金屬分離器

1　金屬分離器原理

　　金屬分離器應(yīng)用電磁感原理來探測金屬。所有金屬包括鐵和非鐵

　　金屬分離器原理圖

　　都有很高的探測

　　金屬分離器原理圖

　　靈敏度。鐵磁類金屬進入探測區(qū)域?qū)⒂绊懱綔y區(qū)域的磁力線分布，進而影響了固定范圍的磁通。非鐵磁類金屬進入探測區(qū)域?qū)a(chǎn)生渦流效應(yīng)，也會使探測區(qū)域的磁場分布發(fā)生變化,通常金屬分離器由兩部分組成，即金屬分離器與自動剔除裝置，其中檢測器為核心部分。檢測器內(nèi)部分布著三組線圈，即中央發(fā)射線圈和兩個對等的接收線圈，通過中間的發(fā)射線圈所連接的振蕩器來產(chǎn)生高頻可變磁場，空閑狀態(tài)時兩側(cè)接收線圈的感應(yīng)電壓在磁場未受干擾前相互抵消而達到平衡狀態(tài)。一旦金屬雜質(zhì)進入磁場區(qū)域，磁場受到干擾，這種平衡就被打破，兩個接收線圈的感應(yīng)電壓就無法抵消，未被抵消的感應(yīng)電壓經(jīng)由控制系統(tǒng)放大處理，并產(chǎn)生報警信號（檢測到金屬雜質(zhì)）。系統(tǒng)可以利用該報警信號驅(qū)動自動剔除裝置等，從而把金屬雜質(zhì)排除生產(chǎn)線以外。

2　金屬分離器的分類

　　以被檢測物品輸送方式來劃分，通常將金屬分離器分為：通道式、落體式和管道式

　　通道式金屬分離器

　　目前市場上最常見的金屬檢出設(shè)備為通道式金屬分離器，檢測器的通道呈方形，一般都配以輸送帶機構(gòu)，帶有自動剔除裝置，或者提供報警信號。輸送帶上的物品經(jīng)過檢測器時，一旦有金屬其就自動剔除或停止輸送。主要針對成品和半成品的在線檢測，提供出貨前的最終檢查。

　　比如：袋裝物料、盒裝產(chǎn)品等。

　　原理圖

　　落體式金屬分離器

　　落體式金屬分離器一般都帶有自動剔除裝置，所以習慣稱呼落體式金屬分離器，或者金屬分離器。

　　金屬分離器對產(chǎn)品的包裝要求是不能含有金屬、但是考慮到密封性、避光性等較高的要求，必須采用金屬復(fù)合膜進行包裝。金屬復(fù)合膜其本身就是金屬，所以用通道式金屬分離器的話，檢測靈敏度就會有大的偏差，甚至無法檢測。鑒于上述原因，可以選擇在包裝前進行檢測。落體式金屬分離器就是針對上述情況而被開發(fā)出來的，主要用于如藥片、膠囊及顆粒狀（塑料粒子等）、粉末狀物品的檢測。當這些物品下落通過落體式金屬分離器時，一旦檢測到金屬雜質(zhì)，系統(tǒng)即刻啟動分離機構(gòu)排除可疑物品。具有安裝簡單、靈敏度高、維修方便，效率高、穩(wěn)定可靠等特點。

　　管道式金屬分離器

　　一般的金屬分離器都無法完整監(jiān)控流體產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程，比如火腿腸

　　的肉醬、口香糖膠、口服液等，實時在線剔除金屬雜質(zhì)，確保產(chǎn)品安全輸送到下道工序。一般情況下這些產(chǎn)品的都是以金屬封裝的，變成成品以后一般都無法用金屬分離器來檢測。另外，液態(tài)或粘稠狀物品在罐裝或封裝前檢測，可以有效提高檢測精度。

　　無論是食品、醫(yī)藥和橡膠工業(yè)，還是紡織、造紙、礦石和回收工業(yè)，我們都可以提供滿足其要求的金屬分離器或分離器。除上述的通道式、落體式和管道式三種主意形式以外，還有適合風送真空輸送的管道式、平板式等。

　　平板式：

　　通常用于檢測厚度比較薄，但是寬度和長度比較大的產(chǎn)品，比如紡織布、擠出的片材。其首要目的是保護下游設(shè)備，比如切割刀具、壓延系統(tǒng)等；同時，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

　　金屬分離器和分離器通常不受安裝方向的影響，可以水平、垂直和斜置安裝，幾乎可以安裝到生產(chǎn)過程的任何一個位置。

　　金屬分離器特性和概念：

　　金屬分離器的精確性和可靠性取決于電磁發(fā)射器頻率的穩(wěn)定性，一般使用從80to800kHz的工作頻率。工作頻率越低，對鐵的檢測性能越好；工作頻率越高，對高碳鋼的檢測性能越好。檢測器的靈敏度隨著檢測范圍的增大而降低，感應(yīng)信號大小取決于金屬粒子尺寸和導(dǎo)電性能。

　　由于電流的脈動和電流濾波的原因，金屬分離器對檢測物品的輸送速度有一定的限制。如果輸送速度超過合理范圍，檢測器的靈敏度就會下降。

　　為了確保靈敏度不下降，必須選擇合適的金屬分離器以適應(yīng)相應(yīng)的被檢測產(chǎn)品。一般來說，檢測范圍盡可能控制在最小值，對于高頻感應(yīng)性好的產(chǎn)品，檢測器通道大小應(yīng)匹配于產(chǎn)品尺寸。檢測靈敏度的調(diào)整要參考檢測線圈的中心來確定，中心位置的感應(yīng)最低。產(chǎn)品的檢測值會隨生產(chǎn)條件的變化而變化，比如溫度、產(chǎn)品尺寸、濕度等的變化，可通過控制功能作調(diào)整補償

　　球狀物有重復(fù)性，最小的表面積，對金屬分離器而言也最難檢測。因此，球狀物可作為檢測靈敏度的參考樣本。對于非球狀的金屬，檢測靈敏度很大程度上取決于金屬的位置，不同的位置有不同的橫斷面積，檢測效果也就不同。比如，縱向通過時，鐵比較靈敏；而高碳鋼和非鐵就不太靈敏。橫向通過時，

　　鐵不太靈敏，高碳鋼和非鐵則比較靈敏。

　　在食品工業(yè)中，系統(tǒng)通常使用較高的工作頻率。對于如奶酪食品，由于其內(nèi)在的高頻感應(yīng)性能好，會成比例地增加高頻信號的響應(yīng)。潮濕的脂肪或鹽份物質(zhì)，例如面包類、奶酪、香腸等的導(dǎo)電性能與金屬相同，在這種情況下，為了防止系統(tǒng)給出錯誤信號，必須調(diào)整補償信號，降低感應(yīng)靈敏度。

3　結(jié)構(gòu)種類特點

　　常規(guī)金屬分離器以其結(jié)構(gòu)簡單、維護方便的優(yōu)點在分離機械中占有重要地位。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，各行各業(yè)對金屬分離器提出了更髙的要求。為了提高常規(guī)金屬分離器的性能，多年來，專家學者們設(shè)計制造了各種結(jié)構(gòu)形式的金屬分離器，主要分為6大類

　　擴散型金屬分離器

　　擴散型金屬分離器的主要特點是在金屬分離器的排塵口引出約10%的氣流，以提高分離效率，它有兩個優(yōu)點：其一，使器壁下部的壁面上不積累粉塵，減少了底部吹起；其二，在處理粘性粉塵時，可以避免排塵口堵塞。

　　旁路型金屬分離器

　　旁路型金屬分離器的特點是將聚集在器體上部死角（即上灰環(huán)）中的固相顆粒經(jīng)旁路直,接送到排塵口附近，以減少短路流的泄漏，提髙對小顆粒的分離效率。

　　金屬式金屬分離器

　　金屬式金屬分離器又稱龍卷風型金屬分離器，其結(jié)構(gòu)和工作原理所示。含塵氣體從下部引入，經(jīng)導(dǎo)向葉片變成向上旋轉(zhuǎn)的氣流，上部再引入旋轉(zhuǎn)向下的二次風，風的旋轉(zhuǎn)方向與中間含塵氣流的旋轉(zhuǎn)方向一致，可加強含塵氣流的旋轉(zhuǎn)強度，使固相顆粒產(chǎn)生更大的離心力而被分離。同時，分離出的顆粒在二次風的作用下，經(jīng)排塵環(huán)隙排出，中心向上排出的是被凈化

　　多級分離型金屬分離器

　　這類金屬分離器流場的主要特點是使內(nèi)金屬區(qū)中的固相顆粒在被排出分離器以前再次獲

　　得分離，我公司制造的雙重排氣管式金屬分離器，可使內(nèi)金屬中夾帶的粒子獲得再次分離的機會，總分離效率很髙。原蘇聯(lián)制造的髙效能金屬分離器，其主要特點是有同軸心的三個溢流口，流體進入圓筒形部分后，固相顆粒在離心力的作用下，重而大的固相顆粒甩向內(nèi)壁，然后螺旋下降，經(jīng)底流口排出，輕質(zhì)部分則從各個溢流口排出。這種結(jié)構(gòu)的金屬分離器能提高處理量和液體的凈化程度，并減小內(nèi)部水

　　力損失。

　　中心固體棒型

　　淸華大學許宏慶用激光測速儀測試了金屬器的內(nèi)流場，發(fā)現(xiàn)在金屬器的中心區(qū)域，切向速度降低而湍流耗散很強，這部分流動增加了分離器的壓力損失，降低了分離器的性能。據(jù)此，在金屬器的中m4雙重排氣管式庚風分離器心增加了一個固體心棒來代替強制渦。試驗測試結(jié)果表明，中心強湍流區(qū)已完全清除，在開環(huán)工作條件下，壓力損失系數(shù)減少33%。

　　多功能金屬分離器

　　為解決石油鉆井液固控設(shè)備長期以來存在的髙耗低效問題，在對國內(nèi)外固控設(shè)備大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，江漢機械研究所正在開發(fā)研制一種新型高效多功能金屬分離器，它主要由筒體、錐筒、進漿管、體側(cè)臂、造旋臂、中心管和溢流管等組成。這種分離器既具有常規(guī)金屬分離器簡單、可靠的優(yōu)點，又具有多級分流、控制進液濃度、穩(wěn)定操作工況的特點。它能從鉆井液中同時分離出大的固相顆粒和微小膠體粒子，從而把鉆井液固相粒度分布控制在理想的狀態(tài)；它還能去除對鉆井液的化學污H6中心81體棒望染，保持鉆井液優(yōu)良的流變性。產(chǎn)品通過流場研究和性能試驗，已取得顯著成效。在處理相同流量的鉆井液情況下，多功能金屬分離器比常規(guī)金屬分離器工作壓力降低16.7%，分離的底流密度大20%，底流固相含量大214.5%。理論和實踐都表明，多功能金屬分離器高效低耗，具有較強的分離能力，是一種大有希望的石油固控設(shè)備。

　　金屬分離器功能來劃分

　　1）全金屬分離器：可以檢測到鐵、不銹鋼、銅、鋁等所有金屬。檢測精度和靈敏度都比較高，穩(wěn)定可靠。

　　2）鐵金屬分離器：只能檢測到鐵質(zhì)金屬，俗稱檢針機。檢測精度和靈敏度相當高、應(yīng)用強磁吸附原理，自動清除，比傳統(tǒng)的磁力架功能強大。

4　金屬分離器產(chǎn)品特點與技術(shù)參數(shù)

　　應(yīng)用特征

　　檢測產(chǎn)品大顆粒狀疏松質(zhì)產(chǎn)品

　　粗糧(顆粒直徑>6毫米),薄片狀的,纖維狀的,易碎的,潮濕的,融合自由直落與傾倒式輸送

　　傳送裝置塑料工業(yè),食物工業(yè),化學工業(yè),藥物工業(yè),其它工業(yè)

　　典型適用范圍食品行業(yè)：檢測爆米花、脆玉米片、薯片、堅果、水果和湯面?zhèn)兓ば袠I(yè)：檢測混合物

　　設(shè)備描述

　　金屬分離系統(tǒng)可通過回旋漏斗清除自由下落的散裝材料中磁性和非磁性的金屬雜質(zhì)(鋼、不銹鋼、鋁等),而不對產(chǎn)品處理造成任何干擾。這已被證實特別是對谷粒、輕薄、易碎含纖和潮濕的散裝材料中的雜質(zhì)高度有效的清除方法。

　　金屬分離系統(tǒng)是特別設(shè)計以滿足嚴格的衛(wèi)生標準，因而特別適用于食品、化工和制藥行業(yè)。

　　設(shè)備優(yōu)點

　　含有長纖維的產(chǎn)品不會堵塞排出設(shè)備。

　　可以避免紊亂和產(chǎn)品結(jié)塊(輕而薄的產(chǎn)品)

　　衛(wèi)生設(shè)計，排出裝置防銹防水

　　可避免長時間的產(chǎn)品積淀和結(jié)塊發(fā)霉

　　通過清理薄片可以快速而簡單的清潔

　　系統(tǒng)組成

　　探測系統(tǒng)雙通道金屬探測圈

　　環(huán)形孔徑

　　控制系統(tǒng)微處理機控制器

　　選項多功能處理機控制器

　　多頻率技術(shù)

　　分離系統(tǒng)擺動式料斗供選擇的特性警報

　　金屬分離器檢測靈敏度：

　　Fe≥φ0.3mm

　　SUS≥φ0.5mm

　　技術(shù)數(shù)據(jù)標準寬度毫米50,80,100,120,150,200,應(yīng)用上的尺寸

　　保護率IP65