CN100496754C - 用于粉碎和除湿的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种文氏管通过一入口管接收引入材料并使材料经受粉碎。当材料经受粉碎时，它还经受除湿和干燥。连接至文氏管的一气流发生器产生一高速气流，来拉动材料通过文氏管并进入气流发生器中的一入口孔。气流发生器引导接收的粉碎材料至一出口，在该出口材料可以随后与空气分离。一声发射传感器接收由通过气流发生器的材料所产生的共振频率。该共振频率反映了一材料流量，调整该材料流量来避免一超负荷状态。一自动系统连接至转动气流发生器的一轴，来提供平衡、改进效率并消除气蚀。

Description

用于粉碎和除湿的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于处理材料以粉碎和除湿的技术。

背景技术

很多行业要求强劳动力作业来把材料碎成小颗粒甚至细粉。例如，电力工业要求在进入发电炉燃烧之前将煤从块粉碎为粉。石灰石、白垩和许多其它的矿物，对于大部分的应用，也必须碎成粉的形式。粉碎固体和磨成粉是一机械地费力的工艺过程。球磨机、锤式粉碎机和其它机械结构撞击和粉碎块状材料。这些系统尽管有功能，但在处理中效率低且相对缓慢。

很多行业还要求从大范围的材料中除湿。食品处理、污水废物处理、农作物收割、采矿和许多其它行业要求除湿。在一些行业中，因为除湿不能有效地完成，材料被丢弃。这些同样的材料，假如能够有效地干燥，可以另外提供商业利益。在其它的行业中，例如废物处置和处理，脱水是当前所关注的事并极需要有改进的方法。尽管已有几项用于使材料脱水的技术，但对于改进除湿效率仍有渐增的需求。

因此，提供用于粉碎材料和从材料中除湿的更有效的工艺，将是本技术中的一个进步。在此公开并要求保护这样的技术。

具体说，本发明提供一种用于粉碎材料和从材料中除湿的装置，包括：一入口管；一文氏管，连接至所述入口管；一气流发生器，产生一气流并包括一输入孔；一外壳，至少部分地包围所述气流发生器并包括与所述输入孔连通的一出口，所述气流发生器与所述文氏管连通来引导所述气流通过所述文氏管并朝向所述输入孔，其中被引入所述气流的材料通过所述文氏管并经受粉碎和除湿；一声发射传感器，用于检测流过所述外壳的材料所产生的高频信号；一传感器控制器，用于接收所述信号，并且其中储存有有关正常运行条件的数据；以及由所述控制器驱动的装置，用于根据所述传感器控制器所接收的所述高频信号与所储存的所述运行数据之间的关系来改变流过所述外壳的流量。

本发明还提供一种用于粉碎材料和从材料中除湿的方法，包括：提供与一文氏管连通的一气流发生器；所述气流发生器产生通过所述文氏管并朝向所述气流发生器的一气流；引导所述材料进入所述气流；传送所述材料经过所述文氏管来除湿和粉碎所述材料；接收表示通过所述气流发生器的一材料流量的声发射；将所述声发射供给到一传感器控制器，所述传感器控制器中储存有有关正常运行条件的数据；以及根据所述传感器控制器所接收的所述声发射与所储存的所述数据之间的关系来驱动流量控制装置，从而改变流过所述外壳的流量。

附图说明

将参照附图实施对以上简要描述的本发明的更特定的描述。理解这些附图仅仅提供关于本发明的典型实施例的信息而因此并不应认为局限于其范围，本发明将通过使用附图用附加的特征和细节来描述和解释，其中：

图1是显示本发明的一粉碎系统的一实施例的侧视图；

图2是显示图1的粉碎系统的俯视图；

图3是显示当一粉碎系统的一文氏管接收材料时的文氏管的剖面侧视图；

图4是显示本发明的一粉碎系统的另一实施例的侧视图；

图5是显示图4的粉碎系统的俯视图；

图6是显示一空气发生器外壳和出口限流器的立体图；

图7是一空气发生器外壳的一实施例的剖面图；

图8是一文氏管和一喉部成形模的剖面图；

图9是显示一粉碎系统的另一实施例的组件的结构图；

图10是显示本发明的一粉碎系统的另一实施例的结构图；

图11是适合用于本发明的一系统的一气流发生器的一实施例的立体图；

图12是图11的气流发生器的一部分的剖面图；

图13是图11的气流发生器的一内部部分的俯视图；

图14A是图11的气流发生器的一叶片的一随边的俯视图；

图14B是图11的气流发生器的一叶片的一随边的另一实施例的俯视图；

图15A是图11的气流发生器的一部分的立体图；

图15B是图11的气流发生器的另一实施例的一部分的立体图；

图16是图11的气流发生器的一叶片的的侧视图；

图17是图16的叶片的的剖面图；

图18是图11的气流发生器的一部分的立体图；

图19是本发明的一粉碎系统的另一实施例的侧视图；

图20是显示本发明的一粉碎系统的另一实施例的侧视图；

图21是显示本发明的一粉碎系统的另一实施例的侧视图；

图22是一气流发生器外壳的另一实施例的剖面图；

图23是一外壳、轴和平衡器的一实施例的立体图；

图24A是显示相对于一不平衡点的补偿重块的一位置的视图；

图24B是显示相对于一不平衡点的补偿重块的一位置的另一视图；

图25A是显示相对于一不平衡点的补偿重块的一位置的另一视图；

图25B是显示相对于一不平衡点的补偿重块的一位置的另一视图；

图26A是相对于一旋转质量块的一平衡器的立体图；

图26B是相对于一旋转质量块的一平衡器的另一立体图；

图27是设置于一轴内的一内部平衡器的一实施例的剖面图；

图28是在图27的内部平衡器中的补偿重块的一实施例的剖面图；

图29是一环形平衡器的一实施例的立体图；以及

图30是图29的环形平衡器中的补偿重块的一实施例的剖面图。

具体实施方式

参见图1和2，显示了包括一入口管12的一用于粉碎和除湿的系统10。入口管12包括与自由空间相连的一第一端14和连接到一文氏管的一相对的第二端16。尽管在此提及了管和管子，本领域的普通技术人员会意识到所有这样的元件可以具有圆形的、矩形的、六边形的以及其它的截面形状。一般地，要求圆形的截面以利于制造和操作，但本发明并不局限于这种具体的实施。

入口管12给文氏管18提供某个距离，在这个距离中材料可以加速到需要的速度。可以放置一过滤器(未显示)来覆盖第一端14来防止将外来的颗粒引入系统10。入口管12还包括在其上部的一伸长的开口20，来允许与一漏斗22的开口的下端相连通。漏斗22在其上端24开口来接收材料。在另一实施例中，系统10不包括一漏斗22，而是通过多种已知的传统方法将材料简单地插入伸长的开口20中。

文氏管18包括连接到入口管12的一收敛部分26。该收敛部分26从入口管12的直径渐渐减小到一小于入口管12的直径。文氏管18还包括一喉部28，该喉部28维持一固定的直径，而该直径小于入口管12的直径。文氏管18还包括一发散部分30，该发散部分30连接到喉部28并沿气流方向渐渐增大直径。发散部分30可以通过铸造、螺纹或通过其它已知的方法连接到喉部28。如图所示，收敛部分26在纵向长度上可以比发散部分30长。

文氏管18与产生一气流的一气流发生器32相连通，该气流从第一端14经过入口管12、经过文氏管18、流动到气流发生器32。产生的气流的速度可以从350mph到超音速。在文氏管18中的气流速度会比在入口管12中的气流速度大。气流发生器32可以具体实施为一风扇、叶轮、涡轮、一涡轮和风扇的混合结构、一气动吸料系统或其它用于产生一高速气流的适当的装置。

气流发生器32由一驱动电动机34驱动。驱动电动机34用已知的方法连接到一轴33。轴33接合气流发生器32以提供转动的动力。驱动电动机的马力会显著地变化，例如从15hp到1000hp，这取决于处理的材料、材料流动速度和气流发生器尺寸。因此，这一范围仅仅为了说明的目的，而系统10可以被按比例扩大或缩小。可将一大规模的系统10使用在市政废物处理设施中，而将一小规模的系统10使用来处理远洋船舶上的污水废物。

气流发生器32包括多个径向延伸的叶片，该叶片旋转来产生一高速气流。气流发生器32设置于一外壳35中，该外壳35包括一提供进入空气出口的外壳出口36。外壳35连接至文氏管18并具有一外壳输入孔(未显示)，该外壳输入孔允许文氏管18和外壳35的内部之间的连通。叶片限定了径向延伸的流动通道，空气通过该流动通道通到其周围的一外壳出口36，来允许被粉碎的材料排出。适用于本发明的一气流发生器32的一实施例会在下文参见图11—18更详细地讨论。

参见图3，一视图显示了在一粉碎作用期间文氏管18的运行。在运行中，材料38通过许多的运输方法被引入入口管12。材料38可以是固体或半固体。气流发生器32产生了一从350mph到超音速的空气流，该空气流流动通过入口管12和通过文氏管18。在文氏管18中，气流速度充分地加速。材料38被高速气流推进至文氏管18。材料38的直径小于入口管12的内部直径，在入口管12的内表面和材料38之间存在一缝隙。

当材料38进入收敛部分26时，缝隙变得更窄，而最终材料38将引起空气可以通过而流动的收敛部分26的区域的大大减小。一再压缩冲击波40在材料后面尾随，一首冲击波42在材料38前面形成。在收敛部分26与喉部28接合处，具有一驻冲击波44。这些冲击波40、42、44的动作撞击了材料38并导致了粉碎和从材料中除湿。被粉碎的材料45继续通过文氏管18并排入气流发生器32。

材料尺寸的减小取决于被粉碎的材料和系统10的尺寸。通过增大气流速度，粉碎和颗粒尺寸的减小在某些材料中增强。因此，系统10允许使用者通过改变气流速度来改变所需的颗粒尺寸。

系统10特别应用于粉碎固体材料成为细粉尘中。系统10还应用于从诸如市政废物、纸污泥、动物产生的废物、果泥等等的半固体材料中除湿。系统10可用在广泛范围的商业和工业应用中。

参见图4和5，显示了本发明的一系统100的另一实施例，用于从材料中除湿。系统100可以包括一搅拌机102，用于在预处理阶段混合材料。原材料可以包括倾向于将材料结合成颗粒的聚合物。这些颗粒可以是尺寸过大的，且由于聚合物而会阻碍破碎成所需的粉形式。

当在污水处理期间引入聚合物以聚集废物颗粒时，聚合物的存在典型的是市政废物。在一压带机上处理废物导致材料成为大部分半固体的。在一些处理中，材料可以是大约15％到20％的固体和其余的水分。

在预处理阶段，将一干燥增强剂与原材料混合来破碎聚合物和材料的颗粒。非聚合的产品可以不由搅拌机处理。将原材料引入搅拌机102，该搅拌机102用一确定的量的干燥增强剂混合材料。干燥增强剂可以从大范围的增强剂中选择，例如绿坡缕石、煤、石灰及其类似物。干燥增强剂也可以是原材料的一粉碎的和干燥的形式。搅拌机102用干燥增强剂混合材料来产生适当的含水量和颗粒大小。

原材料使用包括采用一运输装置104的许多方法中的任意一种来从搅拌机102传送至漏斗22，例如带式运送机、螺旋运送机、挤压机或其它机动装置。在所示的实施例中，运输装置104是一倾斜的轨道，依靠重力来将原材料传送到漏斗22。运输装置104设置于位于搅拌机102的下部的一流量控制阀106的下方。

在另一实施例中，可以略去漏斗22，将材料直接传送到入口管12的伸长的开口20。漏斗22仅仅是一可以用来促进材料传送到入口管12的装置。任何数量的其它类型运输装置以及手动传送都可使用。

一个或多个传感器108可以监测材料经过从搅拌机102到入口管12的流动速度。一传感器108与中央处理器110连通来控制流动速度。传感器108可以设置于邻近运输装置104、邻近漏斗22、在漏斗22中或甚至在漏斗22和伸长的开口20之间来监测材料流动速度。中央处理器110与流量控制阀106连通以根据需要来增大或减小流动速度。也可采用另一些用于监测和控制流动速度的方法，包括肉眼检查和手动调整流量控制阀106。

漏斗22接收材料并传送材料到入口管12的伸长的开口20。伸长的开口20可以等于或小于4＂宽和5＂长来维持用于某些应用的一可接受的进料流量。从伸长的开口20到文氏管18的入口管12的长度可以从4＂(610mm)到72＂(1830mm)或者更长，并取决于要处理的材料和流动速度。本领域的普通技术人员会意识到，由于系统10是可缩放的，故该尺寸仅仅用于说明的目的。

气流将材料从入口管12拉动经过文氏管18。在所示的实施例中，第一端14构造成一法兰来从一大于入口管12的直径收敛到入口管12的直径。构成第一端14的法兰增加了进入入口管12的气流量。

某些实施例具有从约1.5＂(38mm)到6＂(152mm)的文氏管18的喉部直径。喉部直径是基于材料的流量可缩放的，且可能会超出预先规定的范围。文氏管18的喉部直径和入口管12是直接成比例的。在一实施例中，喉部直径是2.75＂并采用一5.5＂(139.33mm)的入口管直径来运行。在另一实施例中，喉部直径可以是2.25＂(57mm)并适当地采用一4.50＂(114mm)的入口管直径来运行。因此，一2∶1的比率保证了将新进材料捕获进气流中。

在所示的实施例中，发散部分30连接到外壳35并直接与外壳35连通。发散部分30的最终直径不必与入口管12相同。在另一实施例中，发散部分30可以在连接外壳35之前连接到一中间组件，例如一柱体、管或管子。

一个或多个流量阀111可设置于发散部分30上，并提供进入外壳35和气流发生器32内部的附加的空气量。附加的空气量增强了气流发生器32的性能。在一实施例中，两个流量阀111设置于发散部分30上。该系统100可以随着流量阀111部分或完全打开来运行。假如材料开始阻塞文氏管18，可以关闭流量阀111。这就导致更多的气流经过文氏管18来提供附加的力以及驱动材料经过文氏管18和气流发生器32。流量阀111是可调整的，且被显示为与用于控制的中央处理器110电气连通。尽管流量阀111的手动操作在本发明的范围内，但计算机自动控制大大促进处理过程。

文氏管18在高速冲击波和低速冲击波之间提供一撞击点。冲击波在文氏管18中提供粉碎和除湿作用。在运行中，在文氏管内部或在外壳出口36中不存在可见的水分标记。尽管可能残留一剩余的量，但除湿的量是充分的。粉碎作用进一步减小了材料的尺寸。具有一2＂(50mm)的直径的、进入文氏管18的某些材料在一粉碎作用下被减小为具有20um的直径的细粉。尺寸减小取决于被处理的材料和粉碎作用的数量。从材料中分离水具有众多的应用，例如材料脱水和大大减少病原体的数量。

本发明特别应用于处理市政废物。混合一干燥增强剂的预处理步骤提供易于被系统100处理的一废物材料。可以相信，通过破裂病原体的细胞壁，粉碎和除湿处理在废物材料中大大减少了导致病原体的疾病的数量。病原体减少的第二来源是减少病原体的除湿。来自处理市政废物的分析数据显示，本发明消除了大部分的总大肠杆菌、粪便大肠杆菌、大肠埃希氏杆菌和其它病原体。

本发明特别应用于从水果和蔬菜制品中除湿。在一应用中，可以使用系统100来使诸如苹果、桔子、胡萝卜、油桃、桃子、甜瓜、西红柿等等的水果和蔬菜制品脱水。相对较卫生的除去的水分可以被浓缩和再利用，来提供一纯净的果汁制品。

在另一应用中，可以使用本发明来从诸如香蕉茎、棕榈树、甘蔗、大黄等等的某些农产品中粉碎和除湿。在粉碎香蕉茎纤维中，纤维被分离，湿气被去除。商业应用在于使农产品从其自然状态变成一脱水状态。

材料、水分和空气流前进通过气流发生器32并通过外壳出口36排出。外壳出口36连接至一排气管112，该排气管112将材料传送至用于材料和空气分离的一旋风分离器114。排气管112的直径可以从约4＂(100mm)至7＂(177mm)。对于某些给定的材料，例如绿坡缕石或煤，超出给定的范围是必须的，对于这些材料一8＂(203mm)的排气管112是适当的。排气管112可以具有不同的截面形状，即矩形、八边形等等，且可以具有不同的直径。

排气管112可以具有约12英尺到16英尺的长度。排气管112的直径大小影响进一步发生的干燥量。需要高空气量用于进一步的材料干燥。在排气管112中，在排气管112中更快移动的空气通过材料并去除残留在材料上的水分。空气和蒸气行进至一旋风分离器114，空气和蒸气在其中与固体材料分离。

一粉碎作用产生帮助干燥材料的热量。除了粉碎之外，气流发生器32的转动也产生热量。在外壳35和气流发生器32之间的尺寸做成可在转动期间摩擦产生热量。该热量通过外壳出口36和排气管112排出，并当材料行进至旋风分离器114时使材料进一步脱水。所产生的热量在某些应用中也可足以部分地将材料进行消毒。

外壳出口36的直径可以增大或减小来适合于行进通过外壳出口36和排气管112的热量的阻力和数量。排气管112和外壳出口36的直径影响在粉碎的材料上除湿。调整出口直径将在下文进一步讨论。

当由气流发生器32产生的气流增加时，粉碎和除湿增加。假如气流增加或减少，排气管112和外壳出口36的直径可以减小以提供同样的材料脱水。从而，气流和直径可以相对彼此调整来达到所需的脱水。

具有较少水的更重的材料，例如岩石材料，需要较少的除湿。对于这些材料，由于需要较少的脱水，外壳出口36和排气管112的直径可以增大。因此，对于较湿的材料，外壳出口36和排气管112的直径可以减小来增加空气和热量的量，以达到材料的适当脱水。

排气管112相对于文氏管18的纵向轴和气流发生器32的倾斜方向也影响脱水性能。排气管角度α可以是约25度至约90度以增强除湿。向上行进的材料被重力压下来，而空气更少地受重力限制。这允许空气比材料移动得更快并增强除湿。可以调整角度α来增大或减小除湿效果。排气管112可以是如图所示的直的或以虚线显示的弯曲的。

旋风分离器114是一众所周知的设备，用于从气流中分离颗粒。旋风分离器114通常包括以立式圆筒116的形式出现的一沉淀室。旋风分离器可以具体具有一切向进口、轴向进口、周边排料或轴向排料。气流和颗粒通过入口118进入圆筒，并当气流向下前进时在旋风中旋转。一锥体部分120使得旋风直径减小，直到气体翻转其自身并在出口122的中心向上旋转。颗粒被离心至内壁并通过惯性冲击而被收集。收集的颗粒在一气体分界层中向下流动至锥体顶点124，在此处收集的颗粒被排放通过一气闸126并进入一集料斗128。

在某些应用中，系统100可以还包括一冷凝器130来从旋风分离器114中接收气流。冷凝器130将气流中的蒸气冷凝成液体，该液体然后被沉积在一箱132中。一出口134连接到冷凝器130并给空气提供一出口。可以意识到，冷凝器130特别应用于食品处理。在另一实施例中，冷凝器130具体实施为诸如炭滤器或类似物的一可选择的处理装置。可以意识到，冷凝或过滤将取决于材料和应用。出口134可以包括或连接至一过滤器(未显示)来从输出空气中过滤残渣、颗粒、蒸气等等。

传送材料多次通过系统100会进一步使材料脱水，并进一步减小颗粒尺寸。在市政废物应用中，可以要求通过系统100的多次循环来达到所需的脱水效果。本发明考虑到多路系统100的连续使用来提供多个文氏管18和多次粉碎作用。因此，连续通过多路系统100的一单一循环达到了所需的结果。可选择地，可以通过同样的系统100处理和再处理材料，直到达到所需的颗粒尺寸和干燥度。

在一实施中，分析了从系统中排出的最终产品，来确定粉末颗粒的尺寸和/或水分百分比。假如产品不能满足对于尺寸和/或水分百分比的一临界值，产品会被引导通过一次或多次循环，直到产品满足所需的参数为止。

本发明允许不同材料均质化。在运行中，一起进入入口管12的不同材料通过文氏管18被处理并经受粉碎。最终产品除了被脱水和减小尺寸之外，还被混合和均质化。

本发明的一特殊应用包括垃圾产品和煤的均质化。在粉碎和脱水之后，在粉煤燃烧器中使用被混合和均质化的垃圾和煤产品，来达到用于在一发电厂中产生蒸汽的最适宜的燃烧率。垃圾被用于能量生产而不是用于常规处理。

假如需要的话，在粉碎之前或在粉碎作用的中间阶段，可将材料在搅拌机102中混合。混合的材料可以增强与某些材料的均质化。假如需要的话，在粉碎之前或在粉碎作用的中间阶段，可将材料在搅拌机102中混合。

可以通过多个粉碎阶段循环在预处理阶段混合的材料来提供所需的均质化。可以通过多个粉碎阶段处理一第一材料，然后与一第二材料均质化。在粉碎阶段之间，可以将第二材料与在一预处理阶段处理的材料混合。然后将第一和第二材料传送通过一个或多个粉碎阶段，来产生一均质的最终产品。

作为一附加的例子，一第一材料可以循环通过三个粉碎阶段。在第三粉碎阶段后，一第二材料可以在一搅拌机102中被一起混合。在混合之前，第二材料可以经过一文氏管18，用于粉碎和减小至所需的颗粒尺寸。第一和第二材料然后可以一起经过一个或多个附加的粉碎阶段，来提供用于工业使用的所需的含水量、尺寸和均质化。

参见图6，显示了包括一外壳出口202的一外壳200的一立体图。外壳200包围一气流发生器32的运行组件。显示了具有一剖开部分的外壳200，来图示说明其中的气流发生器32。为了在输出流中提供变化，可将一限流器204引入外壳出口202。限流器204增加了对于气流的阻抗且也增加了热量。阻抗和气流的数量变化取决于被处理的材料。

一限流器204包括一嵌套在外壳出口202中的颈部206和一限流器孔208。限流器孔208具有一比外壳出口202小的截面形状。限流器孔208可以是矩形、圆形或具有其它适当的形状。颈部206从接近出口202的截面到限流器孔208的最终截面提供一收敛的流动路径。许多具有不同孔尺寸的限流器204可以用来处理输出流，从而调整系统100来适应材料。

参见图7，显示了在一外壳200中的一气流发生器32的一剖面图。气流发生器32可以在外壳200中不同轴排列。在一实施中，气流发生器32包括一分流板250，该分流板250在接近气流发生器32处具有一切削刃252。分流板250的切削刃252将被粉碎的材料引入外壳出口202。分流板250连接到外壳200的内部，并可以连接到外壳出口202的内部。

分流板250防止被粉碎的材料进一步在外壳200中旋转。如此，分流板250用作被粉碎的材料从继续在外壳200中旋转的空气中的第一分离。被粉碎的材料从空气中的后续分离由旋风分离器114完成。假如被粉碎的材料继续在外壳200中旋转，被粉碎的材料可能聚集并最终阻塞气流发生器32。切削刃252改变了通过外壳200前进的气流量。

分流板250的切削刃252的从气流发生器32中的分离可以从约20千分之一英寸到100千分之一英寸。也可以调整分流板250的位置来增加或减少从气流发生器32中的分离。可根据被处理的材料或处理气流量而要求调整。调整可以由中央处理器110控制，该中央处理器110与用于移动分流板250的一机电或气动装置连通。切削刃252具有一斜面以适应气流发生器32的形状。

参见图8，显示了具有一伴随的喉部成形模300的一文氏管18的一剖面图。喉部成形模300是一可移除的组件，当其插入时嵌套在喉部28中。喉部成形模300改变了喉部28的有效直径并增加了空气速度。喉部直径的变化被要求取决于材料和所需的脱水和颗粒减小。因此，尽管气流发生器32可以改变气流，但还要求处理文氏管18的喉部直径。

喉部28可以构造成具有一台肩302，喉部成形模300的一套环304嵌套在该台肩302上面。一顶部元件306连接至套环304，并符合收敛部分26的内表面。喉部成形模300包括一套管308，该套管308符合喉部28的内表面，并在文氏管喉部长度的一主要部分中延伸来调整文氏管18的大小。

参见图9，显示了合并两个粉碎阶段402、404的一系统400的另一实施例。每次材料经过一文氏管18，发生粉碎，除去水分，且颗粒减小。如同之前所讨论的，通过一单独的文氏管18或连续通过多个文氏管18，此工艺可重复完成，直到去除所需数量的水分以及达到所需的产品尺寸为止。可以继续此工艺直到达到几乎100％的脱水。

尽管对于系统400显示了两个粉碎阶段，本领域的普通技术人员会意识到，一系统可以包括三个、四个、五个或更多个阶段。第一粉碎阶段402类似于先前参照图4和5所描述的。第一粉碎阶段402包括漏斗22、搅拌机102、运输装置104、流量控制阀106、文氏管18、外壳35(其中具有一气流发生器32)和排气管112。系统400在排气管112中还包括一流量控制阀405来控制其中的气流。

如同在先前的实施例中，排气管112连接到一旋风分离器114来从空气中分离被处理的产品。系统400还包括一第二旋风分离器406来从第一旋风分离器114的出口122中接收空气。第二旋风分离器406进一步从残留颗粒中分离空气，并将净化的空气传送至一冷凝器130。一第一箱132与第二旋风分离器406连通，来接收从冷凝器130中冷凝的液体。一出口134提供了一用于空气从冷凝器130通至第二旋风分离器406的出口。设置一残料斗408来从第二旋风分离器406中接收残留颗粒。

使用任何数量的包括重力的传统技术，将由第一旋风分离器114分离的颗粒传送至一漏斗410。尽管没有显示，但来自第一和第二旋风分离器114、406的颗粒都被传送至漏斗410。漏斗410接收颗粒，然后经受第二粉碎阶段404。漏斗410将颗粒传送至一第二入口管412，如同第一粉碎阶段402，该第二入口管412连接至一第二文氏管414。

一个或多个流量阀416位于第二文氏管414上，并与中央处理器110电气连通。流量阀416的作用类似于先前描述和参考作为111的流量阀。

第二文氏管414与在一外壳418中的一第二气流发生器(未显示)连通。第二气流发生器通过文氏管414产生了一高速气流。第二外壳418连接到一第二排气管420，该第二排气管420将空气和被处理的材料传送至一第三旋风分离器422。第二排气管420以相对于第二文氏管414的纵向轴线约25度到约90度的角度倾斜。一第二流量阀424位于第二排气管420中来控制其中的气流。如同第一流量控制阀404一样，第二流量控制阀424与用于控制的中央处理器110电气连通。

第三旋风分离器422从空气中分离颗粒，并传送被传送至另一个运输装置425的一产品。一第四旋风分离器426从第三旋风分离器422中接收空气，并进一步净化空气和去除残留颗粒。来自第四旋风分离器426的残留颗粒被沉积于一残料斗428中。第四旋风分离器426将空气传送至一第二冷凝器430，在该第二冷凝器430中蒸汽被冷凝成液体并被一第二箱432接收。一出口434连接至第二冷凝器430来允许空气排出。

系统400还包括一热量发生器436，来提供热量通过入口管12、412和文氏管18、414并帮助干燥材料。附加的热量对于脱水是不需要的，且仅仅用于进一步增加本发明的干燥潜能。热量发生器436可以与漏斗22、438或与入口管12、412连通。热量发生器436也可以与图1、2、4和5所示实施例中的同样的方式来加以使用。

在图9中，热量发生器436与一第一热量控制阀440连通，来将热量传送至第一漏斗22。第一热量控制阀440与中央处理器110电气连通来控制热量传送。可选择地，热量控制阀440可以手动操作。热量发生器436还与一第二热量控制阀442连通，来控制至漏斗438的热量流动。取决于材料或应用，可能需要在第二粉碎阶段404加热材料。假如需要加热，漏斗438从第一旋风分离器114中接收颗粒。另外，材料可以如图9所示通过漏斗410。

系统400可以包括一个或多个粉碎阶段，用于进一步脱水和颗粒减小。运输装置425可以反馈入搅拌机102或漏斗22，用于进一步通过粉碎阶段402、404的产品的循环。第二和第四旋风分离器406、426提供进一步的空气净化，但附加的成本对于某些应用可能认为是不恰当的。在某些应用中，可以去除冷凝器130、430，或者使用诸如一过滤器的其它类型的处理装置。可以在整个系统400中引入或去除流量控制阀，作为质量保证或者作为基于设计约束。

参见图10，显示了一粉碎和除湿系统450的另一实施例。系统450类似于图4和5中的系统，并进一步包括一与第一旋风分离器114连通的第二旋风分离器406、一用于从第二旋风分离器406中收集颗粒的残料斗408、一与第二旋风分离器406连通的冷凝器130、一与冷凝器130连通的箱132和一连接至冷凝器130的出口134。系统450还包括连接至第一旋风分离器114的一分流阀452。

分流阀452将从第一旋风分离器114接收的颗粒引导至一第一出口454或一第二出口456。第一出口454连接至诸如袋、斗、箱或类似物的一收集器458。第二出口456连接至一循环管460，来将粉碎的材料再次引导通过系统450。循环管460在其相反的一端连接至第一端14。可选择地，循环管460可以将被粉碎的材料引入漏斗22或直接进入伸长的开口20。

在运行中，，当材料通过系统450时，材料被粉碎，并通过分流阀452的控制而改变方向，来再次通过系统450用于另一次粉碎作用。这可以根据需要被重复直到生成一最终产品为止，然后通过分流阀452而引导入收集器458。

参见图11，显示了适合于本发明的一气流发生器500的一实施例。多种金属适合于气流发生器，取决于被处理的材料。对于研磨材料，可以使用一硬质合金钢。被选择的材料必须处理好强度和预期的磨损之间的平衡。铸造气流发生器500是有利的，因为通过焊接的制造产生不一致的表面和由于热影响区的热影响范围。铸造气流发生器500可以具有一可变的材料厚度，来抵抗快速的结构冲击和由于处理多种材料而产生的加速磨损。部件厚度和所造成的气流发生器500的总重量是与空气量和要处理材料的流量直接成比例的。

气流发生器500接纳于如图6所示的一外壳中。外壳200至少部分地包围气流发生器500，较佳地完全包围气流发生器500从而唯一的出口是外壳出口36。气流发生器500可以与外壳200具有一紧密的间隙来产生附加的摩擦和热量。需要热量来帮助进一步干燥通过气流发生器50和进入排气管112的材料。

气流发生器500包括一前板502，该前板502具有一同心设置的输入孔504来接收来料。输入孔504的直径取决于被处理的材料的尺寸和预期的空气量而可变化。一后板506平行于前板502，并包括一同心设置的轴孔508。如同其命名所暗示的，轴孔508接纳和接合一轴或心轴来驱动转动。根据本发明可以使用可选择的气流发生器500，包括具有连接至叶片的一单一的后板的发生器或者单单具有径向延伸的叶片的发生器。

后板506还可以包括螺栓孔509，诸螺栓孔509设置成集中围绕轴孔508。每个螺栓孔509接纳了一相应的轴螺栓(未显示)，每个轴螺栓连接到一轴。轴螺栓通过螺母或其它传统的装置固定至后板506。

尽管前板和后板502、506的厚度可以相当不同，但在一设计中，后板506约3/8＂(8mm)厚，前板502是3/16＂(5mm)厚。

多个叶片510设置于前板502和后板506之间，并都连接至板502、506。可以意识到，叶片510的数量可以变化，并部分取决于要处理的材料。叶片510的厚度也可以取决于要处理的材料而变化。

在一实施例中，叶片510延伸通过前板和后板502、506，来在前板和后板502、506的外表面上形成导向滑板511。导向滑板511可以从前板502或后板506延伸约1/2＂(12mm)。导向滑板511在气流发生器500和外壳200的内部产生一层空气。导向滑板511还用来清除可能进入外壳200和气流发生器500之间的材料。

参见图12，显示了轴孔508的一剖面图。轴孔508接纳了一轴、杆、心轴或其它元件来旋转气流发生器500。每个螺栓孔509接纳了一轴螺栓来固定后板506。在此实施例中，随着轴螺栓的延伸，一轴从一第一直径过渡至适合于插入轴孔508的一第二直径。每个螺栓孔509可以提供一槽513，来接纳接合轴螺栓的一螺母。

参见图13，显示了具有一单独叶片的一气流发生器500的内部俯视图。显示了单独叶片510来图示说明在气流发生器500中合成的叶片510的独特特征。其余的叶片类似地具体实施。

叶片510从在后板和前板502、506的周边513上的一随边512延伸至邻近于轴孔508的一导边514。叶片510包括邻近于随边512的一楔形部分516。楔形部分516具有一较厚的截面来增加压力和气流量。楔形部分516提供增加的耐磨性，这对于一些材料是有利的。

参见图14A，显示了更详细图示说明楔形部分516的一俯视图。楔形部分516的形状影响了气流量、气流速度和通过气流发生器500的材料流量。楔形部分516可以在圆周和轴向方向改变以改变气流量、气流速度和材料流量。铸造技术便于允许在三维尺度变化，并允许在楔形部分516中有任何数量的圆周和轴向轮廓形状。

楔形部分516的增加的厚度延长了气流发生器500的寿命，因为这是叶片510通常经受最多磨损的位置。楔形部分516使用的材料和硬度也可以不同于叶片的其余部分。

参见图14B，显示了一楔形部分518的另一实施例，该楔形部分518包括一可替换的磨损端520。随着气流发生器500沿顺时针方向旋转，可替换的磨损端520经受了最多的材料接触。尽管加厚来增强耐磨性，但楔形部分518仍然比气流发生器500的其它组件经受了更多的磨损，并可能更快地用坏。通过替换可替换的磨损端520，延迟了整个气流发生器500的替换。通过任何已知的固定装置，包括一固定螺母和螺栓组件522，可替换的磨损端520连接至楔形部分518的其余部分。可替换的磨损端520可以是一比叶片的其余部分更硬的材料。可替换的磨损端520也可以被具有不同圆周和轴向轮廓的一可替换的磨损端520所替换。在另一实施例中，整个楔形部分518是可替换的。

参见图15A，显示了气流发生器500的一立体图，图示说明了连接至前板和后板502、506的楔形部分516。还显示了导向滑板511从前板和后板502、506的外表面延伸。如同所示的，楔形部分516基本比相应的导向滑板511更厚。导向滑板511不经受与楔形部分516相同的磨损且不如其厚。

参见图15B，显示了楔形部分516的另一个实施例的气流发生器500的一立体图。当楔形部分516沿轴向方向从前板502延伸至后板506时，楔形部分516增加了其厚度和圆周轮廓。当楔形部分516径向地向周边延伸时，楔形部分516也增加了厚度。

进入气流发生器500的粉碎的材料具有一堆积在靠近后板506的趋向。轴向增加的厚度促进粉碎的材料保持在前板502和后板506之间的中央而不是沿着后板506堆积。铸造技术使这样一楔形部分516能够生产，因为三维尺度的变化是可能的。可替换的磨损端520可以包括和限定轴向增加的厚度。假如需要另外的楔形部分516的形状，可以使用不具有一轴向增加的厚度或一更显著的轴向增加的厚度的、另外的可替换的磨损端520。因此，通过使用不同圆周和轴线外形的楔形部分516，可沿轴向控制粉碎材料的流动方向。

再次参见图13，叶片510从垂直于后板506的一位置过渡至一成角度的位置。当叶片510从楔形部分516前进至一导边514之前的位置时，叶片510过渡。成角度的位置导致了叶片向气流的方向倾斜。

在所示的实施例中，包括楔形部分516的叶片510的一后部分524垂直地延伸自后板506。当叶片510从随边512延伸至导边514时，后部分524可以是叶片510的大约四分之一或一半。一前部分526是从随边512至导边514的叶片的剩余量。显示的前部分526具有从一相对于后板506的垂直位置至一成角度的位置的一成角度的过渡。

成角度的位置具有一在此称为冲角的角度，因为它允许导边514切入引入的气流。在图13中，叶片在导边514上的最终冲角是大约25度。从一垂直位置至一成角度位置的过渡可以延伸越过整个叶片510或其任何部分。可以从基于预期气流速度、材料流量和材料的一大范围的角度中选择冲角。成角度位置可以具有约20至60度的一范围。

可选择地，叶片510可以沿其整个长度保持垂直。叶片510也可以沿其整个长度具有一冲角。尽管沿整个长度延伸，当叶片510从导边512至随边514延伸时，冲角可能仍然有变化。

参见图16，显示了导边514的一轮廓图。传统地，一边缘可以较平直并相对于后板506在一角度上前进。在本发明的一实施例中，导边514从后板506随着一向外弯曲的部分528前进，然后过渡至一向内的曲线530。向外弯曲的部分528帮助捕获行进进入气流发生器500的输入孔504的空气。这样轮廓的导边514能够切入空气并提高气流发生器500的效率。

参见图17，显示了导边514沿截面17—17的一截面。导边514具有帮助切入引入的气流的一椭圆形的截面。

参见图18，显示了气流发生器500的一立体图，该气流发生器500没有前板502来图示说明叶片510。尽管叶片的数量是可变的，所示的实施例包括九个叶片510。每个叶片510包括一楔形部分516，用于增强耐磨性和增加压力和气流。每个叶片510进一步从一垂直位置过渡至一冲角。冲角向对应于气流发生器500的预期旋转的顺时针方位倾斜。气流发生器500可以沿逆时针方位运行，而该叶片510应向那个方向倾斜。

在运行中，旋转的叶片510产生了从350mph或至更大的一高速气流，并将空气和粉碎材料引入输入孔504。叶片510的导边514切入空气和粉碎材料，并将空气和粉碎材料引入由叶片510限定的、从输入孔504延伸至前板和后板502、506的周边513的流动路径532。流动路径532对于通过的材料会具有一最大流量。楔形部分516将空气和粉碎材料推动至位于外壳200中的外壳出口202。尽管气流发生器500提供了独特的特征，本领域普通技术人员会意识到，在可以使用任何数量的装置，且这些装置都包含在本发明的范围内。

本发明提供了一粉碎和脱水系统，该粉碎和脱水系统能够适应不同的材料和不同的流量。在此描述的系统对于不同的应用和不同大小的材料是可缩放的，任何特定组件的尺寸仅仅作为例子而给出。因此，一系统可以被缩放成一小型模型或一大型工业尺寸单元。

在此公开的系统10、100、400、450可以安装于地面上，大规模的实施例更有可能如此建造。可选择地，一系统可以安装在交通工具中或交通工具上，例如卡车、拖车、有轨车、小船、驳船等等。可以使用任何提供一足够平坦的基底面的交通工具。在诸如农作物收割、远地处理、演示等等的某些应用中，具有一可移动的系统是有利的。

参见图19，显示了代表了一移动系统600的一结构图。系统600包括先前讨论的组件，例如入口管12、文氏管18、气流发生器32、外壳35、电动机34、排气管112以及第一和第二旋风分离器116、406。系统600可以包括附加的元件，例如搅拌机102、中央处理器110、冷凝器130等等。具有多个粉碎阶段的系统可以以类似的方式安装至一交通工具。

系统600包括一交通工具，该交通工具一般地以602代表并提供一足够的基底面来支持组装的组件。系统600还包括多个支撑604，诸支撑604连接至交通工具602并支持任何数量的组装的组件。系统600还包括一外壳606，该外壳606包围了系统的组件。外壳606保护组件并降低运行期间的噪声。

系统600的一个或多个组件可以是可移除的，以便于运输。例如，第一和第二旋风分离器116、406可以延伸出外壳606，并需要在运输期间移除。旋风分离器116、406可以在运输之前完全地或部分地被拆下。类似地一搅拌机102可以是可移除的，以作运输。移除组件的必要性是基于系统600、交通工具602和其它设计约束的尺寸。

外壳606可以给使用者提供一控制室来操作系统600。外壳606可以包括用于观察组件的窗口和用于观察、操作、修理和插入要处理的材料的入口。系统600可以具有基于便利、应用和其它设计考虑的任何数量的特征。

参见图20，显示了本发明的另一实施例700的一侧视图。所示的实施例700类似于先前在图4中描述的实施例，也包括连接至外壳35的一声发射传感器702。声发射传感器702可以具体实施为任何数量的可在市场上购买到的产品，包括由Schmitt Industries，Inc.of Portland，Oregon制造的声发射监测系统(AEMS)。在一实施例中，声发射传感器702是一能够监测50KHz到950KHz的共振频率的压电陶瓷传感器。

声发射传感器702监测由材料流动通过入口管12、文氏管18、气流发生器32和外壳35所产生的高频信号。由声发射传感器702接收的共振频率表示了体积流量。通过系统700的材料的流量的变化改变了共振频率。

声发射传感器702与一传感器控制器703电气连通，该传感器控制器703接收共振频率并计算流量。传感器控制器703与中央处理器110电气连通，该中央处理器110接收流量并可以响应以调整流量。在正常运行期间，共振频率保持在正常的运行参数中。当流量超过一极限时，可能导致系统故障。在正常运行条件下，可以制定对于流量的最大和最小值。假如流量低于最小值则增大流量，同样地，流量超出最大值则减小流量。

传感器控制器703包括一预先确定的对于共振频率的最大阈值。最大阈值可以通过操作者输入，并基于要处理的材料和系统700的约束。传感器控制器703也包括一对于性能的最小阈值。假如流量超出最大阈值，表示了一超载状态，传感器控制器703给中央处理器110发出流量必须被调整的信号。类似地，假如流量低于最小阈值，传感器控制器703也给中央处理器110发出如此指示。

除了流量之外，声发射传感器702还接收指示了诸如气流发生器32的不平衡、移位的叶片510或其它机械故障的反常条件的共振频率。超载状态自身可产生了一机械故障。这样的故障可能会导致对于系统700显著的甚至灾难的损害。机械故障也可能产生飞出的碎片，这是对操作者的一可能的危险。声发射传感器702监测共振频率，并在故障发生时发现指示故障的变化。一旦指示了一超载状态或故障，传感器控制器703在一毫秒或更少的时间内立即发信号给中央处理器110。中央处理器110以立即的纠正动作作为响应。可选择地，传感器控制器703可以包括视觉或听觉通知来告知操作者，然后操作者以手动的纠正动作作为响应。

声发射传感器702被显示设置于外壳35的一后部704。可选择地，声发射传感器702可以设置于外壳35的一前部706或在外壳外表面上的任何其它的位置。声发射传感器702也可设置于文氏管18或入口管12上。

参见图21，显示了系统800，其中一声发射传感器702设置于发散部分300以及外壳35的后部704上。可以使用多个声发射传感器702来改进共振频率的监测。在可选择的实施例中，多个声发射传感器702可设置于外壳35、文氏管18和/或入口管12上来监测流量。一传感器控制器703与声发射传感器702电气连通来计算流量。

传感器控制器703与中央处理器110电气连通，该中央处理器110在共振频率作用的一毫秒之间接收数据传送。假如流量接近一超负荷条件，传感器控制器703发信号给中央处理器110来调整流量。中央处理器110可以通过部分地或完全地关闭可调整流量阀111来调整流量。流量阀111部分的或完全的关闭增加了通过文氏管18的流量，从而提供附加的力并驱动材料通过文氏管18和气流发生器32。中央处理器110也可以部分地或完全地关闭流量控制阀106来减少进入系统700的材料。假如共振频率指示了一机械故障，中央处理器110也可以执行一系统停止来关闭电动机34。传感器控制器703也可以给操作者提供一视觉或听觉的响应。

参见图22，显示了一空气发生器外壳200的一实施例的一剖面图。如同先前讨论的，分流板250的位置也可以是可调整的，来增加或减少从气流发生器32的分离。中央处理器110可以通过与一致动器装置900连通来控制分流板250的位置从而移动分流板250。致动器装置900可以具体实施为一机电装置、气动装置或其它传统的装置。中央处理器110可以通过移动分流板250来调整流量从而避免一超负荷情况。随着流量阀111和/或流量控制阀106的调整，可以同时采取这一动作来增加流量的控制。

一个或多个声传感器702也可以设置于在图1、2、9和19中显示的系统上。因此，仅仅为了示范的目的且并不限定本发明，应该考虑所示的系统700。

参见图23，显示了一系统1000的另一实施例的一立体图，包括电动机34和邻近于外壳35的后部704的轴33。电动机34接合了接合轴33的一滑轮1002来影响轴33的高速转动。轴33，也称为一心轴，连接至一个或多个支架1004来固定轴33和固定其转动。支架1004固定至一安装板1006。滑轮1002被显示为在两支架1004之间接合轴33，尽管滑轮1002也可以在其它位置接合轴33。

系统1000还包括一自动平衡器系统1008，该自动平衡器系统1008包括一动态平衡器1010、一振动传感器1012和一平衡器控制器1014。自动平衡系统1008易于安装、非常可靠、完全自动且几乎无需培训操作者。在图23中，平衡器1010具体实施为一外部平衡器1010，尽管平衡器1010也可以具体实施为下面讨论的一内部平衡器或环形平衡器。外部平衡器1010与一平衡器控制器1014电气连通，来补偿当轴以运转的RPM水平旋转时在轴33和气流发生器32中的不平衡。平衡器控制器1014包括运行一算法来控制外部平衡器1010的一处理器(未显示)。

动态补偿减少了噪声和振动，并改进了系统的性能和通过气流发生器32的材料流量。气流发生器32的动态平衡防止了气蚀，并改进了气流发生器32的性能。外部平衡器是市场上可买到的，例如由美国俄勒冈州的Portland的SchmittIndustries，Inc.制造的。外部平衡器1010可以通过一旋转滑环动力转换系统或通过一非接触的动力转换系统来接收动力。

在图23中，外部平衡器1010连接至轴33的一近端1016。轴33在一远端(未显示)连接至在外壳35中的气流发生器32。外部平衡器1010连接至邻近于气流发生器32的后部704的轴33，后部704也被称为滑轮侧。以此方式，外部平衡器1010不干涉进入空气涡轮32的输入孔508的气流。外部平衡器1010以对于轴的不平衡的质量补偿原理运行。在一实施例中，外部平衡器1010包括两个可移动的偏心重块。外部平衡器1010通过穿过一精密的齿轮系的微型电动机来驱动每个偏心重块。

参见图24A，显示了图示说明与一外部平衡器1010轴向排列的一气流发生器32的一视图。外部平衡器1010设置于远离例如在图23中设置气流发生器32的平面的一平面。外部平衡器1010包括相对于一不平衡位置1022所显示的重块1020。平衡器控制器1014指示外部平衡器1010重新定位重块1020来抵消不平衡位置1022。该状态在此称为相对平面平衡，因为重块1020在一平面中平衡一质量块，例如在第二平面中的气流发生器32。

参见图24B，显示了随着重块1020补偿不平衡位置1022的一动态平衡状态。对于相对平面平衡，重块1020必须在与不平衡位置1022相同的半圆1024中从而平衡。半圆1024被限定为具有轴心1025。即使轴33停止或重新启动，外部平衡器1010也能够维持精确的平衡。

参见图25A，显示了说明再次与一外部平衡器1010轴向排列的一气流发生器32的一视图。然而，在这种状态下，外部平衡器1010邻近于气流发生器32并因此基本在相同的平面内。这在此称为相同平面平衡。重块1020被显示为相对于一不平衡位置1022，并存在一不平衡状态。平衡器控制器1014指示外部平衡器1010来重新定位重块1020从而抵消不平衡位置1022。

参见图25B，显示了随着重块1020补偿不平衡位置1022的一动态平衡状态。对于相同平面平衡，重块1020设置于一与不平衡位置1022相反的半圆来提供平衡。

参见图26A，显示了一说明相对平面平衡技术的运行的立体图。外部平衡器1010连接至一轴33并在一第一平面1030内旋转。例如一气流发生器32的一质量块1032连接至轴33的一相反端，并在一第二平面1034内旋转。因此，外部平衡器1010和质量块1032在轴33的相反的两端。在外部平衡器1010内的重块1020补偿了在质量块1032中的不平衡位置1022。

可将相对平面平衡技术应用于图23中具有是气流发生器32的质量块1032的系统1000中。外部平衡器1010和气流发生器32安装在轴33的相反的两端，来精确地和动态地平衡气流发生器32。滑轮1002连接至在外部平衡器1010和气流发生器32之间的轴33，尽管滑轮1002也可以在其它位置连接至轴33。补偿重块1020在相同的半圆内但与在不平衡位置1022不同的平面内产生了平衡。

参见图26B，显示了一说明相同平面平衡技术的运行的立体图。质量块1032和外部平衡器1010设置成彼此邻近，从而它们近似地在相同的平面1036内。外部平衡器1010连接至一轴33，该轴33也连接至质量块1032。重块1020必须在与不平衡位置1022相反的半圆内从而提供平衡。可以修正在图23中所示的系统1000来提供相同平面平衡。

再次参见图23，动态平衡系统1008包括振动传感器1012，该振动传感器1012精确地监测了指示不平衡的振动水平。传感器1012通过磁体、双头螺栓安装或其它传统的方式安装至支架1004或安装板1012。振动传感器1012与一平衡器控制器1014电气连通，该平衡器控制器1014过滤了由RPM引入的信号。平衡器控制器1014与外部平衡器1010电气连通并沿减少振动信号振幅的方向驱动重块1020。当重块1020被定位而达到最低的振动水平时，完成了平衡并且动态平衡系统1008监测振动水平来保证最适宜的运行。

参见图27，显示了一动态平衡器1040的另一实施例的一剖视图。动态平衡器1040是一内部平衡器1040，该内部平衡器1040完全地或部分地嵌套在轴33的一孔中。内部平衡器是市场上可买到的，例如由Schmitt Industries，Inc.of Portland，Oregon制造的。内部平衡器1040可以包括一安装法兰1042，该安装法兰1042通过一个或多个螺钉1044螺钉连接至轴33。存在其它传统的方法用于将内部平衡器1040固定至轴33。

如同对于外部平衡器1010一样，内部平衡器1040也设置重块来补偿在一质量块中的不平衡位置。内部平衡器1040可以使用于图23所示的一平衡系统中，并可使用于相反平面或相同平面平衡技术。因此，内部平衡器1040与平衡器控制器1014连通来动态地设置重块。如同先前所讨论的，平衡器控制器1014与一振动传感器1012连通来确定一不平衡位置。

参见图28，显示了由内部平衡器1020所用的补偿重块1046、1048的一实施例的一剖面图。补偿重块1046、1048可以具体实施为半圆形并相对于彼此以一上下的构造来转动。如图所示，一内部补偿重块1046具有比一外部补偿重块1048更厚的剖面。通过精确地设置补偿重块1046、1048，达到了动态平衡。所示的补偿重块1046、1048也可用在一外部平衡器1010中。

参见图29，显示了另一动态平衡器1050的一立体图。动态平衡器1050是一环形平衡器1050，该环形平衡器1050包围并连接至一轴33。环形平衡器1050是市场上可买到的，例如由Schmitt Industries，Inc.of Portland，Oregon制造的。如此，环形平衡器1050可以设置于沿着轴33的长度的任何易装卸的位置。环形平衡器1050可用于图2所的一平衡系统1008，并可用于相反平面或相同平面平衡技术。

参见图30，显示了一环形平衡器1050的一实施例的一剖面图。环形平衡器1050包括补偿重块1052、1054，该补偿重块1052、1054可以相对于彼此轴向地并行设置。一第一补偿重块1052可以具有比一第二补偿重块1054更大的质量。设置补偿重块1052、1054对于不平衡位置产生了一全面的补偿平衡配重来达到动态平衡。可选择地，环形平衡器1050可结合有类似于在先前描述的动态平衡器1010、1040中所公开的补偿重块。

可选择的平衡器实施例在本领域中是已知的并可以采用。自动平衡器系统1008以可运作的速度动态地平衡气流发生器32来维持最佳的平衡。在转动终止之后和在后续运行期间维持了平衡。平衡器可以在滑轮侧连接至轴33，来避免干涉进入气流发生器的气流。自动平衡器系统1008消除了气蚀来改进气流发生器的效率和性能。

Claims (20)

1.一种用于粉碎材料和从材料中除湿的装置，包括：

一入口管；

一文氏管，连接至所述入口管；

一气流发生器，产生一气流并包括一输入孔；

一外壳，至少部分地包围所述气流发生器并包括与所述输入孔连通的一出口，

所述气流发生器与所述文氏管连通来引导所述气流通过所述文氏管并朝向所述输入孔，其中被引入所述气流的材料通过所述文氏管并经受粉碎和除湿；

一声发射传感器，用于检测流过所述外壳的材料所产生的高频信号；

一传感器控制器，用于接收所述信号，并且其中储存有有关正常运行条件的数据；以及

由所述控制器驱动的装置，用于根据所述传感器控制器所接收的所述高频信号与所储存的所述运行数据之间的关系来改变流过所述外壳的流量。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与所述传感器控制器连通的一中央处理器。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括位于所述文氏管上的一阀，用以调整在所述外壳和所述气流发生器中的空气量和空气速度，所述阀与所述中央处理器连通来使得通过所述中央处理器能够调整所述阀。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括与所述入口管连通的一流量控制阀，用以控制进入所述入口管的材料的流量，所述流量控制阀与所述中央处理器连通来使得通过所述中央处理器能够调整所述流量控制阀。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括一传感器，用以监测至所述入口管的材料的所述材料流量。

6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：

一分流板，连接至最接近于所述出口的所述外壳的内部并具有最接近于所述气流发生器的一切削刃；以及

一致动装置，连接至所述分流板来设置所述分流板，所述致动装置与所述中央处理器连通。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述声发射传感器设置于所述外壳的一后部。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述声发射传感器设置于所述外壳的一前部。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置于所述文氏管上的一第二声发射传感器，所述第二声发射传感器接收表示材料通过所述文氏管的一共振频率。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置于所述入口管上的一第二声发射传感器，所述第二声发射传感器接收表示材料通过所述入口管的一共振频率。

11.一种用于粉碎材料和从材料中除湿的方法，包括：

提供与一文氏管连通的一气流发生器；

所述气流发生器产生通过所述文氏管并朝向所述气流发生器的一气流；

引导所述材料进入所述气流；

传送所述材料经过所述文氏管来除湿和粉碎所述材料；

接收表示通过所述气流发生器的一材料流量的声发射；

将所述声发射供给到一传感器控制器，所述传感器控制器中储存有有关正常运行条件的数据；以及

根据所述传感器控制器所接收的所述声发射与所储存的所述数据之间的关系来驱动流量控制装置，从而改变流过所述外壳的流量。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括将所述气流发生器设置在一外壳内，并且，接收声发射包括在所述外壳上设置一声发射传感器。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，设置一声发射传感器包括在所述外壳的一后部上设置所述声发射传感器。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，设置一声发射传感器包括在所述外壳的一前部上设置所述声发射传感器。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述文氏管的所述发散部分提供一阀；

所述阀与一中央处理器连通来调整在所述外壳和所述气流发生器之间的空气量和空气速度。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

提供连接至所述外壳的内部的一分流板并具有最接近于所述气流发生器的一切削刃；

提供连接至所述分流板的一致动装置；以及

所述致动装置与一中央处理器连通来设置所述分流板。

17.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括提供连接至所述文氏管的一入口管，并且，所述气流通过所述入口管和朝向所述文氏管。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括：

一流量控制阀，控制进入所述入口管的所述材料流量；以及

所述流量控制阀与一中央处理器连通来调整所述材料流量。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，接收声发射还包括在所述入口管上设置一第二声发射传感器。

20.如权利要求11所述的方法，其特征在于，接收声发射还包括在所述文氏管上设置一第二声发射传感器。

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