專利名稱：管式篩分離心機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及振動篩分混合器及相關的篩分組件。 現有技術
長久以來，振動篩分離心機包括基座、彈性設置的機架、和機 架連接的振動驅動器，以及設置在機架上的篩分組件。設置在振動 篩分離心機中的篩分組件通常為平坦的或者有非常輕微的凸面，并 與結合其上的單層或多層篩分介質一起以圓形或矩形的結構形成， 從而提供一種篩分表面。在一些例子中，篩分介質在結合到支撐結 構之前要打褶，從而增加篩分面積。請參閱2002年11月26日授予 Glenn Lilie、名稱為固體提升的篩分的美國專利US6， 484， 885，以 及1989年04月授予Glerm Lilie、名稱為固體篩分的美國專利 US4,820，407。使一些篩分介質"起皺"形成褶皺。參看1997年6 月10日授權的美國專利5， 636， 749，該專利的權利人為 Wojciechowski，名稱為"振動篩選機的波浪形篩子"；以及1995 年5月23日授權的美國專利5， 417， 858該專利的權利人為Derrick 等人，名稱為"振動篩選機的篩分組件"；以及1995年5月23日授權的美國專利5，417，859，該專利的權利人為Bakula名稱為"振 動篩選機的波浪形篩子及其制造方法"。已經設計了一些振動篩分 離心機，這些離心機設有能夠弓I導流體平行流或串流通過其中的多 層平臺(deck)。參看2003年3月11日授予Mike Wiseman、名稱為 前后泥漿振動篩的美國專利US6， 530， 482。
在大多數的篩分過程中，特別是通過重力流將未篩分的物質分 配到一種或多種振動篩分離心機的情況中，可利用的表面限制了通 過增加離心機尺寸或增加振動篩分離心機數量來增加篩分表面的可 能性。本發(fā)明的目的是在不增加振動篩分離心機安裝空間或占地面 積的情況下增加篩分面積。
本發(fā)明進一步的目的是當最低的平臺顯示上層平臺的篩分元件 失敗或其它情況可能導致超過尺寸的顆粒和篩分的物質一起排出的 時候，允許其平行流或串流通過多層平臺。
本發(fā)明進一步的目的是改善操作者的安全。
本發(fā)明的進一步目的是從篩分的流體中進行煙塵收集、煙塵排 放或附連氣體的除去。
本發(fā)明的進一步目的是改善液體部分的回收和回收排放、較干 燥、超過尺寸的固體。
本發(fā)明的進一步目的包括提供易于回收的篩分元件，這些元件 主要由不銹鋼和非金屬粘結劑組成。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及振動離心機的篩分組件，該組件包括由單個可替換 管式篩分元件組成的一個或多個篩分表面，并形成單流導向通道。 篩分表面由并排擺放的單個可替換篩分元件形成，這些篩分元件沿 著長軸在同一平面或同心圓設置。當多于一種設置的并排的篩分元 件需要提供必要的篩分面積時，其它并排設置的篩分元件的優(yōu)選實施例以垂直的方式堆積在多層平臺的振動離心機中。其它并排設置 的篩分元件的第二實施例是將其它并排設置的篩分元件和第一種并 排設置在單平臺多篩分板的振動離心機中的篩分元件設置在同一平 面。其它并排設置的篩分元件的第三實施例是以共軸圓的方式設 置，后面將做進一步說明。
篩分元件包括一層或多層形成管式形狀或單流導向通道的篩分 介質。如果需要使用多層篩分介質，這些層可以縫合折疊、層壓或 其它方式連接起來。優(yōu)選的，最細的篩分介質(最小尺寸開口的介 質)設置在內徑，其它的根據粗細逐漸向外設置。和其它公知的篩 分設備的單位安裝面積的篩分表面積相比，這些篩分元件組成的表 面積形成了 一個較大的篩分表面積。
一方面，本發(fā)明最里面的篩分介質的篩孔尺寸根據所需的篩分 工藝確定。其后(徑向向外)的篩分介質層通常具有較大的篩孔尺 寸，從而為管式或通道形狀的篩分元件提供支撐、彈性和剛性。
第二方面，本發(fā)明振動離心機的篩分元件設置在兩個或多個垂 直堆積的平臺中，并且和進料多支管流暢相通。進料多支管以平行 流的方式將未篩分的物質分配到含有并排設置的管式形狀或通道形 狀的篩分元件的一個或多個平臺中。除非為了保證質量的目的而有 意再次導向最低的平臺之外，每個平臺通過回流盤從較低的平臺開 始分離，其中回流盤在不通過超過一個篩分元件的情況下將篩分的 物質導向底部的盤或貯槽中。保留在篩分元件內的物質通過振動沿 著管式或通道形狀的篩分元件的內表面進行輸送，并在振動離心機 的末端排出。
第三方面，本發(fā)明的振動離心機的篩分元件設置在兩個或多個 垂直堆積的平臺上，并和進料多支管流暢連接，該進料多支管以串 流的形式向分離平臺分配未篩分的物質。這增加了篩分面積流向上 的有效長度，從而增加了篩分效率，并且由于能夠在上層平臺上篩選出較粗的固體，所以允許較小尺寸的篩孔在沒有損壞或超載的情 況下于較低的平臺上使用。
第四方面，本發(fā)明的篩分元件多個平臺的應用使得穿過上層平 臺或平臺的所有或部分篩分的物質可以被導向至最低的平臺上，其 中篩分元件的篩孔尺寸稍微大于上層的篩分元件，從而任何被最低 平臺拒絕的固體可以給上層篩分元件一個失敗的信號，或者提供一 些上層篩分元件周圍的其它旁路未篩分的物質。
更進一步，本發(fā)明的篩分元件和進料多支管組件可以和機架連 接，從而可以沿著篩分元件的內表面輸送超過尺寸的顆粒，并有利 于剩下的液體和小尺寸的顆粒通過篩分介質。
更進一步，本發(fā)明的振動機架和振動驅動器一起可以根據工藝 條件向上或向下傾斜。
和現有技術中振動離心機中使用的可替換篩分元件相比，由于 本發(fā)明的單個可替換的篩分元件較小，較輕，易于安裝，因此增加 了操作者的安全性。
通過利用真空或壓差在和液體部分通常流動一致的方向從篩分 元件中抽出空氣或其它氣體，可以實現液體部分和較干燥的超過尺 寸的固體的回收。
本發(fā)明單位安裝面積提供了較大的篩分面積，并改善了多平臺 振動離心機的性能。通過利用非平面篩分元件增加篩分表面積和過 程中流體的接觸，可以使得單位安裝面積中的篩分面積較大。和現 有技術中的振動離心機相比，增加的篩分體積節(jié)約了大量的空間， 降低了成本，改善了性能。
由于管式或通道形狀的篩分元件上振動的輸送力量使得被拒絕 的固體多次翻滾，所以超過尺寸或其它被拒絕的固體的干度也得到 了改善。


為了進一步理解本發(fā)明的實質和目的，下述附圖中類似部件的 參考數字是相同的，其中
圖1是剖面?zhèn)纫晥D，顯示了本發(fā)明優(yōu)選實施例中向三個平臺平 行進料；
圖2為圖1所示的設備排放時的端視圖3為本發(fā)明優(yōu)選實施例的設備的剖視圖，顯示了多層平臺平 行進料時篩過的物質排放到貯槽中；
圖4為本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的設備的剖面?zhèn)纫晥D，顯示了通 過設置在較低平臺上的、逐漸變細的篩分元件向三個平臺的串流進 料；
圖5為剖面?zhèn)纫晥D，顯示了通過選擇設置在最低平臺上的、較 大的篩分元件向三個平臺的進料，并顯示了超過尺寸和未篩分物質 沒有被上層平臺的篩分元件拒絕；
圖6為顯示平臺角度變化的剖面?zhèn)纫晥D7為剖面?zhèn)纫晥D，其中顯示了將未篩分物質以平行流的方式 分配給兩個或多個平臺；
圖8A是管式篩分元件的側視圖；圖8B是管式篩分元件的端視 圖，該元件由具有光滑(未起褶)篩分表面的多個篩分介質層構成;
圖9A是管式篩分元件的側視圖；圖9B是管式篩分元件的端視 圖，該元件由具有起褶篩分表面的多個篩分介質層構成；
圖10A是管式篩分元件的側視圖；圖10B是由多個篩分介質層 構成的管式篩分元件的端視圖，該篩分介質設有排放限制，從而增 加篩分元件中保留的未篩分物質的沉淀，進而增加了橫跨篩子的壓 差和增加了未篩分物質的篩分面積；
圖IIA為篩分元件的剖面?zhèn)纫晥D；圖IIB為篩分元件的端視圖，
其中塑料材料嵌入管子的內徑，從而迫使未篩分物質按照非線性路徑流動，進而增加了固體的干度；
圖12為安裝在振動籃中的篩子的側視圖，顯示了排放端處的圓
錐進口管道和圓錐管固定器。管子通過"卡口方式"的固定器夾在
籃子上，易于管件的安裝和拆卸；
圖13為管式篩圍繞機架旋轉的剖面?zhèn)纫晥D，顯示了平行進料；
圖14為圖13中圍繞機架旋轉的管式篩的排放端視圖15為管式離心機圍繞機架旋轉的剖面?zhèn)纫晥D，顯示了串連進
料；
圖16為等距視圖，顯示了具有預成形橫截面幾何形狀的可替代 篩分元件，該元件安置在具有類似橫截面幾何形狀的多孔通道上， 從而使多孔通道的形狀和篩分元件相符和保持一致；
圖17為振動離心機的剖面?zhèn)纫晥D，該離心機使用了具有半圓橫 截面的、通道形狀的篩分元件；
圖18為圖17中設備的端視圖19為單個平臺混合器的剖面?zhèn)纫晥D；該混合器使用了通道形 狀的篩分元件，在進料端是一種并排設置的篩分元件，在排放端是 一種并排設置的篩分元件；
圖20為圖19中所示設備的排放端視圖，其中附有清除用的進
圖21為等距視圖，顯示了平坦(非預成形)安置在多孔通道上 的可替代篩分元件，該多孔通道的橫截面幾何形狀和長度和多孔通 道中的篩分元件相符和保持一致；
圖22顯示了在多孔通道中保持通道形狀篩分元件的另一種方
法；
圖23A、 23B和23C顯示了預成形篩分元件的方法； 圖24A是未成形、未起褶的篩分元件的頂視圖，部分以切割線 顯不；圖24B是圖24A沿著線8-8的橫斷面視圖； 圖24C、 24D、 24E、 24F、 24G和24E顯示的是和24A相關的替 代方式的注入；
圖25A是未成形、起褶的篩分元件的頂視圖，部分以切割線顯
示；
圖25B是圖25A沿著線9-9的橫斷面視圖26顯示的是在多孔通道中保持篩分元件的方法；以及
圖27顯示的是在多孔通道中保持篩分元件的另一種方法。
具體實施例方式
圖1顯示了本發(fā)明優(yōu)選實施例的振動篩分離心機1。離心機1 包括也可以作為貯槽的基座10，其中振動機架12彈性設置在彈簧 14 (圖2)上作為振動隔振體。機架12是垂直堆積的多平臺設計。 每個平臺的篩分表面由并排布置的管式形狀的篩分元件24構成，其 中未篩分的物質100流入管式形狀的篩分元件24內。彈性設置的機 架12由彈簧14支撐(圖2)。機架12由振動驅動器驅動，如現有技 術中公知的連接到機架12上的一對運動發(fā)生器16。進料罐18設置 在基座10上，并流暢連接到固定的進料分配堰20上。進料罐18將 物料輸送到固定的進料分配堰20中。固定的進料分配堰20包括將 流體輸送到多個料斗進料多支管23的進料噴嘴21，下面將詳細討 論。多個料斗15、 17和19中的每一個包括進料噴嘴22、 33和37， 每個噴嘴流暢的和篩分元件24相連。優(yōu)選的，篩分元件24是管式 的形狀。篩分元件24基本上優(yōu)選為和一個或多個一端與進料噴嘴 22、 33和37相連的平臺31、 35和39水平設置。篩分元件24的排 放端56通過位于機架12的排放端25處的排放端管子支撐60保持。
如圖12所示，進料噴嘴22為錐形的，從而可以和元件24相匹 配，進而提供液體嚴密的密封連接。篩分元件24的排放端56由連接到排放端篩分支撐60的圓錐形排放端固定器進行固定和支撐。篩
分元件24的排放端56和排放端固定器62的內部匹配，排放端固定 器62允許超過尺寸的固體不受限制的排放(圖12中沒有顯示)。噴 嘴22、 33和37 (圖1)與排放端固定器62由彈性材料制成，以防 止篩分元件24周圍出現縫隙。篩分元件24的每個平臺31、 35、 39 設有一個獨立的排放端篩分支撐60，并允許篩分元件24在每個平臺 31、 35、 39分別進行替換(圖1)。排放端管式固定器62在排放端 篩分支撐60中是可以調節(jié)的，從而提供足夠的力使元件24得到絕 對的支持。篩分元件24的直徑介于l-6英寸，優(yōu)選為2-3英寸。并 排設置的篩分元件24的數目可以達到24個；在一些具體的例子中， 當使用1英寸篩分元件24時，數目甚至到達50個；當使用6英寸 篩分元件24時，數目低至3個。
圖3顯示了通過3個平臺的平行流體流動。在篩分元件24的每 個平臺31、 35、 39 (圖2)下面為回流盤26，該回流盤引導篩分過 的物質29流過每個篩分元件24，到達機架12的進料末端11。然后 篩分過的物質29通過放出管40重力流到貯槽41中。在優(yōu)選的實施 例中，不需要放出管40。它們可以省略是因為篩分過的物質29可以 在進料噴嘴22、 33、 37和貯槽41之間通過重力流動。從篩分元件 24上排出的超過尺寸的固體13直接導向不同級別的篩分元件24的 出料口28、 30和32，并排送至廢料罐中(未示)。
篩分元件24由一層或多層篩分介質構成，這些篩分介質形成末 端開口的管式形狀，其篩分表面為光滑(圖8B)或波浪狀的(圖9B)。 圓形橫截面形狀的篩分元件24 (圖8B)是優(yōu)選的。不過，橢圓、矩
形或其它任何能夠容納流動流體的幾何形狀也可以采用。具有最小 篩孔50的篩分介質(圖8A)放置在內徑中，隨后的篩分介質層51、 52的孔徑向外逐漸變大。這些篩分介質的組合可以用于篩分元件24 中。篩分元件24最大的外層52通常具有足夠的硬度和彈性。可選擇的，篩分元件24的硬度或彈性可以通過褶皺篩分介質(圖 9A)進行增加，或者通過使用多孔金屬管作為最外層52來增加篩分 元件24的硬度或彈性。在一些工藝條件下，篩分元件24需要額外 的彈性和硬度抵抗固體負載、液體負載或運動發(fā)生器16產生的振動。 當篩分介質在工藝條件下磨破或勞損，篩分元件24可以根據需要分 別進行替換。篩分元件24可以進一步和塑料填充結合，或者提高篩 分管式元件24 (圖11A&圖11B)內徑上的流動指示器63，從而增加 分離性能或有助于固體的運送。
在圖4所示的可替換的優(yōu)選實施例中，回流盤26和進料多支管 23可以用于產生串流，其中所有未篩分的物質100進入最上面的料 斗17中，該料斗17首先將流體導入到頂部平臺31上的篩分元件24 中。穿過篩分元件24的頂部平臺31的篩分過的物質29然后通過回 流盤26順序導入中間料斗19中，該中間料斗19供應篩分元件24 的中間平臺35上的噴嘴33。穿過篩分元件24的中部平臺35的篩分 過的物質29導入最底部料斗15中，該最底部料斗15供應篩分元件 24的最底部平臺39上的噴嘴37。不考慮損害或過載，流體串流允 許較小篩孔尺寸的篩分元件24用于較低的平臺來分離上層平臺上的 較大的固體，從而大大提高了篩分效率。盡管圖4顯示了三個平臺， 在串流時可以增加平臺用于進料。
在圖5所示的第三個優(yōu)選的實施例中，最低的平臺39用于監(jiān)測 篩分過的物質29的質量和振動離心機的下游。為了控制質量而不是 篩分，選擇安裝在最低的平臺39上的篩分元件24優(yōu)選篩孔尺寸大 于安裝在上層平臺31、 35上的篩分元件24的篩孔尺寸。這可以這 樣實現(A)以平行流體流動的方式向上層平臺輸入未篩分的物質 100，并在上層平臺31、 35上安裝相同篩孔尺寸的篩分元件24;或 (B)以串流的方式向上層平臺輸入未篩分的物質，最低平臺上39 的平臺31、 35上安裝的篩分元件24的篩孔尺寸逐漸變小(只顯示了三個平臺，但是可以使用更多的平臺)。在上述A情況和B情況中， 將所有或部分上層平臺31、 35中的篩分過的物資29導入到最低的 平臺39上，平臺39上安裝的篩分元件24的篩孔尺寸大于上層平臺 31、 35上安裝的篩分元件24的篩孔尺寸。只有在上層篩分元件失敗 或當其它原因導致上層平臺31、 35上的篩分過的物質29與未篩分 的物質100 —起報告時，最低的平臺39拒絕超過尺寸的固體13。例 如，來自安裝在最低平臺39上的篩分元件24的超過尺寸的固體13 可以排放到螺旋喂送器43或類似的設備中，以隔離和收集超過尺寸 的固體13，從而通過儀器或可視監(jiān)測提供信息，即不必要的粗大的 固體13和上層平臺31、 35下游的篩分過的物質29 —起記錄。
如圖6所示，調整包括篩分元件24的機架12相對于水平方向 的角度也是很重要的。最大的向上角度正5度是足以使固體得到充 分的干燥。向下的角度負3度可以改善容留在篩分元件24中的超過 尺寸的固體13的輸送，該篩分元件24對著機架12的排放端25。
如圖7所示，當平臺31、 35、 39平行進料時，多料斗進料多支 管23阻止了未篩分的物質100通過最低平臺39上的一套篩分元件 24 "走捷徑"或先流動。溢洪堰34、 36用于確保未篩分物質100順 序進入多料斗進料多支管，首先填充最上部的料斗17，然后填充中 間料斗19，最后填充最低料斗15。溢洪堰20的出口 21首先將未篩 分的物質100導入到料斗17中，該料斗向第一平臺31上的篩分元 件24進料。如果體積流量比足夠高，則未篩分物質100溢滿最上面 的溢洪堰34，并將未篩分物質100輸送到進料多支管23的第二料斗 17中，從而導致未篩分物質100進入到第二平臺35上的篩分元件 24中。如果體積流量比足夠高，則未篩分物質100溢滿中間的溢洪 堰36，并將未篩分物質100輸送到進料多支管23的最低料斗15中， 從而導致未篩分物質100進入到第三平臺39上的篩分元件24中。 未篩分物質100在過高的流量比的情況下，進料多支管23能夠溢出調劑堰(relief weir) 38，從而溢流通過上層平臺元件24，并提示 或發(fā)出信號存在溢流的情況(盡管顯示了三個平臺，但是在平行進 料中可以用更多的平臺)。
控制未篩分物質100到不同平臺的流量可以用一些替代方法。 這些方法包括但不限于通過用控制閥、脈動流控制閥和其它類似的 設備改變進料噴嘴22、 23和37的節(jié)流面積來限制通過進料噴嘴22、 23和37的未篩分物質100的流量。
如圖10A和10B所示，替代方法可以用于改善篩分元件24的分 離效率。通過限制篩分元件24的排放直徑48 (圖IOB)，能夠增加 留在篩分元件未篩分物質的體積(未示)。增加的體積增加了篩分元 件24內徑上未篩分物質(未示)引起的流體靜力學壓力。從而使得 篩分過的物質(未示)以較高的速率通過篩分元件24。限定噴嘴55 (圖10A)折疊或連接到篩分元件24的排放端56的內徑中。截錐形 59在限定噴嘴55的上流側58上形成內徑，從而允許超過尺寸的固 體(未示)輸送到篩分管式元件24之外。
圖13顯示了本發(fā)明的第四個優(yōu)選實施例，其中圓柱形機架92 可以旋轉。未篩分物質以平行流的方式通過篩分管式元件的一或多 個同心圓陣列71、 75、 79 (圖14)導入。優(yōu)選的，機架92在旋轉 時可以同時通過振動模塊16振動，盡管振動在一些分離工藝中不是 必要的。篩分元件24以同心圓陣列71、 75、 79 (圖14)設置，從 而增加了圓柱形機架92的直徑，而不是前述實施例中的水平平臺。 機架92由滾動元件76支撐(圖14)，從而使得機架低于臨界速度旋 轉，進而可以使未篩分物質100保留在底部的料斗95、 97和99中。 固定的(非一旋轉、非一振動)料斗70將未篩分物質100輸入到進 料多支管73中，進料多支管73首先將未篩分物質100導入到最內 層的料斗95中，該料斗和最內層的圓形陣列71的篩分元件連接暢 通。通過進料多支管73的設計，阻止了未篩分物質100從篩分元件24 "走捷徑"或優(yōu)先流動，該篩分元件24和中間料斗97或最外層 料斗99連接暢通。多料斗進料多支管73的設立使得未篩分物質100 以噴流的形式溢流，根據需要順序從最內層的料斗95到中間料斗 97，到最外層料斗99，以處理未篩分物質100增加的流速。未篩分 物質100首先流經固定的進料管70，進入料斗95的最內層。最內層 陣列71上的篩分元件24和最內層的料斗連接暢通，并篩分所有的 未篩分物質100，直至流速的增加達到"溢流點"，使得未篩分物質 100溢流至最內層的堰94進入到料斗97中。中間陣列75上的篩分 元件24和中間料斗97連接暢通，并篩分進入料斗97中的所有未篩 分物質100，直至流速的進一步增加達到"溢流點"，使得未篩分物 質100溢流至中層堰96進入到料斗99中。在過高的流動下，進料 多支管73能夠溢出調劑堰(relief weir) 98，過量的未篩分物質 100將流過篩分元件24的最內層陣列，并溢流出機架92的排放端 93，從而通過設備或可視檢測顯示"溢流情況"的存在，以及未篩 分物質100正在隨著超過尺寸的固體一起流失?；亓鞅P77、 78將篩 分過的物質29導向機架92的進料端91，其中篩分過的物質29分別 通過重力在進料噴嘴22、 23之間流動，并在機架92的內徑89中收 集(盡管圖中只顯示了三個同心陣列，但是在平行流進料中可以使 用更多的陣列)。固定的排空管72從機架92的內徑89排除篩分過 的物質29，正如其在進料端91中收集一樣。通過排空管72對篩分 過的物質29進行排空需要能夠克服吸入升程的泵(未示)。泵產生 的真空有助于煙塵的排放和改善分離效果。相應的，篩分過的物質 能夠通過噴嘴(未示)重力排放，該噴嘴穿過進料端91處的機架92 的壁，允許篩分過的物質進入貯槽41 (圖15)中。機架92由皮帶 80或連接到外部驅動機90的驅動鏈驅動旋轉。相應的，機架可以由 連接到一個或多個旋轉元件76 (圖14)的驅動機(未示)驅動旋轉， 該旋轉元件支撐和集中機架92。相應的，不是旋轉機架12，機架12可以通過連接到機架12的發(fā)動機90以一個接近360度的角度前后 振蕩，從而影響相同的篩分。在旋轉和振蕩的兩種情況中，振動是 優(yōu)選但不是必須的。
在圖15所示的第5個優(yōu)選的實施例中，未篩分物質100通過一 個或多個管式篩分元件24的圓形陣列71、 75、 79串流導入。串流 通過從固定的進料管70上分離中間料斗97和最外層料斗99，其中 固定的進料管70將未篩分物質100導入到最內層的料斗95中，該 料斗95和最內存的圓形陣列71的篩分元件24連接暢通。在串流中， 所有未篩分物質100首先經過和最內層料斗95暢通連接的篩分元件 24導入。經過和最內層料斗95暢通連接的篩分元件24的篩分過的 物質29通過回流盤77導入到料斗97中。料斗97和中間圓形陣列 97的篩分元件24連接暢通。經過和中間料斗97暢通連接的篩分元 件24的篩分過的物質29通過回流盤78導入到料斗99中。料斗99 和最外層的圓形陣列79的篩分元件24連接暢通。然后經過和最外 層的料斗99暢通連接的篩分元件24的篩分過的物質29經過上述討 論的固定的排空管72排出機架，或通過噴嘴(未示)用非優(yōu)選的方 法排出，這些噴嘴穿過機架92，可以使篩分過的物質29向貯槽41 提供情況。
串流排列，其中篩分元件24的最內層陣列71 (圖14)的篩孔 尺寸大于篩分元件24的中層陣列75 (圖14)，篩分元件24的最外 層陣列79 (圖14)根據顆粒尺寸連續(xù)除去固體，以阻止了粗糙顆粒 損害設置在中間和最外層的陣列75、 79上的較細的篩分元件24，從 而增加了較細的篩分元件24的壽命，改善了分離效果。所有篩分管 式元件24的圓形陣列的粗糙度相同的串流排列不是優(yōu)選的，但是這 種串流排列可以增加由于多于篩分導致超過尺寸的固體(未示)的 拒絕率。如前所述，無論是串流或平行流，最低層的平臺79 (圖14) 可以選擇篩分元件24，從而篩孔尺寸可以大于設置在內存陣列71、75上的篩分元件24的篩孔尺寸。經過內存陣列71、 75的所有或部 分篩分物質29可以輸送到最外層的陣列79中，從而檢測上述分離 過程的質量。本實施例中可以有一個或多個分離平臺，優(yōu)選為1-4 個。
調整帶有篩分元件24的機架92相對于如圖13所示的水平位置 的角度也是很重要的。向上的正5度(圖13)足以使固體得到合適 的干燥度。在一些情況下也需要輕微向下的負3度(圖13)，以改善 篩分元件24中超過尺寸的固體向機架92的排放端93輸送。
在第6個優(yōu)選的實施例中，通道形狀的篩分元件24 (圖16)可 以替換管式形狀的篩分元件24。如圖16所示，由一層或多層篩分介 質結合的組件組成的柔軟有彈性的篩分元件240插入到剛硬的多孔 通道250中時，形成了篩分表面。為了更加清楚的顯示，圖16中的 篩分元件240預成形在多孔通道250中，并設置在剛性多孔通道250 上的一定距離235，如同準備插入。不過，也可以使用平坦的非預成 形的篩分元件240 (圖21)。如果預成形，篩分元件240 (圖16)的 預成形半徑等于或大于多孔通道250的半徑，從而利用篩分元件240 的彈性和多孔通道250匹配。優(yōu)選的，多孔通道250形成一半圓形； 不過，也可以使用其它的形狀。例如，幾何橫截面可以是"V"形、 半圓形、半橢圓形、懸鏈線狀、雙曲線，或者其它能夠通過流體流 動的類似幾何形狀。通道優(yōu)選的半徑介于1-3英寸。根據工藝要求， 也可以使用其它尺寸。
圖16示出了優(yōu)選的半圓形的多孔通道250。每個多孔通道250 都有從兩邊向內的短折疊230。裝配篩分元件240，因而篩分元件240 的曲線周界242和曲線周界252緊密配合，其中曲線周界252位于 多孔通道250向內的短折疊230的下方。將篩分元件240向內的短 折疊230下的一個長邊244設置在剛性多孔通道250的一側，篩分 元件240的剩余部分推入通道250中，并固定篩分元件240向內的短折疊230下的另一個長邊244，這樣就將篩分元件240壓入到多孔 通道250中。篩分元件240和多孔通道250的形狀匹配，由此可以 得到多孔通道250的支撐(a)篩分元件24的彈性；(b)未篩分物 質中的液體和固體(未示)；以及(c)利用按照篩分物質通常流過 篩分元件240的方向經過篩分元件240的一層或多層的壓差激發(fā)液 體或固體；(d)通過將篩分介質形成多孔通道250曲線周界242的 形狀產生的壓縮力。在使用鋼絲網作為篩分介質的情況下，壓入與 篩分元件240的曲線周界242平行的鋼絲網(未示)，從而和向內的 折疊230下的多孔通道250的曲線周界252匹配。通過篩分元件240 上的保持鍵形物200和多孔通道250上的保持槽220的匹配，防止 了篩分元件由于振動在多孔通道250中移動。圖22顯示的是可選擇 的篩分元件保持機構，其中剛性鍵形物81永久的和每個多孔通道 250的排放端連接，從而阻止了篩分元件(未示)由于振動從多孔通 道250中移出。保持鍵形物81立即設置在多孔通道上的向內的短折 疊230下面，以防止干擾被拒絕固體(未示)的排放。夾子160很 小，從而不會妨礙篩分元件240 (未示)的末端填入多孔通道250 中。
通過保持鍵形物200和篩分元件240的長邊244的結合或迭片 結構，抑制了篩分元件240的額外移動。保持鍵形物200和一個或 多個槽220匹配，其中的槽220在剛性多孔通道250的向內的短折 疊230中切削或成形。
圖17顯示了另一個實施例，其中多平臺分離器利用通道形狀篩 分元件24，而不是用管式形狀的篩分元件24 (圖l)平行流經過三 個平臺31、 35和39。圖18顯示了圖17中利用通道形狀篩分元件 240的多平臺分離器的排放端視圖。取代通道形狀的篩分元件240 能夠確保平臺31、 35和39之間的垂直空間260 (圖18)減少，從 而降低振動離心機的總高度，或者能夠加入更多的平臺，增加更多的篩分體積。并排的水平空間270 (圖18)應減到最少，從而增加 篩分面積。盡管圖17、 18中示出了三個平臺，但是也可以使用更多 的平臺。本實施例中既可以使用平行進料(圖1)結構，也可以使用 串流進料(圖4)結構，如上所述用于管式形狀的元件。類似的，最 低的平臺39 (圖18)可以選擇篩分元件240 (圖17)，從而確保篩 孔的尺寸大于安裝在上層平臺31、 35的篩分元件240的篩孔尺寸。 上層平臺31、 35的所有或部分篩分物質流29可以導向最低的平臺 39，從而監(jiān)測上述討論的離心過程的質量。本實施例可以有一個或 多個分離平臺，優(yōu)選為1-4個。
圖19顯示了另一個實施例，其中振動離心機利用了單平臺中并 排的通道形狀篩分元件240的多種排列。如圖所示，兩種并排通道 形狀篩分元件240的排列設置在同一個平面上，從而一種排列的并 排通道形狀的篩分元件的排放端25和另一種排列的并排通道形狀的 篩分元件240的進料端11鄰近，以形成較長的篩分平臺和更多的篩 分面積。該種結構將具有更多的篩分面積，從而得到較高的容積。 單平臺可以通過連接多達5個或更多(圖19中示出了 2個)的通道 形狀的篩分元件240的多元件陣列而加長，從而得到更高的篩分效 率和更高的容積。圖20顯示了上述單平臺振動離心機的排放端。通 道形狀的篩分元件240很容易的從上面插入到多孔通道250 (圖16) 中，從而有利于單平臺上篩分元件240的單獨替換，因而在排放端 不需要不受限的空間插入或拔出篩分元件240。
如圖23A、 23B、 23C所示，當篩分元件24插入到通道250中時， 預成形為通道形狀的篩分元件需要設置在壓力機180上，以防止一 些篩分介質的變形。壓力機180突出部分是一樣的形狀，但是直徑 比壓力機180用于形成篩分元件20的孔道要大或寬。壓力機180凹 進去的部分185用于將篩分介質形成需要的形狀，當插入到孔道250 中時，能夠提供和篩分元件匹配的彈性形狀。單層或多層篩分介質可以形成篩分元件24。當構建層狀的篩分元件時，最細的篩分介質 如中層86首先設置在壓力機的突出部分，然后設置較粗糙的篩分介 質層如篩分介質83，接著設置外面的部分。塑料碾壓層或膠水層85 可以用于較細的篩分介質和較粗糙的篩分介質之間。篩分介質在壓 力機中形成時，也可以進行篩分元件邊緣的密封或浸漬。
如圖24A、 24B、 25A和25B所示，也可以使用未成形的篩分元 件。圖24A是未褶鈹的篩分元件，該元件含有一層或多層篩分介質。 圖24C到24G詳細的列出了浸漬塑料85的替換結構。圖25為褶皺 的篩分元件，該元件含有一層或多層篩分介質。為了清楚，兩個圖 中都顯示了兩層。最細的篩分介質如中層86設置在最內層，從而未 篩分的物質可以首先穿過最細的篩分介質。其它層83是較粗糙的篩 分介質，用于加強篩分元件24的強度和剛度。篩分元件24的長邊 101不是傳輸或篩分界面，其可以通過篩分元件的巻邊、金屬邊、橡 膠或塑料或環(huán)氧樹脂的植入進行密封。U形或短邊120要求對超過尺 寸的顆?；蜉d體流體是沒有障礙的，可以通過巻邊、塑料或環(huán)氧樹 脂的植入進行密封。這種密封防止了金屬絲布層之間固體的聚集。
圖26顯示了固定夾160，該固定夾永久性的和通道250出口處 的每個孔道250連接，從而防止篩分元件(圖26中未示)由于振動 從通道250中移出。夾子160立即設置在孔道250上的法蘭130下 面，防止了通道250較低表面上發(fā)生的固體混合。夾子160很小， 不會影響篩分元件24末端負載到孔道250中。圖26也顯示了不需 要夾子160的進料端140。
圖27顯示了另一個篩分元件的設計，其中細條(thin strip) 200連接到演示的篩分元件24中的篩分介質上。細條200設置在篩 分元件上，以和孔道250上的法蘭130中的凹槽220匹配。細條200 有兩個目的(a)將篩分元件24固定在通道250中；(b)方便除去 篩分元件24。相應的，本發(fā)明公開了一種改進的離心系統(tǒng)，用于增加可利用 的篩分面積。盡管本發(fā)明公開了具體的實施例和應用，但是本領域 的技術人員可以根據本發(fā)明進行一些顯而易見的改變，這些根據本 發(fā)明進行的改變也包括在本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1、一種使用驅動器的篩分離心機，該離心機包括基座；驅動器驅動的機架；篩分組件；設置在所述基座上的所述機架和所述組件；進料罐，所述的進料罐設在所述基座上；連接到所述機架上的進料多支管；所述進料罐和所述進料多支管流暢連接。
2、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的進料罐包含 有堰。
3、 根據權利要求2所述的篩分離心機，其中所述的堰設有一出 口噴嘴。
4、 根據權利要求2所述的篩分離心機，其中所述的進料多支管 包括設置在所述基座上的多列進料斗，其中至少一個所述的進料斗 設置用于接收來自所述堰的流體。
5、 根據權利要求4所述的篩分離心機，其中所述的堰設有一出 口噴嘴，所述的噴嘴設置用于輸送從出口噴嘴到至少一個所述進料 斗的流體。
6、 根據權利要求5所述的篩分離心機，其中至少有兩個進料斗， 其中一個所述的進料斗和所述的其它進料斗和所述進料罐流暢連 接。
7、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的驅動器包括 發(fā)動機。
8、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的彈性固定件 有彈性，并設有彈簧。
9、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的基座包括一 貯槽。
10、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的篩分組件 包括通道形狀的篩分元件。
11、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的篩分組件 包括管式形狀的篩分元件。
12、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的進料多支 管包括至少一個設有噴嘴的進料斗，該進料斗和所述的篩分組件連 接。
13、 根據權利要求12所述的篩分離心機，其中所述的篩分組件 至少有一個篩分元件，所述篩分元件的形狀設有內側，所述噴嘴設 置成錐形，并插入到篩分組件一末端的所述篩分元件的所述內側。
14、 根據權利要求13所述的篩分離心機，其中所述的插入在所 述篩分元件和所述噴嘴之間形成密封。
15、 根據權利要求13所述的篩分離心機，其中所述的機架設有 具有至少一個支撐的排放端，所述篩分元件通過所述機架的所述排 放端的所述支撐得到支持。
16、 根據權利要求15所述的篩分離心機，其中所述的支撐和所 述的篩分元件形成密封。
17、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的機架相對 于水平位置可以調整角度。
18、 根據權利要求17所述的篩分離心機，其中所述的角度范圍 為向上5度、向下3度。
19、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的篩分組件 包括彼此鄰近設置的篩子，從而形成篩分平臺，所述的篩分平臺的 形狀是圓柱形的，所述機架的形狀是圓柱形的；所述篩分組件設置 在所述機架上，所述篩分平臺旋轉設置在所述基座上。
20、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的機架彈性設置在所述基座上。
21、 根據權利要求20所述的篩分離心機，其中所述的每個篩分平臺或陣列基本和所述機架的中心線是同軸的。
22、 根據權利要求21所述的篩分離心機，其中所述的進料罐與和所述機架中心線最接近的所述的篩分平臺或陣列流暢連接。
23、 根據權利要求21所述的篩分離心機，其中所述平臺或陣列的所述元件在內側陣列中篩分介質的開口大于其在所述外側陣列中 的開口。
24、 根據權利要求21所述的篩分離心機，其中所述的篩分平臺或陣列是同中心的。
25、 根據權利要求24所述的篩分離心機，其中所述的進料斗和所述的平臺之間串流連接流暢。
26、 根據權利要求25所述的篩分離心機，其中所述的進料斗和所述的平臺之間平行流連接流暢。
27、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述機架中的氣 壓是可控制的。
28、 根據權利要求27所述的篩分離心機，其中所述的氣壓為低 度真空。
29、 一種使用振動驅動器的篩分離心機，該離心機包括 基座；驅動器驅動的振動機架； 篩分組件；彈性設置在所述基座上的所述機架和所述組件； 其中所述篩分組件包括篩分元件，所述篩分元件排列成平臺， 每個平臺設有一出口，每個出口單獨由所述出口支撐； 所述篩分元件可以在所述篩分組件上單獨進行替換。
30、 根據權利要求29所述的篩分離心機，其中所述的一個平臺 的每個元件的篩分介質和所述平臺上的其它篩分介質的孔尺寸是一 樣的，所述的每個平臺的介質孔尺寸不同，上層的孔尺寸最大。
31、 一種使用振動驅動器分離固體的篩分離心機，該離心機包括基座；驅動器驅動的振動機架； 篩分組件；彈性設置在所述基座上的所述機架和所述組件； 其中所述篩分組件包括至少一個單流導向通道的篩分元件。
32、 根據權利要求31所述的篩分離心機，其中所述的流動導向篩分元件為管式形狀的篩分元件。
33、 根據權利要求31所述的篩分離心機，其中所述的流動導向篩分元件為通道形狀的篩分元件。
34、 根據權利要求31所述的篩分離心機，其中所述的篩分組件中有一底部水平。
35、 根據權利要求31所述的篩分離心機，其中所述的元件彼此鄰近且是分開的，元件之間的距離足以允許流動。
36、 根據權利要求31所述的篩分離心機，其中所述的流動導向 篩分元件排列成平臺，每個所述的平臺有6-50個所述的元件。
37、 根據權利要求36所述的篩分離心機，其中所述的基座包括 貯槽，每個所述的平臺還設有一回流盤，所述回流盤傾斜，將流體 導向所述的下一個平臺。
38、 根據權利要求36所述的篩分離心機，其中所述的基座包括 貯槽，每個所述的平臺還設有一回流盤，所述回流盤傾斜，將流體 導向所述的貯槽。
39、 一種使用振動驅動器的篩分離心機，該離心機包括基座；驅動器驅動的振動機架； 篩分組件；彈性設置在所述基座上的所述機架和所述組件； 其中所述篩分組件包括兩個以上的流動導向形狀的篩分元件。
40、 根據權利要求39所述的篩分離心機，其中所述的流體連接 是串流。
41、 根據權利要求39所述的篩分離心機，其中所述的流動導向篩分元件為管式形狀的。
42、 根據權利要求39所述的篩分離心機，其中所述的流動導向篩分元件為通道形狀的。
43、 根據權利要求39所述的篩分離心機，其中所述的流動導向 篩分元件以平行流連接。
44、 根據權利要求39所述的篩分離心機，其中所述的篩分元件 可以單獨替換。
45、 根據權利要求44所述的篩分離心機，其中所述的篩分元件 是管式形狀的。
46、 根據權利要求44所述的篩分離心機，其中所述的篩分元件 至少包括一層篩分介質。
47、 根據權利要求45所述的篩分離心機，其中所述的篩分介質 層連接在一起。
48、 根據權利要求44所述的篩分離心機，其中所述的篩分元件 是單流導向通道的形式。
49、 根據權利要求48所述的篩分離心機，其中所述的篩分介質 由成形的元件形成。
50、 根據權利要求48所述的篩分離心機，其中所述的篩分介質由單管激光切割或其它機器加工形成，以在所述管道中形成所述的篩孔尺寸。
51、 根據權利要求1所述的篩分離心機，其中所述的驅動器為 振動驅動器，所述的機架為振動機架，所述機架和所述組件彈性設 置在所述基座上。
52、 一種和篩分離心機一起使用的篩子，該篩子包括多套獨立的流動導向篩分元件。
53、 根據權利要求52所述的篩子，其中所述的元件是通道形狀的。
54、 根據權利要求52所述的篩子，其中所述的元件是管式形狀的。
55、 根據權利要求48所述的篩分離心機，其中所述的成型元件 是成形加工的元件。
56、 一種和振動離心機一起使用、用于篩分物質和傳輸固體的 篩分組件，該篩分組件包括改進的車架，所述車架設置在振動離心機內； 一組多孔通道，所述通道彼此連接，并和所述機架連接，所述 通道和固體傳送的方向平行；以及篩分元件，設置在至少一個所述通道上。
57、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的車架為構架。
58、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道是連接 的，從而篩分的物質不會繞過所述的篩分元件。
59、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道的橫截 面幾何形狀是半圓形的。
60、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道的橫截 面幾何形狀是半橢圓形的。
61、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道的橫截 面幾何形狀是懸鏈線狀的。
62、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道的橫截面幾何形狀是雙曲線狀的。
63、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道的橫截面幾何形狀是矩形的。
64、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道的橫截面幾何形狀是三角形的。
65、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道的橫截 面幾何形狀是U形的。
66、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道的橫截 面幾何形狀是半圓形的。
67、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道的橫截 面幾何形狀是V形的。
68、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的通道的橫截 面幾何形狀不是直線的。
69、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的篩分元件包 括至少一層篩分介質。
70、 根據權利要求69所述的篩分組件，其中所述的篩分介質包 括至少彼此連接的兩個篩子。
71、 根據權利要求69所述的篩分組件，其中所述的篩分元件預 成型為和所述通道幾何形狀匹配的形狀。
72、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的篩分元件移 動設置在所述通道上。
73、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的多孔通道的 橫截面和所述篩分元件一致，從而獲得篩分物質最優(yōu)化的表面積。
74、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的多孔通道的 開放面積方式選擇為開放面積最大的方式。
75、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的多孔通道包括篩分保持機構，所述篩分保持機構防止了所述篩分元件在所述通 道內的移動。
76、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的篩分元件是 彈性的。
77、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的篩分元件的 篩分介質多于一個，所述篩分介質允許不同尺寸的物質穿過篩分介 質。
78、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的多孔通道和 所述的篩分元件兩者都有橫截面，所述橫截面沿著所述多孔通道和 所述篩分元件的長度方向錐形設置。
79、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的車架為不銹 鋼的或其它合適的材料。
80、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的多孔通道的 半徑為0. 5 — 10英寸。
81、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的多孔通道的 長度為12-60英寸。
82、 一種和振動離心機一起使用、用于篩分物質和傳輸固體的 調節(jié)裝置，該調節(jié)裝置包括車架，所述車架設置在振動離心機內；以及 一組多孔通道，所述通道彼此連接，并和所述機架連接，所述 通道和固體傳送的方向平行。
83、 根據權利要求82所述的篩分組件，其中一篩分元件設置在 至少一個所述通道上。
84、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的多孔通道包 括閉鎖機構，以阻止所述篩分元件向外移動。
85、 根據權利要求84所述的篩分組件，其中所述的閉鎖機構包 括橫跨通道上部開口形成的夾子。
86、 根據權利要求85所述的篩分組件，其中所述的夾子形成的 角度范圍為80-100度，其中該角度定義為夾子較低的表面和所述通 道內表面垂直切線形成的。
87、 根據權利要求85所述的篩分組件，其中所述的夾子形成一 個鈍角，所述角度定義為夾子較低的表面和所述通道內表面垂直切 線形成的。
88、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的篩分元件有 兩層或多層篩分介質，所述篩分介質從最細到最粗，所述最細的篩 分介質設置在所述多孔通道的上側。
89、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的篩分元件和 所述通道的形狀一樣，但是稍微寬于所述的通道。
90、 根據權利要求56所述的篩分組件，其中所述的多孔通道設 有凹口，所述的篩分元件上設有突出，所述篩分元件設置在所述通 道中，從而所述突出彼此鄰近并插入到所述凹口中。
91、 一種和振動離心機一起使用、用于篩分物質和傳輸固體的 篩分元件，該篩分元件包括篩子，所述篩子的寬度為10英寸或小于10英寸。
92、 一種和振動離心機一起使用、用于篩分物質和傳輸固體的 篩分元件，該篩分元件包括篩子，所述篩子設有突出物，從而取保篩子相對于振動離心機 位于合適的位置。
93、 一種和振動離心機一起使用、用于篩分物質和傳輸固體的 篩分元件，該篩分元件包括第一篩子； 第二篩子；可變形的材料，所述可變形的材料設置在所述第一篩子和第二 篩子之間；所述第一篩子和所述第二篩子通過成形過程的加熱和所述粘接 材料連接，所述的成形消除了所述其中之一的篩子和所述粘接材料 間的氣泡。
94、 根據權利要求34所述的篩分離心機，其中當所述底部水平 的所述部分上出現固體時，所述底部水平的至少一部分在所述篩分 組件任何其它水平上顯示所述篩分組件內的錯誤，
95、 根據權利要求49所述的篩分離心機，其中所述的成形的元 件是模制的。
96、 根據權利要求52所述的篩子，其中所述的元件相對小，其 中篩分表面的小部分可以獨立移動。
97、 一種和振動離心機一起使用、用于篩分物質和傳輸固體的 篩分元件，該篩分元件包括至少兩層篩分介質，其中一部分是非傳送或篩分的； 所述部分被覆蓋，從而形成密封，防止了固體在所述層之間堆積。
98、 一種和振動離心機一起使用、用于篩分物質和傳輸固體的 篩分元件，該篩分元件包括至少一層篩分介質；薄條材料，所述條設置在所述篩分材料上，所述材料用于多孔 通道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種篩分組件。該篩分組件設有串流或平行流的進料多支管，篩分元件可以是單流導向通道的形式，可以單獨進行替換。這種元件可以是管狀或通道狀。
文檔編號B07B1/49GK101421052SQ200580011474
公開日2009年4月29日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權日2004年4月30日
發(fā)明者A·M·胡基, G·T·李烈, M·莫根塔樂 申請人:Cpi篩布&篩子公司