无机非金属材料机械及设备讲稿4.ppt

第二篇第二篇筛分机械筛分机械第十一章第十一章概述概述11-1筛分及其类型筛分及其类型将固体物料通过具有一定孔眼或缝隙的筛将固体物料通过具有一定孔眼或缝隙的筛面而分成不同粒级的作业称为面而分成不同粒级的作业称为筛分筛分。通过筛孔的物料称为通过筛孔的物料称为筛下料筛下料,截留在筛面上截留在筛面上的物料称为的物料称为筛上料筛上料或或筛余筛余。筛分一般适用于较粗的松散物料。工业筛筛分一般适用于较粗的松散物料。工业筛分粒度范围约分粒度范围约1000.05 mm。筛分除用于物料的分级外，还用于脱水、筛分除用于物料的分级外，还用于脱水、脱泥和脱除介质等。脱泥和脱除介质等。筛分操作按物料含水分的不同筛分操作按物料含水分的不同,分为分为干法筛干法筛分分和和湿法筛分湿法筛分两种。一般采用干法筛分。对两种。一般采用干法筛分。对于粘湿物料于粘湿物料,在筛面上喷水在筛面上喷水,将细粒级及泥质将细粒级及泥质冲洗下去冲洗下去,或筛面和物料都浸在水中进行筛或筛面和物料都浸在水中进行筛分。分。按筛分用途不同按筛分用途不同,主要可分为主要可分为独立筛分独立筛分和和辅辅助筛分助筛分两类。筛分后所得的产品即为成品的两类。筛分后所得的产品即为成品的筛分称为筛分称为独立筛分独立筛分。与。与粉碎作业粉碎作业配合的筛分配合的筛分称为称为辅助筛分辅助筛分。在粉碎前进行的辅助筛分称。在粉碎前进行的辅助筛分称为为预先筛分预先筛分；在粉碎后对所得产品进行筛分；在粉碎后对所得产品进行筛分,这种辅助筛分称为这种辅助筛分称为检查筛分检查筛分。为了把物料分成若干粒级为了把物料分成若干粒级,使用一系列筛孔使用一系列筛孔不同的筛面不同的筛面,它们的排列次序称为它们的排列次序称为筛序筛序。1.由细到粗的顺序由细到粗的顺序(图图11-1a)优点：操作和更换筛面方便优点：操作和更换筛面方便,各级筛下料分各级筛下料分别从不同处排出别从不同处排出,运送方便。运送方便。缺点：粗颗粒都需要经过细筛网缺点：粗颗粒都需要经过细筛网,不仅易磨不仅易磨损损,而且常被粗粒堵塞而且常被粗粒堵塞,降低筛分质量。降低筛分质量。2.由粗到细的筛序由粗到细的筛序(图图11-b)优点：可将筛面由粗到细重迭布置优点：可将筛面由粗到细重迭布置,占地面占地面积小。粗颗粒不接触细筛网积小。粗颗粒不接触细筛网,减少了细筛网减少了细筛网的磨损。较为难筛的细粒能很快地通过上的磨损。较为难筛的细粒能很快地通过上层筛面。有利于提高筛分质量。层筛面。有利于提高筛分质量。缺点：这样配置不便于维修。缺点：这样配置不便于维修。3.混合筛序混合筛序(图图11-c)上述两种筛序的组合上述两种筛序的组合,兼有两者的优缺点。兼有两者的优缺点。11-2筛分过程及筛分效率筛分过程及筛分效率一、筛分过程一、筛分过程筛分过程筛分过程就是不同大小的固体颗粒混合物通过就是不同大小的固体颗粒混合物通过筛面筛面,部分小于筛孔的颗粒通过筛孔而落下部分小于筛孔的颗粒通过筛孔而落下,其其余颗粒截留在筛面上、然后排出的过程。余颗粒截留在筛面上、然后排出的过程。筛孔尺寸愈大筛孔尺寸愈大,筛丝和颗粒直径愈小筛丝和颗粒直径愈小,则颗粒通则颗粒通过筛孔的可能性愈大。图过筛孔的可能性愈大。图11-2如果筛面倾斜设置如果筛面倾斜设置,因而颗粒通过筛孔的机会因而颗粒通过筛孔的机会势必减少。图势必减少。图11-3颗粒与筛丝碰撞后颗粒与筛丝碰撞后,有落入筛网而通过的可能。有落入筛网而通过的可能。抛物线运动：水平速度大时不能通过筛孔。抛物线运动：水平速度大时不能通过筛孔。图图11-4图图11-5筛分效率筛分效率是评定筛分过程的重要质量指标是评定筛分过程的重要质量指标,它表示筛分过程进行的完全程度和筛分产品它表示筛分过程进行的完全程度和筛分产品的质量。的质量。筛分效率有总筛分效率和分级筛分效率两种筛分效率有总筛分效率和分级筛分效率两种表示方法。表示方法。总筛分效率总筛分效率是指筛下级别的筛分效率是指筛下级别的筛分效率,以筛以筛下料质量下料质量mb与给料中筛下粒级质量与给料中筛下粒级质量ma的比的比值表示。值表示。在工业生产中，筛分过程是连续进行的，筛在工业生产中，筛分过程是连续进行的，筛分前后的物料称量不易进行，改用取样的方分前后的物料称量不易进行，改用取样的方法来测定筛分物料的粒度。根据物料衡算法来测定筛分物料的粒度。根据物料衡算:在正常操作中，筛面没有破损，则在正常操作中，筛面没有破损，则a2=100，故上式可改写为：故上式可改写为：分别对筛分给料及筛上料取样，筛析测出分别对筛分给料及筛上料取样，筛析测出a1及及a3，应用式（，应用式（11-10）就可算出总筛分效率。）就可算出总筛分效率。工业用筛的平均筛分效率一般为工业用筛的平均筛分效率一般为6070%，振，振动筛的筛分效率极高，可达动筛的筛分效率极高，可达95%以上。以上。（11-10）分级筛分效率分级筛分效率或称或称部分筛分效率部分筛分效率,用用x表示表示,是指筛下料中是指筛下料中某一粒级某一粒级的分离效率。的分离效率。粒度分布不同粒度分布不同,所测得的分级筛分效率将不所测得的分级筛分效率将不同同,此时采用总筛分效率和部分筛分效率此时采用总筛分效率和部分筛分效率,将有助于正确全面评定筛机的操作情况。将有助于正确全面评定筛机的操作情况。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和生产能力的因素很多影响筛分效率和生产能力的因素很多,主要主要有三个方面有三个方面:(一一)物料性质的影响物料性质的影响1.颗粒的形状颗粒的形状2.物料的堆积密度：筛分能力与物料的堆积物料的堆积密度：筛分能力与物料的堆积密度成正比密度成正比3.物料的粒度组成：若含直径为物料的粒度组成：若含直径为11.5倍倍筛筛孔尺寸的颗粒孔尺寸的颗粒,易卡在筛孔中易卡在筛孔中,易形成料层易形成料层,影响细颗粒通过筛孔，叫作影响细颗粒通过筛孔，叫作阻碍粒阻碍粒。4.物料的含水量和含泥量物料的含水量和含泥量:物料表面的水分使物料表面的水分使细粒互相细粒互相粘结成团粘结成团,并附着在大颗粒上并附着在大颗粒上,这种这种粘性物料将堵塞筛孔。另外粘性物料将堵塞筛孔。另外,附着在筛丝上的附着在筛丝上的水分水分,因表面张力作用因表面张力作用,可能形成可能形成水膜水膜,把筛孔把筛孔掩盖起来。这样掩盖起来。这样,阻碍了物料的分层和通过。阻碍了物料的分层和通过。影响筛分过程的并不是物料所含的全部水分影响筛分过程的并不是物料所含的全部水分,而只是而只是表面水分表面水分。化合水分和吸附水分对筛化合水分和吸附水分对筛分并无影响分并无影响。物料中若含有。物料中若含有泥质泥质混合物混合物,当含当含水量达到水量达到8%时就会使细粒物料粘结在一起时就会使细粒物料粘结在一起,再经筛面摇动即滚成球团再经筛面摇动即滚成球团,很快堵塞筛孔很快堵塞筛孔,筛筛分困难。分困难。从图从图11-6可见，物料含水量超过某一可见，物料含水量超过某一值后，筛分效率反而提高，因为这时值后，筛分效率反而提高，因为这时已有部分水分开始沿着颗粒表面流动，已有部分水分开始沿着颗粒表面流动，流水有冲洗颗粒和筛网的作用，改善流水有冲洗颗粒和筛网的作用，改善筛分条件。筛分条件。(二二)筛面结构参数及运动性质的影响筛面结构参数及运动性质的影响1.筛面的结构参数筛面的结构参数(1)筛孔形状：在选择筛孔型式时筛孔形状：在选择筛孔型式时,应与物应与物料的形状相适应料的形状相适应(2)筛面开孔率：筛孔面积与整个筛面面积筛面开孔率：筛孔面积与整个筛面面积之比值称为之比值称为开孔率开孔率。开孔率大的筛面筛分。开孔率大的筛面筛分效率和生产能力都高，但会降低筛面强度效率和生产能力都高，但会降低筛面强度和使用寿命。和使用寿命。(3)筛面尺寸及倾角：筛面尺寸及倾角：筛面的筛面的宽度宽度主要影响生产能力主要影响生产能力,筛面筛面长度长度则则影响筛分效率。影响筛分效率。筛子倾斜安装，可以提高送料速度筛子倾斜安装，可以提高送料速度,便于排便于排出物料。出物料。倾角过小倾角过小,生产能力减小生产能力减小;倾角过倾角过大大,物料沿筛面运动速度过高物料沿筛面运动速度过高,物料筛分时物料筛分时间缩短间缩短,筛分效率降低。筛分效率降低。(4)筛面运动特性筛面运动特性筛面与物料的相对运动是进行筛分的必要筛面与物料的相对运动是进行筛分的必要条件。按相对运动方向可分为两种类型条件。按相对运动方向可分为两种类型:一一是颗粒主要是颗粒主要垂直垂直筛面运动筛面运动,如振动筛如振动筛;另一另一是颗粒主要是颗粒主要平行平行筛面运动筛面运动,如筒形筛如筒形筛,摇动摇动筛等。筛等。颗粒作颗粒作垂直垂直筛面运动筛面运动,物料堵塞筛孔的现象物料堵塞筛孔的现象减轻减轻,物料层的松散度增大物料层的松散度增大,离析速度也大离析速度也大,颗粒通过筛孔的概率增大颗粒通过筛孔的概率增大,筛分效率得以提筛分效率得以提高。高。筛面的筛面的运动频率和振动幅度运动频率和振动幅度影响到颗粒在筛影响到颗粒在筛面上运动速度和通过概率面上运动速度和通过概率,对筛分效率影响对筛分效率影响很大。很大。筛分效率主要是依靠振幅与频率的合理调整筛分效率主要是依靠振幅与频率的合理调整来得到改善。对于来得到改善。对于粒度较小粒度较小的物料筛分的物料筛分,宜宜用用小振幅高频率小振幅高频率的振动。的振动。(三三)操作条件的影响操作条件的影响1.给料的均匀性：连续均匀的给料给料的均匀性：连续均匀的给料,使单位使单位时间的加料量相同时间的加料量相同,而且入筛物料沿筛面宽而且入筛物料沿筛面宽度分布均匀度分布均匀,才能使整个筛面充分发挥作用才能使整个筛面充分发挥作用,有利于提高筛分效率和生产能力。在细筛有利于提高筛分效率和生产能力。在细筛筛分时筛分时,加料的均匀性影响更大。加料的均匀性影响更大。2.加料量：加料量少加料量：加料量少,筛面料层厚度薄筛面料层厚度薄,可提可提高筛分效率高筛分效率,但生产能力降低但生产能力降低;加料量过多加料量过多,料层过厚料层过厚,容易堵塞筛孔容易堵塞筛孔,增加筛子负荷增加筛子负荷,不不仅降低筛分效率仅降低筛分效率,而且筛下料总量也并不增而且筛下料总量也并不增加。加。11-3筛面及筛制筛面及筛制一、筛面一、筛面筛分机械主要由筛面和造成筛面运动的筛分机械主要由筛面和造成筛面运动的机构两部分组成。机构两部分组成。按被筛物料的粒度和筛分作业的工艺要按被筛物料的粒度和筛分作业的工艺要求求,筛面主要有筛栅、筛板和筛网三种。筛面主要有筛栅、筛板和筛网三种。(一一)筛栅筛栅筛栅又称格栅或篦条筛栅又称格栅或篦条,由按一定间隙平行排列由按一定间隙平行排列的钢质棒条组成的钢质棒条组成。筛孔尺寸由棒条间的缝隙。筛孔尺寸由棒条间的缝隙宽度决定。棒条断面的形状有多种宽度决定。棒条断面的形状有多种,如图如图11-7所示。断面形状所示。断面形状呈上大下小呈上大下小,以避免物料堵以避免物料堵塞。筛栅的机械强度大塞。筛栅的机械强度大,损坏后检修也较简单。损坏后检修也较简单。这种筛面通常用在固定筛或重型振动筛上。这种筛面通常用在固定筛或重型振动筛上。固定格筛倾斜放置固定格筛倾斜放置,筛面与水平面夹角筛面与水平面夹角3060。筛栅的筛孔尺寸一般大于。筛栅的筛孔尺寸一般大于50mm。主要用作主要用作粗筛粗筛,如用在粗中碎前的预筛分上。如用在粗中碎前的预筛分上。(二二)筛板筛板筛板通常由厚度为筛板通常由厚度为512mm的钢板冲孔制成。的钢板冲孔制成。筛孔的形状有圆形、方形或长条形等筛孔的形状有圆形、方形或长条形等(图图11-8)。其中以其中以长形长形筛孔的筛分效率最高。筛孔稍呈筛孔的筛分效率最高。筛孔稍呈锥锥形形,向下逐渐扩大向下逐渐扩大,圆锥角约圆锥角约714,以减少筛孔以减少筛孔堵塞。筛孔多采用堵塞。筛孔多采用交错排列交错排列,以提高筛分效率。以提高筛分效率。筛板上筛板上孔间距离孔间距离应考虑筛板强度和筛面有效面应考虑筛板强度和筛面有效面积的变化积的变化,一般由经验确定。一般由经验确定。筛板的机械强度较高筛板的机械强度较高,刚度较大刚度较大,使用寿命较长。使用寿命较长。但筛面质量较大但筛面质量较大,开孔率较小开孔率较小(约约4060%),筛筛孔尺寸不能做得较小孔尺寸不能做得较小,一般为一般为1050mm。因此。因此,通常用于通常用于中等粒级中等粒级物料的筛分上。物料的筛分上。(三三)筛网筛网筛网又称编织筛筛网又称编织筛,由由金属丝金属丝编织而成。筛网分编织而成。筛网分工业筛网和试验筛网两种。工业筛网和试验筛网两种。试验筛试验筛的筛孔都的筛孔都是正方形是正方形,工业筛工业筛的筛孔有正方形和长方形两的筛孔有正方形和长方形两种种(如图如图11-9所示所示)。筛网的筛孔尺寸幅度很大筛网的筛孔尺寸幅度很大,从几十微米至几十从几十微米至几十毫米。工业筛网用钢丝制成毫米。工业筛网用钢丝制成,筛孔直径不小于筛孔直径不小于0.4mm;用黄铜丝和青铜丝制成的筛网用黄铜丝和青铜丝制成的筛网,其筛其筛孔直径为孔直径为0.40.04mm;用合成纤维或绢丝制用合成纤维或绢丝制成的筛网成的筛网,其筛孔直径可在其筛孔直径可在0.2mm以下。以下。筛网的开孔率较高筛网的开孔率较高(可达可达75%),质量轻质量轻,制造制造方便方便,但使用寿命较短但使用寿命较短,通常用于通常用于中细粒级中细粒级物料的筛分。物料的筛分。筛面一般用金属材料制作筛面一般用金属材料制作,亦有非金属筛面。亦有非金属筛面。非金属筛面有天然橡胶、合成橡胶和尼龙非金属筛面有天然橡胶、合成橡胶和尼龙几种。几种。筛面安装在筛箱上筛面安装在筛箱上,固定的方法固定的方法有有:用拉钩用拉钩拉紧拉紧,用木楔条压紧用木楔条压紧;用压板和螺钉固定等。用压板和螺钉固定等。二、筛制二、筛制不论工业用筛或试验用筛不论工业用筛或试验用筛,许多国家都制定有系许多国家都制定有系列标准列标准,规定了筛孔的系列、相应的筛丝直径以规定了筛孔的系列、相应的筛丝直径以及及上下筛号之间筛孔尺寸之比上下筛号之间筛孔尺寸之比(即筛比即筛比),有些标有些标准筛还设有一个作为基准的筛子叫准筛还设有一个作为基准的筛子叫基筛基筛。在各种筛系标准中在各种筛系标准中,用不同方法表示筛孔大小。用不同方法表示筛孔大小。例如例如,英美泰勒制标准中用每吋长筛网上所含正英美泰勒制标准中用每吋长筛网上所含正方形筛孔目数来表示筛号方形筛孔目数来表示筛号;德国标准中用德国标准中用1cm2筛面上筛孔的个数表示筛号；原苏联标准中以筛面上筛孔的个数表示筛号；原苏联标准中以筛孔尺寸相对应的筛号表示筛孔尺寸相对应的筛号表示;日本标准中用筛孔日本标准中用筛孔公称尺寸表示。目前使用较广的标准筛有公称尺寸表示。目前使用较广的标准筛有泰勒泰勒标准筛、德国标准筛和国际标准筛标准筛、德国标准筛和国际标准筛。1.泰勒标准筛泰勒标准筛泰勒筛制有两个序列，一是泰勒筛制有两个序列，一是基本序列基本序列，其筛比其筛比；另一是；另一是附加序列附加序列，其筛比，其筛比为为。基筛基筛为为200网目的筛子，其网目的筛子，其筛孔的尺寸为筛孔的尺寸为0.074 mm。对于基本筛序，比。对于基本筛序，比200目细一级的筛孔尺寸为目细一级的筛孔尺寸为即即270目；比目；比200目粗一级的筛子的筛孔尺寸目粗一级的筛子的筛孔尺寸为为，即，即150目；更粗一级目；更粗一级的筛子的筛孔尺寸为的筛子的筛孔尺寸为即即100目。余类推。一般用基本筛序。目。余类推。一般用基本筛序。2.德国标准筛德国标准筛德国筛制的德国筛制的特点特点是筛网数目与筛孔数目是筛网数目与筛孔数目(mm)的乘积约等于的乘积约等于6，并规定筛丝直径等于，并规定筛丝直径等于筛孔尺寸的筛孔尺寸的2/3，各层筛的开孔率等于，各层筛的开孔率等于36%。3.国际标准筛国际标准筛基本筛比基本筛比为为，对于要求得，对于要求得到更窄粒级的筛析，还插入到更窄粒级的筛析，还插入附加筛比附加筛比和和目数目数，就是孔数，就是每平方英寸上的孔数，就是孔数，就是每平方英寸上的孔数目。目。各国标准筛的规格不尽相同，常用的泰勒制各国标准筛的规格不尽相同，常用的泰勒制是以每英寸边长的孔数为筛号，称为是以每英寸边长的孔数为筛号，称为目目。例。例如如100目的筛子表示每英寸筛网上有目的筛子表示每英寸筛网上有100个筛个筛孔。孔。目数越大，孔径越小目数越大，孔径越小。这实际上是一个。这实际上是一个不严格的定义，之所以说它不严格是因为在不严格的定义，之所以说它不严格是因为在这个定义中未涉及到网丝的粗细，因而也就这个定义中未涉及到网丝的粗细，因而也就不能准确地将不能准确地将“目目”换算为网孔边长多少换算为网孔边长多少mm，但是在不同国家的不同标准体系里规，但是在不同国家的不同标准体系里规定了颗粒平均粒径所对应的目数。定了颗粒平均粒径所对应的目数。估算公式：估算公式：目数目数孔径（微米数）孔径（微米数）15000左右左右。比。比如，如，400目的筛网的孔径为目的筛网的孔径为38微米左右；微米左右；500目的目的筛网的孔径是筛网的孔径是30微米左右。由于存在微米左右。由于存在开孔率开孔率的问题，的问题，也就是因为编织网时用的丝的粗细的不同，不同的也就是因为编织网时用的丝的粗细的不同，不同的国家的标准也不一样，目前存在美国标准、英国标国家的标准也不一样，目前存在美国标准、英国标准和日本标准三种，其中英国和美国的相近，日本准和日本标准三种，其中英国和美国的相近，日本的差别较大。的差别较大。我国使用的是美国标准，也就是可用我国使用的是美国标准，也就是可用上面给出的公式计算。上面给出的公式计算。GB/T53302003工业用工业用金属丝编制方孔筛网金属丝编制方孔筛网。各国标准筛的规格不尽相同，常用的泰勒制是以每各国标准筛的规格不尽相同，常用的泰勒制是以每英寸长的孔数为筛号，称为英寸长的孔数为筛号，称为目目。例如。例如100目的筛子目的筛子表示每英寸筛网上有表示每英寸筛网上有100个筛孔。个筛孔。筛孔尺寸：筛孔尺寸：4.75mm标准目数：标准目数：4目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：4.00mm标准目数：标准目数：5目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：3.35mm标准目数：标准目数：6目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：2.80mm标准目数：标准目数：7目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：2.36mm标准目数：标准目数：8目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：2.00mm标准目数：标准目数：10目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：1.70mm标准目数：标准目数：12目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：1.40mm标准目数：标准目数：14目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：1.18mm标准目数：标准目数：16目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：1.00mm标准目数：标准目数：18目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.850mm标准目数：标准目数：20目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.710mm标准目数：标准目数：25目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.600mm标准目数：标准目数：30目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.500mm标准目数：标准目数：35目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.425mm标准目数：标准目数：40目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.355mm标准目数：标准目数：45目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.300mm标准目数：标准目数：50目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.250mm标准目数：标准目数：60目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.212mm标准目数：标准目数：70目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.180mm标准目数：标准目数：80目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.150mm标准目数：标准目数：100目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.125mm标准目数：标准目数：120目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.106mm标准目数：标准目数：140目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.090mm标准目数：标准目数：170目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.0750mm标准目数：标准目数：200目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.0630mm标准目数：标准目数：230目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.0530mm标准目数：标准目数：270目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.0450mm标准目数：标准目数：325目目筛孔尺寸：筛孔尺寸：0.0374mm标准目数：标准目数：400目目目数前加正负号则表示能否漏过该目数的目数前加正负号则表示能否漏过该目数的网孔。网孔。负数负数表示能漏过该目数的网孔，即表示能漏过该目数的网孔，即颗粒尺寸小于网孔尺寸；而颗粒尺寸小于网孔尺寸；而正数正数表示不能表示不能漏过该目数的网孔，即颗粒尺寸大于网孔漏过该目数的网孔，即颗粒尺寸大于网孔尺寸。例如，颗粒为尺寸。例如，颗粒为-100目目+200目，即目，即表示这些颗粒能从表示这些颗粒能从100目的网孔漏过而不能目的网孔漏过而不能从从200目的网孔漏过，在筛选这种目数的颗目的网孔漏过，在筛选这种目数的颗粒时，应将目数大（粒时，应将目数大（200）的放在目数小）的放在目数小（100）的筛网下面，在目数大（）的筛网下面，在目数大（200）的）的筛网中留下的即为筛网中留下的即为-100200目的颗粒。目的颗粒。11-4筛分机械分类筛分机械分类工业上使用的筛分机类型很多工业上使用的筛分机类型很多,按筛面的运动方式按筛面的运动方式可分为如下四类可分为如下四类:1.固定筛固定筛筛面固定筛面固定,构造简单、动力小或不需构造简单、动力小或不需要动力要动力,可用作破碎作业的预先筛分。有固定格筛可用作破碎作业的预先筛分。有固定格筛和滚轴筛等。和滚轴筛等。2.回转筛回转筛由筛网或筛板制成筒形筛面作回转由筛网或筛板制成筒形筛面作回转运动的筛机。有圆筒筛、圆锥筛、角柱筛和角锥运动的筛机。有圆筒筛、圆锥筛、角柱筛和角锥筛等。筛等。3.摇动筛摇动筛依靠曲柄连杆传动机构使筛面产生依靠曲柄连杆传动机构使筛面产生往复运动。有单筛箱摇动筛和双筛箱摇动筛等。往复运动。有单筛箱摇动筛和双筛箱摇动筛等。4.振动筛振动筛依靠依靠激振器激振器使筛面产生振动的筛机。使筛面产生振动的筛机。按传动方式可分为按传动方式可分为机械振动筛和电磁振动机械振动筛和电磁振动筛筛两类。根据筛面运动轨迹不同两类。根据筛面运动轨迹不同,又可分为又可分为圆振动筛和直线振动筛圆振动筛和直线振动筛两类。两类。目前目前,振动筛应用较多振动筛应用较多,尤其是尤其是机械振动筛机械振动筛使用更为普遍。使用更为普遍。第第12章章筛分机械筛分机械12-1回转筛回转筛一、工作原理、类型及性能一、工作原理、类型及性能回转筛是以回转筛是以筒形筛面筒形筛面作回转运动的筛机。作回转运动的筛机。回转筛按筛面形状的不同回转筛按筛面形状的不同(图图12-1),可分为可分为圆筒筛、圆锥筛、多角筒筛圆筒筛、圆锥筛、多角筒筛(或称角柱筛或称角柱筛)和角锥筛四种。和角锥筛四种。角锥筛水平安装。筒筛呈稍微倾斜安装角锥筛水平安装。筒筛呈稍微倾斜安装,筒筒体倾角为体倾角为511。角锥以六角形截面较多角锥以六角形截面较多,又称为又称为六角筛六角筛。图。图12-2所示为角锥筛。所示为角锥筛。电机经减速器带动筛机的中心轴电机经减速器带动筛机的中心轴1,从而使从而使筛筛面面2作等速旋转作等速旋转。物料物料由进料口由进料口3加入加入,在筒内在筒内由于由于摩擦力摩擦力作用被带至一定高度作用被带至一定高度,然后因然后因重力重力作用沿筛面向下滚动作用沿筛面向下滚动,随之又被带起随之又被带起,物料在物料在筒内的运动轨迹为筒内的运动轨迹为螺旋形螺旋形。这样一边进行筛。这样一边进行筛分分,一边沿倾斜的筛面逐渐移向卸料端。一边沿倾斜的筛面逐渐移向卸料端。细粒细粒通过筛孔落入料斗通过筛孔落入料斗7,粗粒粗粒由筛筒的卸料端排由筛筒的卸料端排出。出。多角筛与圆筒筛相比多角筛与圆筒筛相比,由于物料在筛面上有一由于物料在筛面上有一定的定的翻动翻动,产生产生轻微的抖动轻微的抖动,故故筛分效率较高筛分效率较高。回转筛的回转筛的优点优点:转动均匀缓慢转动均匀缓慢,冲击和振动小冲击和振动小,工作平稳工作平稳,不需特殊基础不需特殊基础,可以安装在楼面上或料仓下面可以安装在楼面上或料仓下面,易于密闭收尘易于密闭收尘,维修方便维修方便,使用寿命铰长。使用寿命铰长。主要主要缺点缺点：筛面利用率低筛面利用率低,工作面积仅为整个筛面的工作面积仅为整个筛面的1/61/8;设备庞大设备庞大,金属用量多金属用量多;筛孔容易堵塞筛孔容易堵塞,筛分效率低筛分效率低,动力消耗大动力消耗大;不适于筛分含水量较不适于筛分含水量较大的物料。大的物料。在硅酸盐工业中在硅酸盐工业中,回转筛回转筛主要用于主要用于筛分碎石、筛分碎石、砂子、粘土、石英、长石、熟料以及水泥在包砂子、粘土、石英、长石、熟料以及水泥在包装前筛除粉磨介质残渣和粗粒等。装前筛除粉磨介质残渣和粗粒等。12-2摇动筛摇动筛一、构造、工作原理、类型及性能一、构造、工作原理、类型及性能摇动筛通常用摇动筛通常用曲柄连杆传动曲柄连杆传动机构使支承在机构使支承在铰链上的筛箱作铰链上的筛箱作往复摆动往复摆动。由于筛面的不。由于筛面的不均匀运动均匀运动,使筛面上的物料产生使筛面上的物料产生惯性力惯性力,克克服物料与筛面的服物料与筛面的摩擦力摩擦力,因而使物料与筛面因而使物料与筛面间产生相对运动间产生相对运动,并使物料以一定速度沿卸并使物料以一定速度沿卸料端移动料端移动,从而完成筛分。从而完成筛分。摇动筛的摇动筛的特点特点:筛面的位移和运动轨迹都由筛面的位移和运动轨迹都由传动机构确定传动机构确定,不会因筛面的载荷等动力因不会因筛面的载荷等动力因素的不同而变化。素的不同而变化。摇动筛的筛面摇动筛的筛面宽度宽度一般为一般为0.53m,长度长度为为1.58m,通常通常长宽比长宽比为为23。筛面可为筛面可为单层或多层单层或多层的。的。筛面设置可为筛面设置可为水平或倾斜水平或倾斜的的(图图12-4)。倾。倾斜度视物料的性质而异斜度视物料的性质而异,一般为一般为1020。湿筛的斜度可减少至湿筛的斜度可减少至510。工业上应用的摇动筛有单筛箱摇动筛和共轴双筛工业上应用的摇动筛有单筛箱摇动筛和共轴双筛箱摇动筛两类。箱摇动筛两类。单筛箱摇动筛单筛箱摇动筛只有一个筛箱只有一个筛箱,筛箱可以设置单层筛箱可以设置单层或双层筛网。因支承形式的不同或双层筛网。因支承形式的不同,可分为滚轮支可分为滚轮支承的承的(图图12-4a),吊杆悬挂的吊杆悬挂的(图图12-4b)及弹性支及弹性支杆的杆的(图图12-4c)三种。三种。单筛箱摇动筛的单筛箱摇动筛的结构比较简单结构比较简单,安装高度不大安装高度不大,检检修方便修方便。缺点缺点：会将振动传给厂房建筑：会将振动传给厂房建筑,筛子质量愈大筛子质量愈大,转转速愈高时速愈高时,这更为严重这更为严重;即使在筛机传动轴的偏心即使在筛机传动轴的偏心轮上加上平衡重轮上加上平衡重,也不可能完全消除也不可能完全消除动力不平衡动力不平衡现象。所以筛机的工作转速较低现象。所以筛机的工作转速较低,一般为一般为250 r/min左右。左右。共轴双筛箱摇动筛共轴双筛箱摇动筛如图如图12-4d所示。它有两个筛箱所示。它有两个筛箱,用用吊杆吊杆相互平行地悬挂在筛架上。两筛箱的驱动相互平行地悬挂在筛架上。两筛箱的驱动连杆都与同一连杆都与同一偏心轮偏心轮连接连接,连接铰链互成连接铰链互成180配置配置,使两个筛箱总是使两个筛箱总是互作反向摆动互作反向摆动,于是筛箱的惯性力于是筛箱的惯性力得到一定的平衡。然而得到一定的平衡。然而,两筛箱连同筛上物料的两筛箱连同筛上物料的总总量量不可能完全相同不可能完全相同,因此动力不可能完全平衡。但因此动力不可能完全平衡。但是是,与单筛箱摇动筛相比与单筛箱摇动筛相比,已有很大改善已有很大改善,工作转速工作转速可得以提高可得以提高,可达可达400600r/min。这种筛机故又称。这种筛机故又称为为快速摇动筛快速摇动筛。优缺点优缺点：摇动筛与回转筛比较：摇动筛与回转筛比较,它的筛面可全部利它的筛面可全部利用用,运动特性也较好运动特性也较好,因此筛分能力和筛分效率较因此筛分能力和筛分效率较高。但它的动力不能完全平衡高。但它的动力不能完全平衡,筛孔容易堵塞筛孔容易堵塞,效效率不如振动筛高。率不如振动筛高。12-3振动筛振动筛一、工作原理、类型及性能一、工作原理、类型及性能振动筛是依靠振动筛是依靠激振器激振器使筛面产生高频率振动使筛面产生高频率振动进行筛分的机械。进行筛分的机械。各种振动筛结构上的共同特点是各种振动筛结构上的共同特点是筛箱用弹性筛箱用弹性支承以及带有激振器支承以及带有激振器。筛箱在激振器的作用。筛箱在激振器的作用下下,产生圆形产生圆形(及椭圆形及椭圆形)或直线轨迹的高频振或直线轨迹的高频振动。动。振动的振动的目的目的在于使筛面上颗粒不致卡住筛孔在于使筛面上颗粒不致卡住筛孔,使物料层松散使物料层松散,细粒更有机会透过料层通过筛细粒更有机会透过料层通过筛孔落下孔落下,使物料沿筛面向前移动进行筛分。使物料沿筛面向前移动进行筛分。振动的振动的条件条件应以不致使料粒弹跳出筛面为应以不致使料粒弹跳出筛面为限。因此限。因此,振动筛一般处于小振幅、高频状振动筛一般处于小振幅、高频状态下工作。态下工作。振幅大致在振幅大致在0.55mm范围范围,振动频率约在振动频率约在6003000min-1之间之间,有时可达有时可达3600min-1。有些振动筛由于筛面没有给予物料向前运有些振动筛由于筛面没有给予物料向前运动的分力。因此它的安装倾角要比摇动筛动的分力。因此它的安装倾角要比摇动筛大大,通常在通常在840之间之间,以使物料能在筛分以使物料能在筛分中向前移动。中向前移动。振动筛筛箱的振动筛筛箱的运动参数运动参数(轨迹形状、振幅大小等轨迹形状、振幅大小等)均均与与动力因素动力因素(筛箱负荷、激发力大小等筛箱负荷、激发力大小等)有关有关,前者随前者随后者而变化。后者而变化。振动筛振动方向与筛面振动筛振动方向与筛面互为垂直或接近垂直互为垂直或接近垂直，并进，并进行行高频的强烈振动高频的强烈振动。振动筛的这种运动特性振动筛的这种运动特性,有助于有助于强化筛分过程强化筛分过程,使筛使筛机具有很高的生产能力和筛分效率机具有很高的生产能力和筛分效率,筛分效率为筛分效率为6090%,最高可达最高可达98%;筛分粘湿物料时筛分粘湿物料时,其工作指其工作指标也比其它类型的筛机为高标也比其它类型的筛机为高,这种高频率的振动对提这种高频率的振动对提高细筛的筛分效率特别有利。高细筛的筛分效率特别有利。因此使用范围比其它筛机广因此使用范围比其它筛机广,筛孔尺寸筛孔尺寸0.25100mm,不仅可用于不仅可用于粗、中、细颗粒粗、中、细颗粒的筛分的筛分,而且还可用而且还可用于于脱水和脱泥脱水和脱泥等分离作业等分离作业;单位质量的筛分能力大单位质量的筛分能力大,动力消耗小动力消耗小,结构简单结构简单,操作、调整、维修都方便。操作、调整、维修都方便。激振器激振器激振的方法激振的方法有使用不平衡重旋转、偏心轴旋有使用不平衡重旋转、偏心轴旋转产生的转产生的机械力机械力以及以及电磁的间歇吸力电磁的间歇吸力等。因此等。因此,振动振动筛按驱动方式可分为机械振动筛和电磁振动筛两类。筛按驱动方式可分为机械振动筛和电磁振动筛两类。机械振动筛机械振动筛有偏心振动筛、惯性振动筛、自定中心有偏心振动筛、惯性振动筛、自定中心振动筛和共振筛等振动筛和共振筛等;电磁振动筛电磁振动筛有电振筛和概率筛等。有电振筛和概率筛等。振动筛按筛面运动轨迹不同振动筛按筛面运动轨迹不同,又可分为圆振动筛和直又可分为圆振动筛和直线振动筛两类。线振动筛两类。圆振动筛圆振动筛包括偏心振动筛、纯振动包括偏心振动筛、纯振动筛、自定中心振动筛等筛、自定中心振动筛等;直线振动筛直线振动筛包括双轴振动筛包括双轴振动筛和共振筛等。和共振筛等。直线振动筛在筛分工艺上与摇动筛性能相似直线振动筛在筛分工艺上与摇动筛性能相似,但具有但具有结构简单可靠、隔振好和便于调节等优点结构简单可靠、隔振好和便于调节等优点,故有取代故有取代摇动筛的趋势。摇动筛的趋势。二、构造二、构造(一一)偏心振动筛偏心振动筛偏心振动筛的结构原理如图偏心振动筛的结构原理如图12-6所示。筛箱所示。筛箱可装单层或多层筛网可装单层或多层筛网7。筛箱倾斜摆放筛箱倾斜摆放,与水与水平成平成20倾角倾角,可在可在5范围内调整。范围内调整。电动机通过胶带驱动胶带轮电动机通过胶带驱动胶带轮8,使偏心轴旋转使偏心轴旋转,与偏心轴颈相连的筛箱中部就跟着作圆周振与偏心轴颈相连的筛箱中部就跟着作圆周振动。筛箱两端由于受到弹簧的牵连动。筛箱两端由于受到弹簧的牵连,作椭圆振作椭圆振动动(图图12-7)。使得喂入物料在筛面上产生相。使得喂入物料在筛面上产生相对运动而筛出。对运动而筛出。偏心轴的中部用套管保护。在轴的非偏心部偏心轴的中部用套管保护。在轴的非偏心部分还装有一对带分还装有一对带偏心对重偏心对重9的转盘的转盘10,用来用来平衡筛子工作时的惯性力。应该使到平衡筛子工作时的惯性力。应该使到:或是或是（12-18）式中式中m筛的振动部分质量（筛的振动部分质量（kg）；）；偏心轴的角速度（偏心轴的角速度（rad/s）；）；偏心轴的偏心距（偏心轴的偏心距（m）；）；m0对重质量（对重质量（kg）r对重重心与转动中心的距离对重重心与转动中心的距离(m)。偏心振动筛有多种结构形式偏心振动筛有多种结构形式,它们的它们的差别差别主要是采主要是采用不同类型的支承装置用不同类型的支承装置,如用板弹簧、螺旋弹簧或如用板弹簧、螺旋弹簧或弹性吊杆等。弹性吊杆等。偏心振动筛的中部偏心振动筛的中部,振幅的大小以及运动轨迹的形振幅的大小以及运动轨迹的形状完全是由偏心轴的状完全是由偏心轴的偏心距偏心距所确定所确定,不受动力因素不受动力因素(筛面载荷等筛面载荷等)的影响的影响,这点与后面所述的纯振动筛这点与后面所述的纯振动筛不同不同,故又称为故又称为半振动筛半振动筛。偏心振动筛的偏心振动筛的特点特点是靠振动工作是靠振动工作,而且靠近筛的中而且靠近筛的中部的运动特性不受筛箱载荷等因素影响部的运动特性不受筛箱载荷等因素影响,故适用于故适用于粗中粒度粗中粒度物料的筛分。这种筛机的物料的筛分。这种筛机的主要缺点主要缺点是是,当当喂料不均匀时喂料不均匀时,不平衡的惯性力使轴承磨损快以不平衡的惯性力使轴承磨损快以及引起建筑物振动。而且及引起建筑物振动。而且,它的偏心传动轴结构也它的偏心传动轴结构也较复杂较复杂,需设置两对轴承。需设置两对轴承。(二二)惯性振动筛惯性振动筛惯性振动筛是靠固装在其中部的带偏心重的惯性振动筛是靠固装在其中部的带偏心重的惯性激振器惯性激振器驱动驱动,而使筛箱产生振动。按激而使筛箱产生振动。按激振器的不同振器的不同,可分为单轴振动筛可分为单轴振动筛(图图12-8a及及b)和双轴振动筛和双轴振动筛(图图12-8c)。单轴振动筛单轴振动筛又分为纯振动筛和自定中心振动又分为纯振动筛和自定中心振动筛筛,是由单轴激振器回转时产生的惯性力驱是由单轴激振器回转时产生的惯性力驱使筛箱振动使筛箱振动,筛箱运动轨迹为圆形或椭圆形筛箱运动轨迹为圆形或椭圆形,属属圆振动筛圆振动筛。双轴振动筛双轴振动筛则属则属直线振动筛直线振动筛。1传动轴；传动轴；2轴承；轴承；3筛箱；筛箱；4板簧；板簧；5传动轴转盘；传动轴转盘；6偏心重；偏心重；7胶带轮；胶带轮；8扰性吊杆扰性吊杆纯振动筛如图纯振动筛如图12-8a及图及图12-9所示。当传动轴经三所示。当传动轴经三角胶带用电动机带动时角胶带用电动机带动时,由于由于偏心重惯性力偏心重惯性力的关系的关系,使得筛箱产生使得筛箱产生圆周振动圆周振动。优点优点：纯振动筛结构简单：纯振动筛结构简单,筛箱振动时的惯性力经筛箱振动时的惯性力经过弹簧消振过弹簧消振,不易传给筛架。不易传给筛架。惯性振动筛工作时惯性振动筛工作时,偏心重所产生的激振力与筛重偏心重所产生的激振力与筛重的关系为的关系为:式中式中m0偏心重质量（偏心重质量（kg）；）；r偏心重的重心与旋转中心的距离偏心重的重心与旋转中心的距离(m)；m筛的振动部分质量（筛的振动部分质量（kg）；）；筛箱的振幅（筛箱的振幅（m）。）。（12-19）缺点缺点：筛箱的振幅随着筛面载荷而变。每筛箱的振幅随着筛面载荷而变。每因喂入物料不均匀因喂入物料不均匀,筛面负荷过重筛面负荷过重,振幅减小振幅