第二章分级分选机械与设备

3. 筛孔形状和尺寸的选择:
筛孔形状和尺寸的选择取决于筛分物料的粒度及其截面形状。
❖长方形筛孔是按厚度分离的；圆形筛孔是按宽度分离的； 三角形筛孔是按形状分离的；正方形和菱形筛孔是按颗粒 大小分离的，但不能准确按厚度或宽度分级，只用于初清 筛上分离大杂质，或分级要求不高的场合。 ❖各种形状的筛孔，当筛孔面积相同时，长方形筛孔的筛 孔面积百分率最大，其次为正方形，圆形的最小。而且， 长方形筛孔不易堵塞筛孔。
一、气流清选
❖气流分选: 利用物料的空气动力学特性特性进行 分选的方法叫气流分选。
❖ 空气动力特性：是指不同尺寸、形状、密度的物 料与空气产生相对运动时受到空气的作用力也不同， 以致它们在外力（包括空气作用力、重力及浮力） 作用下表现出不同的运动状态。
物料的空气动力特性常常用悬浮速度表示。
物料悬浮速度愈小其获得气流方向加速度的能力愈 强。因此，可以利用物料与杂质悬浮速度的不同进 行分选。
或形状的不同进行分选。 ❖ 筛选的条件：根据物料粒度大小进行筛选，
须配备适当的筛孔，使物料与筛面充分接 触，并且具有适当的相对运动速度。
（一）筛选原理
❖ 1.按谷粒厚度不同分离：长方形筛孔是根 据物料厚度不同进行分离的。
❖ 2.按谷粒宽度不同分离：圆形筛孔主要是 根据物料宽度不同进行分离的。
❖ 3.按谷粒的形状不同分离：三角形筛孔主 要根据物料的形状分离。
分级分选机械与设备
分级是指对清理后的物料按其尺寸、形状、密度、颜色或 品质等特性分成等级；分选是指清除物料中的异物及杂质。
分级分选方法一般利用下列原理和方法： 1.空气动力学特性的不同--气流分选法; 2.颗粒大小的不同--筛选法; 3.颗粒形状的不同--精选; 4.比重的不同--干法比重分选和湿法比重分选; 5.磁性的不同--磁选法; 6.弹性的不同--撞击法; 7.颜色的不同—色选法。
（一）筛选原理
自动分级的特性为筛选和重力分选创造了有 利的条件。
➢1) 流动的谷粒具有液体的性质，颗粒受浮 力作用，比重小而颗粒大的上浮。
➢ 2)谷物在流动时松散，孔隙度变大，颗粒 之间的摩擦力变小使性质不同的颗粒产生分 级。
（一）筛选原理
2.筛孔分离原理
❖ 筛选的任务：清理和分级 ❖ 筛选的原理：根据物料粒度（厚度、宽度）
选择筛孔的形状 和尺寸，除依靠实 际经验参照常用的 筛孔选定外，合理 的办法是按谷粒和 杂质的筛理曲线来 确定。
P υ
M
G Va
（一）气流分选原理
❖如果物料的颗粒为球形，V α= 2.3 (ρd/K)1/2； ❖ 如果颗粒不是球形的，其当量直径为
d‘=1.24 (a b c) 1/3 ❖ 物料的悬浮速度是气流清选的主要理论依椐。
由于谷粒与杂质的密度、大小和阻力系数不同， 其悬浮速度也不同，因此，只要控制气流速度 大于轻杂质的悬浮速度，而小于谷粒的悬浮速 度，则可将二者分离。
（一）气流分选原理
❖ 当P>G时，d V/d t<0，物料向上运动； ❖ 当P<G时，d V/d t>0，物料向下运动； ❖ 当P=G时，d V/d t=0，物料在气流中既不上升
也不下降，而呈悬浮状态，那么 这时的气流速 度V为该物料的悬浮速度。
G
Va K a F
问题：为什么物料颗粒在P＝G时处于上下翻腾状态？
❖ 散粒体具有自动分级的性质。由粒度和比重 不同的颗粒组成的散粒体，其各种颗粒相互 均布，在受到振动或以某种状态运动时，散 粒体的各种颗粒会按它们的粒度、比重、形 状和表面状态的不同而分成不同的层次。
（一）筛选原理
❖ 比重小、颗粒大而扁、表面粗糙的颗粒浮于 上层；比重大、颗粒小而圆、表面光滑的颗粒 趋于最下层；中间层为混合物料。物料颗粒之 间的摩擦力越小，空隙度越大，越易形成自动 分级；物料的比重、粒度、形状和表面差别越 大，分级而形成的层次越清楚，反之，各层界 限就不十分明显，特别是中间层。
❖ 筛选：根据物料粒度的不同，利用一层或数 层静止的或运动的筛面对物料进行分选的方法。
❖ 由于筛选和重力分选的主要对象是谷物，就其性质而言， 介于固体和液体之间而被称为散粒体。散粒体具有流动性 和自动分级性能。
（一）筛选原理
二、筛 选
❖ 组成散粒体的颗粒都是固体，散粒体能在一 定的限度内保持其原有的形状，这是它与固 体相同之处；散粒体具有流动性，其保持形 状的能力较小，这是它与液体相似之处。
试验证明，增加这种筛孔的长度可提高其 筛分效率，但增加到一定程度后，筛分效率 提高很少。筛孔长度一般为谷粒长度的2—3 倍。另外，筛孔过长，筛面强度和刚度将被 削弱。
❖筛分效率：物料经筛选一定时间后，过筛
物的重量占原料中可过筛物料重量的百分
比叫筛分效率。
2.圆形筛孔按谷粒宽度分离 圆形筛孔只限制谷粒的宽
(三) 倾斜气流:
倾斜气流与水平气流的分 离原理基本相同，但分离效 果较水平气流好。气流的作 用力与重力的比值为：
tg Px P cos G Py G P sin
(四）气流分选设备
散粒体：几何尺寸基本属于同一量二级的、颗筛粒的集合选体。
根据颗粒粒径的大小,可分为粗粒体和粉粒体。
1.基本概念
1.长方形筛孔按粒度厚度不同分离。
问题：振动方向如何确定？
筛孔只限 制谷粒的厚度， 而谷粒的长度 和宽度不受限 制，谷粒不需 要竖立起来即 可通过筛孔， 这样，筛面只 需作水平振动 即可。
（一）筛选原理
在实际应用中，多用长方形筛孔分离厚度 与谷粒厚度相差较大的杂质，或按厚度不同 对谷粒进行分级。

(二) 水平气流：
常用水平气流作用力与重力的
比值表示物料在其中的空气动
力学特性，并称其为物料的飞
行系数，即
tg P Ka F (Va Vx )2
G
G
飞行系数越大，物料被气流带走的距离就越远。由于物 料与杂质的飞行系数不同，其飞行的轨迹和距离就不同，从 而达到分离的目的。
问题：如何提高飞行系数？
度。筛分时，谷粒必须竖立起 来才能穿过筛面。但是，当谷 粒的长度大于筛孔直径的两倍 以上时，尽管谷粒的宽度小于 筛孔的直径，谷粒也不能穿过 筛面，而只能在筛面上水平运 动。
在生产中，多用圆形筛孔分离比谷粒宽度大和比谷粒长 得多的大杂质，以及比谷粒宽度小的小杂质，或按谷粒的宽 度进行分级。
（一）筛选原理