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香蕉振動篩分機的特性分析

香蕉振動篩進料端篩面的大傾角布置方式可保證物料的快速運動、大塊物料的快速 通過以及物料在篩面上快速分層。物料較早分層的實現能使細小顆粒能更快地靠近 篩面, 順利透篩。隨著篩面傾角的減小和篩面上的物料因透篩而逐漸減少,物料的 穿行速度降低,可以在篩面上保持相同的物料厚度, 使物料易翻轉和松散,與縫隙 尺寸相近的顆粒有更多的機會透過篩縫, 提高篩機的篩分和脫介效率。香蕉篩突出 特點是處理能力大,與傳統分級篩按相同篩分面積比較,大 1.5~2 倍,篩分效率較 高,一般在 80%~85% [85] 。香蕉篩的特性總結如下:
    (1)改善了振動篩上的料流分布
    如圖 3-14 所示,香蕉篩上篩面由幾段傾角不同的篩面組成,從入料端至出料端 傾角分別為 1 α 、 2 α 、 3 α ,一般 1 2 3 α > α > α。假定篩機的工作頻率為ω ,振幅 A已 確定,則物料的拋擲指數為:同理,物料在篩面上的輸送速度 mi v 滿足 m1 m 2 m3 v > v >v 由上可見,給到振動篩分機首段上的物料能迅速散開,并向前輸送。 由于物料通過篩面時,不斷有物料透篩,相應通過各段篩面的物料流量 1 2 3 Q > Q > Q。通過調整各段篩面的角度,可使篩面上各段物料的厚度 1 2 3 H ≈ H ≈ H。 物料在篩面上分布均勻,使得大處理量條件下篩箱工作穩定,料流順暢。
    在普通篩分中,篩面的傾角是一定的,物料由篩面獲得的輸送速度是不變的。但由于篩面傾角的存在,物料在重力作用下,速度越來越快,其出料端的速度反而略大于給料端的速度,大處理量篩分時,給到篩面上的物料不能迅速散開和向前輸送,滯積在給料端,造成篩箱合成質心后移,給料端振幅下降,這反過來又加重了物料堆積,影響振動狀態的穩定,限制了振動篩分機產量的提高。
    (2)降低了料層高度,有效地利用了篩面面積 香蕉篩篩面上的物料不僅呈等厚狀,而且與普通篩分相比,料層更薄,小顆粒 沉降到篩面上的速度更快,透篩的機會也越多。普通篩分時,首段篩實際透篩率僅 為透篩能力的 25%,而香蕉篩則高達 80%。
    (3)能減少篩孔堵塞
    普通篩分時,物料輸送速度較低,粘性物料一旦接觸篩面,其粉料就很快形成附著,使篩孔變小,降低開孔率,甚至堵塞篩孔。采用香蕉篩結構時,入料段物料速度很高,高速料流的沖刷能清除粘性物料對篩面的附著,當料流中塊狀物料含量較高時,這種作用尤其明顯。隨著篩分的進行,篩上物料中粉狀物料的含量顯著下降,在香蕉篩的出料端,即使料流速度下降,也能保持篩面潔凈。
    (4)優化了篩分過程
    物料脫離篩面的瞬時速度v φ 是物料分層、透篩、輸送的決定性因素之一。由式 (3-26)可知,在難篩分物料的大處理量篩分中,提高ω 、 A是一種有效的方法。但 隨ω 、A的增大,振動強度K 也將顯著增大,篩機的剛度、強度必須提高,從而使 成本提高。
    采用香蕉篩結構時,假定ω 、 A已確定,由于篩面傾角的不同,則 2 1 1 i vi v A K φ = ω− (3-28) 由式(3-27)和式(3-28)可知: 3 2 1 v v v φ φ φ > >
    結合前述關于料厚和料流速度對篩分的影響,如果沿篩面長度方向把篩面分成 三段:首段篩面上的物料具有很高的輸送速度 mi v 和很高的脫離篩面瞬時速度 v φ , 使物料迅速散開,向中段輸送,并快速分層透篩;中段篩面上物料具有較高的v φ 及 mi v ,物料繼續快速分層,透篩并向前輸送;在末段,篩面上的物料分層已較充分, 在較低的速度下進行檢查篩分。 綜上所述,香蕉篩與同樣規格大小的其他篩分機相比,能處理更大的篩選量而 不需占用更多的空間。對于選煤廠在技改環節中需要增加篩分量,但受現場空間條 件的約束,又無法采用較大的篩子的情況下,使用香焦篩恰好能解決這類問題。且 香蕉篩特有的結構使其更適合于物料中含有大量細小顆粒的工況。
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