固体废弃物筛选.ppt

4.2 筛选筛选4.2.1 4.2.1 筛选的基本原理筛选的基本原理筛选也称筛分筛选也称筛分，它是根据固体废物颗粒的，它是根据固体废物颗粒的粒度差异粒度差异，利用，利用筛子将废物中粒度小于筛子孔径的细粒物料透过筛面，而筛子将废物中粒度小于筛子孔径的细粒物料透过筛面，而大于筛子孔径的粗粒物料留在筛面上，从而完成粗、细物大于筛子孔径的粗粒物料留在筛面上，从而完成粗、细物料的分离过程料的分离过程筛选过程分为两个阶段：筛选过程分为两个阶段：第一阶段是物料分层第一阶段是物料分层，物料和筛，物料和筛面间存在相对运动使物料和筛面之间具有适当的相对运动，面间存在相对运动使物料和筛面之间具有适当的相对运动，使筛面上的物料层处于松散状态，细粒物料通过粗粒物料使筛面上的物料层处于松散状态，细粒物料通过粗粒物料向筛面运动向筛面运动即按颗料大小分层，形成粗粒位于上层，细粒即按颗料大小分层，形成粗粒位于上层，细粒位于下层的规则排列位于下层的规则排列；；第二阶段是细粒透筛，位于下层粒，位于下层粒度小于筛子孔径的度小于筛子孔径的细粒物料到达筛面并透过筛孔细粒物料到达筛面并透过筛孔物料分层是完成筛选分离的条件，细粒透筛是筛选分离的物料分层是完成筛选分离的条件，细粒透筛是筛选分离的目的，目的，但它们不是先后的关系，而是相互交错同时进行的。

但它们不是先后的关系，而是相互交错同时进行的物物物物料料料料分分分分层层层层过过过过程程程程中中中中，，，，粒粒粒粒度度度度大大大大于于于于筛筛筛筛子子子子孔孔孔孔径径径径1.51.5倍倍倍倍的的的的粗粗粗粗粒粒粒粒物物物物料料料料对对对对细细细细粒粒粒粒物物物物料料料料自自自自上上上上而而而而下下下下向向向向筛筛筛筛面面面面转转转转移移移移时时时时所所所所设设设设置置置置的的的的障障障障碍碍碍碍并并并并不不不不大大大大；；；；粒粒粒粒度度度度小小小小于于于于筛筛筛筛子子子子孔孔孔孔径径径径2/32/3～～～～1 1倍倍倍倍的的的的粗粗粗粗粒粒粒粒物物物物料料料料能能能能使使使使粒粒粒粒度度度度接接接接近近近近难难难难筛筛筛筛粒粒粒粒的的的的颗颗颗颗粒粒粒粒难以接近筛面，称为难以接近筛面，称为难以接近筛面，称为难以接近筛面，称为“ “阻碍粒阻碍粒阻碍粒阻碍粒” ”细细细细粒粒粒粒透透透透筛筛筛筛时时时时，，，，尽尽尽尽管管管管粒粒粒粒度度度度都都都都小小小小于于于于筛筛筛筛孔孔孔孔，，，，但但但但它它它它们们们们透透透透筛筛筛筛的的的的难难难难易易易易程程程程度却不同度却不同度却不同。

度却不同粒度小于筛孔粒度小于筛孔粒度小于筛孔粒度小于筛孔3/43/4的颗粒：的颗粒：的颗粒：的颗粒：易筛粒易筛粒易筛粒易筛粒粒度大于筛孔粒度大于筛孔粒度大于筛孔粒度大于筛孔3/43/4的颗粒：的颗粒：的颗粒：的颗粒：难筛粒难筛粒难筛粒难筛粒筛筛网网的的规规格格“ “目目” ”，，国国际际上上将将1 1 inchinch（（25.4mm25.4mm））长长度度上上的的筛筛孔孔数数称称为为筛筛网网的目数物料颗粒分类物料颗粒分类筛分分类筛分分类根根据据筛筛分分在在工工艺艺过过程程中中应应完完成成的的任任务务，，筛筛分分可可分分以以下下六六类：类：(1(1) )独独立立筛筛分分：：不不和和其其它它工工艺艺发发生生组组合合，，目目的的在在于于获获得得符符合用户要求的最终产品的筛分，称为独立筛分合用户要求的最终产品的筛分，称为独立筛分(2)(2)准准备备筛筛分分：：目目的的在在于于为为下下一一步步作作业业做做准准备备的的筛筛分分，，称称为准备筛分；为准备筛分；(3)(3)预预先先筛筛分分：：在在破破碎碎之之前前进进行行筛筛分分，，称称为为预预先先筛筛分分，，目目的的在在于于预预先先筛筛出出合合格格或或无无须须破破碎碎的的产产品品，，提提高高破破碎碎作作业的效率，防止过度粉碎和节省能源；业的效率，防止过度粉碎和节省能源；筛分分类筛分分类(4)(4)检查筛分检查筛分：对：对破碎产品破碎产品进行筛分，又称为进行筛分，又称为控制筛分控制筛分；；(5)(5)选选择择筛筛分分：：利利用用物物料料中中的的有有用用成成分分在在各各粒粒级级中中的的分分布布，，或者性质上的显著差异所进行的筛分或者性质上的显著差异所进行的筛分(6)(6)脱脱水水筛筛分分：：脱脱出出物物料料中中水水分分的的筛筛分分，，常常用用于于废废物物脱脱水水或脱泥。

或脱泥（二）筛分效率（二）筛分效率筛分效率：筛分效率：是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所含小于筛孔尺寸的细粒物料重量比小于筛孔尺寸的细粒物料重量比 式中，式中，E E为筛选效率，为筛选效率，Q Q为进入筛面的固体废物质量，为进入筛面的固体废物质量，Q Q1 1为筛下产品质量，为筛下产品质量，θθ为进入筛面的固体废物中小于筛子为进入筛面的固体废物中小于筛子孔径的细粒物料质量分数孔径的细粒物料质量分数4-14））①①进入入筛面的固体面的固体废物物质量量Q等于等于筛上上产品品质量量Q2与与筛下下产品品质量量Q1之和，即之和，即 ②②固体固体废物中小于物中小于筛子孔径的子孔径的细粒物料粒物料质量等于量等于筛上上产品与品与筛下下产品中所含品中所含细粒粒物料物料质量之和，即量之和，即 式中，式中，α、、β分分别为筛下下产品、品、筛上上产品中小于品中小于筛子孔径的子孔径的细粒物料粒物料质量分数通常情况下，通常情况下，筛下下产品均品均为细粒物料，即粒物料，即α＝＝1。

将式（将式（4－－14）、（）、（4－－15）和）和（（4－－16）整理得：）整理得： （（4-18））实际筛选过程中实际筛选过程中Q和和Q1的测量比较困难，必须变换成便于应用的计算式的测量比较困难，必须变换成便于应用的计算式根据质量守恒，可列出如下两个方程式根据质量守恒，可列出如下两个方程式4-16））（（4-15））（（4-17））实际生产中由于筛子磨损而有部分粒度大于筛子孔径的粗粒物料透筛，进入实际生产中由于筛子磨损而有部分粒度大于筛子孔径的粗粒物料透筛，进入筛下产品，即筛下产品，即αα＜＜1 1此时，筛选效率采用下式计算此时，筛选效率采用下式计算 4.2.2 筛分效率的影响因素筛分效率的影响因素1.固体物料性质固体物料性质2.筛分设备性能筛分设备性能3.筛分操作条件筛分操作条件a. 固体废物的粒度组成b. 含水率和含泥量c. 颗粒形状1、固体物料性质与筛分效率有关的物料性质主要有3个粒度组成中，有三种力度界限影响最大：粒度组成中，有三种力度界限影响最大：粒度组成的影响粒度组成的影响易筛粒：易筛粒：<0.75<0.75筛孔尺寸的颗粒，越多，筛孔尺寸的颗粒，越多， E E越大越大 难筛粒：难筛粒：> 0.75> 0.75筛孔尺寸的颗粒，越多，筛孔尺寸的颗粒，越多，E E越小越小 阻碍粒：阻碍粒：1-1.51-1.5倍筛孔尺寸的颗粒，越多，倍筛孔尺寸的颗粒，越多，E E越小越小含水、泥高，颗粒相互粘附，并易于堵塞筛孔当筛孔尺寸较大时，其影响忽略。

当筛孔尺寸较小时，注意其影响划分界限：孔径20mm含水率和含泥量的影响球形颗粒－－易透过方孔和圆孔多角形－－易透过长方孔，但不易透过 圆、方孔条状、板状、片状－－易透过长方孔颗粒形状的影响a. 筛面（screen surface）b. 筛孔（screen opening）c. 筛孔尺寸（aperture size）d. 筛子运动方式e.筛面长度、宽度f. 筛面倾角（obliquity）2、筛分设备性能的影响主要有6个方面影响筛分效率颗粒粗，要求E低，选择棒条筛颗粒细，要求E高，选择编织筛一般地说筛面的影响 筛面种类 棒条筛钢板冲孔筛面钢丝编织筛网有效面积有效面积使用寿命价格 最少最少 最长 最低 次少 次长 次低较大较大最短最贵筛面的种类筛面的种类筛孔形状不同形状筛孔尺寸与筛下产品最大粒度的关系按下式计算：dmax=k.a式中：a－筛孔尺寸（mm）K－系数，（与筛孔形状有关，可根据要求选择，见下表） 孔 型 圆 形 方 形 长方形 k 值0.70.91.2-1.7(板条状取较大)k值表值表筛孔尺寸希望筛上产物中含小于筛孔的细粒尽量少，则选大筛孔。

若希望得到筛上物，则选小筛孔筛孔尺寸的选择取决于筛分的目的和要求：筛子的运动状况筛子有两大类，筛分效率差别较大 筛子类型 固定筛 转筒筛 摇动筛 振动筛 筛分效率（％） 50-6060 70-80> 90筛子的长度和宽度•宽度：影响生产率宽度：影响生产率•长度：影响筛分效率长度：影响筛分效率•宽：长＝宽：长＝1 1：：2.52.5－－1 1：：3 3适宜适宜筛面的倾角筛面倾角是为了便于筛上产品的排出，倾角过小起不到此筛面倾角是为了便于筛上产品的排出，倾角过小起不到此作用；倾角过大时，固体废物过筛速度过快，筛选时间短，作用；倾角过大时，固体废物过筛速度过快，筛选时间短，筛选效率低一般筛选倾角为筛选效率低一般筛选倾角为15°15°～～25°25°a.连连续续均均匀匀给给料料，，给给料料方方向向与与筛筛面面的的运运动动方方向向保保持持一一致致，，使使固固体体废废物物沿沿整整个个筛筛面面宽宽度度铺铺成成一一薄薄层层，，既既充充分分利利用用筛筛面面，，又又便便于于细粒物料透筛，可提高筛子的处理能力和筛选效率细粒物料透筛，可提高筛子的处理能力和筛选效率b.控制给料量：过大，易堆积，难松散；过小，处理能力降低。

控制给料量：过大，易堆积，难松散；过小，处理能力降低c.及时清理和维修筛面，确保正常的筛分效果及时清理和维修筛面，确保正常的筛分效果3. 筛分操作条件d.筛选设备运动强度：振动不足时，物料不易松散分层，使透筛选设备运动强度：振动不足时，物料不易松散分层，使透筛困难；振动过于剧烈时，物料来不及透筛，便又一次被卷筛困难；振动过于剧烈时，物料来不及透筛，便又一次被卷入振动中，使固体废物很快移动至筛面末端并被排出，筛选入振动中，使固体废物很快移动至筛面末端并被排出，筛选效率也不高因此，对振动筛应调节振动频率与振幅等；对效率也不高因此，对振动筛应调节振动频率与振幅等；对滚动筛而言，重要的是转速的调节，应使振动程度维持在最滚动筛而言，重要的是转速的调节，应使振动程度维持在最适水平适用于固体废物处理的筛选设备种类很多，大体分成固定筛、滚筒筛和振动筛三类目前应用广泛的是物料运动方向与筛面垂直的振动筛振动筛的主导产品是圆振动筛和直线振动筛，由此派生的电磁振动筛、高频振动筛、共振筛、琴弦筛、等候筛、驰张筛、概率筛等4.2.34.2.3筛选设备筛选设备固定筛是最简单筛选设备，筛面有许多平行排列的筛条组成，可以水平安装或倾斜安装，筛条由横板连接在一起，位置固定不动。

由于构造简单、不耗用动力、设备费用低和维修方便，在固体废物回用中广泛应用根据结构、形状和用途的不同，固定筛又分为格筛、棒条筛、条缝筛、弧形筛和旋流筛⑴⑴固定筛固定筛固定筛的缺点是容易堵塞，需经常清扫，筛选效率低，仅有60%～70%，多应用于筛选粒度大于50 mm的粗粒固体废物 棒条筛棒条筛 网格筛网格筛格筛一般安装在粗碎机之前，起到保证入料块度适宜的作用对不能通过格筛的格筛一般安装在粗碎机之前，起到保证入料块度适宜的作用对不能通过格筛的块度较大物料，需进行破碎，以保证其能够通过筛格块度较大物料，需进行破碎，以保证其能够通过筛格棒棒条条筛筛主主要要用用于于粗粗碎碎和和中中碎碎之之前前，，其其筛筛面面由由平平行行排排列列的的钢钢棒棒（（如如圆圆钢钢、、方方钢钢、、钢钢轨轨或或梯梯形形界界面面的的型型钢钢））用用横横杆杆穿穿在在一一起起组组成成，，筛筛缝缝（（棒棒间间距距））为为要要求求筛筛下下产产品品粒粒度度的的1.11.1～～1.21.2倍倍，，一一般般不不小小于于50 50 mmmm棒棒条条筛筛宽宽度度应应大大于于固固体体废废物物中中最最大大块度的块度的2.52.5倍滚筒筛也称转筒筛，其筛面是侧壁设筛孔的圆柱或圆锥形筒，如图4.3所示。

筛面可用各种构造材料，制成编制筛网，但筛分线状物料时会很困难，最常用的是冲击筛板⑵⑵滚筒筛滚筒筛图4.3 滚筒筒筛筛面面1—给料；料；2—运运动方向；方向；3—排出物；排出物；4—筛出物出物滚筒筛的优点是不易堵塞、不需要很大动力滚筒筛的优点是不易堵塞、不需要很大动力缺点：生产效率较低、筛孔易堵塞缺点：生产效率较低、筛孔易堵塞滚滚筒筒筛筛在在传传动动装装置置的的带带动动下下，，以以缓缓慢慢的的速速度度旋旋转转（（10～～15 r/min））为为使使固固体体废废物物在在筒筒内内沿沿轴轴线线方方向向前前进进，，滚滚筒筒轴轴线线应应倾倾斜斜3°～～ 5°安安装装筛筛选选时时，，固固体体废废物物由由稍稍高高一一端端进进入入滚滚筒筒筛筛，，随随即即在在被被旋旋转转的的滚滚筒筒带带起起，，当当达达到到一一定定高高度度后后因因重重力力作作用用自自行行落落下下，，如如此此不不断断的的起起落落、、翻翻滚滚运运动动，，使使尺尺寸寸小小于于筛筛孔孔孔孔径径的的细细粒粒物物料料透透筛筛成成为为筛筛上上产产品品，，而而筛筛下下产产品品则则逐渐移至滚筒的另一端排出逐渐移至滚筒的另一端排出振振动动筛筛是是利利用用机机械械带带动动筛筛面面运运动动从从而而实实现现物物料料筛筛选选的的一一种种设设备备，，在在固固体体废废物物处处理理中中有有广广泛泛应应用用。

根根据据筛筛面面运运动动轨轨迹迹不不同同分为圆运动和直线运动两类分为圆运动和直线运动两类振振动动筛筛的的特特点点是是振振动动方方向向与与筛筛面面垂垂直直或或近近似似垂垂直直，，振振动动次次数数600～～3600 r/min，，振振幅幅0.5～～1.5 mm物物料料在在筛筛面面上上发发生生离离析析现现象象，，密密度度大大而而粒粒度度小小的的颗颗粒粒钻钻过过密密度度小小而而粒粒度度大大的的颗颗粒粒之之间间的的空空隙隙，，进进入入下下层层到到达达筛筛面面振振动动筛筛的的倾倾角角一一般般在在8°～～40°之之间间倾倾角角过过小小使使物物料料移移动动缓缓慢慢，，单单位位时时间间内内的的筛筛选选效效率率势势必必降降低低；；但但倾倾角角过过大大同同样样也也使使筛筛选选效效率率降降低低，，因因为为物物料料在在筛面上移动过快，还未充分透筛即排出筛外筛面上移动过快，还未充分透筛即排出筛外⑶⑶振动筛振动筛振振动动筛筛由由于于筛筛面面强强烈烈振振动动，，消消除除了了堵堵塞塞筛筛孔孔的的现现象象，，有有利利于于湿湿物物料料的的筛筛选选，，可可用用于于粗粗、、中中、、细细粒粒的的筛筛分分，，还还可可以以用用于于脱脱水水振振动动和和脱脱泥泥筛筛分分。

振振动动筛筛主主要要有有惯惯性性振振动动筛筛和和共共振振筛两类，其中前者广泛应用于固体废物处理过程筛两类，其中前者广泛应用于固体废物处理过程惯惯性性振振动动筛筛是是通通过过不不平平衡衡旋旋转转所所产产生生的的离离心心惯惯性性力力使使筛筛箱箱产生振动的一种筛子，如下图所示产生振动的一种筛子，如下图所示当当电电动动机机带带动动皮皮带带作作高高速速旋旋转转时时，，配配重重轮轮上上的的重重块块即即产产生生离离心心惯惯性性力力，，其其水水平平分分力力使使弹弹簧簧横横向向变变形形，，由由于于弹弹簧簧横横向向刚刚度度大大，，所所以以水水平平分分力力被被横横向向刚刚度度所所吸吸收收面面垂垂直直分分力力则则垂垂直直于于筛筛面面，，通通过过筛筛箱箱作作用用于于弹弹簧簧，，强强迫迫弹弹簧簧作作拉拉伸伸及及压压缩缩运运动动因因此此，，筛筛箱箱的的运运动动轨轨迹迹为为椭椭圆圆或或近近似似于于圆圆由由于于该种筛子激振力是离心惯性力，故称为惯性振动筛该种筛子激振力是离心惯性力，故称为惯性振动筛惯惯性性振振动动筛筛适适用用于于细细粒粒（（0.1～～0.15 mm））的的筛筛选选，，也也可可用用于于潮潮湿湿或或粘粘性性固固体体废物的筛选。

废物的筛选当当电电动动机机带带动动装装在在下下机机体体上上的的偏偏心心轴轴转转动动时时，，轴轴上上的的偏偏心心使使连连杆杆作作往往复复运运动动连连杆杆通通过过弹弹簧簧将将作作用用力力传传给给筛筛箱箱，，与与此此同同时时下下机机体体也也受受到到相相反反的的作作用用力力使使筛筛箱箱和和下下机机体体沿沿着着倾倾斜斜方方向向振振动动筛筛箱箱、、弹弹簧簧及及下下机机体体组组成成一一个个弹弹性性系系统统，，该该弹弹性性系系统统固固有有的的自自振振频频率率与与传传动动装装置置的的强强迫迫振振动动频频率率接接近近或或相相同同时时，，使使筛筛子子在在共共振振状状态态下下筛筛选选，，故故称称为为共振筛共共振振筛筛是是利利用用连连杆杆上上装装有有弹弹簧簧的的曲曲柄柄连连杆杆机机构构驱驱动动，，使使筛筛子子在在共共振振状状态态下下进进行行筛筛选选其其构构造造及及工工作作原原理理如如下下图图所示共共振振筛筛的的工工作作过过程程是是筛筛箱箱的的动动能能和和弹弹簧簧的的位位能能相相互互转转化化的的过过程程所所以以，，在在每每次次振振动动中中，，只只需需要要补补充充为为克克服服阻阻尼尼的的能能量量，，就就能能维维持持筛筛子子的的连连续续振振动动。

因因此此，，这这种种筛筛子子虽虽大大，，但但功率消耗却很小功率消耗却很小共共振振筛筛具具有有处处理理能能力力大大、、筛筛选选效效率率高高、、耗耗电电少少及及结结构构紧紧凑凑等等优优点点，，应应用用广广泛泛，，不不仅仅适适用用于于固固体体废废物物中中的的细细粒粒筛筛选选，，还还可可用用于于固固体体废废物物作作业业的的脱脱水水、、脱脱重重介介质质和和脱脱泥泥筛筛选选，，是是一一种种有有发发展展前前途途的的筛筛选选设设备备；；但但同同时时也也有有制制造造工工艺艺复复杂杂，，机体较重，橡胶弹簧易老化等缺点机体较重，橡胶弹簧易老化等缺点选择筛选设备时应考虑以下因素：选择筛选设备时应考虑以下因素：首先是待筛选固体废物的特性，包括颗粒的形状、大小、首先是待筛选固体废物的特性，包括颗粒的形状、大小、含水率、整体密度、粘结或缠绕的可能等；含水率、整体密度、粘结或缠绕的可能等；其次是所选筛选装置的性能，如筛孔孔径、构造材料、筛其次是所选筛选装置的性能，如筛孔孔径、构造材料、筛面开孔率，以及滚筒筛的转速、长度与直径、振动筛的振面开孔率，以及滚筒筛的转速、长度与直径、振动筛的振动频率、长度与宽度等，对筛选效率与总体效果要求是考动频率、长度与宽度等，对筛选效率与总体效果要求是考察筛选装置能否达到要求的重要条件；察筛选装置能否达到要求的重要条件；最后注意运行特征，如能耗、日常维护、运行难易、可靠最后注意运行特征，如能耗、日常维护、运行难易、可靠性、噪声、非正常振动与堵塞的可能性等。

性、噪声、非正常振动与堵塞的可能性等。