风选是利用物料与杂质之间悬浮速度的差别,借助风力除杂的方法。风选的目的是清除轻杂质和灰尘,同时还能除去部分石子和土块等较重的杂质,此法常用于棉籽和葵花籽等油料的清理以及粮食、烟草等行业的除尘除异物。此方法适用于颗粒的形状、尺寸相近的固体废物分选。有时也可先经破碎、筛选后,再进行风力分选。风力分选设备按工作气流的主流向分为水平、垂直和倾斜三种类型,其中尤以垂直气流风选机应用最为广泛。并以国产FX-12型风选机为例介绍了其工作原理以及结构特点。
风选是利用物料与杂质之间悬浮速度的差别,借助风力除杂的方法。风选的目的是清除轻杂质和灰尘,同时还能除去部分石子和土块等较重的杂质,此法常用于棉籽和葵花籽等油料的清理以及粮食、烟草等行业的除尘除异物。
风选又称气流分选,是基于固体废物颗粒在空气气流作用下,密度大的沉降末速度大,运动距离比较近;密度小的沉降末速度小,运动距离比较远的原理。此方法适用于颗粒的形状、尺寸相近的固体废物分选。有时也可先经破碎、筛选后,再进行风力分选。风力分选设备按工作气流的主流向分为水平、垂直和倾斜三种类型,其中尤以垂直气流风选机应用最为广泛。
风力分选简称风选,又称气流分选,是以空气为分选介质,将轻物料从较重物料中分离出来一种方法。 ¡风选实质上包含两个分离过程:分离出具有低密度、空气阻力大的轻质部分(提取物)和具有高密度、空气阻力小的重质部分(排出物);进一步将轻颗粒从气流中分离出来。后一分离步骤常由旋流器完成、与除尘原理相似。
在风选过程中应用的风压不超过1MPa,所以,实际上可以忽略空气的压缩性,而将其现为具有液体性质的介质。颗粒在水中的沉降规律也同样适用于在空气中的沉降,但由于空气密度较小,与颗粒密度相比可忽略不计,故颗粒在空气中的沉降末速V0为:
颗粒在空气中的沉降末速
从上式中可看出:当颗粒粒度一定时,密度大的颗粒沉降末速V0大;当颗粒密度ρs相同时,直径d大的颗粒沉降末速大。
等降比
由于颗粒的沉降末速与颗粒的密度、粒度及形状有关,因而在同一介质中,不同性质的颗粒可以具有相同的沉降末速,这样的相应颗粒称为等降颗粒。其中,密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒粒度之比,称为等降比。
等降比越大,越不利于按密度分级。所以,为了提高分选效率,在风选之前需要将废物进行窄分级,或经破碎使粒度均匀后,使其按密度差异进行分选。
按气流吹入分选设备内的方向不同,风选设备可分为两种类型:水平气流(卧式)风选机和上升气流(立式)风选机。
物料是在空气动压力及本身重力作用下按粒度或密度进行分选的。
当水平气流速度u一定,颗粒粒度d相同时,密度ρs大的颗粒沿与水平夹角较大方向运动;密度ρs较小的颗粒则沿夹角较小的方向运动,从而达到按密度差异分选的目的。
水平气流分选机构造简单,维修方便,但分选精度不高,一般很少单独使用,常与破碎、筛分、立式风力分选机组成联合处理工艺。立式风力分选机则分选精度较高。
颗粒在空气中沉降所受到的阻力远小于在水中,故常采用上升气流以缩短颗粒达到沉降末速的时间和距离,颗粒实为干涉沉降。在干涉条件下,上升气流速度远小于颗粒的自由沉降末速时,颗粒群就呈悬浮状态。
为了使物料在分选机内达到较好的分选效果,就要让气流在分选筒内产生湍流和剪切力,从而把物料团块进行分散。为此风力分选常常和其他分选手段结合在一个设备中。
风选机概述
风力分选机有正压分选、负压分选和正负压结合分选三种方式,该设备主要是将垃圾中的轻质物料(如纸片、塑料袋、薄膜等)与重质物料分开,也就是根据空气动力学原理,按轻重物料密度的不同进行分离,以达到分类回收再利用的目的。我公司自行研制的风选设备具有功率低、噪音小、处理量大、效率高、分选效果好等优点,可以广泛应用于大、中、小型垃圾厂的规模化处理。
FX -12型风选机简介
FX -12型风选机是煤科总院唐山分院借鉴俄罗斯、美国等国家现已成熟并系列化的风选机而设计研制的一种新型风力干法分选设备,是我国研制开发的最大面积的风选机之一,该机已用在大型风力干法洗煤厂设计中,并在山东龙口矿务局北皂矿投入生六实验结果表明,该风选机结构设计合理、运转平稳噪音低、分选效果好、处理量允维护检修方便使用寿命长等优点达到了国内领先水平,填补了国内空白,实现了风选机的大型化本文论述该机的主要结构特点及分选效果。
FX -12型风选机工作原理及结构特点
FX -12风选机的作用是将煤研石及结合物(中煤)在风流和机械振动的作用下,按密度分死它的结构比较复杂,主要由箱体、转动架、支承、驱动装置等组成。
1箱体
箱体是风选机的主要工作机构,风选机的整个分选过程是在箱体的床面上进行的。箱体床面为长方形,上有10条格板,组成11条平行凹槽,床面纵向从入料端向上倾斜,横向向排料端倾斜,原煤经给料溜槽给到箱体的床面上,在箱体摇动造成的强力振动和上升气流的作用下,细粒物料和空气形成分选介质,产生一定的浮力效应,使煤层按密度分层,低密度煤浮向表层,从而获得精煤、中煤及研石产品。最轻的精煤集中在上层,中煤在下层,研石则在床层最低层,由于床面有较大的横向倾角,在空气流的作用下,处于上层的精煤不受床面格板阻滞,要比下层物料运动得快,因而率先进入排料边排出,而中煤则受上层精煤、下层研石颗粒的阻力及床面格板的阻滞作用,运动要比精煤慢,在床层中部卸入中煤溜槽,而沉入槽底的研石则从床面末端排出。箱体主要由框架、床面、床面提升机构及止动装置弧形板、卸料溜槽等部件组件组成框架主要由25号槽钢焊接而成,床面由框架及4个渐扩器焊接而成的结构体,主要材料是不等边角钢及l0mm~4mm厚的钢板,在每个渐扩器上装有4个风门用以分别调节床层各部分的进风量,床面上装有槽形栅格及橡胶筛板,栅格用螺栓固定在床面的框架上,床面的提升机构是一个焊在床面框架与箱体框架之间撑杆上的丝杠螺母装置,上托架固定在床面框架上,提升座固定在箱体框架上,丝杠装在上托架及提升座中,利用装在提升座中的提升丝母转动丝杠用来改变床面横向倾角变化范围4~ 11,止动装置是利用双头螺栓的M 24螺母来挤压压紧板,使压紧板上的齿条与弧形板上的齿条相啮合,用来选定床面横向倾角后定位.
2 箱体的支座
箱体的支座是用来使箱体振动和调节床层沿床面的运动速度,主要由螺杆、支承轴、十字头、托架、铰接件伞齿轮及连接轴组成,其中铰接件采用了新型结构,对转动结合的地方,改变传统的两连接件直接相接触,而是在结合处把铰链件的轴外表面硫化一层硬橡胶后再与支承轴相连,形成橡胶铰链轴连接(见涂黑部分),从而使箱体振动更加平稳,减少噪音,维修方便支座的倾角改变是靠手转动连接轴实现的,轴的转动通过轴座中的齿轮副传给螺杆,螺杆的转动使十字头产生.。
3转动架
转动架起着支承箱体的作用,框架是由2槽钢焊接而成的结构件,在其上安装有支承提升器、立柱、门门、防震块构成的转动架,提升器是靠液压千斤顶,调整提升器将框架提升,则可改变风选机的纵向倾角。为减少对基础的动负荷,在框架的一端安装有橡胶防震块
4驱动装置
驱动装置安装在转动架上并通过连杆与箱体的框架相连,通过三角带由电动机带动,通过传动轴传递给连杆,从而使箱体作往复运矶驱动装置是双轴齿轮箱结构,这两根轴装在齿轮箱的机体中,其中一个为传动轴(主动轴)制造成有10 mm偏心并带有偏心块的偏心轴,另一个为带有偏心块的平衡轴(从动轴),调整两轴偏心块的位置,通
过齿轮副,动力传递给平衡轴,使风选机达到动平衡,减少对地基的振.
工作原理
风选除杂系统采用风力浮选的原理。由于原材料与麻丝、纸片、塑料之间悬浮速度存在差异,在垂直气流的作用下,麻丝、纸片、塑料等轻质物料会随着气流上升,而原材料会在重力作用下下降。为了使轻质杂物与原材料进行分离必须制造一个垂直的风场,因轻质杂物与有些原材料悬浮速度的差异并不悬殊,因此风场需要足够的分离空间。在风场与重力的双重作用下,实现轻质杂物与较重质原材料的分离。分离出的杂物与碎的原材料通过慢速带由人工挑选,此时杂物集中,负荷很小,便于杂物的剔除。
风选除杂的工艺位置
为了便于轻质杂物与原材料的分离效果,风选除杂一般置于打叶前,因为打后叶片去除了烟梗,叶片舒展使悬浮速度接近杂物的悬浮速度,增大了杂物剔除的难度。在一润前把烟还没有完全舒展开,杂物夹杂在把烟内不利于分离,同时含水率低,烟叶柔韧性差,容易造碎;把烟经一润、筛砂后烟把基本散开,同时随着温度水分的增加使烟叶的柔韧性增加减少了加工中的造碎。在二润后虽然烟叶会更加松散均匀但烟叶经过风选除杂后会带来一定的温度、水分的丧失影响打叶效果,同时水分过大也不利于杂物剔除,所以在二润后不宜增加复杂工序应在金属检测后直接进入打叶工序。因此风选除杂工艺应设置在一润筛砂工序后,二润工序前