筛分机理研究

我国筛分技术的进展大体经历了三个阶段:1965年以前是仿制阶段,20世纪60年代中期开始步入独立发展道路,20世纪80年代开始,又进入了一个新的发展阶段,即在引进、消化、提高和自行研制的同时,筛分理论研究也有很大的进展。如对物料在不同类型振动筛上运动状态的理论分析,用单颗粒物料跳动理沦和粒群碰撞理沦进行了很多研究,取得成果可总结为以下几点:

1)、物料在直线振动筛上的运动:在大量实验基础上,用颗粒跳动理沦的分析方法得出:物料在直线振动筛上的运动为颗粒跳动和粒群碰撞两种方式并存。由颗粒跳动理论分析方法推出的物料运动理论速度与实际相差很大,通常采用实验为基础的影响系数加以修正。

2)、物料在椭圆振动筛面上的运动:椭圆振动筛结合了圆运动和直线运动两种筛分机的优点,椭圆长轴强化物料的输送,短轴促使物料的松散,因此使椭圆筛不易堵孔而具较大的筛分面积,提高了生产能力(一般可比圆筛提高25%)。

3)、物料在旋转筛面上的运动:根据对旋转筛面上单颗粒物料的运动分析,提出了临界抛掷半径,临界滑移半径和空间螺旋运动等概念,考虑粒群的影响,得到了各层物料的抛掷指数、振幅与筛面的抛掷指数、振幅的关系,以及粒群的理论平均速度的运动学参数。

4)、筛分进程的透筛概率理论:振动筛面上的筛分进程是以概率论的原理为基础的,物料颗粒的透筛慨率理论实质就是筛分的基本原理,在单颗粒透筛概率理论研究上,M Gaudin和Taggart最先提出了球形颗粒垂直平置筛面运动时理论透筛机概率的计算公式。随后瑞典学者Mogensen提出了球形颗粒在倾斜筛面上时,理论透筛概率的计算公式,同时还研究了物料透过多层筛面的过程,推导了透过n层筛面的颗粒量的计算公式。在单颗粒理论透筛概率的基础上,赵跃民采州概率统计学的方法对物料的分层透筛过程进行了深入研究,他把同一粒度的颗粒在筛面上的筛分时间视为一个随机变量,这样就把颗粒的透筛行为转化为一个“寿命”问题来研究,从而建立了粒群沿筛面长度的透筛概率分布模型——Weibull模型。由于这一模型研究的出发点是粒群运动,因而更贴近筛分作业的实际情况。

5)、筛分数学模型:从20世纪60年代起,研究工作者根据理论推导和经验关联建立一系列筛分数学模型,这些模型大部牵涉到计算部分筛分效率、拟合筛分分配曲线,这些模型大体上可以分成理论模型和经验模型两大类、

在研究内容上可分为概率模型和动力学模型。概率模型是以筛分过程的概率理论为基础建立起来的筛分数学模型;动力学是以筛分现象为出发点提出来的,比较客观地反应了筛分过程的进行状况,MSoldilager深入研究了筛面上物料的分层和透筛行为,基于筛上物料粒度组成的一般变化规律,采用迭代的方法建立了筛分数学模型。