飼料篩分效率的計算方法及其影響因素分析

機(jī)械篩分是目前飼料廠使用的主要篩分技術(shù)，篩分設(shè)備的主要工作構(gòu)件是篩面，目前廣泛應(yīng)用的是鋼板沖孔篩和編織篩。
飼料加工中篩分技術(shù)的應(yīng)用集中在二個方面，一是對原料中的雜質(zhì)進(jìn)行清理，二是將原料或產(chǎn)品按粒徑進(jìn)行分級，包括原料雜質(zhì)清理、粉碎物料分級、制粒前的粉料雜質(zhì)清理、制粒產(chǎn)品的分級。加工過程中篩分效果的好壞對飼料產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量具有相當(dāng)重要的影響。
1　篩分效率及其影響因素
1.1　篩分效率　篩分效率包括二個方面：應(yīng)該留存篩面物料(預(yù)期篩上物)的篩上留存比例和應(yīng)該通過篩面物料(預(yù)期篩下物)的篩上留存比例。這二個指標(biāo)在清理操作中影響雜質(zhì)的清除效果和凈原料的損失，在分級操作中影響產(chǎn)品的粒度和產(chǎn)量，在檢測中則影響分級結(jié)果的可靠性。前者稱為篩凈率，后者稱為誤篩率。
式中，η1―篩凈率，%；η2―誤篩率，%；W1―預(yù)期篩上物的篩上留存量，kg/h；W2―預(yù)期篩上物總量，kg/h；W3―預(yù)期篩下物的篩上留存量，kg/h；W4―預(yù)期篩下物總量，kg/h。
將上面二個指標(biāo)用于評價清理篩效率，當(dāng)篩上物為雜質(zhì)時，η1相當(dāng)于除雜率，η2相當(dāng)于凈原料損失率。
1.2　影響篩分效果的因素　通過篩孔的大物料顆粒直徑可由下式估算：
d=D cos α-e sin α
式中，d―通過篩孔的大顆粒直徑，mm；D―篩孔直徑，mm；e―篩網(wǎng)網(wǎng)絲直徑，mm；α―篩面傾角。
從式(3)可以看出，篩孔直徑、網(wǎng)絲直徑、篩面傾角均影響顆粒能通過篩孔的大粒徑。但式(3)只能決定臨界粒徑，一個小于臨界粒徑的顆粒能否通過篩孔，還取決于其他條件。
1.2.1　顆粒與篩孔形狀　式(3)的計算以球形顆粒和圓形篩孔為基礎(chǔ)，在飼料行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際中，篩分原料大多為圓柱形(顆粒飼料分級)或不規(guī)則顆粒，篩孔既有圓形又有矩形，物料顆粒接觸篩孔時的狀態(tài)對顆粒能否通過影響很大，如一個?4×10 mm的顆粒直立時能通過一個孔徑5 mm的篩孔，橫向則不能。因此，顆粒通過與否具有一定的偶然性，只能通過統(tǒng)計的手段加以研究。一般對圓柱形顆粒，矩形篩孔通過性能較好；而對于各個方向尺寸差別不大的不規(guī)則顆粒，圓孔的通過性能較好。
1.2.2　篩面開孔率　篩面開孔率越大，通過性能越好。保證篩面強(qiáng)度的情況下，編織篩能比沖孔篩獲得較高的開孔率，因而前者的通過性能優(yōu)于后者。
1.2.3　物料層厚度　使用平面篩時，如通過篩面的物料層過厚，料層上部小顆粒通過篩孔困難，會引起誤篩率上升，這在原料清理中將增大凈原料損失，在顆粒分級中則將降低產(chǎn)量(上層篩料層過厚)、影響成品質(zhì)量(下層篩料層過厚)。料層過薄則篩分產(chǎn)量太低，也不可取。合適的料層厚度應(yīng)通過試驗(yàn)確定，篩面傾角小、篩體振幅較大時料層可稍厚。理論上，料層厚度由產(chǎn)量決定，但實(shí)際使用中，由于篩面進(jìn)料不均，物料可能集中在篩面一側(cè)，造成局部料層過厚從而影響篩分效果。圓筒篩和圓錐篩存在類似問題，當(dāng)瞬間物料流量過大時，篩分效果同樣受到影響。
1.2.4　篩體運(yùn)動狀態(tài)　篩分過程進(jìn)行的必要條件之一是篩選物料與篩面之間存在適宜的相對運(yùn)動，產(chǎn)生這種相對運(yùn)動的方法可以是篩面作水平往復(fù)直線運(yùn)動(回轉(zhuǎn))、垂直往復(fù)直線運(yùn)動(振動)或二者的組合。篩體僅有水平往復(fù)運(yùn)動或垂直往復(fù)運(yùn)動，篩分效果都不理想。后者由于物料缺乏與篩面的水平相對運(yùn)動，容易造成料層厚薄不均。實(shí)踐表明，將二種運(yùn)動結(jié)合起來的回轉(zhuǎn)振動篩效果較好。
1.2.5　物料特性　物料的粒度、含水率、摩擦特性、流動性等都與篩分過程有關(guān)。物料顆粒粒徑存在差異是物料組分篩分分離的前提，而且這種差異越大，篩分過程越容易進(jìn)行。物料含水率越高、內(nèi)外摩擦角越大、流動性越差，其顆粒通過篩孔的性能就越差。因此，實(shí)際使用中，要獲得良好的篩分效果，應(yīng)根據(jù)物料的具體情況選用不同的工藝參數(shù)。

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