[发明专利]一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法及装置

权利要求书

1.一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一、驱动空气以预设流速V流过热泳通道；对与固定在热泳通道内的伸缩隔板较远的热泳通道一侧进行加热，使热泳通道中气流两侧具有高低温差，且温度梯度的方向与热泳通道中气流方向垂直；

步骤二、根据筛分粒径的预设阈值d_p，调整伸缩隔板与送料管的出口段在沿热泳通道轴向上的距离L；

步骤三、将颗粒物料通过送料管也以流速V吹入热泳通道中，颗粒物料在热泳通道中受到高低温差产生的热泳力作用而发生偏移运动，热泳力的方向与热泳通道中气流方向垂直且由温度高的一侧指向温度低的一侧，粒径不同的颗粒受到的热泳力大小不同，粒径越小的颗粒受到的热泳力越大，偏移程度也越大，使粒径小于或等于预设阈值的细料颗粒和大于预设阈值的粗料颗粒分离在伸缩隔板两侧，且分别从热泳通道的细料出口和粗料出口输出。

2.根据权利要求1所述一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法，其特征在于：步骤二中L符合公式式中D为热泳通道的宽度，δ为伸缩隔板与所靠近的热泳通道侧壁之间的间距，λ为颗粒物料的导热系数，k为调整参数，在0.0005m²/s～0.002m²/s范围内取值，T₀为热泳通道低温侧温度，取值为环境温度，T₂为热泳通道加热侧的温度，式中T₀、T₁和T₂换算为开氏温度代入计算。

3.根据权利要求1所述一种利用热泳力筛分超细颗粒的方法，其特征在于：细料颗粒被伸缩隔板分隔并经热泳通道的细料出口进入细料收集模块；细料收集模块中的第一旋风分离器对细料颗粒进行第一次收集；袋式过滤器对从第一旋风分离器排气口逃逸的部分未被收集颗粒进行再次收集，从第一旋风分离器的排料口和袋式过滤器的排料口取得筛分后的细料颗粒；粗料颗粒被伸缩隔板阻挡并经热泳通道的粗料出口进入粗料收集模块；粗料收集模块中的第二旋风分离器收集气流中的粗料颗粒，从第二旋风分离器的排料口取得筛分后的粗料颗粒；未被第二旋风分离器收集的粗料颗粒随气流从第二旋风分离器的排气口通过送料管引至热泳通道，进而再一次被筛分，水冷器持续流过冷水并对连接第二旋风分离器排气口的管路中气流进行降温。

4.一种利用热泳力筛分超细颗粒的装置，包括进气风机、进料模块、细料收集模块和粗料收集模块，其特征在于：还包括热泳通道、伸缩隔板和加热模块；所述的进气风机与热泳通道的入口相连；所述的伸缩隔板固定在热泳通道中，并偏置于热泳通道中的一侧，与热泳通道轴向平行，且与所靠近的热泳通道侧壁之间的间距为δ；所述的进料模块由进料斗、进料控制阀、离心风机和腔体组成；所述进料斗的出口经进料控制阀与腔体的入料口相连，离心风机置于腔体内；所述腔体的出口与送料管的入口相连；送料管的出口段伸入热泳通道中；所述送料管的出口段与热泳通道轴向平行，且送料管的出口段中心轴线与伸缩隔板在垂直热泳通道轴线方向上的间距为(D-δ)/2，其中D为热泳通道的宽度；所述的加热模块固定在热泳通道远离伸缩隔板的一侧，且靠近送料管的出口段设置；热泳通道靠近伸缩隔板的侧壁与伸缩隔板正对的位置处开设有细料出口，所述的细料收集模块通过管路与细料出口相连；热泳通道在与热泳通道入口相对的另一端开设粗料出口，所述的粗料收集模块通过管路与粗料出口相连。

5.根据权利要求4所述一种利用热泳力筛分超细颗粒的装置，其特征在于：所述腔体的入气口连接氮气瓶。

6.根据权利要求4所述一种利用热泳力筛分超细颗粒的装置，其特征在于：所述的细料收集模块由第一旋风分离器和袋式过滤器组成；所述第一旋风分离器的入口通过管路与热泳通道的细料出口相连；所述袋式过滤器的入口与第一旋风分离器的排气口相连；所述的第一旋风分离器还设有排料口。

7.根据权利要求4所述一种利用热泳力筛分超细颗粒的装置，其特征在于：所述的粗料收集模块采用第二旋风分离器；所述第二旋风分离器的入口通过管路与热泳通道的粗料出口相连，第二旋风分离器的排气口通过管路与腔体的入气口相连。