专利名称：废塑料碎片的泥沙分离装置和方法
技术领域：
本发明涉及废塑料的回收和清洗技术，具体的说，涉及一种废塑料碎片的泥沙分离装置和方法。
背景技术：
随着塑料制品消费量的不断增大，废塑料也不断增多。这些废塑料若处理不得当，势必会破坏环境，破坏生态平衡，最终威胁人类的生存。现有的废塑料主要通过如下方式处理:废塑料回收后，先进行分类，破碎成碎片，清洗干净，再将碎片熔融，制成新的塑料原料颗粒和成品，实现再生利用。对废塑料碎片的泥沙和杂质的处理主要通过人工或机械的方式进行。对于密度大于水的废塑料碎片的清洗，一种方法是需要用卤化物的水溶液以增加流体介质的密度，才能实现浮选清洗；一种方法是在洗涤槽(器)底部设置搅动装置在水下清洗，难以分离废塑料碎片、泥沙和杂质。因此，需要引入专门的泥沙分离装置，实现废塑料碎片、尤其是密度大于水废塑料碎片与泥沙、细碎杂质的分离过程的自动化和连续化。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是:提供一种结构简单、可连续化和自动化实现泥沙和杂质分离的废塑料碎片、尤其是密度大于水的废塑料碎片的泥沙分离装置和方法。·为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:废塑料碎片的泥沙分离装置，其特征在于:包括锥形罐、进水管、出水口和泥沙隔离网；锥形罐整体成倒锥形，底部设有排沙口 ；进水管沿着切线方向接入锥形罐的侧壁并伸入泥沙隔离网内；出水口位于锥形罐上；仅让泥沙和杂质通过的泥沙隔离网位于锥形罐内，且形状与锥形罐相应；随进水管进入的流体高速旋流转动的废塑料碎片位于泥沙隔离网内。采用这种结构后，结构简单，操作方便，有效实现泥沙和杂质与废塑料碎片的自动分离，实现操作过程的自动化和连续化。本发明的原理是:流体介质从进水管进入锥形罐后，在锥形罐内高速旋流转动，从而带动锥形罐内(具体的说是泥沙隔离网内)的废塑料碎片高速旋流转动，产生离心力；由于有泥沙隔离网的阻挡，废塑料碎片被挡在泥沙隔离网内，而泥沙和杂质则穿过泥沙隔离网，进入泥沙隔离网和锥形罐之间的空间中。由此实现泥沙和杂质的分离和去除。流体从进水管进入，从出水口流出，若增设水循环装置，则流体可反复利用。锥形罐的内壁设有螺旋形凹槽。采用这种结构后，减缓了流体介质在该区间内的流动速率，以便泥沙和杂质可沿着螺旋形凹槽下滑至锥形罐的底部，便于收集实现分离。泥沙隔离网是倒锥形的。采用这种结构后，增加了废塑料碎片的摩擦、去除粘附在废塑料碎片表面上的泥沙和杂质，隔离网和锥形罐的形状近似，加强泥沙和杂质分离的效果O泥沙隔离网是经线编排网、纬线编排网、网格网或具有波浪形表面的网。采用这种结构后，即泥沙隔离网的结构可灵活设置，只要满足网孔尺寸大小适中，既能阻挡废塑料碎片抛出，又能让泥沙和杂质通过即可。经线编排网，指的是泥沙隔离网由若干条纬线排列的网线围成框架，其余网线均以经线(竖向)方式排列。纬线编排网，指的是泥沙隔离网若干条经线排列的网线围成框架，其余网线均以纬线(圈状)方式排列。网格网，指的是网线纵横交织形成的网。具有波浪形表面的网，指的是网线编排后未被压平，经线叠置在纬线之上或纬线叠置在经线之上，叠置部位使得网的表面凹凸起伏，形成波浪。进水管有多条，相互平行设置；进水管位于锥形罐的切线方向。采用这种结构后，采用多条进水管的结构与一条进水管的结构相比，可最大限度加强流体介质进入锥形罐的冲力，减少“死角”，从而加强旋流效果。废塑料碎片的泥沙分离装置还包括与锥形罐的侧壁相接且靠近锥形罐的上端的侧壁出料管；侧壁出料管作为出水口 ；侧壁出料管在水平面上的投影位于锥形罐的切线方向；侧壁出料管从锥形罐引出后，侧壁出料管的出口高于锥形罐的顶部。采用这种结构后，废塑料碎片可从侧壁出料管自动排出，操作方便。也可在锥形罐的顶部设置开合的盖子，实现连续投料。流体从侧壁出料管流出，带动废塑料碎片的排出。锥形罐包括位于下端的倒锥形的锥形部分和位于上端的圆筒形部分；进水管位于锥形部分，侧壁出料管位于圆筒形部分。采用这种结构后，倒锥形便于将流体旋流并同时向上推挤，直至废塑料碎片推挤至圆筒形部分的侧壁出料管随流体介质排出。废塑料碎片的泥沙分离方法，流体从进水管沿着锥形罐的切线方向进入锥形罐，在锥形罐中高速旋转流动；废塑料碎片连同泥沙和杂质随流体高速旋流，产生离心力，泥沙隔离网将废塑料碎片阻挡在内，而泥沙和杂质穿过泥沙隔离网进入泥沙隔离网和锥形罐之间的空间；同时，锥形罐内壁设置的螺旋形凹槽阻挡水流，减缓泥沙隔离网和锥形罐之间的空间的水流速度，便于泥沙和杂质的沉淀。采用这种方法后，可机械化、连续化去除泥沙和杂质，操作方便，有效提高泥沙和杂质的去除效率和去除效果。泥沙隔离网的内壁起伏变化，与废塑料碎片相互摩擦，分离出粘附在废塑料碎片表面的泥沙和杂质。采用这种方法后，泥沙隔离网的内壁对废塑料碎片进一步清洗，加强清洗和分离的效果。废塑料碎片在随流体高速转动过程中，沿着锥形罐上升至与锥形罐的侧壁相接且靠近锥形罐的上端的侧壁出料管，从侧壁出料管排出；流体从侧壁出料管排出。采用这种方法后，废塑料碎片在去除泥沙和杂质后可自动排出。总的说来，本发明具有如下优点:结构简单、操作方便，有效实现泥沙和杂质分离过程的机械化和连续化，有效提高泥沙和杂质分离的效率和分离的效果。
图1是废塑料碎片的泥沙分离装置的立面图。图2是废塑料碎片的泥沙分离装置的俯视图。图3是图2的剖视图。其中，I为锥形罐、2为进水管，3为泥沙隔离网，4为侧壁出料管，11为圆筒形部分， 12为锥形部分，13为螺旋形凹槽，14为排沙口。
具体实施例方式下面将结合附图和具体实施方式
来对本发明做进一步详细的说明。图1至图3所示，废塑料碎片的泥沙分离装置包括:锥形罐1、进水管2、泥沙隔离网3和侧壁出料管4。锥形罐I包括位于下方的倒锥形的锥形部分12和位于上方的圆筒形部分11。锥形罐I的整个内壁设有一条螺旋形凹槽13，便于泥沙和杂质沿着其滑落到锥形罐I的底部排出。底部设有排沙口 14，接螺旋提升机，进行泥沙和杂质的连续排放，并保证流体不会从排沙口流出。进水管2接锥形罐I的侧壁，并伸入泥沙隔离网3的内侧，具体的说，接锥形部分12的侧壁。进水管2有四条，相互平行设置，且均平行于水平面；进水管2位于锥形罐的切线方向，从而流体从进水管2进入锥形罐I时，可形成较大的冲力，提升锥形罐I内流体旋流效果。泥沙隔离网3呈倒锥形，形状与锥形罐I相应，安装于锥形罐I中，与锥形罐I的内壁之间留有小的间隙。泥沙隔离网可以是经线编排网、纟韦线编排网、网格网或具有波浪形表面的网，只要满足网孔尺寸合适，既能阻挡废塑料碎片向外抛出，也能允许泥沙和杂质通过即可。侧壁出料管4接锥形罐I中圆筒形部分11的侧壁，即靠近锥形罐I的上端。侧壁出料管4在水平面上的投影位于锥形罐I的切线方向，便于其沿着切线方向抛出。侧壁出料管4从锥形罐I引出后，先向上弯曲，后往下弯曲，侧壁出料管4的出口高于锥形罐的顶部，以保持锥形罐的水位。侧壁出料管4亦即出水口，流体从该处流出，便于带动废塑料碎片的排出。运行时，待清洗的废塑料碎片从锥形罐顶部的进料口进入锥形罐，流体介质(例如水)从进水管沿着锥形罐侧壁的切线方向进入锥形罐，并穿过泥沙隔离网，在锥形罐中形成高速旋转流动；废塑料碎片连同泥沙和杂质随流体高速旋流，产生离心力，泥沙隔离网将废塑料碎片阻挡在内，而泥沙和杂质穿过泥沙隔离网进入泥沙隔离网和锥形罐之间的空间；同时，锥形罐的内壁设有螺旋形凹槽与泥沙隔离网外壁贴合阻挡水流，减缓泥沙隔离网和锥形罐之间的空间的水流速度，便于泥沙和杂质的沉淀；泥沙和杂质沿着锥形罐的内壁的螺旋形凹槽下落至锥形罐底部。待锥形罐底部的泥沙和杂质沉到底部，从底部设置的排沙口排出。泥沙隔离网的内壁起伏变化，与废塑料碎片相互摩擦，分离出粘附在废塑料碎片表面的泥沙和杂质，进一步加强泥沙和杂质的分离效果。废塑料碎片在随流体高速转动过程中，沿着锥形罐上升至与锥形罐的侧壁相接且靠近锥形罐的上端的侧壁出料管，被流体带动从侧壁出料管排出。密度大的废塑料碎片在转动过程中形成较大的离心力，高速抛向泥沙隔离网的内壁且随锥形而上升，最终从侧壁出料管排出锥形罐。锥形罐的顶部可设置顶部出料管，顶部出料管从锥形罐的顶部插入锥形罐内一定深度；密度小的废塑料碎片因形成的离心力较小，在密度大的废塑料碎片的挤压下向锥形罐的中心聚拢，从而进入顶部出料管，靠浮力作用而排出锥形罐。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.废塑料碎片的泥沙分离装置，其特征在于:包括锥形罐、进水管、出水口和泥沙隔离网；锥形罐整体成倒锥形，底部设有排沙口 ；进水管沿着切线方向接入锥形罐的侧壁并伸入泥沙隔离网内；出水口位于锥形罐上；仅让泥沙和杂质通过的泥沙隔离网位于锥形罐内，且形状与锥形罐相应；随进水管进入的流体高速旋流转动的废塑料碎片位于泥沙隔离网内。
2.按照权利要求1所述的废塑料碎片的泥沙分离装置，其特征在于:所述锥形罐的内壁设有螺旋形凹槽。
3.按照权利要求1所述的废塑料碎片的泥沙分离装置，其特征在于:所述泥沙隔离网是倒锥形的。
4.按照权利要求1所述的废塑料碎片的泥沙分离装置，其特征在于:所述泥沙隔离网是经线编排网、纬线编排网、网格网或具有波浪形表面的网。
5.按照权利要求1所述的废塑料碎片的泥沙分离装置，其特征在于:所述进水管有多条，相互平行设置；进水管位于锥形罐的切线方向。
6.按照权利要求1所述的废塑料碎片的泥沙分离装置，其特征在于:它还包括与锥形罐的侧壁相接且靠近锥形罐的上端的侧壁出料管；侧壁出料管作为出水口 ；侧壁出料管在水平面上的投影位于锥形罐的切线方向；侧壁出料管从锥形罐引出后，侧壁出料管的出口高于锥形罐的顶部。
7.按照权利要求6所述的废塑料碎片的泥沙分离装置，其特征在于:所述锥形罐包括位于下端的倒锥形的锥形部分和位于上端的圆筒形部分；进水管位于锥形部分，侧壁出料管位于圆筒形部分。
8.使用权利要求1至7中任一项所述的废塑料碎片的泥沙分离装置的废塑料碎片的泥沙分离方法，其特征在于:流体从进水管沿着锥形罐的切线方向进入锥形罐，在锥形罐中高速旋转流动；废塑料碎片连同泥沙和杂质随流体高速旋流，产生离心力，泥沙隔离网将废塑料碎片阻挡在内，而泥沙和杂质穿过泥沙隔离网进入泥沙隔离网和锥形罐之间的空间；同时，锥形罐内壁设置的螺旋形凹槽阻挡水流，减缓泥沙隔离网和锥形罐之间的空间的水流速度，便于泥沙和杂质的沉淀。
9.按照权利要求8所述的废塑料碎片的泥沙分离方法，其特征在于:所述泥沙隔离网的内壁起伏变化，与废塑料碎片相互摩擦，分离出粘附在废塑料碎片表面的泥沙和杂质。
10.按照权利要求8所述的废塑料碎片的泥沙分离方法，其特征在于:所述废塑料碎片在随流体高速转动过程中，沿着锥形罐上升至与锥形罐的侧壁相接且靠近锥形罐的上端的侧壁出料管，从侧壁出料管排出；流体从侧壁出料管排出。
全文摘要
本发明涉及废塑料碎片的泥沙分离装置，包括锥形罐、进水管、出水口和泥沙隔离网；锥形罐整体成倒锥形，底部设有排沙口；进水管沿着切线方向接入锥形罐的侧壁并伸入泥沙隔离网内；出水口位于锥形罐上；仅让泥沙和杂质通过的泥沙隔离网位于锥形罐内，且形状与锥形罐相应；随进水管进入的流体高速旋流转动的废塑料碎片位于泥沙隔离网内。本发明还涉及废塑料碎片的泥沙分离装置的废塑料碎片的泥沙分离方法。本发明具有结构简单、操作方便，有效实现泥沙和杂质分离过程的机械化和连续化，有效提高泥沙和杂质分离的效率和分离的效果的优点，属于废塑料的回收和清洗技术。
文档编号B03B5/34GK103111360SQ201310039299
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者冯愚斌 申请人:冯愚斌