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筛分机数值模拟中分层和透筛的定义

筛分机被筛物料中细颗粒的分布是均匀的,在供料速率稳定之后,单位时间内到达筛面的物料中细颗粒的含量为一定值。通过单粒颗透筛概率理论中的难透筛颗粒理论分析,选取细颗粒物料研究颗粒筛分过程中的分层与透筛。筛分机筛分的颗粒直径小于等于筛孔边长一半的颗粒为细粒颗物料,由于细粒相对于大颗粒质量较小,采用细粒的数量比质量更能显著的表示出颗粒筛分中分层与透筛的过程。假设筛面上一定厚度的区域为分层区域,则分层区域内细颗粒含量随时间的变化率则体现为分层的速率。

    筛分机设备的透筛的定义透筛的过程与分层是相互影响的。分析分层中小颗粒透过大颗粒的空隙到达筛面形成细物料层的过程,可将大颗粒层当做筛面,大颗粒间的空隙当做筛孔,则筛上物料的分层可以视作透筛过程来研究。假设细粒物料透过筛分机设备的筛孔的部分作为透筛区域,则透筛区域内细颗粒含量随时间的变化率则体现为透筛的速率。不管是分层细粒比还是透筛细粒比,都随筛长的增加而增大,反映到筛分机设备的筛分效率也是随筛长的增加而增大,说明定义的细粒比符合具体的筛分过程。

    对于筛分机设备的分层细粒比,小频率(<10Hz)下细粒比增加的幅度比较小,说明小频率不利于颗粒的分层,因为小频率对颗粒跳动的影响不足;比较大频率下的透筛细粒比,筛分机设备小的摆动频率对透筛的影响也比较小,小频率也不利于颗粒透筛。值得注意的是,频率越大,细粒比的涨幅越大。因此,得出这样的结论:小的摆动频率对细粒比的影响小,不利于颗粒的分层和透筛;筛分机设备的摆动频率越大,细粒比增加的越快直至平稳。在筛分机设备的摆动角度较小时(<0.95°), 分层细比随筛长的增加变化不明显,说明小的摆角对分层的影响几乎可以忽略;当摆角变大时,分层细粒比随筛长的增加而增大,在摆角为2.86°时分层细粒比达到最大。

   筛分机设备的透筛细粒比随筛长的增加而增加,透筛细粒比涨幅明显。在不同摆角下,透筛细粒比变化较大,说明摆角对透筛的影响较大。摆角越大,透筛细粒比与筛长呈现出近乎线性关系,说明摆角越大,颗粒透筛的效果越稳定。对于分层,分层细粒比随时间递减,说明随着筛分的进行,筛分机设备的颗粒的分层越来越慢直至结束。值得注意的是,频率>20Hz,在0.3-0.45s 这个时间段内,分层细粒比与时间的关系几乎表现为线性,即分层细粒比的变化率保持不变。对于透筛,细粒比随时间的增加而增加,透筛细粒比的变化线形基本一致,在筛分前期细粒比变化明显。在靠近筛分结束的阶段,透筛细粒比几乎保持不变,说明筛分机设备的透筛过程基本完成。

责任编辑:新乡市东源机械有限公司

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