第二章固体物料分

• 用途：一般适用于散粒体。 （1）筛面结构
用于筛分操作的筛面，按其构造不同分为三种：栅筛、冲 孔筛、编织筛。 • 栅筛 栅筛结构简单，通常用于物料 的去杂粗筛。
• 冲孔筛
冲孔筛是由薄钢板冲孔而成，其规格直接用孔径标出。 孔的形状有圆形、长圆形和方形等几种。
筛孔最好是上小下大，稍呈锥形，这样可以减少堵塞。 筛孔多采用交错排列，以提高筛分效率。 冲孔筛优点：孔眼固定不变，分级准确，强度好，使用期 限长。
• 当物料在水平气流作用下降落 时，大的颗粒获得气流方向加 速度的能力小，落在近处，小 的颗粒被吹到远处，而更为细 小的颗粒则随气流进入后续分 离器(如布袋除尘器、旋风分 离器)被分离收集。
二、筛选机械
1．筛分原理及筛面
• 筛分机械是根据颗粒的几何形状及粒度，利用带孔筛面对 物料进行分选，具有除杂、分级两个功能。
• 圆形筛孔按谷粒宽度不同进行分离
圆形筛孔只限制谷粒的宽度，而对长 度和厚度没有限制。筛分时，谷粒必须 竖立起来才能穿过筛面。但是，当谷粒 的长度大于筛孔直径的两倍以上时，尽 管谷粒的宽度小于筛孔的直径，谷粒也 不能穿过筛面，而只能在筛面上水平运 动。这是因为谷粒的重心没有在筛孔圆 内，谷粒不能竖立起来。
分选机械：一般是利用物料的物理性状进行分选（如尺寸、 质量、形状、密度、外表颜色以及内在品质等）。
分选机械的性能指标： ①粗粒回收率ηc：（筛上成分回收率、筛上效率）
设由粗粒A和细粒B组成的二元物料体系，按照粒子的实 际大小分成Aˊ和Bˊ两组 。 则：
②细粒回收率ηf：（筛下成分回收率、筛下效率）
(e)滚动旋转筛面 ：筛面呈圆筒形或多角筒形，倾斜布置， 物料在筛筒内作翻转运动而被筛选。因物料只与部分筛面
接触，因而筛分效率较低，适用于物料的初清理。
2．典型筛选机械 （1）振动筛
物料在筛面上往复直线滑动的筛分设备叫振动筛(往复振 动筛)
工作原理：振动筛是利用速度和加速 度作周期变化的筛面，使物料在筛面 上产生相对运动，筛面配备以适当的 筛孔，同时在风道里运用适当的气流 速度，按谷物和杂质粒度大小和悬浮 速度的不同进行分离的。 特点：物料在筛面上作往复直线运动，不跳动，筛程长，
③细粒残留率ηr： ④产品中的成分含有率q：
ηr = 1－ ηf
⑤部分回收率ηp： • 若在粒径dp处的混合物质量为ma，其中的粗粒质量为mb
• 通常将ηp=50％时的粒径称为50％粒径，以dp50表示，并 将它作为分选机的实际分级点。
第二节 散粒体物料分选机械
一、气流分选机械
• 气流分选法是指根据物料颗粒的空气动力学特性 进行物料分选的方法。
(c)高速振动筛面 ：筛面在铅垂 面内作圆形、椭圆形或往复直 线运动，振动频率高而振幅小， 物料在筛面上作微小跳动，不 易堵塞筛孔，适用于流动性较 差的细颗粒或非球形多面体物 料。
(d)平面回转筛面 ：筛面在水平 面内作圆运动。物料在筛面上 作螺旋线运动，筛程最长。筛 分效率及生产率均较高。通常 为多层结构，适用于流动性差、 自动分层困难的物料，如细粉、 谷糙等。
第二章 固体物料分选机械
第一节 概述
固体物料包括： 粉体-颗粒细小 (如面粉) 散粒体-(如小麦) -尺寸较大 (如果实) 分选是指以选别和分级为目的的分离操作。 选别是将不合格个体及异杂物从食品物料中剔除的
操作。 分级一般指按照品质指标将食品物料分离成不同等
级的操作。
分选目的： • 保证产品的规格和质量指标； • 降低加工过程中原料的损耗率，提高原料利用率； • 降低产品的成本； • 提高劳动生产率，并有利于生产的连续化和自动化。
筛孔只限制谷粒的厚度，而谷粒的 长度和宽度不受限制，谷粒不需要竖 立起来即可通过筛孔，这样，筛面只 需作水平振动即可。 应用长方形筛孔时，筛孔长边应于 物料运动方向也即筛面振动方向相同。 在实际应用中，多用长方形筛孔分 离厚度与谷粒厚度相差较大的杂质， 或按厚度不同对谷粒进行分级。
筛孔长度一般为谷粒长度的2—3倍。 筛孔过长，筛面强度和刚度将被削弱。
自动分级好，筛分效率和生产率较高。 用途：适用于谷物类物料筛选与风选相结合的清理设备，
• 编织筛 编织筛又称筛网，它是由筛丝编织而成的，通常为正方形 筛孔，其规格一般用网目(即单位长度筛面上的筛孔数量) 来表示，网目数字越大，筛孔越小。
特点：
简单易造，开孔率高；
但网丝易滑动，引起筛孔变形，影响筛分的准确性。
• 物料一般由长、宽、厚三维尺寸组成，一般是长＞宽＞厚。 • 长方形筛孔按谷粒厚度不同分离
• 物料的空气动力特性常常用悬浮速度表示。 • 悬浮速度：即气流速度va =颗粒沉降速度vt
时的气流速度。 • 物料悬浮速度愈小其获得气流方向加速度的能力
愈强。因此，可以利用物料与杂质悬浮速度的不 同进行分选。
1、垂直气流清选机
用途：用于谷物与轻杂物的清选分离。 也可进行谷物大小颗粒的分级 当P<G时, 物料向下运动; • 当P=G时, 物料在气流中既不上升也不
下降,而呈悬浮状态,那么 这时的气流 速度V为该物料的悬浮速度。 • 控制气流速度大于轻杂质的悬浮速度， 而小于谷粒的悬浮速度。
• 因轻杂的悬浮速度小于气流速度而上 升，饱满谷粒则因悬浮速度大于气流
2、水平气流分选机
• 用途：适合较粗颗粒 (≥200μm)的分级，不适于具 有凝聚性的微粉的分级。
• 原理：工作气流沿水平方向流 动，颗粒在气流和自身重力的 共同作用下因着陆位置的不同 而完成分选。
在生产中，多用圆形筛孔分离比谷粒 宽度大和比谷粒长得多的大杂质；以及 比谷粒宽度小的小杂质；或按谷粒的宽 度进行分级。
(2)筛面运动形式
(a)静止倾斜筛面 ：物料靠自重 在筛面作直线滑动，小于筛 孔的颗粒通过筛孔进行分离。 这种筛子因物料相对筛面的 运动路程（筛程）较短，筛 分效率较低。
(b)往复振动筛面 ：筛面作往复 直线运动，振动频率较低、 振幅大，物料沿筛面作往复 滑动。筛程较长。可用来清 除物料中细小杂物，其筛分 效率及生产率均较高。