本发明涉及树脂分离设备的技术领域，特别涉及一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置及方法。
背景技术：
离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构的高分子化合物，广泛应用于火力发电厂循环冷却水补充水的软化处理，锅炉补给水的除盐处理，水汽系统凝结水的精处理，因而，离子交换树脂的性能指标的优劣直接影响着水处理系统的正常运行，离子交换树脂的性能指标主要有粒度、密度、含水率、溶胀和转型体积改变率、交换容量、机械强度。
其中树脂的机械强度是指树脂在各种机械力的作用下抵抗破坏的能力，包括它的耐磨性、抗渗透冲击力等，树脂在实际应用中，由于摩擦、挤压、高温、氧化、周期性转型使其体积胀缩等造成树脂颗粒的破裂而影响树脂的使用寿命，gb/t12598—2001《离子交换树脂渗磨圆球率、磨后圆球率的测定》规定采用磨后圆球率和渗磨圆球率来判断树脂的机械强度，树脂滚磨、烘干后，需要将圆球颗粒和破碎颗粒分离，最后称量后计算圆球率。
目前，树脂的圆球颗粒与破碎颗分离的方法主要是手工分离，手工分离的方法是将树脂试样置于搪瓷盘左上角，抬高搪瓷盘上沿使搪瓷盘倾斜放置，倾斜角度能使圆球颗拉在轻轻振动中滚下而碎粒不能滚下，用毛刷轻轻拨动一小部分树脂，使圆球颗粒和破碎颗粒分离，将破碎颗粒刷至搪瓷盘的右上角，直至全部试样分离完毕，缺点是耗时、耗力，且毛刷会沾夹树脂，造成测量不准确。因此，针对上述技术缺陷，亟需研发一种能够快速、准确地分离圆球颗粒树脂的设备。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，而提供一种用于离子交换树脂圆球率测定中圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置及方法，减少人力，提高效率，同时降低成本，提高实用性，便于应用推广。
具体内容如下：一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置，该装置包括储料漏斗、变向加速管、倾斜分离板、水平缓冲板和收集槽，其特征是：
所述的水平缓冲板水平设置且通过支撑腿支撑，水平缓冲板为长方形状的薄板，水平缓冲板的四角位置均设置有支撑腿，在水平缓冲板的前沿设有沿其长度方向倾斜的收集槽，该收集槽的长度与水平缓冲板的长度相等，且收集槽内侧板的上边沿与水平缓冲板的前沿平滑连接，水平缓冲板的左右两端面均设有第一塑料挡板，且收集槽较高端所对应的第一塑料挡板延伸并连接至收集槽的外侧板上，收集槽的较低端为开口状态的出料口；
所述的倾斜分离板的下边沿通过铰接轴铰接在水平缓冲板的后沿上，该铰接轴位于倾斜分离板的两端面且与对应的第一塑料挡板转动连接，倾斜分离板的下边沿为与铰接轴同轴心的圆弧状，该圆弧状的下边沿与水平缓冲板的上表面接触并相切，在倾斜分离板的下方设有支架，该支架与支撑腿的侧面固定，在支架上铰接有至少两个相同且位置对应平行的电动推杆，每个电动推杆的自由端均铰接在倾斜分离板的下表面，在倾斜分离板的两端以及上边沿均设有第二塑料挡板，且倾斜分离板两端的第二塑料挡板分别平行并紧贴于对应侧第一塑料挡板的内侧面；
所述的储料漏斗通过水平的圆铁环支撑，该圆铁环通过支撑臂固定在导向套上，该导向套同轴套装在竖直的支撑导杆上并匹配形成滑动副，导向套通过螺纹连接并贯穿其侧壁的锁紧螺栓与支撑导杆相固定，支撑导杆的下端垂直固定在圆盘状的底座上，所述的储料漏斗的下端设有向下伸出且与其内部连通的连接管，该连接管的中部设有控制其横截面开度的调节阀，连接管的下端接通有可拆卸的透明观察管，透明观察管的下端接通有圆弧状的变向加速管，该变向加速管的下端水平伸入倾斜分离板的上方且与倾斜分离板的上表面相切，变向加速管固定在倾斜分离板上边沿的拐角处。
优选的，所述的倾斜分离板为搪瓷铁板。
优选的，所述的水平缓冲板为玻璃板。
优选的，所述的收集槽的底部为玻璃材质。
优选的，所述的收集槽的下方设有支柱。
优选的，所述的透明观察管为透明的玻璃材质。
应用上述的一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置的分离方法，该方法包括如下步骤：
①根据待分离的离子交换树脂的颗粒大小，通过电动推杆调节倾斜分离板与水平缓冲板之间的夹角，使得经过干燥至可自由滚动的离子交换树脂中圆球颗粒在从变向加速管中滚出后，经过倾斜分离板、水平缓冲板后可以滚入倾斜布置的收集槽内，同时保证破碎颗粒不能从倾斜分离板上滚下；
②根据待分离的离子交换树脂的颗粒大小，调节透明观察管的长度，使得经过干燥至可自由滚动的离子交换树脂中圆球颗粒在从变向加速管中滚出后，离子交换树脂中的圆球颗粒在倾斜分离板上滚动的距离最远，且不与第二塑料挡板接触；
③操作调节阀，使储料漏斗下端的连接管处于关闭状态，同时在收集槽的出料口处放置用于收集圆球颗粒的称量杯甲；
④将待分离的离子交换树脂装入储料漏斗内，打开并控制调节阀的开度，通过观察透明观察管以及树脂颗粒在倾斜分离板上的分散程度，使调节阀的开度处于适中状态；
⑤储料漏斗内的树脂颗粒完全出完后，将未进入收集槽内的所有树脂颗粒均收集并转移至储料漏斗内，进行再次分离，往复循环分离至没有圆球颗粒进入收集槽内为止；
⑥将收集有圆球颗粒的称量杯甲从收集槽的出料口处移开，然后取一只称量杯乙放置于收集槽的出料口处，通过刮板将未进入收集槽内的所有树脂颗粒均刮入收集槽内，然后集中刮入称量杯乙中，离子交换树脂中的圆球颗粒与破碎颗粒分离结束。
本发明的有益技术效果：本发明是一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置及方法，其中分离装置包括储料漏斗、变向加速管、倾斜分离板、水平缓冲板和收集槽，首先，本发明根据待分离的离子交换树脂颗粒的大小，调节倾斜分离板和水平缓冲板之间的夹角，以及储料漏斗的高度即透明观察管的长度，能够适用一定范围内颗粒大小树脂的分离，使用灵活、适应性好，便于推广应用；其次，储料漏斗与变向加速管之间设有透明观察管，既能直观地观察到树脂颗粒下落的密稠程度，防止树脂颗粒过密，避免树脂颗粒之间发生剧烈碰撞，影响实验结果，同时也便于调节阀的控制调节，又能够根据需要灵活调节储料漏斗的高度，结构简单实用；最后，变向加速管的设置，使得树脂颗粒在重力作用下进行加速后，能够在倾斜分离板上做出类平抛运动，使得圆球颗粒与破碎颗粒在倾斜分离板上形成不同的滚动路径，大大提高圆球颗粒与破碎颗粒分离的速度；本发明可大大节省圆球颗粒与破碎颗粒分离的时间和人力投入，分离效果好，同时设备简易，成本低廉，实用性高，其为实验室中离子交换树脂圆球率测定提供全新的操作设备和实验方法。
附图说明
图1为一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置的立体结构示意图一；
图2为一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置的立体结构示意图二；
图3为储料漏斗及其附属连接件的立体结构示意图；
图4为倾斜分离板和水平缓冲板铰接的左视图；
图5为图4中a的局部放大示意图；
图6为图5的剖视结构示意图；
图中：11.底座、12.支撑导杆、13.导向套、14.锁紧螺栓、15.支撑臂、16.圆铁环、17.储料漏斗、18.调节阀、19.连接管、20.透明观察管、21.变向加速管、22.倾斜分离板、23.第二塑料挡板、24.水平缓冲板、25.第一塑料挡板、26.支撑腿、27.收集槽的出料口、28.支柱、29.支架、30.电动推杆、32.收集槽、33.铰接轴。
具体实施方式
实施例一，参见图1-6，一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置，该装置包括储料漏斗、变向加速管、倾斜分离板、水平缓冲板和收集槽；
所述的水平缓冲板水平设置且通过支撑腿支撑，水平缓冲板为长方形状的薄板，水平缓冲板的四角位置均设置有支撑腿，在水平缓冲板的前沿设有沿其长度方向倾斜的收集槽，该收集槽的长度与水平缓冲板的长度相等，且收集槽内侧板的上边沿与水平缓冲板的前沿平滑连接，水平缓冲板的左右两端面均设有第一塑料挡板，且收集槽较高端所对应的第一塑料挡板延伸并连接至收集槽的外侧板上，收集槽的较低端为开口状态的出料口；
所述的倾斜分离板的下边沿通过铰接轴铰接在水平缓冲板的后沿上，该铰接轴位于倾斜分离板的两端面且与对应的第一塑料挡板转动连接，倾斜分离板的下边沿为与铰接轴同轴心的圆弧状，该圆弧状的下边沿与水平缓冲板的上表面接触并相切，保证灵活调节倾斜分离板与水平缓冲板之间的夹角且接触位置没有缝隙，在倾斜分离板的下方设有支架，该支架与支撑腿的侧面固定，在支架上铰接有至少两个相同且位置对应平行的电动推杆，每个电动推杆的自由端均铰接在倾斜分离板的下表面，在倾斜分离板的两端以及上边沿均设有第二塑料挡板，且倾斜分离板两端的第二塑料挡板分别平行并紧贴于对应侧第一塑料挡板的内侧面；
所述的储料漏斗通过水平的圆铁环支撑，该圆铁环通过支撑臂固定在导向套上，该导向套同轴套装在竖直的支撑导杆上并匹配形成滑动副，导向套通过螺纹连接并贯穿其侧壁的锁紧螺栓与支撑导杆相固定，支撑导杆的下端垂直固定在圆盘状的底座上，所述的储料漏斗的下端设有向下伸出且与其内部连通的连接管，该连接管的中部设有控制其横截面开度的调节阀，连接管的下端接通有可拆卸的透明观察管，所述的透明观察管为透明的玻璃材质，玻璃材质的透明度更好，更便于观察管内树脂的密稠度，透明观察管的下端接通有圆弧状的变向加速管，该变向加速管的下端水平伸入倾斜分离板的上方且与倾斜分离板的上表面相切，变向加速管固定在倾斜分离板上边沿的拐角处。
所述的倾斜分离板为搪瓷铁板，所述的水平缓冲板为玻璃板，所述的收集槽的底部为玻璃材质，由于搪瓷铁板的表面粗糙度适中，破碎颗粒滚动摩擦力大，无法从搪瓷铁板上滚下，圆球颗粒可以在重力的作用下自由滚下，水平缓冲板和收集槽的底部均采用玻璃材质，因为玻璃表面粗糙度小，利于搪瓷铁板上滚动下来的圆球树脂快速经过，利于圆球树脂迅速滚入称量杯中。
所述的收集槽的下方设有支柱，支柱用于增加收集槽的稳定性和牢固性。
实施例二，参见图1-6，应用实施例一所述的一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置的分离方法，该方法包括如下步骤：
①根据待分离的离子交换树脂的颗粒大小，通过电动推杆调节倾斜分离板与水平缓冲板之间的夹角，使得经过干燥至可自由滚动的离子交换树脂中圆球颗粒在从变向加速管中滚出后，经过倾斜分离板、水平缓冲板后可以滚入倾斜布置的收集槽内，同时保证破碎颗粒不能从倾斜分离板上滚下；
②根据待分离的离子交换树脂的颗粒大小，调节透明观察管的长度，使得经过干燥至可自由滚动的离子交换树脂中圆球颗粒在从变向加速管中滚出后，离子交换树脂中的圆球颗粒在倾斜分离板上滚动的距离最远，且不与第二塑料挡板接触；倾斜分离板的倾斜角度是依据实现圆球颗粒可以从倾斜分离板上沿自由滚下，而破碎颗粒不能从倾斜分离板上滚下的倾斜角度最大值确定的，倾斜分离板的倾斜角度确定之后，圆球颗粒从倾斜分离板上沿自由滚下至水平缓冲板的时间也就确定了，树脂经过圆弧状变向加速管后具有水平初速度，该初速度越大，破碎树脂在倾斜分离板上沿滚动的距离也越远，有利于避免后续圆球颗粒的撞击，但初速度过大，会使圆球颗粒触碰第二塑料挡板，造成反弹等一系列不利影响，因而树脂颗粒的水平初速度需要适中，透明观察管的长度可控制树脂颗粒水平初速度，透明观察管越长，树脂颗粒水平初速度越大，因而应保证圆球颗粒不会触碰到第二塑料挡板的条件下，尽可能增大透明观察管的长度以提高树脂颗粒水平初速度。
③操作调节阀，使储料漏斗下端的连接管处于关闭状态，同时在收集槽的出料口处放置用于收集圆球颗粒的称量杯甲；
④将待分离的离子交换树脂装入储料漏斗内，打开并控制调节阀的开度，通过观察透明观察管以及树脂颗粒在倾斜分离板上的分散程度，使调节阀的开度处于适中状态；控制调节阀的开度使树脂颗粒下落速度适中，保证树脂颗粒间没有剧烈碰撞；树脂颗粒经过透明观察管后，进入圆弧状的变向加速管，而后具有水平初速度，树脂颗粒在倾斜分离板上做类平抛运动，由于圆球颗粒与破碎颗粒的滚动摩擦力不同，因而类平抛的运动轨迹也不同，实现圆球颗粒与破碎颗粒在倾斜分离板上的分离，圆球颗粒经过水平缓冲板后，滚入倾斜布置的收集槽内，随后滚入称量杯中。
⑤储料漏斗内的树脂颗粒完全出完后，将未进入收集槽内的所有树脂颗粒均收集并转移至储料漏斗内，进行再次分离，往复循环分离至没有圆球颗粒进入收集槽内为止；
⑥将收集有圆球颗粒的称量杯甲从收集槽的出料口处移开，然后取一只称量杯乙放置于收集槽的出料口处，通过刮板将未进入收集槽内的所有树脂颗粒均刮入收集槽内，然后集中刮入称量杯乙中，离子交换树脂中的圆球颗粒与破碎颗粒分离结束。
1.一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置，该装置包括储料漏斗、变向加速管、倾斜分离板、水平缓冲板和收集槽，其特征是：
所述的水平缓冲板水平设置且通过支撑腿支撑，水平缓冲板为长方形状的薄板，水平缓冲板的四角位置均设置有支撑腿，在水平缓冲板的前沿设有沿其长度方向倾斜的收集槽，该收集槽的长度与水平缓冲板的长度相等，且收集槽内侧板的上边沿与水平缓冲板的前沿平滑连接，水平缓冲板的左右两端面均设有第一塑料挡板，且收集槽较高端所对应的第一塑料挡板延伸并连接至收集槽的外侧板上，收集槽的较低端为开口状态的出料口；
所述的倾斜分离板的下边沿通过铰接轴铰接在水平缓冲板的后沿上，该铰接轴位于倾斜分离板的两端面且与对应的第一塑料挡板转动连接，倾斜分离板的下边沿为与铰接轴同轴心的圆弧状，该圆弧状的下边沿与水平缓冲板的上表面接触并相切，在倾斜分离板的下方设有支架，该支架与支撑腿的侧面固定，在支架上铰接有至少两个相同且位置对应平行的电动推杆，每个电动推杆的自由端均铰接在倾斜分离板的下表面，在倾斜分离板的两端以及上边沿均设有第二塑料挡板，且倾斜分离板两端的第二塑料挡板分别平行并紧贴于对应侧第一塑料挡板的内侧面；
所述的储料漏斗通过水平的圆铁环支撑，该圆铁环通过支撑臂固定在导向套上，该导向套同轴套装在竖直的支撑导杆上并匹配形成滑动副，导向套通过螺纹连接并贯穿其侧壁的锁紧螺栓与支撑导杆相固定，支撑导杆的下端垂直固定在圆盘状的底座上，所述的储料漏斗的下端设有向下伸出且与其内部连通的连接管，该连接管的中部设有控制其横截面开度的调节阀，连接管的下端接通有可拆卸的透明观察管，透明观察管的下端接通有圆弧状的变向加速管，该变向加速管的下端水平伸入倾斜分离板的上方且与倾斜分离板的上表面相切，变向加速管固定在倾斜分离板上边沿的拐角处。
2.根据权利要求1所述的一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置，其特征是：所述的倾斜分离板为搪瓷铁板。
3.根据权利要求1所述的一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置，其特征是：所述的水平缓冲板为玻璃板。
4.根据权利要求1所述的一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置，其特征是：所述的收集槽的底部为玻璃材质。
5.根据权利要求1所述的一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置，其特征是：所述的收集槽的下方设有支柱。
6.根据权利要求1所述的一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置，其特征是：所述的透明观察管为透明的玻璃材质。
7.应用权利要求1-6任一项所述的一种用于圆球颗粒与破碎颗粒的分离装置的分离方法，该方法包括如下步骤：
①根据待分离的离子交换树脂的颗粒大小，通过电动推杆调节倾斜分离板与水平缓冲板之间的夹角，使得经过干燥至可自由滚动的离子交换树脂中圆球颗粒在从变向加速管中滚出后，经过倾斜分离板、水平缓冲板后可以滚入倾斜布置的收集槽内，同时保证破碎颗粒不能从倾斜分离板上滚下；
②根据待分离的离子交换树脂的颗粒大小，调节透明观察管的长度，使得经过干燥至可自由滚动的离子交换树脂中圆球颗粒在从变向加速管中滚出后，离子交换树脂中的圆球颗粒在倾斜分离板上滚动的距离最远，且不与第二塑料挡板接触；
③操作调节阀，使储料漏斗下端的连接管处于关闭状态，同时在收集槽的出料口处放置用于收集圆球颗粒的称量杯甲；
④将待分离的离子交换树脂装入储料漏斗内，打开并控制调节阀的开度，通过观察透明观察管以及树脂颗粒在倾斜分离板上的分散程度，使调节阀的开度处于适中状态；
⑤储料漏斗内的树脂颗粒完全出完后，将未进入收集槽内的所有树脂颗粒均收集并转移至储料漏斗内，进行再次分离，往复循环分离至没有圆球颗粒进入收集槽内为止；
⑥将收集有圆球颗粒的称量杯甲从收集槽的出料口处移开，然后取一只称量杯乙放置于收集槽的出料口处，通过刮板将未进入收集槽内的所有树脂颗粒均刮入收集槽内，然后集中刮入称量杯乙中，离子交换树脂中的圆球颗粒与破碎颗粒分离结束。
技术总结