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(lái)探測(cè)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(cè)

　　金屬分離器原理圖

　　靈敏度。鐵磁類金屬進(jìn)入探測(cè)區(qū)域?qū)⒂绊懱綔y(cè)區(qū)域的磁力線分布，進(jìn)而影響了固定范圍的磁通。非鐵磁類金屬進(jìn)入探測(cè)區(qū)域?qū)a(chǎn)生渦流效應(yīng)，也會(huì)使探測(cè)區(qū)域的磁場(chǎng)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(dòng)剔除裝置，其中檢測(cè)器為核心部分。檢測(cè)器內(nèi)部分布著三組線圈，即中央發(fā)射線圈和兩個(gè)對(duì)等的接收線圈，通過(guò)中間的發(fā)射線圈所連接的振蕩器來(lái)產(chǎn)生高頻可變磁場(chǎng)，空閑狀態(tài)時(shí)兩側(cè)接收線圈的感應(yīng)電壓在磁場(chǎng)未受干擾前相互抵消而達(dá)到平衡狀態(tài)。一旦金屬雜質(zhì)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)受到干擾，這種平衡就被打破，兩個(gè)接收線圈的感應(yīng)電壓就無(wú)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(bào)警信號(hào)（檢測(cè)到金屬雜質(zhì)）。系統(tǒng)可以利用該報(bào)警信號(hào)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)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(cè)物品輸送方式來(lái)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(chǎng)上最常見(jiàn)的金屬檢出設(shè)備為通道式金屬分離器，檢測(cè)器的通道呈方形，一般都配以輸送帶機(jī)構(gòu)，帶有自動(dòng)剔除裝置，或者提供報(bào)警信號(hào)。輸送帶上的物品經(jīng)過(guò)檢測(cè)器時(shí)，一旦有金屬其就自動(dòng)剔除或停止輸送。主要針對(duì)成品和半成品的在線檢測(cè)，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(dòng)剔除裝置，所以習(xí)慣稱呼落體式金屬分離器，或者金屬分離器。

　　金屬分離器對(duì)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?gòu)?fù)合膜進(jìn)行包裝。金屬?gòu)?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(cè)靈敏度就會(huì)有大的偏差，甚至無(wú)法檢測(cè)。鑒于上述原因，可以選擇在包裝前進(jìn)行檢測(cè)。落體式金屬分離器就是針對(duì)上述情況而被開(kāi)發(fā)出來(lái)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(cè)。當(dāng)這些物品下落通過(guò)落體式金屬分離器時(shí)，一旦檢測(cè)到金屬雜質(zhì)，系統(tǒng)即刻啟動(dòng)分離機(jī)構(gòu)排除可疑物品。具有安裝簡(jiǎn)單、靈敏度高、維修方便，效率高、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。

　　管道式金屬分離器

　　一般的金屬分離器都無(wú)法完整監(jiān)控流體產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，比如火腿腸

　　的肉醬、口香糖膠、口服液等，實(shí)時(shí)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(wú)法用金屬分離器來(lái)檢測(cè)。另外，液態(tài)或粘稠狀物品在罐裝或封裝前檢測(cè)，可以有效提高檢測(cè)精度。

　　無(wú)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(fēng)送真空輸送的管道式、平板式等。

　　平板式：

　　通常用于檢測(cè)厚度比較薄，但是寬度和長(zhǎng)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(hù)下游設(shè)備，比如切割刀具、壓延系統(tǒng)等；同時(shí)，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(guò)程的任何一個(gè)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(duì)鐵的檢測(cè)性能越好；工作頻率越高，對(duì)高碳鋼的檢測(cè)性能越好。檢測(cè)器的靈敏度隨著檢測(cè)范圍的增大而降低，感應(yīng)信號(hào)大小取決于金屬粒子尺寸和導(dǎo)電性能。

　　由于電流的脈動(dòng)和電流濾波的原因，金屬分離器對(duì)檢測(cè)物品的輸送速度有一定的限制。如果輸送速度超過(guò)合理范圍，檢測(cè)器的靈敏度就會(huì)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(cè)產(chǎn)品。一般來(lái)說(shuō)，檢測(cè)范圍盡可能控制在最小值，對(duì)于高頻感應(yīng)性好的產(chǎn)品，檢測(cè)器通道大小應(yīng)匹配于產(chǎn)品尺寸。檢測(cè)靈敏度的調(diào)整要參考檢測(cè)線圈的中心來(lái)確定，中心位置的感應(yīng)最低。產(chǎn)品的檢測(cè)值會(huì)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(guò)控制功能作調(diào)整補(bǔ)償

　　球狀物有重復(fù)性，最小的表面積，對(duì)金屬分離器而言也最難檢測(cè)。因此，球狀物可作為檢測(cè)靈敏度的參考樣本。對(duì)于非球狀的金屬，檢測(cè)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(cè)效果也就不同。比如，縱向通過(guò)時(shí)，鐵比較靈敏；而高碳鋼和非鐵就不太靈敏。橫向通過(guò)時(shí)，

　　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(duì)于如奶酪食品，由于其內(nèi)在的高頻感應(yīng)性能好，會(huì)成比例地增加高頻信號(hào)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(cuò)誤信號(hào)，必須調(diào)整補(bǔ)償信號(hào)，降低感應(yīng)靈敏度。

3　結(jié)構(gòu)種類特點(diǎn)

　　常規(guī)金屬分離器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)在分離機(jī)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(duì)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(lái)，專家學(xué)者們?cè)O(shè)計(jì)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(kuò)散型金屬分離器

　　擴(kuò)散型金屬分離器的主要特點(diǎn)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(gè)優(yōu)點(diǎn)：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(shí)，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(diǎn)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(duì)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(fēng)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(fēng)，風(fēng)的旋轉(zhuǎn)方向與中間含塵氣流的旋轉(zhuǎn)方向一致，可加強(qiáng)含塵氣流的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，使固相顆粒產(chǎn)生更大的離心力而被分離。同時(shí)，分離出的顆粒在二次風(fēng)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(jí)分離型金屬分離器

　　這類金屬分離器流場(chǎng)的主要特點(diǎn)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(jī)會(huì)，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(diǎn)是有同軸心的三個(gè)溢流口，流體進(jìn)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(gè)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(xué)許宏慶用激光測(cè)速儀測(cè)試了金屬器的內(nèi)流場(chǎng)，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(qiáng)，這部分流動(dòng)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(fēng)分離器心增加了一個(gè)固體心棒來(lái)代替強(qiáng)制渦。試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，中心強(qiáng)湍流區(qū)已完全清除，在開(kāi)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(zhǎng)期以來(lái)存在的髙耗低效問(wèn)題，在對(duì)國(guó)內(nèi)外固控設(shè)備大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，江漢機(jī)械研究所正在開(kāi)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(jìn)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(jiǎn)單、可靠的優(yōu)點(diǎn)，又具有多級(jí)分流、控制進(jìn)液濃度、穩(wěn)定操作工況的特點(diǎn)。它能從鉆井液中同時(shí)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(duì)鉆井液的化學(xué)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(guò)流場(chǎng)研究和性能試驗(yàn)，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(shí)踐都表明，多功能金屬分離器高效低耗，具有較強(qiáng)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(lái)劃分

　　1）全金屬分離器：可以檢測(cè)到鐵、不銹鋼、銅、鋁等所有金屬。檢測(cè)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(cè)到鐵質(zhì)金屬，俗稱檢針機(jī)。檢測(cè)精度和靈敏度相當(dāng)高、應(yīng)用強(qiáng)磁吸附原理，自動(dòng)清除，比傳統(tǒng)的磁力架功能強(qiáng)大。

4　金屬分離器產(chǎn)品特點(diǎn)與技術(shù)參數(shù)

　　應(yīng)用特征

　　檢測(cè)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(xué)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(cè)爆米花、脆玉米片、薯片、堅(jiān)果、水果和湯面?zhèn)兓ば袠I(yè)：檢測(cè)混合物

　　設(shè)備描述

　　金屬分離系統(tǒng)可通過(guò)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(duì)產(chǎn)品處理造成任何干擾。這已被證實(shí)特別是對(duì)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(jì)以滿足嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，因而特別適用于食品、化工和制藥行業(yè)。

　　設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

　　含有長(zhǎng)纖維的產(chǎn)品不會(huì)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(jì)，排出裝置防銹防水

　　可避免長(zhǎng)時(shí)間的產(chǎn)品積淀和結(jié)塊發(fā)霉

　　通過(guò)清理薄片可以快速而簡(jiǎn)單的清潔

　　系統(tǒng)組成

　　探測(cè)系統(tǒng)雙通道金屬探測(cè)圈

　　環(huán)形孔徑

　　控制系統(tǒng)微處理機(jī)控制器

　　選項(xiàng)多功能處理機(jī)控制器

　　多頻率技術(shù)

　　分離系統(tǒng)擺動(dòng)式料斗供選擇的特性警報(bào)

　　金屬分離器檢測(cè)靈敏度：

　　Fe≥φ0.3mm

　　SUS≥φ0.5mm

　　技術(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)寬度毫米50,80,100,120,150,200,應(yīng)用上的尺寸

　　保護(hù)率IP65