半圆形圆柱构造的除尘设备的制作方法

在本申请中公开的本实用新型总体上涉及颗粒材料(例如塑料小球、再研磨料、片剂、谷物、矿物等)的清洁和处理，并且具体涉及一种除尘设备，其构造为半圆形圆柱以提供有效的操作能力。

背景技术：

众所周知，特别是在运输和使用颗粒材料(通常为粗粉末、颗粒、小球等)的领域中，重要的是保持产品颗粒尽可能不含污染物。颗粒物通常在一个设施内被运输，在该设施中它们将被混合、包装或用于加压管道系统中，该加压管道系统实际上产生表现的有点像流体的材料流。当这些材料移动穿过管道时，不仅在颗粒本身之间产生相当大的摩擦，而且在管壁和材料流的颗粒之间也产生相当大的摩擦。反过来，这种摩擦导致颗粒灰尘、破碎颗粒、绒毛、飘带(streamers)(可以“成长”为相当长且缠绕的团的带状元件，所述团将妨碍材料的流动或甚至完全阻塞流动)的发展。这种运输系统的特点是众所周知的，保持产品颗粒尽可能不含污染物的重要性和价值也是众所周知的。

本文所使用的术语“污染物”包括广泛范围的异物以及前段中提到的破碎颗粒、灰尘、绒毛、飘带。在任何情况下，污染物对生产高质量产品都是不利的，并且在某些情况下对生产者的雇员来说是健康风险，甚至可能是危险源，因为一些污染物可能产生尘埃云，其如果暴露于点火源，可能爆炸。

考虑到产品质量并且专注于作为主要例子的可塑性塑料，与主要材料组成不同的异物(例如灰尘、主要产品的不均匀材料、绒毛和飘带)不一定具有与主要产品相同的熔融温度，并在材料熔化和模压时导致缺陷。这些缺陷导致成品颜色不均匀，可能含有气泡，并且通常看起来有瑕疵或被弄脏，因此不能出售。注塑机中的热量会蒸发灰尘，导致成品中的微小的气泡。热量也会焚烧灰尘并导致“黑点”，实际上是碳化的灰尘。有时机器中的灰尘袋不会熔化，并引起通常被称为“软点”或“白点”的缺陷。重要的是要注意，由于这些相同的不均匀材料通常不会在与主要产品相同的温度下熔化，所以未熔化的污染物会导致对模压机的摩擦和过早磨损，导致停工、损失产量、减少生产力、增加维护以及从而增加整体生产成本。

传统的颗粒材料除尘装置，如1991年7月30日授权给Jerome I.Paulson的美国专利5,035,331中公开的，使用第一和第二清洗甲板，其形成为设备内的倾斜平面表面，并具有开口用于使加压空气通过其中，以穿过沿着清洗甲板流动的颗粒材料。在两个清洗甲板之间，颗粒材料通过文丘里区域，该文丘里区域与通过冲洗甲板上的颗粒材料的空气通道相结合，向上排放灰尘和其他污染物，同时空气流从该设备排出。

在2008年6月3日授权给Jerome I.Paulson、Heinz Schneider和Paul Wagner的美国专利No.7,380,670中，具有背靠背清洗甲板组件的紧凑型除尘设备通过使清洗甲板和文丘里区域加倍而提供增加的容量，这要求在两个清洗甲板组件之间相等地分配颗粒材料的流入。在美国专利5,035,331和美国专利7,380,670中，磁通场被施加到颗粒材料的进料以中和吸引污染物到颗粒小球的静电荷，以增强清洗甲板从颗粒材料分离污染物时的操作。

在2012年11月20日授权给Heinz Schneider和Paul Wagner的美国专利8,312,994中，除尘设备的大体形状为圆柱形并且配置为颗粒材料的流入通过倒置的圆锥形清洗甲板以提供清洁空气流动通过围绕圆锥形清洗甲板圆周延伸360度的流动路径。由于建筑容差，颗粒材料的流动并不总是围绕圆锥形清洗甲板的整个圆周均匀地延伸，这导致操作效率的降低，尽管操作效率仍然被认为大于许多现有技术的除尘设备。

因此，需要提供一种半圆柱形除尘设备，该设备可操作地将颗粒材料流和清洁空气流聚焦在半圆锥形清洗甲板上，以将污染物与更大量的颗粒材料分离而不增加除尘设备的整体尺寸。仍然希望提供类似于用于圆柱形除尘设备中的常规圆锥形清洗甲板的清洗甲板和文丘里区操作以提供适当的清洁操作。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种颗粒材料除尘设备，其能够增强从该设备通过的颗粒材料中除去灰尘和碎屑。

本实用新型的另一个目的是提供一种不牺牲输出产量或质量的简单可操作的颗粒材料除尘设备。

本实用新型的一个特征是清洗甲板形成为半圆锥形或部分圆锥形构造。

本实用新型的一个优点是围绕清洗甲板的壳体形成为半圆柱形圆柱体。

本实用新型的另一个优点是与全圆柱形构造相比，除尘设备的制造成本降低。

本实用新型的另一个特征是，材料入口开口可以形成为半圆形圆柱体以符合部分圆锥形清洗甲板的形状，或者优选地作为完整的圆形入口开口，即使清洗甲板形成为部分圆锥形。

本实用新型的另一个特征是，清洁产品出口端口也可以形成为半圆形开口以符合部分圆锥形清洗甲板的形状，但是优选地形成为完整的圆形出口开口以对应于完整的圆形产品入口开口。

本实用新型的另一个特征是清洗甲板和偏转器可从壳体结构移除。

本实用新型的另一个优点是，清洗甲板和偏转器可以通过穿过壳体结构的前门而从壳体移除。

本实用新型的另一个优点是，在清洗甲板和偏转器被移除的情况下，壳体的内部可以容易地清洁。

本实用新型的另一个特征是，由于空气入口端口和空气排出端口之间的压力差，使得负载污染物的空气通过清洗甲板和文丘里区域，继续行进到壳体的顶部。

本实用新型的另一个特征是偏转器相对于清洗甲板可垂直移动以控制颗粒材料在清洗甲板表面上的流动速率。

本实用新型的另一个特征是偏转器结构形成有垂直刀构件，该垂直刀构件可操作地连接到致动器以影响其移动。

本实用新型的另一个优点是可以远程控制颗粒材料通过除尘设备的流量控制。

本实用新型的另一个特征是，负载污染物的空气通过围绕产品入口的电磁线圈的相对侧上的壳体的后板中的开口排出。

本实用新型的又一目的是提供一种通过从其中分离污染物来清洁颗粒材料的除尘设备；其具有包括半圆柱形前壳体和平面后壁的壳体，具有产品入口管的产品入口端口，颗粒材料通过产品入口管引入到所述壳体中，和产品排出端口，颗粒材料通过该产品排出端口从壳体排出；以及部分圆锥形的清洗甲板，其终止于位于产品进口管的曲率中心的尖端上抵靠在后壁上，以将含有污染物的颗粒材料均匀地引导到部分圆锥形的清洗甲板上。

本实用新型的另一个目的是提供一种紧凑型除尘设备，该设备具有用于收集的灰尘和碎屑的紧凑结构，该结构耐用、制造成本低廉、维护方便、易于装配、简单且使用有效。

这些和其他目的，特征和优点根据本实用新型通过提供半圆形除尘设备从通过除尘设备的颗粒材料中去除灰尘和碎屑来实现。除尘设备的构造包括半圆形圆柱壳体，其中安装有部分圆锥形清洗甲板，该部分圆锥形清洗甲板具有可垂直移动的反向部分圆锥形偏转器，以改变通过清洗甲板的颗粒材料的流速。产品入口端口优选地是圆形的并且引导偏转器内的负载污染物的颗粒材料通过清洗甲板的表面。壳体的直径大于清洗甲板的最大直径，以在清洗甲板的圆周周围形成文丘里区域。清洗甲板和偏转器可拆卸地安装在壳体内，以便将其移除，以易于清洁清洗甲板以及壳体内部。

附图说明

考虑到本实用新型的以下详细公开内容时，尤其是当结合附图考虑时，本实用新型的优点将变得显而易见，其中：

图1是结合了本实用新型原理的半圆形圆柱除尘设备的左视图；

图2是图1所示的半圆形圆柱除尘设备的主视图；

图3是图1和2中所示的半圆形圆柱除尘设备的右视图；

图4是半圆形圆柱除尘设备的后视图；

图5是半圆形圆柱除尘设备的俯视平面图；

图6是半圆形圆柱除尘设备的仰视平面图；

图7是半圆形圆柱除尘设备的右后透视图；

图8是半圆形圆柱除尘设备的左后透视图；

图9是除去半圆柱形前壳体以提供清洗甲板和颗粒材料流入的正视图的半圆形圆柱除尘设备的前部右视图；

图10是如图9所示的半圆形圆柱除尘设备的后视图，但是也去除了后壁以提供清洗甲板设备后部，空气流入和流出设备和颗粒材料进料设备的更清晰的视图；

图11是如图10所示的半圆形圆柱除尘设备的右透视图，为清楚起见去除了前壳体和后壁，以示出颗粒材料进料端口和围绕清洗甲板的半圆形圆周延伸的文丘里区域；

图12是如图10和11所示的半圆形圆柱除尘设备的下后透视图。为清楚起见，去除前壳体和后壁以观察空气入口和围绕清洗甲板周边产生文丘里区域的结构；

图13是清洗甲板的正视图；

图14是除尘设备的放大透视图，其中部分壳体被移除以观察流量控制机构的替代构造，以控制颗粒材料在清洗甲板上和通过除尘设备的流速；

图15是图13中所示的除尘设备的后视图，以描绘用于流量控制机构的致动器；

图16是如图13所示部分壳体被移除的除尘设备的侧视图，以描绘另一种扩大的产品排出端口结构；

图17是除尘设备的正视图，其中部分壳体被移除以在为穿过产品入口端口的颗粒材料提供施加的磁通量的电磁线圈的高度处观察负载污染物的空气排出端口的替代方位；

图18是替代产品流量控制装置的局部横截面细节图；

图19是与图18中的圆圈19相对应的替代产品流量控制装置的放大局部横截面图，所述部件被定位成允许颗粒材料从产品入口端口流过部分圆锥形清洗甲板；和

图20是与图18中的圆圈19相对应的替代产品流量控制装置的局部放大横截面图，所述部件被定位成阻止颗粒材料从产品入口端口流过部分圆锥形清洗甲板；

具体实施方式

参考图1-8，结合本实用新型原理的半圆形圆柱除尘设备可以被最好地看到。半圆形圆柱除尘设备利用了2012年11月20日授权给Heinz Schneider和Paul Wagner的美国专利8,312,994中公开的已知的除尘技术，其是与1991年6月3日授权给Jerome I.Paulson的美国专利5,035,331公开的除尘技术相同的一般原理，包括压缩空气通过倾斜的开槽清洗甲板，以及空气通过颗粒材料通过的文丘里区域。然而，这些已知的污染物去除技术以本领域迄今未知的不同结构构造。

除尘设备10的形状大体上为半圆柱形，并构造为具有由后壁15终止的圆形前部。壳体12包括前壳体13，前壳体13通常形成为半圆形形状，如图5所示具有前部入口门14，该前部入口门14铰接到前壳体13并锁定以抵靠前壳体13密封。前部入口门14提供通向安装在前壳体13内部的后壁15上的清洗甲板20的入口。壳体12的下部从前壳体13向后倾斜，以将清洁后的颗粒材料引导至排放开口35。壳体12的后部是后壁15，后壁15基本上与圆形颗粒材料入口端口30的中心对齐。用于电力和其他控制的控制箱19支撑在后壁15的后部。

同样在图13中示出的清洗甲板20形成为具有多个孔23的倒置半圆锥体，所述多个孔23围绕清洗甲板22的整个周边表面延伸以引导气流通过在清洗甲板20上通过的颗粒材料，如下面将更详细描述的。清洗甲板20通过延伸穿过后壁15的紧固件21可拆卸地安装到后壁15。位于清洗甲板20紧后方的后壁15的部分是不可渗透的，使得流入清洗甲板的空气如下所述被适当地引导以清洁通过清洗甲板20的外周表面22上方的颗粒材料。清洗甲板20还形成有底部构件26，该底部构件26可操作以产生清洁空气流进入文丘里区域25。

清洗甲板20中的孔23形成为引导空气流均匀地通过清洗甲板20，以移除来自颗粒材料入口端口30的经过清洗甲板20上的颗粒材料中的污染物颗粒。尽管附图反映了清洗甲板20上孔23的离散的分布，本领域技术人员将认识到，其他的孔分布模式可以提供不同的甚至更有效的通过清洗甲板20的气流分布。因此，附图中清洗甲板20上孔23的描绘旨在是示意性的并且代表有孔的清洗甲板20，而不是代表确定的模式。

清洗甲板20的尖端24位于后壁15附近，在产品入口管33的中心点处从产品入口端口30输送颗粒材料。部分圆锥形偏转器构件34成形为符合清洗甲板20的形状并在产品入口管33的端部处安装到后壁15上以允许其相对于清洗甲板20和产品入口管33两者垂直定位。如图13最好地示出，偏转器构件34的垂直运动改变偏转器构件34和清洗甲板20的外周表面22之间的间隙33a的尺寸，从零间距改变降低到足以与清洗甲板20的表面22接合。偏转器构件34的位置控制颗粒材料在清洗甲板20的外周表面22上的流速。

偏转器34的优选实施例如图13最好地示出。偏转器凸缘34c和产品入口管33相对于后壁15固定并且不能相对于彼此移动。部分圆锥形偏转器34a通过紧固件和板34b固定到后壁15上，紧固件和板34b容纳在形成在后壁15中的槽(未示出)内，以允许部分圆锥形偏转器34a相对于后壁15垂直运动，从而相对于偏转器凸缘34c和产品入口管33垂直运动。通过部分圆锥形偏转器33a垂直移动，部分圆锥形偏转器33a和偏转器凸缘34之间的开口或间隙33a在尺寸上变化以允许，控制清洗甲板20的外周表面22上的颗粒材料的流速从零流量(如图13中的实线所示)到全流量(如图13中的虚线所示)。本领域技术人员将认识到，偏转构件34和相关部件33、34a的其他构造可以提供与图13中所示的具体结构相同的优点。

在前壳体13的最顶部，后壁15在产品进口管33的一侧上敞开，如图9所示，以允许空气通过前壳体13并从除尘设备10排出，如下面将更详细描述的。歧管46收集排出的空气并将负载污染物的空气流引导至空气排出端口45以在远程位置进一步处理。空气入口端口40位于空气排出端口45的下方，并将清洗空气流引入清洗甲板20以提供清洁操作，这将在下面更详细地描述。

颗粒材料入口端口30位于除尘设备10的顶部并且包括圆形安装凸缘31，用于以常规方式连接到供应料斗(未示出)以向除尘设备10提供颗粒材料供应。优选地，顶部安装凸缘31在壳体12上方间隔开以提供用于产生磁通场的电磁线圈32的安装位置，所述磁通场可操作以中和颗粒材料与污染物颗粒之间的静电荷并增强如现有技术中已知的清洗甲板20的清洁操作。壳体12的下部终止于颗粒材料排出端口35，该颗粒材料排出端口35可结合安装凸缘36以附接用于接收清洁的颗粒材料的装置，例如旋转阀(未示出)。

空气入口端口40在压力下通过后壁15输送清洁空气供应并进入清洗甲板20的后侧，以通过清洗甲板20中的孔23以从通过清洗甲板20的颗粒材料中移除污染物颗粒。通过清洗甲板20的空气流夹带污染物颗粒向上移动，以从除尘设备10通过后壁15中的开口并且通过空气排出端口45向外排出移除。空气还流过在清洗甲板20的底部构件26中的开口27以围绕底部构件26流动并且向上穿过清洗甲板20的底部周边与前壳体13之间的间隙，如在图11和12中最好地示出。清洁空气通过清洗甲板20和前壳体13之间的间隙产生文丘里区域25，该文丘里区域25有效地从流出清洗甲板20的颗粒材料流中去除任何剩余的污染物颗粒。然后清洁后的颗粒材料被送往颗粒材料排出端口35进行适当的处理。

由于清洗甲板20成形为半圆锥体，并且颗粒材料通过圆形安装凸缘31以被引入到除尘设备10中以进行清洁，所以除尘设备10的入口结构可以引导颗粒材料流进入半圆形开口，其为产品入口管33。尽管该半圆形入口开口是可接受的构造以匹配清洗甲板的部分圆锥形构造，但是如下面更详细描述的完整的圆形入口开口会更好。为了完成该任务，相应于磁性线圈32的定位，安装凸缘31和壳体12之间的入口结构设置有挡板37，挡板37引导要清洁的颗粒材料流入产品入口管33分散在清洗甲板20的外表面22上。如图6、8和12所示，产品排出端口35也可以是半圆形的开口，用于通向所连接的接收装置(未示出)，但最好是完整的圆形开口，如图16-17所示。

为了清洁和维护除尘设备10，清洗甲板20可从后壁15移除，偏转部件34也一样，并且可通过前部入口门14移除以允许与壳体12分开进行清洁。随着内部结构20、34被移除，从产品入口管33到产品排出端口35的壳体12内部可以被容易地清洁。

在操作中，负载污染物的颗粒材料通过安装凸缘31被供应到产品入口结构30并进入挡板37，在挡板37处，颗粒材料被供应到半圆柱形产品入口管33中。清洗甲板20的尖端24位于产品入口管33的曲率中心处的后壁15上，颗粒材料均匀地散布在清洗甲板20的整个外周表面22上，位于偏转器部件34下方。偏转器部件34相对于清洗甲板20的定位限定了清洗甲板20上方的颗粒材料的流速，但也控制颗粒的运动，使得颗粒材料在清洗甲板20的外表面22上的流动是层状的。

随着颗粒材料流经过清洗甲板20，清洁空气流穿过孔23，然后通过颗粒材料流，以从颗粒材料中除去灰尘、碎屑和其他污染物。最后，颗粒材料到达清洗甲板20的底部并从清洗甲板掉落到文丘里区域25中，其中额外的清洁空气流通过落下的颗粒材料以去除任何剩余的污染物材料。在通过文丘里区域25之后，清洁后的颗粒材料被送入产品排出端口35以供随后使用。由于空气入口端口30和空气排出端口35之间的压力差，通过清洗甲板20和文丘里区域25的负载污染物的空气继续流到壳体12的顶部，并且携带污染物通过后壁15顶部的开口流入歧管46并通过空气排出端口35排出。

流量控制机构50的替代构造如图14和15最好地示出。偏转器构件54成形为截头圆锥形构件，其具有比图1-13中示出的更小的长度。刀构件51形成有截头圆锥形部分52，该截头圆锥形部分52与偏转器构件54配合并附接到偏转器构件54，并且具有一对致动器翼53，其在截头圆锥形部分52的相对侧上横向地延伸。致动器翼53连接到安装在后壁15的后侧上的致动器机构55，如将在下面更详细描述的。

每个致动器翼53被支撑在后壁15的内侧上，与减摩滑块56接合，以通过安装在后壁15的后侧上的致动器59的操作来促进刀构件51的垂直移动。

致动器机构55在图15中最好地示出并且包括升降机架57，所述升降机架57在致动器翼53之间延伸并通过形成在后壁15中的对应槽连接到致动器翼53。线性致动器59支撑在后壁15后侧并且定位成接合升降机架57上的升降手柄58以使升降机架57垂直移动。线性致动器59可以液压、电动或优选气动地供电。操作刀构件51以使偏转器构件54相对于清洗甲板20的表面在最大升高位置和降低位置之间垂直地移动，该降低位置将偏转器构件54放置在清洗甲板20的顶部以完全停止所有颗粒材料的流动。截头圆锥形部分52骑在产品入口管33的外表面上，以在刀构件下降到其降低位置时保持捕集在产品入口管33内的颗粒材料。

如图16所示，负载污染物的空气可通过空气排出端口61、62排出，空气排出端口61、62位于围绕电磁线圈32的前侧的壳体12的延伸部分处并提供排出端口，其与通过磁性线圈32的相对侧上的后壁15的产品排出端口35上方的高度相同。负载污染物的空气排出端口61、62限定了比空气入口端口40小的排放区域，这导致空气排出端口61、62处的空气速度增加，并且因此产生小的真空以增强负载污染物的空气流中夹带的灰尘和碎屑的排出。在图16中还指出了具有倾斜的下后壁的壳体的构造，该下后壁限定了完整的圆形产品排出端口35，用于增强颗粒材料从壳体12的排出，其对应于完整圆形的产品入口开口30，其将颗粒材料递送到部分圆锥形清洗甲板20上。

现在参考图18-20，可以最佳地看到第二替代颗粒材料流动控制机构70。在该构造中，产品入口管33终止为在偏转器构件54和产品入口管33之间的交点稍下方延伸的半圆形刀刃71。刀刃71形成为半圆形构件以符合清洗甲板20的上部72的形状以便均匀地围绕清洗甲板20接合上部72的表面。清洗甲板20分成可移动上部72和固定下部73，两者形成有狭槽，如上所述，用于清洁空气的通过以适应颗粒材料在清洗甲板20上的移动。清洗甲板20的上部72通过支架74穿过后壁15连接到线性致动器59，优选为气压缸。由此操纵气压缸59的延伸控制清洗甲板20的上部72相对于下部73的定位。

如图19和20所示，清洗甲板20的上部72可降低到与固定下部73接合，以打开半圆形刀刃71和清洗甲板20的上部72的表面之间的间隙，从而允许颗粒材料从产品入口管33流出并流过清洗甲板20的表面以进行如上所述的清洁。清洗甲板20的上部72定位在升高位置使得上部72与半圆形刀刃71接合。该接合和刀刃71的形状终止颗粒材料从产品入口管33的运动，如图20所示。本领域技术人员将认识到，清洗甲板20的上部72可定位在图19和20所示的位置之间的中间位置。以提供对清洗甲板20表面上颗粒材料的流速的控制。

优选地，清洗甲板20的固定下部73优选地在其上边界处闭合，使得颗粒材料不能以某种方式围绕上部72移动到上部72和下部73之间的间隙中，从而通过清洗甲板20的外表面而绕过其清洁。上部72的下圆周边缘可形成为与下部73略微重叠或具有稍微卷曲的唇缘，其移动颗粒材料远离上部72和下部73之间的间隙，以进一步确保颗粒不会进入上部72和下部73之间的间隙。该刀刃71也可以结合到替代流动控制机构50中，该替代流动控制机构50如上面更详细地示出和描述的，以提供抵靠清洗甲板20正向的接合边缘。

可以理解的是，本领域技术人员在阅读了本公开之后可在本实用新型范围的原则内想到并做出针对已经描述和示出的用于解释本实用新型性质的细节、材料、步骤和部件安排的改变。前面的描述说明了本实用新型的优选实施方式；然而，基于该描述的概念可在其它实施方式中采用，而不脱离本实用新型的范围。因此，以下权利要求意在广泛地以及以示出的具体形式保护本实用新型。