权利要求4所述的利用电晕放电的塑料分离装置，其特征包括：所述的电晕处理电极（32）是由陶瓷材料制成的方形管，并且在方形的陶瓷管中填充入形态不规则的铝合金颗粒，电晕处理电极（32）与电晕处理支架（10）可拆卸连接。
6.根据权利要求1所述的利用电晕放电的塑料分离装置，其特征包括：所述的物料收集装置包括第一料斗（24）、第二料斗（23）、第三料斗（22）、第四料斗（21），该第一料斗（24）、第二料斗（23）、第三料斗（22）、第四料斗（21）并列地固定在所述的第二矩形电极（20）、第一正交电极（19）、第二正交电极（18）和第三矩形电极（17）下方的机架（1）上，所述的第一料斗（24）和第三料斗（22）用来收集带负电的塑料颗粒，所述的第二料斗（23）和第四料斗（21）用来收集带正电的塑料颗粒。
7.根据权利要求1-6任一项所述的利用电晕放电的塑料分离装置，其特征包括：所述的控制箱（2）用于控制振动送料机、物料输送机和电晕处理装置的启动与停止，还用于控制振动送料机的振动频率、物料输送机的传送速度、电晕处理装置的放电强度和高压电场分选***的电压大小。
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