用户名:密 码: 忘记密码
您所在的位置:首页 > 技术支持 > 技术动态
客服热线:0371-56727233 官方微博

筛分机械效率与筛面长度的研究

日期:2012-10-26 | 来源:中国振动机械网
        振动筛分设备是一种广泛用于将散状物分为两种或多种粒度级别的设备。国内大型振动筛分设备的研制及存在的问题从上世纪70年代开始,国内在大型振动筛分机的..

        振动筛分设备是一种广泛用于将散状物分为两种或多种粒度级别的设备。国内大型振动筛分设备的研制及存在的问题从上世纪70年代开始,国内在大型振动筛分机的研制方面,做了大量工作,取得了很大成绩。筛分机械中筛面的长度和宽度是两个重要的结构参数,它是设计与选用筛分机时首先碰到的问题。根据筛分理论,筛面宽度与筛分机的处理能力相关,即同样条件下,筛面越宽,处理能力越大。筛面长度与筛分效率相关,即同样条件下,适当的加长筛面可以提高筛分效率,然而由概率筛分的机理可知,随着筛面的加长,粒径大于分离粒径的颗粒透筛量增加,而使得筛分效率降低,由此可知筛面长度存在一个最优值使得筛分效率最高。

        以概率统计学为基础建立weibull模型较好的反映了颗粒沿筛长方向的透筛概率,为概率筛的设计提供了一定的理论依据。在weibull 模型的基础上可以推导出颗粒沿筛长方向的透筛效率公式,但是这个公式过于复杂,而且没有直接指出效率与筛长的函数关系,在工业应用上极为不便。基于实验的筛面长度对筛分效率影响的研究,提出了筛面长度的选用应该考虑颗粒物料的粒度组成,建立筛长与筛分效率之间的定量关系,在概率筛的设计和选用上可以提供更为直接的依据。本文运用三维离散单元法模拟概率筛分过程,建立了筛分效率与筛面长度的函数关系。
    1 筛分效率与筛面长度的数值模拟
    随着计算机数值模拟在工业中的不断应用,20世界70 年代发展起来的离散单元法为颗粒系统的处理提供了一种新途径。该方法是以颗粒碰撞的基本定律和牛顿运动定律为基础,对系统中每个颗粒的运动过程进行跟踪,从而得到整个颗粒群的运动规律。由于该方法所需经验参数少,可以方便的设定颗粒的尺寸分布与性质,因此具有广泛的适应性。本文基于离散单元法进行了筛分的三维模拟。
    筛分的三维模型(1)由颗粒工厂、筛箱和筛面组成。颗粒工厂可以生粒径或者质量成
服从具有某一分布(正态分布、对数正态分布等)的颗粒,颗粒在重力z方向的初速度作用下落到筛面上,设定筛面的振动参数(振幅、振动频率和振动方向角),颗粒与筛面作用下发生分层透筛及流出筛面等筛分效果,筛箱可以收集筛上物及筛下物。模拟中所用到的材料属性、颗粒之间及颗粒与筛面筛网的碰撞系数、颗粒运动的摩擦系数等尽量设定得与工程实际中的值接近。详细初始条件见表1
 
筛分的三维模型
 
筛分的三维模型
 
筛分机械效率与筛面长度的研究
 
 
 
    2   数据处理及结论
    由模拟的结果,沿 x方向分段统计筛下颗粒,而得到不同粒径颗粒在筛长方向上的筛分效率。由表2 中的数据绘制筛面长度与筛分效率之间的关系曲线,如图2,从图中可以看出,在筛箱的起始阶段,随着筛长的增加,各粒径颗粒的筛分效率都迅速提高,同时相对粒径较小的颗粒(0.20.4)其筛分效率快速趋近最高点。随着筛长再增加,细颗粒的筛分效率开始缓慢下降,而相对粒径较大的颗粒其筛分效率的增加也趋缓了。由公式(1)可以看出,随着筛长的增加,某一粒径的颗粒其透筛概率是增加的,当筛长增加到无限长时,其透筛概率为100%。单颗粒透筛概率理论指出,相对粒径小的颗粒与筛面接触时透筛概率大,因此小颗粒可以较快透筛。本次模拟中小粒径颗粒在较短的筛面内达到最高筛分效率,这也体现了单颗粒透筛概率理论由于概率筛是一种近似筛分设备,规定粒径之外的颗粒的透筛,会降低此粒径颗粒的筛分效率。若某一粒径的颗粒在未到筛面终端就完全透筛,此后的筛面就会让此粒径之外颗粒的透筛,次粒径颗粒的筛分效率就会降低。因此可以推断,模拟中筛长若继续增加,相对粒径较大的颗粒(0.60.8)筛分效率也会下降,只是模拟受到计算机硬件限制,无法模拟更长的筛分效果而已。
 
筛面长度与筛分机械效率的关系曲线
 
筛面长度与筛分机械效率的关系曲线
 
 
筛面长度与筛分机械效率的关系数值模拟结果
 
 
 
    3  结论:本文使用离散单元法(DEM)模拟了概率筛的筛分过程,提出了筛分效率对筛长及相对粒度的函数关系式。从函数中可以看出,筛长与筛分效率的关系对不同的粒径是不同的,小粒径的颗粒在较短的筛面下就可以达到最高的筛分效率。而大的粒径达到最优筛分效率所需要很长的筛长。因此在设计或者选用筛分设备的时候,被筛物料的粒度组成应该是考虑筛长的一个因素。综合考虑影响筛分的各种参数之后,加上本文提出的函数公式,可以使得筛分设备的设计更加完美。


责任编辑:刘丽娟
本文关键词:筛分机械 筛面长度
诚信企业推荐
  • 太行振动

  • 威猛振动

  • 四达振动

  • 神宇机械

  • 万力振动

  • 北海矿山

  • 河南万泰

  • 鑫鹰环保

  • 宇环机械

  • 志远筛子王

  • 金特振动

  • 新乡威远

  • 恒锦冶金

  • 中鑫机械

  • 朝阳振动

全国统一客服热线:0371-56727233 客服传真 振动筛分交流群① 58519197(满)② 107250318(满) ③ 87177774(未满) ④ 35419702(未满)
© 2007- 中国振动机械网 版权所有 豫ICP备13000463号 增值电信业务经营许可证:豫B2-20190850
客服邮箱: 本站法律顾问:河南光法律师事务所
871792307 1321379918 技术:497398702

振动机械网微信