1、筛分设备筛分设备4.14.1筛分原理和筛分过程筛分原理和筛分过程一、筛分原理一、筛分原理 二、筛分效率二、筛分效率三、影响筛分效率的因素三、影响筛分效率的因素4.2 4.2 筛制筛制一、标准套筛一、标准套筛 二、几种重要的标准筛二、几种重要的标准筛4.3 4.3 筛分机械筛分机械一、分类一、分类二、振动筛二、振动筛4.1 筛分原理和筛分过程筛分原理和筛分过程一、筛分原理一、筛分原理 筛分是一种分级方法，用于较粗物料的分筛分是一种分级方法，用于较粗物料的分级，可将物料分成通过筛面的较细部分和留在筛级，可将物料分成通过筛面的较细部分和留在筛面上的较粗部分。为了将固体颗粒混合物分离成面上的较粗部分。
2、为了将固体颗粒混合物分离成若干级别，需使用一系列不同大小筛孔的筛面。若干级别，需使用一系列不同大小筛孔的筛面。当筛面数目为当筛面数目为n n时，可以分出（时，可以分出（n+1n+1）个级别的产）个级别的产品。品。一、）筛分：将颗粒大小不同的混合物料，通过具有一一、）筛分：将颗粒大小不同的混合物料，通过具有一定孔眼或缝隙的单层或多层筛面分成若干个不同粒度级定孔眼或缝隙的单层或多层筛面分成若干个不同粒度级别的作业称为筛分。别的作业称为筛分。二、）分类二、）分类1.1.按物料含水分的不同分为干法、湿法。按物料含水分的不同分为干法、湿法。2.2.按筛分用途不同分为独立、辅助。按筛分用途不同分为独立、辅
3、助。三、）松散物料的筛分过程三、）松散物料的筛分过程1.1.准备阶段：小颗粒通过较粗颗粒的物料层接近筛面。准备阶段：小颗粒通过较粗颗粒的物料层接近筛面。2.2.透筛过程：可以透过筛孔的颗粒由小到大透过筛孔。透筛过程：可以透过筛孔的颗粒由小到大透过筛孔。要使这两个阶段能够实现，物料在筛面上应具有适要使这两个阶段能够实现，物料在筛面上应具有适当的运动，筛子运动的目的是：当的运动，筛子运动的目的是：1.)使筛面上的物料层松散，产生按粒度分层，小颗粒容使筛面上的物料层松散，产生按粒度分层，小颗粒容易到达筛面。易到达筛面。2.)筛子和物料运动防止筛孔堵塞。筛子和物料运动防止筛孔堵塞。四、）几个筛分粒径概
4、念四、）几个筛分粒径概念1.1.易筛粒：筛孔尺寸的易筛粒：筛孔尺寸的3/43/4以下的粒级。以下的粒级。2.2.难筛粒：小于筛孔尺寸，大于难筛粒：小于筛孔尺寸，大于3/43/4筛孔尺寸的粒级。筛孔尺寸的粒级。3.3.阻碍粒：阻碍粒：11.511.5倍筛孔尺寸的粒级。倍筛孔尺寸的粒级。五、）颗粒通过筛孔的概率（统计概率）五、）颗粒通过筛孔的概率（统计概率）目的是证明目的是证明d3/4L叫难筛粒。叫难筛粒。频率：设随机事件频率：设随机事件A在在n次试验中出现次试验中出现nA次，比值次，比值 称做事件称做事件A在在n次试验中出现的频率。次试验中出现的频率。统计概率：在某给定的统计概率：在某给定的n次
5、试验中，事件次试验中，事件A的概率等于的概率等于试验次数趋于无穷时试验次数趋于无穷时A的频率的极限。的频率的极限。单个颗粒透过正方形筛孔的概率。单个颗粒透过正方形筛孔的概率。nnAfAn)(nnAPAnlim)(设筛丝直径为设筛丝直径为b，筛孔边长为，筛孔边长为D的方孔筛。直径为的方孔筛。直径为d的球形颗粒垂直地投向筛孔，颗粒与筛丝不相撞的条的球形颗粒垂直地投向筛孔，颗粒与筛丝不相撞的条件如图件如图4.1所示，颗粒的中心必须落在虚线面积内。虚所示，颗粒的中心必须落在虚线面积内。虚线的面积为线的面积为(D-d)2，颗粒与筛孔相撞的次数与，颗粒与筛孔相撞的次数与D2成正成正比，颗粒过筛的次数与比，
6、颗粒过筛的次数与(D-d)2成正比。成正比。图图4.1 颗粒通过概率颗粒通过概率 图图4.2 斜筛面对颗粒通过的影响斜筛面对颗粒通过的影响 P=or P=b筛丝直径筛丝直径 取不同取不同d/D计算计算P和和N值值 222)1()(DdDdD22222)1()()()(DdbDDbDdD P N=0.1 0.92=0.810.2 0.82=0.64 0.3 0.72=0.490.4 0.62=0.36 0.5 0.52=0.25.0.999 0.0012=0.000001 DdP12,13.181.01264.01249.01336.01425.016000001.0110二、）计算公式二、）计
7、算公式 1.按定义按定义E=（1）%100QC二、筛分效率二、筛分效率一、）定义一、）定义筛分效率：物料经过筛分以后实际得到的筛下产物质筛分效率：物料经过筛分以后实际得到的筛下产物质量与入筛物料所包含的粒度小于筛孔尺寸的物料质量量与入筛物料所包含的粒度小于筛孔尺寸的物料质量之比，用百分数表示叫筛分效率。之比，用百分数表示叫筛分效率。N N与与P P的关系，的关系，N N无限增大，无限增大，P P愈接近于愈接近于0 0。2.生产中用：生产中用：E=%100)()(E筛分效率筛分效率 Q-入筛原物料质量入筛原物料质量 TT筛上产物质量筛上产物质量 CC筛下产物质量筛下产物质量入筛原物料中小于筛孔级
8、别的含量入筛原物料中小于筛孔级别的含量 -筛下产物中小于筛孔级别的含量筛下产物中小于筛孔级别的含量筛上产物中小于筛孔级别的含量筛上产物中小于筛孔级别的含量 当筛网无磨损时，筛下产品中不可能有大当筛网无磨损时，筛下产品中不可能有大于筛孔的颗粒。即于筛孔的颗粒。即=100%=100%据物料平衡据物料平衡 Q=C+T Q=C+T三、三、)总筛分效率和部分筛分效率总筛分效率和部分筛分效率总筛分效率：用全部小于筛孔级别的物料来计总筛分效率：用全部小于筛孔级别的物料来计 算筛分效率。算筛分效率。部分筛分效率部分筛分效率:用所有小于筛孔的物料当中的某用所有小于筛孔的物料当中的某 一粒级计算得到的筛分效率。一
9、粒级计算得到的筛分效率。计算部分筛分效率的目的是为了考查筛分过计算部分筛分效率的目的是为了考查筛分过程中任意粒级的筛分效率。程中任意粒级的筛分效率。例例1.原物料中含小于原物料中含小于15mm的的=31.96%，筛上产物中含，筛上产物中含小于小于15 mm筛孔的那部分筛孔的那部分=9.72%，如筛孔未磨损，求，如筛孔未磨损，求E。E=筛网已磨损，筛网已磨损，=31.96%,=9.72%，=69.1%,此时此时E=？E=%08.77%100)72.9100(96.31)72.996.31(100%98.80%100)72.910.69(96.31)72.996.31(10.69例如例如:用易筛粒
10、计算的用易筛粒计算的E E部分部分EE总总,难筛粒计算的难筛粒计算的E E部分部分EE总总三、影响筛分效率的因素三、影响筛分效率的因素影响筛分效率的因素有三类：物料的性质、筛面影响筛分效率的因素有三类：物料的性质、筛面 种类及工作参数、操作条件种类及工作参数、操作条件一）、物料的性质一）、物料的性质1.1.粒度特性：难、易筛粒含量。粒度特性：难、易筛粒含量。2.2.含水、含泥、筛孔大，水份影响小。含水、含泥、筛孔大，水份影响小。3.3.物料的颗粒形状。物料的颗粒形状。二）、筛面种类及工作参数二）、筛面种类及工作参数1.1.筛面种类：棒条、钢板冲孔、钢丝编织。筛面种类：棒条、钢板冲孔、钢丝编织。
11、2.2.筛孔形状：筛孔形状：3.3.筛孔尺寸筛孔尺寸a a大、大、Q Q大大4.筛子的运动情况：固定、转筒、振动。筛子的运动情况：固定、转筒、振动。5.筛子的长度和宽度：筛子的长度和宽度：Q与与B有关、有关、E与与L有关、有关、B:L=1:2.536.筛面倾角：棒条筛面倾角：棒条4045，振动筛，振动筛025三）、操作条件三）、操作条件1.1.给料要均匀连续。给料要均匀连续。2.2.给料量大、给料量大、Q Q高高,E,E低低,对筛分既要求对筛分既要求E E高高,又要求又要求Q Q大。大。4.2 筛制筛制 不论工业用筛或试验用筛不论工业用筛或试验用筛,各个国家都制定有系列各个国家都制定有系列标准
12、标准,规定了筛孔的系列、相应的筛丝直径以及上下筛规定了筛孔的系列、相应的筛丝直径以及上下筛号之间筛孔尺寸之比号之间筛孔尺寸之比(即筛比即筛比)，有些标准筛还设，有些标准筛还设有一个作为基准的筛子叫基筛，在各种筛系标准有一个作为基准的筛子叫基筛，在各种筛系标准中用不同方法表示筛孔大小。中用不同方法表示筛孔大小。一、标准套筛：一套筛孔大小有一定比例的筛一、标准套筛：一套筛孔大小有一定比例的筛子，筛孔从大到小地向下排列。由两个基本参数子，筛孔从大到小地向下排列。由两个基本参数决定。决定。1.1.筛比：套筛中上下相邻两个筛孔尺寸的比值。筛比：套筛中上下相邻两个筛孔尺寸的比值。2.2.基筛：套筛中作为基
13、准的筛子。基筛：套筛中作为基准的筛子。二、几种重要的标准筛二、几种重要的标准筛2189.124一、）泰勒标准筛一、）泰勒标准筛1.1.筛号：每英寸（筛号：每英寸（25.4mm25.4mm）长度上的筛孔数表示称）长度上的筛孔数表示称为网目（为网目（mechmech）。）。2.2.基筛：基筛：200200网目网目,每英寸长度上每英寸长度上200200个筛孔，孔径个筛孔，孔径相当于相当于0.074mm 0.074mm。筛丝直径。筛丝直径0.053mm0.053mm。3.3.筛比：主要筛比筛比：主要筛比 ，附加筛比，附加筛比 美国标准与泰勒相同，我国上海新华、辽阳，美国标准与泰勒相同，我国上海新华、辽
14、阳，同泰勒。上虞。同泰勒。上虞。二、）德国标准筛二、）德国标准筛筛号：以筛号：以1cm长的筛网上的筛孔数目表示。长的筛网上的筛孔数目表示。特点：特点：1.网目数网目数孔径孔径=62.筛丝直径筛丝直径=2/3筛孔尺寸筛孔尺寸3.筛网有效面积筛网有效面积36%4.3筛分机械筛分机械一、分类：一、分类：工业上使用的筛分机械很多，按筛面的运动方式可工业上使用的筛分机械很多，按筛面的运动方式可分为四类分为四类1.1.固定筛：筛面固定、构造简单、动力小或不需要动力。固定筛：筛面固定、构造简单、动力小或不需要动力。例如固定格筛用于预先筛分。例如固定格筛用于预先筛分。2.2.回转筛：由筛网或筛板制成筒型筛面作
15、回转运动的筛回转筛：由筛网或筛板制成筒型筛面作回转运动的筛分机械。例如圆筒筛、圆锥筛。分机械。例如圆筒筛、圆锥筛。3.3.摇动筛：依靠曲柄连杆传动机构使筛面产生往复运动摇动筛：依靠曲柄连杆传动机构使筛面产生往复运动的筛分机械。的筛分机械。4.4.振动筛：依靠激振器使筛面产生振动的筛分机械。振动筛：依靠激振器使筛面产生振动的筛分机械。按传动方式可分为：按传动方式可分为：机械振动筛：偏心、惯性、自定中心振动筛、共振筛。机械振动筛：偏心、惯性、自定中心振动筛、共振筛。电磁振动筛：电振筛、概率筛。电磁振动筛：电振筛、概率筛。按筛面运动轨迹不同分为：圆振动筛（偏心、纯、自定中按筛面运动轨迹不同分为：圆振
16、动筛（偏心、纯、自定中心），直线振动筛。心），直线振动筛。二、振动筛二、振动筛一、）工作原理及性能一、）工作原理及性能1.1.工作原理工作原理 振动筛是依靠激振器使筛面产生高频率振动进行筛分振动筛是依靠激振器使筛面产生高频率振动进行筛分的机械的机械,筛箱用弹性支承（或悬挂），在激振器（机械筛箱用弹性支承（或悬挂），在激振器（机械2.振动筛的优点振动筛的优点1.)筛箱以低振幅、高振动次数（频率）作强烈振动，筛箱以低振幅、高振动次数（频率）作强烈振动，消除了物料的堵塞现象，有高的消除了物料的堵塞现象，有高的E和和Q。振动、电磁振动）作用下，产生圆形（椭圆形）或直振动、电磁振动）作用下，产生圆形（椭
17、圆形）或直线轨迹的高频振动，振动的目的在于使筛面上颗粒不线轨迹的高频振动，振动的目的在于使筛面上颗粒不致卡住筛孔使物料层松散，细粒更有机会透过料层通致卡住筛孔使物料层松散，细粒更有机会透过料层通过筛孔，使物料沿筛面向前移动进行筛分，振动的条过筛孔，使物料沿筛面向前移动进行筛分，振动的条件应以不致使物料弹跳出筛面为界。件应以不致使物料弹跳出筛面为界。机械激振：不平衡重块旋转，偏心轴旋转。机械激振：不平衡重块旋转，偏心轴旋转。电磁激振：电磁的间歇吸力。电磁激振：电磁的间歇吸力。二、）构造二、）构造1.偏心振动筛偏心振动筛 筛箱倾斜摆放，与水平成筛箱倾斜摆放，与水平成20的倾角，可在的倾角，可在+-
18、5范范围内调整。轴偏心与胶带轮不同心，电动机通过胶带驱围内调整。轴偏心与胶带轮不同心，电动机通过胶带驱动胶带轮动胶带轮8使偏心轴旋转，与偏心轴相连的筛箱中部跟着使偏心轴旋转，与偏心轴相连的筛箱中部跟着作圆振动，两端由于弹簧的牵连作椭圆振动，偏心轴的作圆振动，两端由于弹簧的牵连作椭圆振动，偏心轴的中部用套管保护。中部用套管保护。2.)2.)动力消耗小，构造简单，操作、维护、检修方便。动力消耗小，构造简单，操作、维护、检修方便。3.)3.)因因E E和和Q Q高，故需要的高，故需要的S S小，可节省厂房面积和高度。小，可节省厂房面积和高度。4.)4.)应用范围广，可用于粗、中、细碎前的预先和检查筛
19、应用范围广，可用于粗、中、细碎前的预先和检查筛分。分。图图4.3 偏心振动筛偏心振动筛1-筛架，筛架，2、4-轴承，轴承，3-传动轴，传动轴，5-弹簧，弹簧，6-筛框，筛框，7-筛网，筛网，8-胶带轮，胶带轮，9-偏心对重，偏心对重，10-转盘转盘M2=m2r M=mrM筛的振动部分质量筛的振动部分质量 偏心轴的偏心距即振幅偏心轴的偏心距即振幅Am偏心块的质量偏心块的质量 r偏心块质心与转动中心的距离偏心块质心与转动中心的距离m、r固定，固定，固定，由于喂料波动，固定，由于喂料波动，M变化导致变化导致M=mr不能得到完全平衡，使轴承磨损快和引起不能得到完全平衡，使轴承磨损快和引起建筑物振动。建
20、筑物振动。偏心传动轴需设置两对轴承，筛子中部振幅大偏心传动轴需设置两对轴承，筛子中部振幅大小以及运动轨迹完全由偏心轴的偏心距小以及运动轨迹完全由偏心轴的偏心距确定，不确定，不受动力、给料影响，适用于粗中粒度物料的筛分。受动力、给料影响，适用于粗中粒度物料的筛分。2.2.惯性振动筛惯性振动筛 按激振器又分为：单轴振动筛：纯振动筛、自按激振器又分为：单轴振动筛：纯振动筛、自 定中心振动筛。定中心振动筛。双轴振动筛：直线振动筛。双轴振动筛：直线振动筛。1.）单轴纯振动筛）单轴纯振动筛 图图4.3（a）为单轴纯振动筛示意图。电动机）为单轴纯振动筛示意图。电动机1通过通过皮带轮皮带轮2和和3使主轴使主轴
21、9旋转，主轴安装在滚动轴承座旋转，主轴安装在滚动轴承座10上，上，由于主轴旋转，固定在主轴上的飞轮由于主轴旋转，固定在主轴上的飞轮7上装有偏心重块上装有偏心重块8，便产生惯性离心力，使筛箱产生振动。，便产生惯性离心力，使筛箱产生振动。4、5分别为分别为筛网和悬挂弹簧。物料从左上方加入，筛上料从筛面筛网和悬挂弹簧。物料从左上方加入，筛上料从筛面右端排出，如图右端排出，如图4.3（b）所示。筛框加料端和排料端）所示。筛框加料端和排料端作闭合椭圆运动，中间为圆运动。这种振动筛工作时，作闭合椭圆运动，中间为圆运动。这种振动筛工作时，皮带轮与筛箱一起振动，导致三角皮带轮反复伸缩，皮带轮与筛箱一起振动，导
22、致三角皮带轮反复伸缩，从而使皮带损坏，也使电机主轴受力不良。从而使皮带损坏，也使电机主轴受力不良。1-电动机；电动机；2，3-皮带轮；皮带轮；4-筛网；筛网；5-悬吊弹簧；悬吊弹簧；6-筛箱；筛箱；7-飞轮；飞轮；8-偏心重偏心重块；块；9-主轴；主轴；10-轴承座轴承座 图图4.3 单轴纯振动筛示意图单轴纯振动筛示意图mr=MAM筛的振动部分质量筛的振动部分质量 A筛箱的振幅筛箱的振幅 m偏心块的质量偏心块的质量 r偏心块质心与转动中心的距离偏心块质心与转动中心的距离 给料不均匀时给料不均匀时A波动，波动，M大、大、A小，小，M小、小、A大，大，皮带轮跟筛箱一起振动，使皮带时紧时松，易疲劳皮
23、带轮跟筛箱一起振动，使皮带时紧时松，易疲劳损失，还使电机轴振动，影响电机寿命。故一般损失，还使电机轴振动，影响电机寿命。故一般A较较小，小于小，小于3mm。图图4.4（c）是轴承偏心式自定中心振动筛示意图。）是轴承偏心式自定中心振动筛示意图。主轴旋转时，不平衡重块产生的离心力和筛箱回转时主轴旋转时，不平衡重块产生的离心力和筛箱回转时所产生的离心力平衡，此时筛箱绕主轴作圆运动，由所产生的离心力平衡，此时筛箱绕主轴作圆运动，由于主轴的偏心距等于筛箱的振幅，故筛箱振动时，主于主轴的偏心距等于筛箱的振幅，故筛箱振动时，主轴中心线和皮带轮的空间位置保持不变，因此，皮带轴中心线和皮带轮的空间位置保持不变，
24、因此，皮带工作条件得到改善，筛箱的振幅允许较大。工作条件得到改善，筛箱的振幅允许较大。图图4.4（d）是皮带轮偏心式自定中心振动筛。传动）是皮带轮偏心式自定中心振动筛。传动轴与皮带轮相连接时，在皮带轮上所开的轴孔的中心轴与皮带轮相连接时，在皮带轮上所开的轴孔的中心与皮带轮几何中心不同心，而是偏向偏心重块所在位与皮带轮几何中心不同心，而是偏向偏心重块所在位置的对方，偏心皮带轮几何中心偏离一个偏心距置的对方，偏心皮带轮几何中心偏离一个偏心距A，2.）轴承偏心式和皮带轮偏心式自定中心振动筛）轴承偏心式和皮带轮偏心式自定中心振动筛C-轴承偏心式轴承偏心式 d-皮带轮偏心式皮带轮偏心式 图图4.4 自定
25、中心振动筛示意图自定中心振动筛示意图A为振动筛的振幅。因此当偏心重块在下方时，筛箱为振动筛的振幅。因此当偏心重块在下方时，筛箱及传动轴的中心线在振动中心线及传动轴的中心线在振动中心线O-O之上，距离为之上，距离为A，同样，由于轴孔在皮带轮上是偏心的，因此仍然使得同样，由于轴孔在皮带轮上是偏心的，因此仍然使得皮带轮之中心皮带轮之中心O总是保持与振动中心线相重合，因而总是保持与振动中心线相重合，因而空间位置不变，即实现皮带自定中心，使大小皮带轮空间位置不变，即实现皮带自定中心，使大小皮带轮中心距不变，消除皮带时紧时松现象，使筛子的振动中心距不变，消除皮带时紧时松现象，使筛子的振动频率稳定，皮带的使
26、用寿命延长。频率稳定，皮带的使用寿命延长。三、）工作参数三、）工作参数1.1.筛面倾角。筛面倾角。大、大、Q Q大、大、E E低低,小、小、Q Q小、小、E E高。高。圆运动的圆运动的=15=15-25-25，直线运动的，直线运动的=0=0-8-82.振幅振幅A，一般，一般A=28mm，筛孔小、取小值，筛孔小、取小值，筛孔大、取大值。筛孔大、取大值。3.3.振动频率即振动次数。筛面的一个振动周期几振动频率即振动次数。筛面的一个振动周期几 乎等于物料的一个跳动周期。乎等于物料的一个跳动周期。单轴振动筛单轴振动筛 800-1200r/min 800-1200r/min 双轴振动筛双轴振动筛 700
27、-900r/min700-900r/min4.4.生产能力：据喂料量、筛下产品计算的生产生产能力：据喂料量、筛下产品计算的生产能力，经验公式查表。能力，经验公式查表。据喂料量：据喂料量：Q=qAQ=qAs sK K1 1K K2 2KK3 3K K4 4K K5 5 t/h t/h。上式中：上式中：q-单位筛面面积单位筛面面积 的生产能力，的生产能力，m3/m2h A-筛面面积筛面面积 m2 s物料的堆积密度物料的堆积密度t/m3 K1、K2、K3、K4、K5 修正系数修正系数K1 细粒级含量的影响细粒级含量的影响K2 粗粒级含量的影响粗粒级含量的影响 筛分效率的影响筛分效率的影响K3 颗粒形状的影响颗粒形状的影响K4 湿度的影响湿度的影响K5 筛分方法的影响筛分方法的影响5.振动强度（或称机械指数）：指筛面振动强度（或称机械指数）：指筛面振动加速度幅值振动加速度幅值与重力加速度与重力加速度g之比之比值，它表示筛面振动的强烈程度。值，它表示筛面振动的强烈程度。g式中：式中：n/30 rad/s
