多功能烟叶风选除杂设备的制作方法

1.本发明涉及烟草行业中烟叶的风选除杂技术领域，具体的说，涉及了一种多功能烟叶风选除杂设备。


背景技术：

2.烟叶风选作为除去烟叶当中轻质杂物与重质杂物、保证烟叶纯度的重要工序，一直以来都是工艺流程当中的关键步骤之一。
3.目前，国内外在分离轻质杂物与重质杂物是分开的，对轻质杂物主要是通过风选除杂设备进行剔除，对重质杂物主要是通过辊式筛砂机进行剔除。
4.另外，进行风选的烟叶通常是湿润的，需要后期进行干燥处理。
5.这些问题都与当前设备的集约化、缩小化的升级思路相悖，其它风选技术领域也没有合适的产品可直接应用。
6.如申请号为202121541225x，发明名称为：一种秸秆类尾菜中塑料成分静电风选装置的实用新型专利，公开了利用风扇和静电吸附器对尾菜中夹杂的细小塑料垃圾进行吸附分选。首先它仅能够对轻质杂物进行吸附，无法针对重杂在同一工序中实现清除，其次静电吸附器与尾菜的接触十分有限，吸附程度不高，再者尾菜是经过烘干后的物质，静电吸附过程没有障碍。
7.另外，风选除杂领域常用的旋风分离器产品，只能用于重杂的去除，轻杂和物料同步被运往下一工序，通常会利用静电除尘器等设备专门对轻杂进行二次吸附，也无法在单一工序中完成，且对于潮湿类的如烟叶等物质，也难以处理。
8.即便在旋风分离器中集成热风用于烘干、集成静电吸附器件用于吸附轻杂，经烘干的烟叶往往处于高位，且行走路径通常在离心力作用下靠近内壁，此时静电吸附的位置就较难设置，设置于中心位置则距离烟叶过远、设置于靠外区域则阻碍旋风分离器正常运行，导致集成效果极差，不具有应用前景。
9.综上，目前烟叶风选存在如下几个问题：1.对于轻杂和重杂的去除不能在一个工序中完成，需要多个工序配合，效率不高；2.其它领域中所使用的常规风选设备仅能够解决一部分问题；3.将传统领域中所使用的的常规风选设备进行轻杂、重杂和烘干等功能的集成，存在集成效果变差的问题。
10.因此，为了缩短风选工序，提升效率，减小占地空间，需要研发一种新的风选设备，能够在一台设备中完成烟叶中轻杂、重杂的分离。


技术实现要素：

11.本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种能够完成轻质杂质和重质杂质在同一工序中完成去除、不影响去除效率、设备集成度高而减少占用面积的多功能烟叶风选除杂设备。
12.本发明的基本设计构思在于：受限于传统风选设备的局限，如旋风除尘器不具备轻质杂质去除、常规静电吸附设备不具备重质杂质去除，且两者难以集成优化的前提，设计此方案。
13.利用扣碗状容器作为风选主体，利用热风排风扇向上吹形成倒置的龙卷风，倒置的龙卷风至少有三个优势，第一是利用离心力将重杂甩出分离，第二是加热烟叶和棉线使其烘干，呈现松散状态，使内部的轻杂和重杂更容易被分选，棉线保持干燥的最佳状态，第三是完成旋风分离器所不能完成的将物料向中心处聚拢的作用，聚拢后与带有静电的导电棉线作用完成轻质杂质的去除；顶端落料机构提供负压冷风气流的主要作用有三个，一是提供负压，提升压力差，保证上升动力充足，第二是提供温度差，温度差能够导致蒸汽快速排走，避免影响风选，第三是引导气流走向，使倒置龙卷风更容易形成，出料更顺畅。
14.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种多功能烟叶风选除杂设备，包括风选机构、落料机构、输送机构、轻杂筛选机构和重杂筛选机构；所述风选机构包括呈底端大、顶端小、中部外圆弧过渡的扣碗状的容器，所述容器的底端导入向上逐渐收缩的热气卷风，所述容器的顶端设置出料口；所述落料机构连接于出料口并提供主动的负压冷风气流；所述输送机构用于向所述容器内送入物料；所述重杂筛选机构围绕所述热气卷风设置并位于容器底端，用于获取通过离心力分离的重杂；所述轻杂筛选机构包括一端导入容器内部、另一端导入去电收集箱的可导电棉线，所述可导电棉线位于容器内部的一端位于热气卷风的中上部聚拢区域，所述可导电棉线可回转运动的在容器内部和去电收集箱之间做回转运动，所述可导电棉线的回转路径中加载供电块，所述可导电棉线整体相对容器还做水平方向的转动运动。
15.基上所述，所述可导电棉线位于容器内部的一端的轮廓外端不超出所述热气卷风所卷起的物料外端。
16.基上所述，所述可导电棉线位于容器内部的一端由环形支架支撑，所述环形支架的外侧设置线槽，所述可导电棉线部分嵌入所述线槽内。
17.基上所述，所述可导电棉线为长绒棉线，所述长绒棉线在静电作用下膨大后的直径大于环形支架的直径。
18.基上所述，所述环形支架的底端固定于旋转轴上，所述旋转轴的底端由旋转驱动机构驱动转动，所述旋转轴上设置棉线穿孔，所述去电收集箱位于旋转轴下方，所述去电收集箱内部设置电动滑轮，所述可导电棉线呈环状，所述可导电棉线穿过棉线穿孔并由环形支架和电动滑轮支撑形成可持续自转的静电吸附机构，所述供电块设置于棉线穿孔中，所述去电收集箱内设置轻杂去除单元。
19.基上所述，所述轻杂去除单元包括开设于去电收集箱下端一侧的进气口和设置于去电收集箱上端一侧的抽气口，所述抽气口外接轻杂收集机构。
20.基上所述，所述容器的底端安装热气排风扇，所述热气排风扇上方通过隔离网与容器内部空间隔离，所述热气排风扇的外端高度大于内端高度以形成卷风。
21.基上所述，所述重杂筛选机构包括围绕所述隔离网设置并位于容器内部底端的环
形输送带，所述环形输送带的端部对应的容器下端面设置重杂排出口。
22.基上所述，所述落料机构包括口哨形腔体、进口、抽吸泵、抽吸管道和出口，所述口哨形腔体的平面侧设置连通所述容器出料口的进口，所述抽吸泵通过抽吸管道连通口哨形腔体内部，所述抽吸管道的末端端部封闭、侧方均匀开孔并内置滤网，所述口哨形腔体的类吹口处为出口。
23.基上所述，所述输送机构包括输送带，所述输送带上设置有用于定量的分隔板，所述输送带的内端延伸至热气排风扇的投影面积内。
24.本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明具有以下优点：1.在风选除杂的一个工序中，完成轻杂、重杂的去除，并解决了烟叶湿度带来的影响。
25.2.区别于传统的旋风分离器，本方案采用倒置卷风模式，一方面能够将烟叶物料进行聚拢，热风聚拢后温度也同样聚拢，可以使烟叶加快干燥排湿；另一方面由于物料聚拢，与轻杂筛选机构的接触更充分，更容易将轻杂除去；第三方面，同样利用离心原理，使重杂在自身重量作用下向外侧分离，实现烟叶的净化；第四方面能够将长绒棉线的绒毛烘干，保持干燥蓬松的状态，最大化起效。
26.3.由于倒置卷风模式会受到烟叶自身重量影响，为解决该问题，在落料机构处增加负压装置，负压提供一部分吸力、下方热气卷风提供一部分吹力、下方的热量和顶端的冷风所构建的温度差形成热升力，三者作用于烟叶的传输，有效克服烟叶自身重力，使得烟叶能够顺利进入落料空间内。
27.4.由于多功能集成于一体，设备体积大幅缩小，集成化大幅增加，尤其在集约化要求下，或实验室场景中，具有巨大的推广应用前景。
附图说明
28.图1是本发明中多功能烟叶风选除杂设备的内部结构示意图。
29.图2是本发明中多功能烟叶风选除杂设备的整体结构示意图之一。
30.图3是本发明中多功能烟叶风选除杂设备的容器的内部俯视图。
31.图4是本发明中多功能烟叶风选除杂设备的的整体结构示意图之二。
32.图中：1.容器；2.出料口；3.热气排风扇；4.隔离网；5.落料机构；6.口哨形腔体；7.抽吸管道；8.出口；9.输送带；10.分隔板；11.环形输送带；12.重杂排出口；13.可导电棉线；14.去电收集箱；15.供电块；16.环形支架；17.旋转轴；18.第一驱动电机；19.棉线穿孔；20.电动滑轮；21.进气口；22.抽气口。
具体实施方式
33.下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
34.如图1-图4所示，一种多功能烟叶风选除杂设备，包括风选机构、落料机构、输送机构、轻杂筛选机构和重杂筛选机构。
35.所述风选机构包括呈底端大、顶端小、中部外圆弧过渡的扣碗状的容器1，所述容器1的底端导入向上逐渐收缩的热气卷风，所述容器的顶端设置出料口2。
36.具体的，所述容器1的底端安装热气排风扇3，所述热气排风扇3上方通过隔离网4与容器1内部空间隔离，所述热气排风扇3的外端高度大于内端高度以形成卷风，卷风的导向与出料口2的位置匹配，以便烟叶物料能够轻易从出料口2处排走。
37.所述落料机构5连接于出料口2并提供主动的负压冷风气流，具体的，所述落料机构包括口哨形腔体6、进口、抽吸泵、抽吸管道7和出口8，所述口哨形腔体6的平面侧设置连通所述容器出料口2的进口，所述抽吸泵通过抽吸管道7连通口哨形腔体6内部，所述抽吸管道7的末端端部封闭、侧方均匀开孔并内置滤网，所述口哨形腔体的类吹口处为出口8。
38.口哨形腔体6的结构本身具有使进入的烟叶充分释放旋转力的作用，能够使烟叶快速稳定，然后沿口哨形腔体6的结构形状自然溢出至下方输送带，它类似于一个路径上的缓冲腔体结构。
39.所述输送机构用于向所述容器内送入物料，具体的，所述输送机构包括输送带9，所述输送带9上设置有用于定量的分隔板10，所述输送带9的内端延伸至热气排风扇3的投影面积内，输送带9上的分隔板10可以将物料分配成相等的组分，定量投放进入风选机构，风选机构可以在相对稳定的工作状态下完成任务，防止物料带来的干扰。
40.所述重杂筛选机构围绕所述热气卷风设置并位于容器底端，用于获取通过离心力分离的重杂，具体的，所述重杂筛选机构包括围绕所述隔离网设置并位于容器内部底端的环形输送带11，所述环形输送带11的端部对应的容器下端面设置重杂排出口12，在离心力作用下被分离的石子等物体，在环形输送带11的作用下被分离出去。
41.所述轻杂筛选机构包括一端导入容器内部、另一端导入去电收集箱的可导电棉线13，所述可导电棉线13位于容器内部的一端位于热气卷风的中上部聚拢区域，这样做主要是为了提高热风对烟叶的干燥效果，减少对可导电棉线的吸附干扰。
42.所述可导电棉线13位于容器1内部的一端的轮廓外端不超出所述热气卷风所卷起的物料外端，以便可导电棉线13可以充分的接触物料，与物料内部的轻杂接触。
43.所述可导电棉线13可回转运动的在容器1内部和去电收集箱14之间做回转运动，所述可导电棉线13的回转路径中加载供电块15，所述可导电棉线13整体相对容器1还做水平方向的转动运动。
44.具体的，所述可导电棉线13位于容器1内部的一端由环形支架16支撑，所述环形支架16的外侧设置线槽，所述可导电棉线13部分嵌入所述线槽内，所述可导电棉线13为长绒棉线，所述长绒棉线在静电作用下膨大后的直径大于环形支架16的直径，进而扩大吸附面积。
45.转动驱动的结构采用如下结构：所述环形支架16的底端固定于旋转轴17上，所述旋转轴17的底端由旋转驱动机构—第一驱动电机18和齿轮组驱动转动，所述旋转轴17上设置棉线穿孔19，所述去电收集箱14位于旋转轴17下方，所述去电收集箱14内部设置电动滑轮20，所述可导电棉线13呈环状，所述可导电棉线13穿过棉线穿孔19并由环形支架16和电动滑轮20支撑形成可持续自转的静电吸附机构，所述供电块15设置于棉线穿孔19中，所述去电收集箱14内设置轻杂去除单元，如离子风机，离子风机可以直接应用于进气口21和抽气口22构建的气路中，另外，为充分去除吸附效果，还可以增加额外的刮板等机构，将杂质刮除。所述轻杂去除单元包括开设于去电收集箱下端一侧的进气口21和设置于去电收集箱上端一侧的抽气口22，所述抽气口外接轻杂收集机构。
46.工作原理：输送带9将等分的烟叶陆续输入至分选机构中，分选机构内部的热气排风扇3在容器1内部形成倒置的卷风，烟叶在卷风作用下向上方聚拢和移动，热风一方面将烟叶吹的相对松散，方便内部的重杂、轻杂和水汽排出，另一方面在热力作用下，使内部的水汽蒸发，干燥烟叶。
47.经过一定程度干燥的烟叶，对重杂和轻杂的吸附能力下降，重杂在离心力作用下被甩到容器1的内壁上，落入环形输送带11上，最终从重杂排出口12处排走，下方可安装接料机构。
48.一部分因气流扰动进入环形输送带11区域的烟叶或轻杂，在卷风的作用下，会在此处区域形成负压，再次将烟叶或轻杂卷入卷风带走，环形输送带11提供了缓冲修正的余地。
49.可导电棉线13在持续的回转移动过程中，经过供电块15的作用，带有静电，使绒毛膨大，增加与轻杂的接触面积，并完成对轻杂的吸附，并随回转动作进入去电收集箱14中，在去电收集箱14中被消去静电，轻杂脱落，并在抽气口22和进气口21所构成的气流作用下被带走。
50.烟叶产品和湿气则伴随热卷风和来自顶部负压风的共同作用下，进入到口哨形腔体6中，在口哨形腔体6内部将卷风的力量纾解开以后，缓慢的从出口8排出，被下游输送带带走。
51.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种多功能烟叶风选除杂设备，其特征在于：包括风选机构、落料机构、输送机构、轻杂筛选机构和重杂筛选机构；所述风选机构包括呈底端大、顶端小、中部外圆弧过渡的扣碗状的容器，所述容器的底端导入向上逐渐收缩的热气卷风，所述容器的顶端设置出料口；所述落料机构连接于出料口并提供主动的负压冷风气流；所述输送机构用于向所述容器内送入物料；所述重杂筛选机构围绕所述热气卷风设置并位于容器底端，用于获取通过离心力分离的重杂；所述轻杂筛选机构包括一端导入容器内部、另一端导入去电收集箱的可导电棉线，所述可导电棉线位于容器内部的一端位于热气卷风的中上部聚拢区域，所述可导电棉线可回转运动的在容器内部和去电收集箱之间做回转运动，所述可导电棉线的回转路径中加载供电块，所述可导电棉线整体相对容器还做水平方向的转动运动。2.根据权利要求1所述的多功能烟叶风选除杂设备，其特征在于：所述可导电棉线位于容器内部的一端的轮廓外端不超出所述热气卷风所卷起的物料外端。3.根据权利要求2所述的多功能烟叶风选除杂设备，其特征在于：所述可导电棉线位于容器内部的一端由环形支架支撑，所述环形支架的外侧设置线槽，所述可导电棉线部分嵌入所述线槽内。4.根据权利要求3所述的多功能烟叶风选除杂设备，其特征在于：所述可导电棉线为长绒棉线，所述长绒棉线在静电作用下膨大后的直径大于环形支架的直径。5.根据权利要求1-4任一项所述的多功能烟叶风选除杂设备，其特征在于：所述环形支架的底端固定于旋转轴上，所述旋转轴的底端由旋转驱动机构驱动转动，所述旋转轴上设置棉线穿孔，所述去电收集箱位于旋转轴下方，所述去电收集箱内部设置电动滑轮，所述可导电棉线呈环状，所述可导电棉线穿过棉线穿孔并由环形支架和电动滑轮支撑形成可持续自转的静电吸附机构，所述供电块设置于棉线穿孔中，所述去电收集箱内设置轻杂去除单元。6.根据权利要求5所述的多功能烟叶风选除杂设备，其特征在于：所述轻杂去除单元包括开设于去电收集箱下端一侧的进气口和设置于去电收集箱上端一侧的抽气口，所述抽气口外接轻杂收集机构。7.根据权利要求1或2或3或4或6所述的多功能烟叶风选除杂设备，其特征在于：所述容器的底端安装热气排风扇，所述热气排风扇上方通过隔离网与容器内部空间隔离，所述热气排风扇的外端高度大于内端高度以形成卷风。8.根据权利要求7所述的多功能烟叶风选除杂设备，其特征在于：所述重杂筛选机构包括围绕所述隔离网设置并位于容器内部底端的环形输送带，所述环形输送带的端部对应的容器下端面设置重杂排出口。9.根据权利要求8所述的多功能烟叶风选除杂设备，其特征在于：所述落料机构包括口哨形腔体、进口、抽吸泵、抽吸管道和出口，所述口哨形腔体的平面侧设置连通所述容器出料口的进口，所述抽吸泵通过抽吸管道连通口哨形腔体内部，所述抽吸管道的末端端部封闭、侧方均匀开孔并内置滤网，所述口哨形腔体的类吹口处为出口。10.根据权利要求9所述的多功能烟叶风选除杂设备，其特征在于：所述输送机构包括
输送带，所述输送带上设置有用于定量的分隔板，所述输送带的内端延伸至热气排风扇的投影面积内。

技术总结
本发明提供了一种多功能烟叶风选除杂设备，包括风选机构、落料机构、输送机构、轻杂筛选机构和重杂筛选机构；风选机构包括扣碗状的容器，容器的底端导入向上逐渐收缩的热气卷风，容器的顶端设置出料口；落料机构连接于出料口；输送机构用于向容器内送入物料；重杂筛选机构围绕热气卷风设置并位于容器底端；轻杂筛选机构包括一端导入容器内部、另一端导入去电收集箱的可导电棉线，可导电棉线可回转运动的在容器内部和去电收集箱之间做回转运动，可导电棉线的回转路径中加载供电块，可导电棉线整体相对容器还做水平方向的转动运动。该设备能够完成轻质杂质和重质杂质在同一工序中完成去除、不影响去除效率、设备集成度高而减少占用面积。占用面积。占用面积。


技术研发人员：苗芊 王瀚乐 杨荣超 慎龙舞 张鹏飞 吕晓亮 张勍 曾波 于千源 史占东 赵航 王松 宁英豪 范黎 李栋
受保护的技术使用者：郑州嘉德机电科技有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/7/21