1、第二篇 篩分機(jī)械第十一章 概述11-1 篩分及其類型,將固體物料通過具有一定孔眼或縫隙的篩面而分成不同粒級(jí)的作業(yè)稱為篩分。 通過篩孔的物料稱為篩下料,截留在篩面上的物料稱為篩上料或篩余。 篩分一般適用于較粗的松散物料。工業(yè)篩分粒度范圍約1000.05 mm。 篩分除用于物料的分級(jí)外，還用于脫水、脫泥和脫除介質(zhì)等。,篩分操作按物料含水分的不同,分為干法篩分和濕法篩分兩種。一般采用干法篩分。對(duì)于粘濕物料, 在篩面上噴水,將細(xì)粒級(jí)及泥質(zhì)沖洗下去,或篩面和物料都浸在水中進(jìn)行篩分。 按篩分用途不同,主要可分為獨(dú)立篩分和輔助篩分兩類。篩分后所得的產(chǎn)品即為成品的篩分稱為獨(dú)立篩分。與粉碎作業(yè)配合的篩分稱為輔助

2、篩分。在粉碎前進(jìn)行的輔助篩分稱為預(yù)先篩分；在粉碎后對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行篩分,這種輔助篩分稱為檢查篩分。,為了把物料分成若干粒級(jí),使用一系列篩孔不同的篩面,它們的排列次序稱為篩序。 1.由細(xì)到粗的順序(圖11-1a) 優(yōu)點(diǎn)：操作和更換篩面方便,各級(jí)篩下料分別從不同處排出,運(yùn)送方便。 缺點(diǎn)：粗顆粒都需要經(jīng)過細(xì)篩網(wǎng),不僅易磨損,而且常被粗粒堵塞,降低篩分質(zhì)量。,2.由粗到細(xì)的篩序(圖11- b) 優(yōu)點(diǎn)：可將篩面由粗到細(xì)重迭布置,占地面積小。粗顆粒不接觸細(xì)篩網(wǎng),減少了細(xì)篩網(wǎng)的磨損。較為難篩的細(xì)粒能很快地通過上層篩面。有利于提高篩分質(zhì)量。 缺點(diǎn)：這樣配置不便于維修。 3.混合篩序(圖11- c) 上述兩種篩序

3、的組合,兼有兩者的優(yōu)缺點(diǎn)。,11-2 篩分過程及篩分效率,一、篩分過程 篩分過程就是不同大小的固體顆粒混合物通過篩面,部分小于篩孔的顆粒通過篩孔而落下,其余顆粒截留在篩面上、然后排出的過程。 篩孔尺寸愈大,篩絲和顆粒直徑愈小,則顆粒通過篩孔的可能性愈大。圖11-2 如果篩面傾斜設(shè)置,因而顆粒通過篩孔的機(jī)會(huì)勢必減少。圖11-3 顆粒與篩絲碰撞后,有落入篩網(wǎng)而通過的可能。 拋物線運(yùn)動(dòng)：水平速度大時(shí)不能通過篩孔。,圖11-4,圖11-5,篩分效率是評(píng)定篩分過程的重要質(zhì)量指標(biāo),它表示篩分過程進(jìn)行的完全程度和篩分產(chǎn)品的質(zhì)量。 篩分效率有總篩分效率和分級(jí)篩分效率兩種表示方法。 總篩分效率是指篩下級(jí)別的篩分

4、效率,以篩下料質(zhì)量mb與給料中篩下粒級(jí)質(zhì)量ma的比值表示。,在工業(yè)生產(chǎn)中，篩分過程是連續(xù)進(jìn)行的，篩分前后的物料稱量不易進(jìn)行，改用取樣的方法來測定篩分物料的粒度。根據(jù)物料衡算:,在正常操作中，篩面沒有破損，則a2=100，故上式可改寫為： 分別對(duì)篩分給料及篩上料取樣，篩析測出a1及a3，應(yīng)用式（11-10）就可算出總篩分效率。 工業(yè)用篩的平均篩分效率一般為6070%，振動(dòng)篩的篩分效率極高，可達(dá)95%以上。,（11-10）,分級(jí)篩分效率或稱部分篩分效率,用x表示,是指篩下料中某一粒級(jí)的分離效率。 粒度分布不同,所測得的分級(jí)篩分效率將不同,此時(shí)采用總篩分效率和部分篩分效率,將有助于正確全面評(píng)定篩機(jī)的

5、操作情況。,三、影響篩分效率的因素 影響篩分效率和生產(chǎn)能力的因素很多,主要有三個(gè)方面: (一)物料性質(zhì)的影響 1.顆粒的形狀 2.物料的堆積密度：篩分能力與物料的堆積密度成正比 3.物料的粒度組成：若含直徑為11.5倍篩孔尺寸的顆粒,易卡在篩孔中,易形成料層,影響細(xì)顆粒通過篩孔，叫作阻礙粒。,4.物料的含水量和含泥量:物料表面的水分使細(xì)粒互相粘結(jié)成團(tuán), 并附著在大顆粒上,這種粘性物料將堵塞篩孔。另外,附著在篩絲上的水分,因表面張力作用,可能形成水膜,把篩孔掩蓋起來。這樣,阻礙了物料的分層和通過。 影響篩分過程的并不是物料所含的全部水分,而只是表面水分?；纤趾臀剿謱?duì)篩分并無影響。物料中若

6、含有泥質(zhì)混合物,當(dāng)含水量達(dá)到8%時(shí)就會(huì)使細(xì)粒物料粘結(jié)在一起,再經(jīng)篩面搖動(dòng)即滾成球團(tuán),很快堵塞篩孔,篩分困難。,從圖11-6可見，物料含水量超過某一值后，篩分效率反而提高，因?yàn)檫@時(shí)已有部分水分開始沿著顆粒表面流動(dòng)，流水有沖洗顆粒和篩網(wǎng)的作用，改善篩分條件。,(二)篩面結(jié)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的影響 1.篩面的結(jié)構(gòu)參數(shù) (1)篩孔形狀：在選擇篩孔型式時(shí),應(yīng)與物料的形狀相適應(yīng) (2)篩面開孔率：篩孔面積與整個(gè)篩面面積之比值稱為開孔率。開孔率大的篩面篩分效率和生產(chǎn)能力都高，但會(huì)降低篩面強(qiáng)度和使用壽命。,(3)篩面尺寸及傾角： 篩面的寬度主要影響生產(chǎn)能力,篩面長度則影響篩分效率。 篩子傾斜安裝，可以提高送料速

7、度,便于排出物料。傾角過小,生產(chǎn)能力減小;傾角過大,物料沿篩面運(yùn)動(dòng)速度過高,物料篩分時(shí)間縮短,篩分效率降低。,(4)篩面運(yùn)動(dòng)特性 篩面與物料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是進(jìn)行篩分的必要條件。按相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向可分為兩種類型:一是顆粒主要垂直篩面運(yùn)動(dòng),如振動(dòng)篩;另一是顆粒主要平行篩面運(yùn)動(dòng),如筒形篩,搖動(dòng)篩等。 顆粒作垂直篩面運(yùn)動(dòng),物料堵塞篩孔的現(xiàn)象減輕,物料層的松散度增大,離析速度也大,顆粒通過篩孔的概率增大,篩分效率得以提高。,篩面的運(yùn)動(dòng)頻率和振動(dòng)幅度影響到顆粒在篩面上運(yùn)動(dòng)速度和通過概率,對(duì)篩分效率影響很大。 篩分效率主要是依靠振幅與頻率的合理調(diào)整來得到改善。對(duì)于粒度較小的物料篩分,宜用小振幅高頻率的振動(dòng)。,(三)

8、操作條件的影響 1.給料的均勻性：連續(xù)均勻的給料,使單位時(shí)間的加料量相同,而且入篩物料沿篩面寬度分布均勻,才能使整個(gè)篩面充分發(fā)揮作用,有利于提高篩分效率和生產(chǎn)能力。在細(xì)篩篩分時(shí),加料的均勻性影響更大。 2.加料量：加料量少,篩面料層厚度薄,可提高篩分效率,但生產(chǎn)能力降低;加料量過多,料層過厚,容易堵塞篩孔,增加篩子負(fù)荷,不僅降低篩分效率,而且篩下料總量也并不增加。,11-3 篩面及篩制,一、篩面 篩分機(jī)械主要由篩面和造成篩面運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)兩部分組成。 按被篩物料的粒度和篩分作業(yè)的工藝要求,篩面主要有篩柵、篩板和篩網(wǎng)三種。,(一)篩柵 篩柵又稱格柵或篦條,由按一定間隙平行排列的鋼質(zhì)棒條組成。篩孔尺寸

9、由棒條間的縫隙寬度決定。棒條斷面的形狀有多種, 如圖11-7所示。斷面形狀呈上大下小,以避免物料堵塞。篩柵的機(jī)械強(qiáng)度大,損壞后檢修也較簡單。 這種篩面通常用在固定篩或重型振動(dòng)篩上。固定格篩傾斜放置,篩面與水平面夾角3060 。篩柵的篩孔尺寸一般大于50mm。主要用作粗篩,如用在粗中碎前的預(yù)篩分上。,(二)篩板 篩板通常由厚度為512mm的鋼板沖孔制成。篩孔的形狀有圓形、方形或長條形等 (圖11-8)。其中以長形篩孔的篩分效率最高。篩孔稍呈錐形,向下逐漸擴(kuò)大,圓錐角約714,以減少篩孔堵塞。篩孔多采用交錯(cuò)排列,以提高篩分效率。篩板上孔間距離應(yīng)考慮篩板強(qiáng)度和篩面有效面積的變化,一般由經(jīng)驗(yàn)確定。 篩

10、板的機(jī)械強(qiáng)度較高,剛度較大,使用壽命較長。但篩面質(zhì)量較大,開孔率較小 (約4060%),篩孔尺寸不能做得較小,一般為1050mm。因此,通常用于中等粒級(jí)物料的篩分上。,(三)篩網(wǎng) 篩網(wǎng)又稱編織篩,由金屬絲編織而成。篩網(wǎng)分工業(yè)篩網(wǎng)和試驗(yàn)篩網(wǎng)兩種。試驗(yàn)篩的篩孔都是正方形,工業(yè)篩的篩孔有正方形和長方形兩種(如圖11-9所示)。 篩網(wǎng)的篩孔尺寸幅度很大,從幾十微米至幾十毫米。工業(yè)篩網(wǎng)用鋼絲制成,篩孔直徑不小于0.4mm; 用黃銅絲和青銅絲制成的篩網(wǎng),其篩孔直徑為0.40.04mm;用合成纖維或絹絲制成的篩網(wǎng),其篩孔直徑可在0.2mm以下。,篩網(wǎng)的開孔率較高(可達(dá)75%),質(zhì)量輕,制造方便,但使用壽命較

11、短,通常用于中細(xì)粒級(jí)物料的篩分。 篩面一般用金屬材料制作,亦有非金屬篩面。非金屬篩面有天然橡膠、合成橡膠和尼龍幾種。 篩面安裝在篩箱上,固定的方法有:用拉鉤拉緊,用木楔條壓緊;用壓板和螺釘固定等。,二、篩制 不論工業(yè)用篩或試驗(yàn)用篩,許多國家都制定有系列標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了篩孔的系列、相應(yīng)的篩絲直徑以及上下篩號(hào)之間篩孔尺寸之比(即篩比),有些標(biāo)準(zhǔn)篩還設(shè)有一個(gè)作為基準(zhǔn)的篩子叫基篩。 在各種篩系標(biāo)準(zhǔn)中,用不同方法表示篩孔大小。例如,英美泰勒制標(biāo)準(zhǔn)中用每吋長篩網(wǎng)上所含正方形篩孔目數(shù)來表示篩號(hào);德國標(biāo)準(zhǔn)中用1cm2篩面上篩孔的個(gè)數(shù)表示篩號(hào)；原蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)中以篩孔尺寸相對(duì)應(yīng)的篩號(hào)表示;日本標(biāo)準(zhǔn)中用篩孔公稱尺寸表示。目

12、前使用較廣的標(biāo)準(zhǔn)篩有泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩、德國標(biāo)準(zhǔn)篩和國際標(biāo)準(zhǔn)篩。,1.泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩 泰勒篩制有兩個(gè)序列，一是基本序列，其篩比 ；另一是附加序列，其篩比為 ?；Y為200網(wǎng)目的篩子，其篩孔的尺寸為0.074 mm。對(duì)于基本篩序，比200目細(xì)一級(jí)的篩孔尺寸為 即270目；比200目粗一級(jí)的篩子的篩孔尺寸為 ，即150目；更粗一級(jí)的篩子的篩孔尺寸為 即100目。余類推。一般用基本篩序。,2.德國標(biāo)準(zhǔn)篩 德國篩制的特點(diǎn)是篩網(wǎng)數(shù)目與篩孔數(shù)目(mm)的乘積約等于6，并規(guī)定篩絲直徑等于篩孔尺寸的2/3，各層篩的開孔率等于36%。 3.國際標(biāo)準(zhǔn)篩 基本篩比為 ，對(duì)于要求得到更窄粒級(jí)的篩析，還插入附加篩比,和,目數(shù)，就是

13、孔數(shù)，就是每平方英寸上的孔數(shù)目。 各國標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格不盡相同，常用的泰勒制是以每英寸邊長的孔數(shù)為篩號(hào)，稱為目。例如100目的篩子表示每英寸篩網(wǎng)上有100個(gè)篩孔。目數(shù)越大，孔徑越小 。這實(shí)際上是一個(gè)不嚴(yán)格的定義，之所以說它不嚴(yán)格是因?yàn)樵谶@個(gè)定義中未涉及到網(wǎng)絲的粗細(xì)，因而也就不能準(zhǔn)確地將“目”換算為網(wǎng)孔邊長多少mm，但是在不同國家的不同標(biāo)準(zhǔn)體系里規(guī)定了顆粒平均粒徑所對(duì)應(yīng)的目數(shù)。,估算公式：目數(shù)孔徑（微米數(shù)）15000左右。比如，400目的篩網(wǎng)的孔徑為38微米左右；500目的篩網(wǎng)的孔徑是30微米左右。由于存在開孔率的問題，也就是因?yàn)榫幙椌W(wǎng)時(shí)用的絲的粗細(xì)的不同，不同的國家的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，目前存在美國標(biāo)準(zhǔn)

14、、英國標(biāo)準(zhǔn)和日本標(biāo)準(zhǔn)三種，其中英國和美國的相近，日本的差別較大。我國使用的是美國標(biāo)準(zhǔn)，也就是可用上面給出的公式計(jì)算。GB/T53302003 工業(yè)用金屬絲編制方孔篩網(wǎng)。 各國標(biāo)準(zhǔn)篩的規(guī)格不盡相同，常用的泰勒制是以每英寸長的孔數(shù)為篩號(hào)，稱為目。例如100目的篩子表示每英寸篩網(wǎng)上有100個(gè)篩孔。,篩孔尺寸：4.75mm 標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)： 4目篩孔尺寸：4.00mm 標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)： 5目篩孔尺寸：3.35mm 標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)： 6目篩孔尺寸：2.80mm 標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)： 7目篩孔尺寸：2.36mm 標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)： 8目篩孔尺寸：2.00mm 標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：10目篩孔尺寸：1.70mm 標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：12目篩孔尺寸：1.40mm 標(biāo)

15、準(zhǔn)目數(shù)：14目篩孔尺寸：1.18mm 標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：16目篩孔尺寸：1.00mm 標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：18目,篩孔尺寸：0.850mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：20目篩孔尺寸：0.710mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：25目篩孔尺寸：0.600mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：30目篩孔尺寸：0.500mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：35目篩孔尺寸：0.425mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：40目 篩孔尺寸：0.355mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：45目篩孔尺寸：0.300mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：50目篩孔尺寸：0.250mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：60目篩孔尺寸：0.212mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：70目篩孔尺寸：0.180mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：80目,篩孔尺寸：0.150mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：100目篩孔尺寸：0.125mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：120目篩孔尺寸：0.1

16、06mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：140目篩孔尺寸：0.090mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：170目篩孔尺寸：0.0750mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：200目篩孔尺寸：0.0630mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：230目篩孔尺寸：0.0530mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：270目篩孔尺寸：0.0450mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：325目 篩孔尺寸：0.0374mm標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)：400目,目數(shù)前加正負(fù)號(hào)則表示能否漏過該目數(shù)的網(wǎng)孔。負(fù)數(shù)表示能漏過該目數(shù)的網(wǎng)孔，即顆粒尺寸小于網(wǎng)孔尺寸；而正數(shù)表示不能漏過該目數(shù)的網(wǎng)孔，即顆粒尺寸大于網(wǎng)孔尺寸。例如，顆粒為-100目+200目，即表示這些顆粒能從100目的網(wǎng)孔漏過而不能從200目的網(wǎng)孔漏過，在篩選這種目數(shù)的顆粒時(shí)，應(yīng)將目數(shù)大（200）的放在目數(shù)?。?

17、00）的篩網(wǎng)下面，在目數(shù)大（200）的篩網(wǎng)中留下的即為-100200目的顆粒。,11-4篩分機(jī)械分類 工業(yè)上使用的篩分機(jī)類型很多,按篩面的運(yùn)動(dòng)方式可分為如下四類: 1.固定篩 篩面固定,構(gòu)造簡單、動(dòng)力小或不需要?jiǎng)恿?可用作破碎作業(yè)的預(yù)先篩分。有固定格篩和滾軸篩等。 2.回轉(zhuǎn)篩 由篩網(wǎng)或篩板制成筒形篩面作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的篩機(jī)。有圓筒篩、圓錐篩、角柱篩和角錐篩等。 3.搖動(dòng)篩 依靠曲柄連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使篩面產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。有單篩箱搖動(dòng)篩和雙篩箱搖動(dòng)篩等。 4.振動(dòng)篩 依靠激振器使篩面產(chǎn)生振動(dòng)的篩機(jī)。,按傳動(dòng)方式可分為機(jī)械振動(dòng)篩和電磁振動(dòng)篩兩類。根據(jù)篩面運(yùn)動(dòng)軌跡不同,又可分為圓振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩兩類。 目前,振

18、動(dòng)篩應(yīng)用較多,尤其是機(jī)械振動(dòng)篩使用更為普遍。,第12章 篩分機(jī)械 12-1 回轉(zhuǎn)篩,一、工作原理、類型及性能 回轉(zhuǎn)篩是以筒形篩面作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的篩機(jī)。 回轉(zhuǎn)篩按篩面形狀的不同(圖12-1 ),可分為圓筒篩、圓錐篩、多角筒篩(或稱角柱篩)和角錐篩四種。 角錐篩水平安裝。筒篩呈稍微傾斜安裝,筒體傾角為511。,角錐以六角形截面較多,又稱為六角篩。圖12-2所示為角錐篩。 電機(jī)經(jīng)減速器帶動(dòng)篩機(jī)的中心軸1,從而使篩面2作等速旋轉(zhuǎn)。物料由進(jìn)料口3加入,在筒內(nèi)由于摩擦力作用被帶至一定高度,然后因重力作用沿篩面向下滾動(dòng),隨之又被帶起,物料在筒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡為螺旋形。這樣一邊進(jìn)行篩分,一邊沿傾斜的篩面逐漸移向卸料端

19、。細(xì)粒通過篩孔落入料斗7,粗粒由篩筒的卸料端排出。 多角篩與圓筒篩相比,由于物料在篩面上有一定的翻動(dòng),產(chǎn)生輕微的抖動(dòng),故篩分效率較高。,回轉(zhuǎn)篩的優(yōu)點(diǎn): 轉(zhuǎn)動(dòng)均勻緩慢,沖擊和振動(dòng)小,工作平穩(wěn),不需特殊基礎(chǔ),可以安裝在樓面上或料倉下面,易于密閉收塵,維修方便,使用壽命鉸長。 主要缺點(diǎn)： 篩面利用率低,工作面積僅為整個(gè)篩面的1/61/8;設(shè)備龐大,金屬用量多;篩孔容易堵塞,篩分效率低,動(dòng)力消耗大;不適于篩分含水量較大的物料。 在硅酸鹽工業(yè)中,回轉(zhuǎn)篩主要用于篩分碎石、砂子、粘土、石英、長石、熟料以及水泥在包裝前篩除粉磨介質(zhì)殘?jiān)痛至５取?12-2 搖動(dòng)篩,一、構(gòu)造、工作原理、類型及性能 搖動(dòng)篩通常用曲

20、柄連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使支承在鉸鏈上的篩箱作往復(fù)擺動(dòng)。由于篩面的不均勻運(yùn)動(dòng),使篩面上的物料產(chǎn)生慣性力,克服物料與篩面的摩擦力,因而使物料與篩面間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),并使物料以一定速度沿卸料端移動(dòng),從而完成篩分。,搖動(dòng)篩的特點(diǎn):篩面的位移和運(yùn)動(dòng)軌跡都由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)確定,不會(huì)因篩面的載荷等動(dòng)力因素的不同而變化。 搖動(dòng)篩的篩面寬度一般為0.53m,長度為1.58m,通常長寬比為23。 篩面可為單層或多層的。 篩面設(shè)置可為水平或傾斜的(圖12-4)。傾斜度視物料的性質(zhì)而異, 一般為1020。濕篩的斜度可減少至510。,工業(yè)上應(yīng)用的搖動(dòng)篩有單篩箱搖動(dòng)篩和共軸雙篩箱搖動(dòng)篩兩類。 單篩箱搖動(dòng)篩只有一個(gè)篩箱,篩箱可以設(shè)置單層或

21、雙層篩網(wǎng)。因支承形式的不同,可分為滾輪支承的(圖12-4a),吊桿懸掛的(圖12-4b)及彈性支桿的(圖12-4c)三種。 單篩箱搖動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)比較簡單,安裝高度不大,檢修方便。 缺點(diǎn)：會(huì)將振動(dòng)傳給廠房建筑,篩子質(zhì)量愈大,轉(zhuǎn)速愈高時(shí),這更為嚴(yán)重;即使在篩機(jī)傳動(dòng)軸的偏心輪上加上平衡重,也不可能完全消除動(dòng)力不平衡現(xiàn)象。所以篩機(jī)的工作轉(zhuǎn)速較低,一般為250 r/min左右。,共軸雙篩箱搖動(dòng)篩如圖12-4d所示。它有兩個(gè)篩箱,用吊桿相互平行地懸掛在篩架上。兩篩箱的驅(qū)動(dòng)連桿都與同一偏心輪連接,連接鉸鏈互成180配置,使兩個(gè)篩箱總是互作反向擺動(dòng),于是篩箱的慣性力得到一定的平衡。然而,兩篩箱連同篩上物料的總量

22、不可能完全相同,因此動(dòng)力不可能完全平衡。但是,與單篩箱搖動(dòng)篩相比,已有很大改善,工作轉(zhuǎn)速可得以提高,可達(dá)400600r/min。這種篩機(jī)故又稱為快速搖動(dòng)篩。 優(yōu)缺點(diǎn)：搖動(dòng)篩與回轉(zhuǎn)篩比較,它的篩面可全部利用,運(yùn)動(dòng)特性也較好,因此篩分能力和篩分效率較高。但它的動(dòng)力不能完全平衡,篩孔容易堵塞,效率不如振動(dòng)篩高。,12-3 振動(dòng)篩,一、工作原理、類型及性能 振動(dòng)篩是依靠激振器使篩面產(chǎn)生高頻率振動(dòng)進(jìn)行篩分的機(jī)械。 各種振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)是篩箱用彈性支承以及帶有激振器。篩箱在激振器的作用下,產(chǎn)生圓形(及橢圓形)或直線軌跡的高頻振動(dòng)。 振動(dòng)的目的在于使篩面上顆粒不致卡住篩孔,使物料層松散,細(xì)粒更有機(jī)會(huì)透

23、過料層通過篩孔落下,使物料沿篩面向前移動(dòng)進(jìn)行篩分。,振動(dòng)的條件應(yīng)以不致使料粒彈跳出篩面為限。因此,振動(dòng)篩一般處于小振幅、高頻狀態(tài)下工作。 振幅大致在0.55mm范圍,振動(dòng)頻率約在6003000min-1之間,有時(shí)可達(dá)3600min-1。 有些振動(dòng)篩由于篩面沒有給予物料向前運(yùn)動(dòng)的分力。因此它的安裝傾角要比搖動(dòng)篩大,通常在840 之間,以使物料能在篩分中向前移動(dòng)。,振動(dòng)篩篩箱的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(軌跡形狀、振幅大小等)均與動(dòng)力因素(篩箱負(fù)荷、激發(fā)力大小等)有關(guān),前者隨后者而變化。 振動(dòng)篩振動(dòng)方向與篩面互為垂直或接近垂直，并進(jìn)行高頻的強(qiáng)烈振動(dòng)。 振動(dòng)篩的這種運(yùn)動(dòng)特性, 有助于強(qiáng)化篩分過程,使篩機(jī)具有很高的生產(chǎn)

24、能力和篩分效率,篩分效率為6090%, 最高可達(dá)98%;篩分粘濕物料時(shí),其工作指標(biāo)也比其它類型的篩機(jī)為高,這種高頻率的振動(dòng)對(duì)提高細(xì)篩的篩分效率特別有利。 因此使用范圍比其它篩機(jī)廣,篩孔尺寸0.25100 mm,不僅可用于粗、中、細(xì)顆粒的篩分,而且還可用于脫水和脫泥等分離作業(yè); 單位質(zhì)量的篩分能力大,動(dòng)力消耗小,結(jié)構(gòu)簡單,操作、調(diào)整、維修都方便。,激振器激振的方法有使用不平衡重旋轉(zhuǎn)、偏心軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械力以及電磁的間歇吸力等。因此,振動(dòng)篩按驅(qū)動(dòng)方式可分為機(jī)械振動(dòng)篩和電磁振動(dòng)篩兩類。機(jī)械振動(dòng)篩有偏心振動(dòng)篩、慣性振動(dòng)篩、自定中心振動(dòng)篩和共振篩等;電磁振動(dòng)篩有電振篩和概率篩等。 振動(dòng)篩按篩面運(yùn)動(dòng)軌跡不

25、同,又可分為圓振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩兩類。圓振動(dòng)篩包括偏心振動(dòng)篩、純振動(dòng)篩、自定中心振動(dòng)篩等;直線振動(dòng)篩包括雙軸振動(dòng)篩和共振篩等。 直線振動(dòng)篩在篩分工藝上與搖動(dòng)篩性能相似,但具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、隔振好和便于調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn),故有取代搖動(dòng)篩的趨勢。,二、構(gòu)造 (一)偏心振動(dòng)篩 偏心振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)原理如圖12-6所示。篩箱可裝單層或多層篩網(wǎng)7。篩箱傾斜擺放,與水平成20傾角, 可在5范圍內(nèi)調(diào)整。 電動(dòng)機(jī)通過膠帶驅(qū)動(dòng)膠帶輪8,使偏心軸旋轉(zhuǎn),與偏心軸頸相連的篩箱中部就跟著作圓周振動(dòng)。篩箱兩端由于受到彈簧的牽連,作橢圓振動(dòng)(圖12-7)。使得喂入物料在篩面上產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而篩出。,偏心軸的中部用套管保護(hù)。在軸的非偏心部

26、分還裝有一對(duì)帶偏心對(duì)重9的轉(zhuǎn)盤10, 用來平衡篩子工作時(shí)的慣性力。應(yīng)該使到: 或是 （12-18） 式中 m篩的振動(dòng)部分質(zhì)量（kg）； 偏心軸的角速度（rad/s）； 偏心軸的偏心距（m）； m0對(duì)重質(zhì)量（kg） r對(duì)重重心與轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離(m)。,偏心振動(dòng)篩有多種結(jié)構(gòu)形式,它們的差別主要是采用不同類型的支承裝置,如用板彈簧、螺旋彈簧或彈性吊桿等。 偏心振動(dòng)篩的中部,振幅的大小以及運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀完全是由偏心軸的偏心距所確定,不受動(dòng)力因素(篩面載荷等)的影響,這點(diǎn)與后面所述的純振動(dòng)篩不同,故又稱為半振動(dòng)篩。 偏心振動(dòng)篩的特點(diǎn)是靠振動(dòng)工作,而且靠近篩的中部的運(yùn)動(dòng)特性不受篩箱載荷等因素影響,故適用于

27、粗中粒度物料的篩分。這種篩機(jī)的主要缺點(diǎn)是,當(dāng)喂料不均勻時(shí), 不平衡的慣性力使軸承磨損快以及引起建筑物振動(dòng)。而且,它的偏心傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜,需設(shè)置兩對(duì)軸承。,(二)慣性振動(dòng)篩 慣性振動(dòng)篩是靠固裝在其中部的帶偏心重的慣性激振器驅(qū)動(dòng),而使篩箱產(chǎn)生振動(dòng)。按激振器的不同,可分為單軸振動(dòng)篩(圖12-8a及b)和雙軸振動(dòng)篩(圖12-8c)。 單軸振動(dòng)篩又分為純振動(dòng)篩和自定中心振動(dòng)篩,是由單軸激振器回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣性力驅(qū)使篩箱振動(dòng),篩箱運(yùn)動(dòng)軌跡為圓形或橢圓形,屬圓振動(dòng)篩。 雙軸振動(dòng)篩則屬直線振動(dòng)篩。,1傳動(dòng)軸；2軸承；3篩箱；4板簧；5傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)盤；6偏心重；7膠帶輪；8擾性吊桿,純振動(dòng)篩如圖12-8a及圖12

28、-9所示。當(dāng)傳動(dòng)軸經(jīng)三角膠帶用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)時(shí),由于偏心重慣性力的關(guān)系,使得篩箱產(chǎn)生圓周振動(dòng)。 優(yōu)點(diǎn)：純振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)簡單,篩箱振動(dòng)時(shí)的慣性力經(jīng)過彈簧消振,不易傳給篩架。 慣性振動(dòng)篩工作時(shí),偏心重所產(chǎn)生的激振力與篩重的關(guān)系為: 式中 m0偏心重質(zhì)量（kg）； r偏心重的重心與旋轉(zhuǎn)中心的距離(m)； m篩的振動(dòng)部分質(zhì)量（kg）； 篩箱的振幅（m）。,（12-19）,缺點(diǎn)：篩箱的振幅隨著篩面載荷而變。每因喂入物料不均勻,篩面負(fù)荷過重,振幅減小,致使篩孔發(fā)生堵塞,影響篩分效率。 工作時(shí)膠帶輪也跟隨篩箱一起振動(dòng),使得膠帶跳動(dòng)不己,不但膠帶容易松脫損壞,而且還使電動(dòng)機(jī)軸受到?jīng)_擊,影響使用壽命。 純振動(dòng)篩的振幅較

29、小，一般不大于3 mm。,為了改善純振動(dòng)篩的工作條件,可以在傳動(dòng)軸上與軸承配合的地方車出偏心軸頸, 這就成為自定中心振動(dòng)篩(圖12-8b)。 如果這種篩轉(zhuǎn)盤上的平衡對(duì)重能滿足下述關(guān)系: 式中為偏心軸的偏心距(m),其它符號(hào)意義同前。則在工作時(shí),對(duì)傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心來說,處于動(dòng)力平衡狀態(tài)。所以,可以保持傳動(dòng)軸在空間的位置幾乎不變,篩箱遂以一定的振幅振動(dòng)。,（12-20）,例如，設(shè)若對(duì)重為 不能滿足動(dòng)力平衡條件時(shí)，且 ，則由于傳動(dòng)軸受到慣性力的作用，將引起其空間位置的變化，以振幅R振動(dòng)，達(dá)到新的平衡狀態(tài)。此時(shí)， (12-21) 將式（12-20）與式（12-21）相除，經(jīng)整理得： (12-22) 設(shè)

30、=2 mm，而k=1.5，則R=1 mm，故可以認(rèn)為傳動(dòng)軸的空間位置幾乎不變。這種篩故稱為自定中心振動(dòng)篩。,自定中心振動(dòng)篩膠帶輪的中心有著固定的空間位置,工作時(shí)傳動(dòng)膠帶不會(huì)跳動(dòng),可以用較大的振幅工作,這是它優(yōu)越于純振動(dòng)篩之處。 它的運(yùn)動(dòng)特性與偏心振動(dòng)篩相似,但不像偏心振動(dòng)篩那樣需要兩對(duì)軸承,構(gòu)造比較簡單,同時(shí),篩箱的振動(dòng)不需要精確平衡,這是它優(yōu)越于偏心振動(dòng)篩之處。 主要用于物料的中細(xì)粒度的篩分作業(yè)中。,定向振動(dòng)的雙軸慣性振動(dòng)篩,如圖12-8c及圖12-10所示。雙軸慣性振動(dòng)篩的篩箱振動(dòng)由雙軸激振器來實(shí)現(xiàn)。 雙軸激振器如圖12-11所示,它有兩根主軸,兩軸上都裝有質(zhì)量和偏心距均相同的偏心質(zhì)量。兩

31、軸彼此用齒輪副傳動(dòng),作等速反向轉(zhuǎn)動(dòng)。兩不平衡軸的相位相反,偏心重A和A無論在什么位置上,它們所產(chǎn)生的合力總是沿著X軸的方向(圖12-11b),而慣性離心力在y方向上的分力相互抵銷,使篩箱沿X軸直線方向振動(dòng),因此是一種直線振動(dòng)篩。,激振器的激振力變化范圍從零到最大值,轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)過180，合力的方向改變一次。由于激振器與篩面成3555交角安裝，振動(dòng)方向線與水平面有一定的傾角,因此,這類篩機(jī)不需傾斜安裝。 齒輪傳動(dòng)副就是由兩個(gè)齒輪所組成的可動(dòng)連接，只要兩個(gè)齒輪嚙合就組成了齒輪傳動(dòng)副。副就是運(yùn)動(dòng)副：由兩個(gè)構(gòu)件直接接受而組成的可動(dòng)連接。,(三)共振篩 共振篩是基于接近共振狀態(tài)下進(jìn)行工作的一種振動(dòng)篩。圖12

32、-12所示為最常用的兩質(zhì)量系統(tǒng)共振篩。它由兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量接近相等的振動(dòng)系統(tǒng)組成。這樣可使振動(dòng)機(jī)體作用在基礎(chǔ)上的負(fù)荷得到平衡。 篩箱1由彈性支桿所支承,篩箱的末端由彈性連桿2驅(qū)動(dòng)。彈性連稈和篩箱都安裝在對(duì)重3上。對(duì)重由彈簧4支承于基礎(chǔ)5上。在對(duì)重上有若干個(gè)彈性框架6。這些彈性框架與對(duì)重制成一體,與篩箱相聯(lián),構(gòu)成振動(dòng)系統(tǒng)。它由偏心軸套7帶動(dòng)頭部裝有彈簧的連桿驅(qū)動(dòng),迫使上下篩箱在45 振動(dòng)方向上作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此時(shí), 篩箱是在接近共振的低臨界狀態(tài)下工作。,共振篩是一種直線振動(dòng)篩,它的優(yōu)點(diǎn)是耗電量少,傳給基礎(chǔ)的動(dòng)負(fù)荷小,生產(chǎn)能力和篩分效率高,適用于中細(xì)粒級(jí)的物料篩分以及脫水、脫泥作業(yè)。 它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,

33、篩箱構(gòu)件要承受較大的沖擊載荷,容易損壞,調(diào)整較復(fù)雜。,(四)電磁振動(dòng)篩 電磁振動(dòng)篩是利用電磁激振器來使篩面實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的。篩機(jī)處于共振狀態(tài)下工作,篩箱作直線振動(dòng),它的運(yùn)動(dòng)特性與雙軸慣性振動(dòng)篩相似。 電磁振動(dòng)篩如圖12-13所示。篩箱1和篩箱上的激振器銜鐵2組成的振動(dòng)機(jī)體為篩機(jī)的工作質(zhì)量m1。輔助重物3和激振器的電磁鐵4組成篩機(jī)的對(duì)衡質(zhì)量m2 。兩質(zhì)量機(jī)體間用彈簧5聯(lián)接。,整個(gè)系統(tǒng)用彈簧吊桿6懸掛在固定的支架結(jié)構(gòu)上。激振器通入交變電流時(shí),銜鐵2和電磁鐵4的鐵芯交替地相互吸引和排斥,使兩質(zhì)量機(jī)體產(chǎn)生振動(dòng)。如果機(jī)體的質(zhì)量和彈簧5的剛度選擇適合,就可使振動(dòng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)到接近共振狀態(tài)下工作。 激振器傾斜安裝在篩

34、箱上,篩面水平或稍微傾斜安裝,篩箱的振動(dòng)使物料跳動(dòng),并沿篩面移動(dòng),使物料得到篩分。 電磁振動(dòng)篩無傳動(dòng)部件,結(jié)構(gòu)簡單緊湊,耗電少,篩分效率可達(dá)98%,適宜于作密封篩分,便于自動(dòng)控制。它的振幅小(24mm),振動(dòng)頻率高(可達(dá)3000min-1), 比較適宜于細(xì)粒級(jí)物料的篩分。,(五)概率篩 概率篩又稱摩根森(Mogensen)篩。它利用大篩孔、多層篩面、大傾斜角的原理進(jìn)行篩分,因而大大地減少了難篩臨界粒度以及篩上搭橋等現(xiàn)象。 概率篩如圖12-14所示。篩箱1通常用彈簧吊裝在樓板或鋼架上。篩箱上安置36層篩面2,最上層篩面的篩孔尺寸最大,依次往下縮小(亦可采用同樣篩孔的篩面)。各篩面以不同傾角排列,

35、傾角依次擴(kuò)大。,激振器3可采用偏心重式慣性激振器或電磁激振器。激振器可安裝在篩箱左上部或后壁下方。 物料從上部喂入,當(dāng)篩機(jī)振動(dòng)工作時(shí),物料被各層篩網(wǎng)所分級(jí)。篩下料自下方卸出。各篩面的篩上料可匯集一起排出 (要求篩分兩種級(jí)別時(shí)),或分別排出(要求篩分多種級(jí)別時(shí))。 原理：概率篩利用篩網(wǎng)的不同傾角其篩孔投影面積不同,而使大小不同顆粒通過篩孔的概率不等來進(jìn)行分級(jí)。,由于概率篩的篩孔較大,細(xì)粒級(jí)能迅速通過篩孔排出，因而不致形成阻礙過篩的料層,粗顆粒可以迅速散開并向卸料端運(yùn)動(dòng),從而使篩分效率和篩分能力很高。 概率篩的特點(diǎn)是：篩分效率和篩分能力很高、調(diào)節(jié)靈活性大。結(jié)構(gòu)緊湊,篩箱可全封閉操作,功率消耗及工作

36、噪音都小。,第14章 空氣選粉機(jī),應(yīng)用空氣作分散介質(zhì)進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備,稱為空氣選粉機(jī)。 作用: (1)使顆粒在空氣介質(zhì)中分級(jí),及時(shí)將小于一定粒徑的細(xì)粉作為成品選出,避免物料在磨內(nèi)產(chǎn)生過粉碎以致產(chǎn)生粘球和襯墊作用,從而提高粉磨效率; (2)將粗粉分出,引回磨機(jī)中再粉磨,從而減少成品中的粗粉,調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度,保證粉磨質(zhì)量。,通過式選粉機(jī)：是讓氣流將顆粒帶入選粉機(jī)中,在其中使粗粒從氣流中析出,細(xì)小顆粒跟隨氣流排出機(jī)外,然后在附屬設(shè)備中回收。 離心式選粉機(jī)：將顆粒喂入選粉機(jī)內(nèi)部,顆粒遇到該機(jī)內(nèi)部循環(huán)的氣流,分成粗粉及細(xì)粉,從不同的孔口排出,這類設(shè)備稱為密閉式選粉機(jī),或稱離心式選粉機(jī)。 空氣選粉機(jī)的大小一般

37、用圓筒外徑表示。,一、通過式選粉機(jī),工作原理：攜帶顆粒的氣流以1520m/s的速度經(jīng)管1進(jìn)入選粉機(jī)內(nèi)外殼之間的空間。氣流首先撞到內(nèi)殼下部的小棱錐體,氣流中所夾帶的粗大顆粒由于慣性力的作用,撞落到外殼2的下部。同時(shí),由于通道截面積擴(kuò)大,氣流上升速度降低到46m/s,因此又有一部分較大顆粒受重力作用陸續(xù)向下沉降,順著筒壁滑下,經(jīng)粗粉管5排出。氣流在環(huán)形空間中上升至頂部之后,進(jìn)入導(dǎo)向葉片6時(shí),由于運(yùn)動(dòng)方向突變.撞到葉片上,又有部分粗顆粒落下。氣流通過與徑向成一定角度的導(dǎo)向葉片后,產(chǎn)生向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),進(jìn)入內(nèi)殼3中。因此又有一部分顆粒在慣性離心力的作用下甩向內(nèi)殼的內(nèi)壁,沿著內(nèi)殼的內(nèi)壁落下,跟著又落入粗粉管

38、5。細(xì)小的顆粒則跟隨氣流一起,經(jīng)中心管7離開選粉機(jī),送入收塵設(shè)備,以便將這些細(xì)粉顆粒收下。,存在兩個(gè)分離區(qū),一是在內(nèi)外殼之間的粗選粉區(qū),顆粒主要是在重力作用下沉降；另一是在內(nèi)殼中的細(xì)選粉區(qū),顆粒是在慣性離心力作用下沉降作進(jìn)一步分級(jí)。 調(diào)整細(xì)粉細(xì)度的方法:(1)改變氣流速度,氣流速度愈低,細(xì)粉的細(xì)度就愈高；(2)改變?nèi)~片的導(dǎo)向角度,葉片與徑向夾角愈小,氣流旋轉(zhuǎn)速度愈小,細(xì)粉細(xì)度下降。此外,有些尚可適當(dāng)升降反射棱錐體的位置,以控制產(chǎn)品粒度分配。 通過式選粉機(jī)的型號(hào)以其直徑D來表示。 通過式選粉機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便,沒有運(yùn)動(dòng)部件,不易損壞。通過式選粉機(jī)宜配用風(fēng)掃式磨機(jī)系統(tǒng)。,二、離心式選粉機(jī),依靠大

39、風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的循環(huán)氣流,經(jīng)過內(nèi)殼中部切向裝置的回風(fēng)葉之間的縫隙,進(jìn)入內(nèi)殼后,形成旋轉(zhuǎn)上升的氣流,然后又從內(nèi)外殼之間的環(huán)形空間下降,返回內(nèi)殼。因此在選粉機(jī)的內(nèi)部形成一股循環(huán)的氣流。 小風(fēng)葉用來幫助氣流的循環(huán),并且形成一道旋轉(zhuǎn)的柵欄,使較粗的顆粒下沉,以提高細(xì)粉的細(xì)度。,工作原理：粉料由加料管12送入,經(jīng)漏斗落到旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子的撒料盤10上,受到慣性離心力的作用,甩向內(nèi)殼的周壁,并在旋轉(zhuǎn)氣流的作用下,較粗大的顆粒撞到內(nèi)殼的壁面時(shí), 失去動(dòng)能,沿著壁面滑下,作為粗粉經(jīng)粗粉出口8排出。其余較小顆粒被旋轉(zhuǎn)上升的氣流卷起,經(jīng)過小風(fēng)葉的作用區(qū)時(shí),在小風(fēng)葉的碰擊作用下,又有一部分顆粒拋到內(nèi)殼周壁被收下。氣流經(jīng)過

40、擋風(fēng)板時(shí),發(fā)生部分折流,在慣性力作用下,也有一部分顆粒被分離下來。當(dāng)含有細(xì)小顆粒的氣流進(jìn)入內(nèi)外殼之間的環(huán)形空間時(shí),由于運(yùn)動(dòng)方向急劇改變,通道截面擴(kuò)大,氣流速度減慢,于是氣流中的細(xì)小顆粒便落下,沿著外殼內(nèi)壁滑到細(xì)粉出口9,作為細(xì)粉排出。而氣流則受到風(fēng)葉的抽吸,重新返回內(nèi)殼循環(huán)使用。,選粉機(jī)內(nèi)的顆粒是在環(huán)流氣體作用力Fd,慣性離心力Fc和重力G的共同作用下進(jìn)行分級(jí)(圖14-3a)。顆粒的運(yùn)動(dòng)速度可分解為如下三個(gè)互相垂直的分速來分析:(1)軸向速度(up)L，(2)切向速度(up)t， (2)徑向速度(up)r。 顆粒在隨同氣流作圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí),由于(up)L和(up)r合成的結(jié)果,大小不同的顆粒將

41、以不同的運(yùn)動(dòng)軌跡傾斜地向上或向下運(yùn)動(dòng)。粗大的顆粒傾斜向下運(yùn)動(dòng);細(xì)小的顆粒傾斜向上運(yùn)動(dòng)。中等顆粒雖也傾斜向上運(yùn)動(dòng),但斜度較小。于是形成如圖14-3b所示的顆粒運(yùn)動(dòng)情況。,當(dāng)顆粒的運(yùn)動(dòng)走向角為時(shí)，顆粒剛能飛出內(nèi)殼筒口邊，這種顆粒的粒徑 ，即為顆粒分級(jí)界限尺寸。 對(duì)于一定的選粉機(jī)處理一定物料時(shí)，式（14-3）尚可簡化為： 式中 n主軸轉(zhuǎn)速； k常數(shù)。,（14-3）,(14-4),大于dpi的顆粒將碰撞于內(nèi)殼的內(nèi)壁或擋風(fēng)板上面,在內(nèi)殼空間降落,作為粗粉排出。小于dpi的顆粒則被氣流帶出,經(jīng)大風(fēng)葉進(jìn)入內(nèi)外殼之間的環(huán)形空間,在重力作用下沉降,成為細(xì)粉排出。 分級(jí)界限尺寸的大小主要是通過調(diào)整氣流的上升和旋轉(zhuǎn)

42、速度以及增減小風(fēng)葉的作用來實(shí)現(xiàn)。 增加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或增多大風(fēng)葉,都會(huì)使上升氣流速度增大,使細(xì)粉的細(xì)度下降, 反之,則可提高細(xì)粉的細(xì)度。 改變回風(fēng)葉的角度,會(huì)影響到旋轉(zhuǎn)氣流速度,回風(fēng)葉片偏向內(nèi)筒壁時(shí),葉片之間通道縮小,旋流速度增加,則可提高細(xì)粉的細(xì)度;反之,則會(huì)降低細(xì)粉的細(xì)度。,增加小風(fēng)葉數(shù)目,旋轉(zhuǎn)柵欄的作用加強(qiáng),可增加碰擊顆粒次數(shù),有利于顆粒分離出來,可提高細(xì)粉的細(xì)度。 當(dāng)增加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí),亦會(huì)使小風(fēng)葉碰擊顆粒的次數(shù)增加,但是大風(fēng)葉所引起的上升氣流速度增加較為顯著,因而總的還是使得細(xì)粉的細(xì)度下降。 當(dāng)擋風(fēng)板往里推時(shí),上升氣流的折流增大,可提高細(xì)粉的細(xì)度;反之,細(xì)粉的細(xì)度則降低。 增減大小風(fēng)葉時(shí),必須

43、按直徑方向成對(duì)增減,以保持轉(zhuǎn)子的平衡。改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和大小風(fēng)葉的數(shù)目,對(duì)細(xì)度調(diào)整幅度較小。調(diào)整擋風(fēng)板位置比較方便且效果較好。,在選粉機(jī)中,存在著兩個(gè)分離區(qū)：一是在內(nèi)殼中的選粉區(qū),顆粒主要是在慣性力作用下沉降;另一個(gè)是在內(nèi)外殼之間的環(huán)形空間的細(xì)粉沉降區(qū),顆粒主要是在重力作用下沉落。 選粉區(qū)還可細(xì)分為選粉區(qū)和細(xì)粉提升區(qū)(圖14-5),這兩個(gè)區(qū)的高度比例對(duì)于選粉機(jī)的工作具有重要的意義。延長細(xì)粉在氣流中的停留時(shí)間可能使物料更好地分級(jí),故選粉空間應(yīng)盡可能高。細(xì)粉提升區(qū)的細(xì)粉越過內(nèi)殼的邊棱,其輸出速度必須盡可能快。一臺(tái)好的選粉機(jī),其兩個(gè)區(qū)的高度比例應(yīng)相適應(yīng)。為了得到較好的選粉效率,其選粉區(qū)的高度L1和細(xì)粉提

44、升區(qū)的高度L2的高度比L1/L2應(yīng)大于1,一般可取L1/L2=2。,優(yōu)點(diǎn):分級(jí)、鼓風(fēng)及收塵設(shè)備全部都包含在選粉機(jī)內(nèi),故比較緊湊,功率消耗較低。 缺點(diǎn)：要使用提升機(jī)等輸送設(shè)備將粉料提升到一定高度,然后喂入選粉機(jī)中。 離心式選粉機(jī)宜配用于機(jī)械卸料的磨機(jī)的圈流系統(tǒng)中。,三、旋風(fēng)式選粉機(jī),近年來對(duì)離心式選粉機(jī)作了改進(jìn),設(shè)計(jì)了一種外部循環(huán)氣流的旋風(fēng)式選粉機(jī)。取消大風(fēng)葉,采取專用風(fēng)機(jī)外部鼓風(fēng);取消內(nèi)外殼間的細(xì)粉沉降區(qū),采取專用旋風(fēng)分離器外部回收細(xì)粉的形式。,工作原理：通風(fēng)機(jī)把空氣從切線方向送入選粉機(jī),經(jīng)滴流裝置11的縫隙旋轉(zhuǎn)上升,進(jìn)入選粉室。粉料由進(jìn)料管5落到撒料盤10后,立即向四周甩出,撒布到選粉區(qū)中,

45、與上升的旋轉(zhuǎn)氣流相遇。粉料中的粗粒,質(zhì)量較大,受撒料盤、小風(fēng)葉和旋轉(zhuǎn)氣流作用產(chǎn)生的慣性離心力也較大,被甩到選粉室的四周邊緣。當(dāng)它與壁面相碰撞后,失去動(dòng)能,便被收集下來,落到滴流裝置處。在該處被上升氣流再次分選,然后落到內(nèi)下錐處,作為粗粉經(jīng)粗粉管12排出。粉料中的細(xì)顆粒,質(zhì)量較小, 在選粉室中被上升的氣流帶入旋風(fēng)分離器7中。 (轉(zhuǎn)下頁),（接上頁）氣流是從切線方向進(jìn)入旋風(fēng)筒的,在筒內(nèi)形成一股猛烈旋轉(zhuǎn)氣流。處在氣流中的顆粒受到慣性離心力的作用,甩向四周筒壁, 向下落到下部的外錐體中,作為細(xì)粉經(jīng)細(xì)粉管13排出。清除細(xì)粉后的空氣則由旋風(fēng)分離器中心的排風(fēng)管經(jīng)集氣管6和導(dǎo)風(fēng)管14再返回通風(fēng)機(jī),形成了氣流閉

46、路循環(huán)。,循環(huán)風(fēng)量可以用風(fēng)管14上的調(diào)節(jié)閥16來調(diào)節(jié)。若不改變循環(huán)風(fēng)量,而要改變選粉室的氣流上升速度時(shí),可以改變支風(fēng)管15上的調(diào)節(jié)閥17的開度。 經(jīng)過支風(fēng)管的氣流不經(jīng)選粉室而直接進(jìn)入旋風(fēng)分離器,調(diào)節(jié)直接進(jìn)入旋風(fēng)分離器的風(fēng)量與經(jīng)過滴流裝置和選粉室的風(fēng)量之比,就可以大幅度調(diào)節(jié)細(xì)粉的細(xì)度。 改變立軸轉(zhuǎn)速和小風(fēng)葉的數(shù)目也能調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度。 選粉機(jī)采用變速電動(dòng)機(jī),因此撒料盤的回轉(zhuǎn)速度可以調(diào)整,對(duì)細(xì)粉的細(xì)度要求容易控制。 但是通常主要使用調(diào)節(jié)閥來控制產(chǎn)品細(xì)度,調(diào)節(jié)方便,而且控制產(chǎn)品細(xì)度也較穩(wěn)定。,(三)性能及應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn):選粉室單位面積的選粉能力較大,處理量一般比離心式選粉機(jī)高22.5倍,大型磨機(jī)本來要用23

47、臺(tái)離心式選粉機(jī)的,采用一臺(tái)旋風(fēng)式選粉機(jī)即可。相同循環(huán)負(fù)荷率下選粉效率較高,選粉效率一般比離心式選粉機(jī)提高8%左右,因而可使磨機(jī)生產(chǎn)能力提高10%左右,單位電耗節(jié)省2I%左右。產(chǎn)品細(xì)度易于調(diào)節(jié),而且調(diào)節(jié)范圍廣。使用調(diào)節(jié)閥控制產(chǎn)品細(xì)度,無需停機(jī),可以根據(jù)生產(chǎn)情況隨時(shí)調(diào)整。用體外風(fēng)機(jī)代替大風(fēng)葉,故傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)簡單,機(jī)體磨損小,震動(dòng)小,對(duì)基礎(chǔ)要求較低。,缺點(diǎn):由于采用旋風(fēng)分離器和外部鼓風(fēng),密封要求較高,出料口要設(shè)置鎖風(fēng)設(shè)備,而且選粉機(jī)占地面積較大。 宜配用于機(jī)械卸料的磨機(jī)的圈流系統(tǒng)中。,四、噴射渦旋式選粉機(jī),是外部空氣循環(huán)和外部收集細(xì)粉的選粉機(jī)。粉料是在噴射渦旋氣流中進(jìn)行分級(jí)。 選粉機(jī)的殼體、收集細(xì)粉

48、的旋風(fēng)分離器和風(fēng)機(jī)緊湊地組裝在一起成一個(gè)閉路循環(huán)系統(tǒng)。加入粉料通過氣流噴射加以分散(第一次分散), 形成氣固懸浮體。從第一次分級(jí)過程(第二次分散)分出的粗顆粒向下分離出來,或進(jìn)入到另一級(jí)選粉機(jī)。第一次和第二次分散的懸浮氣體轉(zhuǎn)向上面進(jìn)入離心選粉區(qū),細(xì)粉隨同空氣一起從這里經(jīng)偏心管進(jìn)入細(xì)粉旋風(fēng)分離器分出產(chǎn)品。由離心選粉區(qū)分出的較粗的中等顆粒再向下回到第一次分散流中。從旋風(fēng)分離器出來的凈化空氣用普通的低、中壓風(fēng)機(jī)再引回到第一和第二次分散流中。,通過調(diào)整導(dǎo)板來調(diào)節(jié)選粉機(jī)下部粗顆粒分離區(qū)的自由空間,即可將細(xì)粉的粒度調(diào)到所需要的數(shù)值上。 在這種選粉機(jī)中,物料的分散及選粉全部由噴射渦旋氣流來完成,如果殼體設(shè)計(jì)

49、得好,能形成一個(gè)理想的離心力場,從而提高選粉細(xì)度。而且通過調(diào)節(jié),可以在較高的細(xì)度范圍內(nèi)仍保持較高的選粉效率。 這種選粉機(jī)結(jié)構(gòu)簡單緊湊,內(nèi)部無運(yùn)動(dòng)部件,與一般選粉機(jī)比較,體積與質(zhì)量均降低10%以上,更有利于減少能量消耗,因此具有流體阻力小,能量消耗少,選粉效率高,分級(jí)范圍寬,單位體積產(chǎn)量高,單位體積空氣的粉塵荷載量可提高約10倍等優(yōu)點(diǎn)。,第16章 收塵設(shè)備16-1 概述,一、收塵定義及收塵設(shè)備分類 在生產(chǎn)過程中,能在氣體中分散或懸浮一定時(shí)間的固體顆粒,叫做粉塵。 將含塵空氣中的粉塵分離出來并收集的過程,叫做收塵。 收塵設(shè)備簡稱收塵器,是用來收集生產(chǎn)過程中排放出來的粉塵,以適應(yīng)生產(chǎn)工藝過程的需要或

50、者滿足環(huán)境的衛(wèi)生條件。 按是否用水(或其它液體)作為介質(zhì)捕集粉塵,分為干式和濕式兩類。,按工作方式的不同, 收塵設(shè)備又可分為: (1)重力收塵設(shè)備:靠重力的作用使氣流中的粉塵分離,例如降塵室等。最小收塵粒徑為50um。 (2)慣性力收塵設(shè)備:靠氣流運(yùn)動(dòng)方向改變時(shí)的慣性力使粉塵分離,例如旋風(fēng)收塵器等。最小收塵粒徑為5um。,(3)過濾作用收塵設(shè)備:利用過濾的方法使氣流中的粉塵分離,例如袋式收塵器等。最小收塵粒徑為1um以下。 (4)電收塵設(shè)備:靠電場作用使粉塵分離,例如電收塵器等。最小收塵粒徑為1um以下。 為了提高某些收塵設(shè)備在處理微細(xì)塵粒時(shí)的收塵效率,近年來開始使用超聲波聚結(jié)法或湍流聚結(jié)法,

51、使塵粒在未進(jìn)入收塵設(shè)備之前先行聚結(jié)成為較大的顆粒,最小收塵粒徑可達(dá)1um以下。,收塵設(shè)備的收塵性能一般用流體阻力與收塵效率來表示。 收塵設(shè)備的流體阻力,是指含塵氣體為了克服收塵設(shè)備阻力所損失的壓頭，以測定設(shè)備的進(jìn)、出口全壓差來表示。若設(shè)備進(jìn)、出口的截面相同,則可用差壓計(jì)所測得的靜壓之差來表示。含塵氣體在收塵設(shè)備內(nèi)引起的壓頭損失,一般為幾百至幾千帕。此值愈小,動(dòng)力消耗就愈小,因而降低了生產(chǎn)費(fèi)用。,收塵效率是用于評(píng)價(jià)收塵設(shè)備工作的重要技術(shù)指標(biāo)。它有兩種表示方法: (1)總收塵效率,簡稱收塵效率。以從氣體中分離收集出來的粉塵量(Gc)與原來含有粉塵量(Gi )的比率表示。由于通過收塵設(shè)備的粉塵量不易

52、直接測定,所以,通常用測定進(jìn)入收塵設(shè)備前后的氣體含塵濃度來計(jì)算,即,(16-1),式中 C1、C2分別為進(jìn)入收塵設(shè)備前和經(jīng)過收塵設(shè)備后的氣體含塵濃度（g/Hm3）; Q1、Q2分別為進(jìn)入收塵設(shè)備前和排出收塵設(shè)備的風(fēng)量（Hm3/h）。 當(dāng)收塵設(shè)備本身沒有漏風(fēng)，則Q1=Q2 ，上式可簡化為：,(16-2),(2)部分收塵效率(又稱分散度收塵效率)。由于粉塵中含有大小不同的顆粒,通過收塵器之后,各種粒徑的分離百分?jǐn)?shù)各不相同。部分收塵效率是對(duì)其中某一定尺寸的粉塵而言的收塵效率,為已收集某一粒級(jí)的粉塵量與原來氣體中含該尺寸粉塵量之比,即 式中 Gcx收下粉塵中某一粒級(jí)的粉塵量(g)； Gix氣體中原含有

53、某一粒級(jí)的粉塵量(g); Rcx收下粉塵中某一粒級(jí)的粉塵百分含量(%); Rix氣體中原含有某一粒級(jí)的粉塵百分含量(%)。,(16-3),當(dāng)已知各粒級(jí)的部分收塵效率時(shí)，總收塵效率可按下式算出： 式中 1、2 n各粒級(jí)的收塵效率(%); R1、R2 Rn各粒級(jí)占總粉塵量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）。,(16-4),收塵效率的高低與收塵設(shè)備的種類、結(jié)構(gòu)、粉塵種類、分散度、濃度和空氣的流量、溫度、濕度等因素有關(guān),而很大程度上決定于粉塵的分散度,即使在同一收塵設(shè)備,同一操作條件下,由于粉塵分散度不同,其性能也有顯著差別。一般來說,粉塵愈小,愈難收下,收塵效率也就愈低。因此,以總收塵效率和部分收塵效率兩個(gè)指標(biāo)同時(shí)

54、來判別收塵設(shè)備的好壞,才能得到較全面的結(jié)論。,所謂通過率, 它表示凈化后的氣體中殘余粉塵的含量G0與氣體中原含有粉塵量Gi之比,即 通過率和收塵效率的關(guān)系如下： 當(dāng)兩臺(tái)收塵設(shè)備串聯(lián)安裝時(shí)，總收塵效率可按下式計(jì)算： 式中1和2分別為第一和第二級(jí)收塵設(shè)備的收塵效率（%）,（16-5）,（16-6）,（16-7）,16-2 降塵室 降塵室又稱重力沉降室或煙室,是最簡單的收塵設(shè)備(圖16-1所示)。它是一個(gè)截面較大的空室,含塵氣體經(jīng)過空室時(shí),氣流速度降低,粉塵便在重力的作用下沉降到空室底部的灰倉中。 在設(shè)計(jì)適合于沉降某種尺寸粉塵的降塵室時(shí),應(yīng)該使隨同氣流進(jìn)入到降塵室而處在頂部的該種粉塵,能在氣流經(jīng)過降

55、塵室的時(shí)間內(nèi),降落到灰倉中。 用以收集500um以上的粗大塵粒，效率低，作初次收塵。,降塵室能夠全部離析出來的界限粒徑:,16-3 慣性收塵器,由于運(yùn)動(dòng)氣流中塵粒與氣體質(zhì)量不同, 具有不同的慣性力。含塵氣體急速轉(zhuǎn)彎或與某種障礙物碰撞時(shí),塵粒的運(yùn)動(dòng)軌跡將偏離氣體的流線。利用這種慣性作用,將粉塵從氣體中分離收集下來的設(shè)備叫做慣性收塵器,或稱惰性收塵器。 氣流方向轉(zhuǎn)變角度越小,轉(zhuǎn)變次數(shù)越多,則壓頭損失越大,收塵效率越高。 用于收集20um以上干的非纖維性的粗大顆粒粉塵，收塵效率不高，初級(jí)收塵。,16-4 旋風(fēng)收塵器,一、工作原理及性能 旋風(fēng)收塵器是利用含塵氣體高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力而使塵粒與氣體分

56、離的收塵設(shè)備。 含塵氣體由進(jìn)氣管1以較高的速度(一般為1225m/s)沿外圓筒2的切線方向進(jìn)入器內(nèi),沿內(nèi)筒(排氣管7) 外的環(huán)形空間產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí), 分成向上、向下的兩股旋轉(zhuǎn)氣流。向上的氣流至頂蓋3后復(fù)向下回旋;向下的氣流由于內(nèi)外圓筒及頂蓋的限制,在內(nèi)外圓筒之間作自上而下的螺旋運(yùn)動(dòng),形成一股外旋流。 （轉(zhuǎn)下頁）,（接上頁）在旋轉(zhuǎn)過程中,大部分塵粒在慣性離心力的作用下甩向筒體的周邊,撞擊到器壁,失去動(dòng)能,沿器壁滑下,落到灰倉5中?；覀}下部有鎖風(fēng)閘門6,積集在灰倉內(nèi)的塵粒經(jīng)過閘門卸出。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流隨錐筒4的收縮而向收塵器中心靠攏,脫除塵粒后的氣流接近錐筒底部時(shí),便折回旋轉(zhuǎn)上升,形成

57、一股自下而上的螺旋運(yùn)動(dòng)的內(nèi)旋流,并經(jīng)過中心的排氣管7從頂部作為凈化氣體排出。,在同一水平截面各點(diǎn)的切向速度,由器壁向中心增大,到直徑約等于排氣管直徑0.65倍的圓周上達(dá)最大值,再往中心就急劇減小。切向速度最大的圓周內(nèi)有一股軸向速度很大的向上內(nèi)旋氣流,又稱核心氣流。核心氣流以內(nèi)的氣流為強(qiáng)制旋渦,氣流切向速度隨與軸心的距離減小而降低。 由于旋流的存在,收塵器內(nèi)氣體沿徑向的壓強(qiáng)分布曲線似拋物線狀(圖16-6)。器壁附近壓強(qiáng)最高, 只稍低于氣體進(jìn)口處的壓強(qiáng),往中心逐漸降低,到核心氣流處降為負(fù)壓,低壓核心氣流一直延伸到最下面的排灰口,即使收塵器在正壓下工作并直接排往大氣時(shí)也如此。,實(shí)際情況要比這復(fù)雜得多

58、。如圖16-7所示,除上述旋流外,還有由下返卷而上的二次旋流,短路氣流及散亂渦流等。由于錐筒的內(nèi)旋流以及這些運(yùn)動(dòng)的存在,會(huì)將已降落的粉塵再次夾帶出收塵器,從而降低了收塵效率。,主要優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,容易制造,尺寸緊湊,操作管理方便,在處理含10um以上的塵粒的氣體時(shí),可以有比較合理的收塵效率,而且可以處理含塵濃度較高的氣體,例如含塵濃度在300500g/Hm3時(shí), 收塵效率也很高。 缺點(diǎn):流體阻力損失較其它的收塵設(shè)備大,因而電耗高;殼體容易磨損;要求處理氣體量穩(wěn)定,每因氣體流量降低,收塵效率下降得很厲害。要求卸料閘門不漏風(fēng),否則就難于保證較高效率操作。 初級(jí)收塵器,二、類型 螺旋型、蝸旋型、擴(kuò)散

59、式、旁路式、組合式旋風(fēng)收塵器以及其它專用旋風(fēng)收塵器。 型(又稱I型)為水平出風(fēng),一般為吸入式,用于負(fù)壓操作。Y型(又稱型)為上部出風(fēng),一般為壓入式, 用于正壓操作,但也可為吸入式,用于負(fù)壓操作。 從器頂俯視,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)者為左旋轉(zhuǎn),稱N型;順時(shí)針旋轉(zhuǎn)者為右旋轉(zhuǎn),稱為S型。 各種旋風(fēng)收塵器均可分為XN型、XS型、YN型和YS型四種,旋風(fēng)收塵器的規(guī)格用筒體直徑的分米數(shù)表示。收塵器型式的連寫形式如下:例如CLT/A 4.0型旋風(fēng)收塵器(XS型),即筒體直徑為400mm,水平出風(fēng),右旋轉(zhuǎn)的CLT/A型旋風(fēng)收塵器。 常用的旋風(fēng)收塵器主要有CLT/A型旋風(fēng)收塵器、CLG型多管旋風(fēng)收塵器、CLP型旁路式旋風(fēng)收塵器、CLK型擴(kuò)散式旋風(fēng)收塵器等。,(一)螺旋型旋風(fēng)收塵器 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：進(jìn)風(fēng)管的截面呈矩形,筒體的頂蓋彎曲成一圈螺旋型導(dǎo)向板,螺距恰好等于進(jìn)風(fēng)管的高度,進(jìn)風(fēng)管與水平成一定傾角沿切向向下引入。因此,可消除引入氣體向上流動(dòng)而形成的上旋渦,減少能量消耗,提高收塵效率。 螺旋型導(dǎo)向板角度一般采用824 CLT/A型旋風(fēng)收塵器屬螺旋型一種。其進(jìn)風(fēng)管傾角作成15 ,它的外