Hur fungerar en virvelströmseparator? Principer, applikationer och optimering

En virvelströmseparator är en maskin som sorterar metaller som aluminium och koppar från skräp med hjälp av snurrmagneter och ett transportband.

Hur fungerar en virvelströmseparator? När blandat avfall rör sig över den magnetiska rotorn bildas elektriska strömmar (kallade virvelströmmar) i metallerna. Dessa strömmar skjuter bort metaller och separerar dem från plast eller glas.

Denna process skär och avfall av deponi och sparar energi. Till exempel sparar återvinning av aluminium 95% av den energi som behövs för att göra nytt aluminium. Fabriker justerar rotorhastigheter och splittervinklar för att återhämta metaller från bilstipare rester, e-avfall och sodavatten.

Läs vidare!

Arbetsprincipen för Eddy Current Separators

Låt oss bryta ner hur en virvelströmseparator fungerar steg för steg.

Magnetrotorens och växlande fältens roll

Den magnetiska rotorn är stjärnan här. Det snurrar supersnabbt och skapar ett magnetfält som ändrar riktning ständigt (kallas växlande fält). När blandat avfall rör sig på transportbandet passerar metaller som aluminium eller koppar över denna rotor. Det förändrade magnetfältet skapar små elektriska strömmar (virvelströmmar) inuti metallen. Tänk på det som att skaka en magnet nära en metallburk-det kommer att skjuta bort burk. Det är exakt hur rotorn sparkar metaller från bältet!

Ferritmagneter är billigare men svagare.

Sällsynta jordmagneter (som neodym) är starkare och håller längre.

Rotorens hastighet är också viktig. Snabbare spinning=starkare avstötning. Men gå för snabbt, så kan du kasta plast av misstag!

Faradays lag och Lenzs lag i aktion

Låt oss få sciencey (men håll det enkelt). Faradays lag säger att flytta magneter nära metall skapar elektricitet. Lenzs lag tillägger att denna elkämpar tillbakamot magnetens rörelse. Tillsammans förklarar de varför metaller hoppar av bältet.

Så här::

Den snurrande rotorns magnetfältsänkerpasserar metaller.

Detta skapar virvelströmmar inuti metallen.

Dessa strömmar gör sitt magnetfält somskjuter tillbakamot rotorn.

Har du någonsin spelat med två magneter som avvisar varandra? Det är vad som händer här. Icke-järnhaltiga metaller blir "rädda" för rotorn och hoppar in i en separat hög.

Materiell bana och splitterpositionering

Inte alla metaller flyger på samma avstånd. Tung koppar kan sväva långt, medan tunn aluminiumfolie knappt rör sig. Delaren (en metalldelare) fångar detta.

Justera splitterens vinkel för att sortera metaller efter vikt.

Placera det närmare för tungmetaller och längre för lättare.

Till exempel justerar återvinningsanläggningar detta för att separera aluminiumburkar från koppartrådar. Gör det fel, så blandar du metaller med plast.

Järnhaltig separation utan järn

Nyckelkomponenter och funktioner

Viktiga driftsparametrar för effektivitet

Får du mest metall av ditt avfall? Det handlar om att finjustera tre saker: rotorhastighet, bälteshastighet och foderbältets längd. Låt oss se hur var och en fungerar.

Optimera rotorhastigheten för metallåtervinning

Rotorhastigheten är som att justera volymen på din högtalare- för låg, och ingen hör musiken; För högt, och det är bara buller. FörEddy Current SeparatorsSnabbare rotorer skapar starkare magnetfält. Detta innebär bättre avstötning för tungmetaller som koppar. Men om du vevar upp det för mycket, kan lätta metaller som aluminiumfolie flyga slumpmässigt och blandas med plast.

Till exempel använder återvinningsanläggningar som bearbetar bilens ryckare rest långsammare hastigheter (1 500 rpm) för skrymmande koppartrådar. Men för aluminiumburkar? De rampar upp till 3, 000 rpm. Tricket är att testa små partier först. Justera rotorn tills metallerna landar rent i deras högstragglers!

Bälteshastighet och materialfördelning

Bälteshastighet bestämmer hur mycket tidsmetaller spenderar på rotorn. Ett långsamt bälte låter rotorn "trycka" metaller längre och förbättra separationen. Men gå för långsamt, så kommer du att täppa till systemet. För snabbt? Metaller kanske inte får tillräckligt med tryck och hamnar i fel papperskorg.

Här är ett pro -tips: Sprid material jämnt. Om avfall klumpar ihop kan rotorn inte "se" dolda metaller. Föreställ dig att baka kakor-om du tränger upp brickan, de håller ihop. Samma idé. Håll foderbältets längd tillräckligt kort för att undvika överbelastning men tillräckligt lång för stabilt flöde. De flesta system använder ett 2-3 meter bälte för auto -rivaravfall.

Påverkan av partikelstorlek och konduktivitet

Större metallbitar är lättare att separera. Varför? Mer ytarea=starkare virvelströmmar. Ett tjockt kopparrör hoppar längre än små aluminiumskrot. Form är också viktig. Platta bitar (som läskburkar) fångar mer magnetiska "push" än tvinnade ledningar.

Konduktivitet är metallens "talang" för att bära el. Aluminium och koppar är stjärnor som genererar starka virvelströmmar. Lägre ledningsmetaller (som zink) behöver långsammare rotorhastigheter för att stanna i spelet. Har du någonsin lagt märke till hur vissa metaller knappt rör sig? Det är konduktivitet (eller bristen på det) på jobbet.

För blandat avfall hjälper för sortering efter storlek. Krossa stora bitar och sikt ut damm. På detta sätt behandlar rotorn liknande metaller i samma storlek på samma sätt och minskar fel.

Typer av virvelströmseparatorer

Eddy Current SeparatorsKom i två huvuddesign: koncentriska och excentriska. Låt oss utforska hur rotorkonfigurationer påverkar prestandan.

Koncentrisk rotorkonstruktion

En koncentrisk rotor har magneter arrangerade jämnt runt en stor trumma (som ett cykelhjul). Rotoren snurrar med höga hastigheter (upp till 4, 000 rpm), vilket skapar ett enhetligt magnetfält över hela bältet. Denna design fungerar bäst för större material som aluminiumburkar eller kopparrör.

Nyckelfunktioner:

Sällsynta jordmagneter fyller rotorn för maximal effekt.

Konsekvent gap mellan rotor och bälte för stabil avstötning.

Handles particles >10mm (t.ex. auto shredder rest).

Till exempel använder Buntings HIC -modell denna design för att återställa metaller från konstruktionsavfall.

Excentriska rotorfördelar

En excentrisk rotor är mindre och sitter utanför mitten av trumman. Dess magnetfält fokuserar på bältets ände och skapar en "het zon" som slänger metaller längre. Eriez 'Revx-e använder detta för att separera<5mm fines like aluminum flakes from PET plastic.

Viktiga fördelar:

Mindre slitage från järnmetaller (de faller av före den heta zonen).

Justerbar rotorposition för finjusteringsbanor.

Kompakt storlek sparar golvutrymme.

Återvinningsanläggningar använder excentriska modeller för e-avfall eller glasskull, där små metaller gömmer sig i fint skräp.

Koncentrisk kontra excentrisk virvelströmseparatorer

Ansökningar inom återvinningsindustrin

Eddy Current Separators är hjältar i återvinningsanläggningar, särskilt för bilens rivarrest (ASR) och e-avfall. Låt oss se hur de hanterar dessa utmaningar.

Auto Shredder Reste (ASR) bearbetning

Efter att ha strimlat bilar sitter du kvar med en ASR -blandning av plast, glas och dolda metaller som aluminium och koppar. Här är Eddy Current Separators lyser. Den roterande magnetiska rotorn sparkar metaller i en separat hög medan resten faller igenom. Till exempel använder St. Margarets Recycling Center ett dual-pass-system från Eriez för att återvinna 96% rena icke-järnmetaller från ASR. Detta ökar återförsäljningsvärdet och minskar deponeringsavfallet.

Aluminium kan återhämta sig från kommunalt avfall

Dina sodakurkar hör inte till deponier. Vid kommunala återvinningsanläggningar sorterar virvelströmseparatorer aluminiumburkar från plast och glas. Rotorens växlande magnetfält avvisar burkar från transportören, även om de krossas i små bitar. En anläggning i Dhaka bearbetar 1 173 ton e-avfall årligen och återhämtar 31 ton aluminium värt över $ 400, 000.

E-avfallsmetallekstraktion

Gamla telefoner och bärbara datorer är skattkistor i koppar och guld. Eddy -strömavskiljare tar först bort aluminiumhöljen och låter arbetare säkert extrahera kretskort. En studie i Bangladesh återhämtade 72,69% av koppar från router-PCB med användning av järnbaserad lakning efter initial virvelströmseparation. Denna kombination minskar beroende av farliga syror som Aqua Regia.

Fallstudie: Kopparåtervinning från elektronik

Forskare vid Dhaka University använde Eddy Current Separators för att förortera e-avfall och lakade sedan 5,92 g PCB i järnlösning för att återhämta 72,69% koppar. Denna metod undviker giftiga ångor och kostar 50% mindre än traditionell smältning.

Underhåll och prestandaoptimering

Låt oss ta itu med Common Eddy Current Separator -problem som rotorslitage eller remstårar. Lite omsorg går långt i att hålla maskinen igång smidigt.

Rotorhållbarhet och magnetinriktning

Din rotor är hjärtat i separatorn. Små järn- eller stålbitar som fastnar i rotorskalet kan värmas upp och bränna hål i bältet eller skada kolfiberskalet. Kontrollera rotorn dagligen genom att vrida den manuellt (efter att ha stängt av strömmen) och skrapat bort metallfläckar. Om du hör slipande ljud, kan lagren behöva fettanvändning 3# litiumbaserat fett på sommaren och 1# fett på vintern för att hålla saker tyst.

Magneter tappar kraft om de är felanpassade. Leta efter ojämna luckor mellan rotorn och skalet. En vinglande rotor kastar bort magnetfältet och låter aluminium glida igenom. Dra åt monteringsbultarna varannan vecka för att hålla magneter täta.

Bältesslitage och ersättningscykler

Transportbandet slår från skarpa metaller. Poke -hål eller fläckiga kanter? Pappa dem snabbt med vulkaniserat gummi innan de breddas. Spåra bältet dagligen genom att justera spänningsskruvarna-Aimer för ett 1/8 "gap mellan bältet och sidoguiderna.

När du byter bältet:

Lås ut kraften och ta bort bakklämman.

Skjut av det gamla bältet och rengör skräp från remskivorna.

Montera det nya bältet, spänn det tillräckligt för att greppa den motoriserade remskivan och spåra det långsamt.

Låt aldrig bältet sitta still medan rotorn snurrar. Statiska bälten låter metaller koka i magnetfältet, smälta gummi och vrida skalet.

Pro tip: Efter avstängning, låt bältet rinna tills rotorn stannar helt (upp till 3 minuter). Detta rensar rester av metaller och förhindrar värmeskador.

Virvelström kontra elektrostatisk separering

När man separerar icke-järnmetaller tjänar ECS och elektrostatiska separatorer olika roller. Låt oss jämföra deras styrkor.

ECS kontra elektrostatisk separering

ECS använder magnetisk avstötning för att slänga metaller från en transportör, medan elektrostatiska separatorer stiftar metaller med hjälp av högspänningsladdningar. Till exempel återvinner EC 96% av aluminium från bilens rivavfall, medan elektrostatiska system extraherar små koppar från kretskort.

Framtida innovationer inom Eddy Current Technology

Återvinningstekniken blir smartare. Så här ändrar AI och sensorer spelet.

AI-driven sortering och maskininlärning

AI -algoritmer justerar nu rotorhastigheter och bältesmatningar i realtid. Till exempel lär sig system att optimera inställningar för blandad e-avfallslång för koppartrådar men påskyndar för aluminium. Detta minskar fel med 30% och ökar återhämtningsgraden.

Avancerad sensorteknik

Sensorfusion kombinerar hyperspektrala kameror (skanningsmaterialkemi) med metalldetektorer. I en installation fläckar en hyperspektral kamera PVC -plast, medan en metallsensor flaggar dold aluminium. Tillsammans leder de robotar att välja ut 99% rena metaller.

Slutsats

Så, hur fungerar en virvelströmseparator? Kort sagt, den använder en snurrande magnetisk rotor för att skapa elektriska strömmar (virvelströmmar) som avvisar icke-järnmetaller som aluminium och koppar bort från avfall. Denna enkla process av Faradays och Lenzs lagar hjälper till att återvinna metaller från bilstörningsrester, e-avfall och kommunala skräp.

Genom att finjustera rotorhastighet och splitterpositionering återhämtar växter fler metaller medan de sänker deponeringskostnaderna. Att till exempel justera rotorn till 3, 000 rpm ökar aluminiumåtervinningen med 22%.

Behöver du en separator skräddarsydd efter din bransch? Oavsett om du återvinner bildelar eller elektronik, kan anpassade ECS -modeller optimera din metallåtervinning. Nå ut idag för att hitta rätt installation för dina behov.