风筛式清选装置非均布气流清选原理与试验
风选
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。
（三）风选设Байду номын сангаас 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。
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（二）风力分选原理
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：
1、颗粒在空气中的沉降末速
π v0 = d ρs g 6ψρ
风力分选
（一）风选(Wind Separation)定义： 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。
上升气流干涉沉降
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。
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。
面粉公司培训二、小麦清理
（2）滚筒进行长度
分离的原理
滚筒是利用袋孔按长度不同
分级。主要构件为一内表面具
有袋孔的卧式圆筒，滚筒内设
有短粒收集槽，如图所示。谷
物进入滚筒，随着滚筒的旋转，
不断与内表面相接触，使短粒
进入袋孔，当滚筒转到某一角
度，短粒靠自身重力脱离袋孔
落入收集槽。长粒靠滚筒内表
面摩擦力的带动，上升的位置
低，在滚筒底部运动，使长短
图2－21 垂直吸风分离器
（三）、典型风选设备
2、循环风吸风分离器
循环风分离器主要 由喂料系统、 风循环通道、 离心风机 和集尘排料系统等 组成。
循环风吸风分离器
筛选
筛选—是利用被筛理物料之间粒度（宽度、厚度、长度）的差别，
借助筛孔分离杂质，或将物料进行分级的方法。
筛选物料
物料经筛选后，凡是留在筛面上的 未穿过筛孔的物料称为筛上物， 穿过筛孔的物料称为筛下物。
重力分级去石机结构示意图
3、循环风去石机
循环气流去石机结构如图所示，主要由进料装置、去石装置、传动装置、气流循环系
统和机架等部分组成。
特点：不需组织外界除尘风网，自带气流循环分离系统，减少占地面积和动力消耗。
设备工作时，物料经进料口,由喂 料装置均匀地进入第一层筛面，在往 复运动和上行气流的综合作用下，物 料产生自动分级。较轻的物料浮于上 层，呈半悬浮状态，沿筛面方向流动 至出口排出。较重的含石物料沉到下 层与筛面接触，穿过第一层筛面再流 到第二层筛面上，物料在第二层筛面 上再次形成自动分级，上层物料不断 下滑从出口排出。与筛面相接触的砂 石等在筛面的作用下，进入石子检查 区，石子由出石口排出，混在石子中 的小麦在反吹气流作用下，被吹回分 离区。
清选与分级机械详解
按原理清选分级分类
气流清选法 筛选法
重力清选法
精选法 光电分选法 果蔬分级机
（一）气流分选机械
1.气流式清粮装置：按照谷物混合物各组成部 分的空气动力特性的不同进行选别。一般用物 料的飘浮速度Vp来表示。
P
物料的飘浮速度 Vp—— 将物 体置于垂直向上的气流场内， 当气流对物体的作用力 P 等 于该物体的重力mg而使该物 体处于相对静止的悬浮状态 时气流所具有的速度（有时 也称为临界速度）。
图4. 4 三辊分级原理图
三辊式果蔬分级机的工作原理
链带在链轮的驱动下连续运行，同时各辊轴因两 侧的滚轮与滑道间的摩擦作用而连续自转。果蔬通过 进料斗送上辊轴链带，小于菱形孔的果蔬直接穿过而 落入集料斗内。较大的果蔬由理料滚筒整理成单层， 果蔬进入因升降辊处于低位而在菱形孔处形成的凹坑 ，随后被连续移至分级工作段，此段内的升降滑道呈 倾斜状，使得升降辊逐渐上升，所形成的菱形孔逐渐 变大。各孔处的果蔬在辊轴摩擦作用下不断滚动而调 整与菱形孔间的位置关系，当某方向尺寸小于当时菱 形孔尺寸时，即穿过菱形孔落到下面横向输送带的由 隔板分割的相应位置上，并被输送带送出。大于孔的 果蔬继续随链带前移，在升降辊处于高位时仍不能穿 过菱形孔的果蔬将从末端排出。
光束遮断式果蔬分级机
原理如图所示。有两对由L和R构成的光 电单元，平等横装在输送带上方，两者相 距d(d由分级尺寸决定)。随输送带经过分 级区域的果实，若经过的果实尺寸大于d， 则会同时将两条光束遮挡,这时， 光电元件可发信号给控制系统，使分级执行机构(如推板或 喷嘴)工作，将果实从横向排出输送带，分级得到尺寸大于d 值的果实。 如果要将果实分成n级，则需要沿输送带前进方向设n组 双光束检测单元。并且大尺寸的单元在前，小尺寸的单元在 后。这种分级机适用于单方向尺寸分级。
清选机原理
清选机原理清选机是一种常见的用于分离杂质和颗粒物的设备，其原理主要基于物料的物理特性。
清选机的工作原理可以简单概括为：利用物料在流动过程中的重力、风力、震动等力的作用，使杂质和颗粒物在不同的工作部位产生不同的运动轨迹，从而实现分离的目的。
清选机的主要组成部分包括进料装置、分选装置和排料装置。
进料装置用于将混合物料送入清选机内部，分选装置则通过不同的力的作用将杂质和颗粒物进行分离，排料装置则将分离后的物料进行分类输送或排出。
清选机根据物料的特性和分离要求的不同，可以采用多种不同的工作原理。
常见的清选机工作原理包括重力分离、风力分离、震动分离等。
在重力分离原理下，物料在进料装置的作用下进入清选机内部，通过斜面、筛网等装置的引导，物料受到重力的作用，根据其重量的大小而产生不同的运动轨迹，从而实现分离。
重力分离原理常用于分离密度不同的物料，如矿石中的矿石和石头的分离。
在风力分离原理下，清选机通过风机产生的气流作用于物料，根据物料的重量和形状的不同，使其在气流中产生不同的运动轨迹，从而实现分离。
风力分离原理常用于分离轻质物料和重质物料，如谷物中的杂质和籽粒的分离。
在震动分离原理下，清选机通过振动装置对物料进行震动，使物料在振动力的作用下产生不同的运动轨迹，从而实现分离。
震动分离原理常用于分离颗粒物料，如矿石中的细粒矿石和粗粒矿石的分离。
除了以上几种常见的工作原理外，清选机还可以根据物料的特性和分离要求采用其他的工作原理，如离心分离、电磁分离等。
清选机是一种利用物料的物理特性进行分离的设备，其工作原理主要包括重力分离、风力分离、震动分离等。
不同的工作原理适用于不同的物料和分离要求，通过合理选择和组合，可以实现高效、精确的分离效果。
清选机在矿山、冶金、化工等领域有着广泛的应用，为物料的分离和提纯提供了重要的技术支持。
气流筛工作原理
气流筛工作原理
气流筛是一种流体力学筛选设备，主要用于从粉状、颗粒状或纤维状物料中分离出不同大小的颗粒。
气流筛工作原理是利用气流在筛网上产生的高速旋转，使物料在筛网上受到离心力和风力的作用，从而使较轻的细粒子被气流带走，较重的粒子则被筛网阻挡而落下。
具体而言，气流筛由进料口、排料口、筛网、风机和筛体等部分组成。
将要筛选的物料通过进料口进入筛体，随着气流在筛网上产生的旋转和离心作用，细小的颗粒被气流带走，经过风机吸引后进入到集尘器中，而较大的颗粒则无法通过筛网，最终从排料口排出。
气流筛具有高效、节能、无污染等优点，广泛应用于化工、医药、食品、建材、冶金、矿山等行业中的粉末和颗粒的分级、筛分、分离和去除杂质的工作中。
在实际应用中，不同的物料和不同的工艺要求需要采用不同的气流筛，以保证筛分效果和生产效率。
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5XFZ系列风筛比重清选机使用说明书详解
5XFZ系列风筛比重清选机使用说明书目录一、概述———————————————————————2二、用途————————————————————————2三、安全注意事项————————————————————3四、主要结构和特点———————————————————4五、操作说明——————————————————————4六、主要性能和技术参数—————————————————8七、维护保养和维修———————————————————8八、电路图———————————————————————10九、易损部件明细表——————————————————10十、发货及装箱单———————————————————11 立体结构示意图一、概述本使用说明书是针对5XFZ系列风筛比重清选机的使用、保养和维修而编制的，是风筛比重清选机的重要组成部分，建议用户妥善保存，作为机械维护的重要依据。
使用该机械之前，请认真阅读本使用说明书，并且严格按说明书规定进行操作。
安全警戒标志该安全警戒标志提示重要的安全信息。
机器上有此标志的地方都应当注意，仔细阅读标志上的注意事项，否则可能造成对人体的伤害，并告知其他操作者。
本产品执行标准：1、JB/T7721-211《复式粮食清选机》2、NY1410-2007《粮食清选机安全技术要求》二、用途及特点5XFZ风筛比重清选机系列产品，是我公司的重要产品之一。
本机可对多种作物籽粒（如：小麦、玉米、豆类等作物）及农副产品籽粒进行风选、比重选并可以选配5XFJ-10C移动式振动分级筛进行分级选，拥有一般风筛清选机所不具备的特点。
达到对种子进行清选之目的，同时也可用于商品粮的风选、比重加工。
本设备比重台好料出口可选配两层半筛，可满足不需要精细分级的客户，实现去除部分大杂和小杂的功能。
5XFZ-25S型风筛比重清选机，可将风选后的物料进行去除小杂的筛选，保证进入比重台的物料中只含有少量的碎粒和小杂，可大大保证比重选的效果，减少碎粒对比重鱼鳞孔的堵塞，提高整机的筛选净度。
联合收获机多风道清选装置气流场分布与风机参数优化
联合收获机多风道清选装置气流场分布与风机参数优化宁小波ꎬ许㊀磊ꎬ孙春虎ꎬ杨汉生(巢湖学院机械与电子学院ꎬ合肥㊀２３８０００)摘㊀要:针对现有联合收获机单风道清选室难以满足脱粒排出物对气流速度和方向的要求这一问题ꎬ采用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件设计了多风道清选室的流道模型ꎬ运用ＩＣＥＭ软件对其划分网格ꎬ再利用ＣＦＤ技术对网格模型进行内部气流场分布的数值模拟ꎬ并以离心风机的转速㊁叶轮的叶片数和风机出风口角度３个设计参数作为实验因素ꎬ对清选装置内部气流场分布进行三因素二水平正交仿真实验ꎮ通过对多风道清选室全压云图和速度矢量图的对比分析ꎬ确定风机叶片数为４㊁风机叶轮转速为１０８０ｒ/ｍｉｎ㊁风机出风口角度为２５ʎ时ꎬ清选装置有利于籽粒从脱出物中有效分离和籽粒的清选ꎮ关键词:联合收获机ꎻ清选装置ꎻ气流场分布ꎻ多风道中图分类号:Ｓ２２５ꎻＳ２２０.３㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ文章编号:１００３－１８８Ｘ(２０１９)０６－００３２－０６０㊀引言联合收获机清选装置是谷物经脱粒分离后物料进行筛分和清选的重要工作部件ꎮ在现有的风筛式清选室中ꎬ清选风机多为单风道离心风机ꎬ尽管该类风机结构简单㊁运行稳定ꎬ但仍存在产生的气流方向和速度不能满足整个筛面筛分物料的要求ꎮ此外ꎬ随着现代联合收获机朝着大喂入量方向发展ꎬ这种传统的单风道清选室因其风量小㊁吹散力低等缺点也无法满足现代联合收获机高效率㊁高质量的收获要求[１－４]ꎮ目前ꎬ欧美大型农机公司(如ＣＡＳＥ㊁ＣＬＡＡＳ㊁ＪｏｈｎＤｅｅｒｅ㊁ＮｅｗＨｏｌｌａｎｄ等)研制的２３８８㊁ＴＵＣＡＮＯ４７０㊁９８８ＳＴＳ和ＣＲ９８０等联合收获机清选装置均采用了多个风机或多风道清选室使清选装置的作业效率和作业质量获得提高[５－７]ꎮ多风道清选室设计思想是上出风口风道吹散从抖动板落下的物料ꎬ使轻杂余直接排出机外ꎬ达到对脱粒排出物进行预清选的目的ꎬ同时控制振动筛筛前的气流ꎻ下出风口两个风道则控制振动筛筛中㊁筛尾的气流ꎮ目前ꎬ国内研究人员已经采用ＣＦＤ技术对清选风机的内部流场进行了分析和研究ꎬ但对于多风道清选风机和清选室的整体内部流场数值模拟与清选风机参数优化的研究并不多见[８－１３]ꎮ本文通过ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ三维设计软件建立联合收获收稿日期:２０１８－０１－０７基金项目:安徽省自然科学基金面上项目(１６０８０８５ＭＥ１１２)ꎻ安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目(ｇｘｙｑＺＤ２０１６２９２)作者简介:宁小波(１９７６－)ꎬ男ꎬ安徽巢湖人ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ(Ｅ－ｍａｉｌ)ｘｂｉｎｇ２００８＠１６３.ｃｏｍꎮ机多风道清选装置的实体模型ꎬ并利用ＡｎｓｙｓＦｌｕｅｎｔ对其内部流场进行数值模拟ꎬ获得压力与速度等参数的分布图ꎬ在此基础上改变风机叶片数㊁叶轮转速和分风板角度来改善清选装置气流场的分布ꎬ为多风道清选风机的优化设计提供依据ꎮ１㊀多风道清选装置基本参数与结构模型为了便于建模ꎬ以典型结构的双出风口三风道单风机㊁单层筛结构的风筛式清选装置为原型ꎬ采用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ三维设计软件建立其物理模型ꎮ图１所示为叶片数为４㊁出风口角度为２０ʎ的结构模型ꎮ１.振动筛㊀２.清选室压力出口㊀３.清选室４.清选室上方压力入口㊀５.风机上出风口㊀６.风机进风口７.风机叶轮㊀８.风机蜗壳㊀９.风机下出风口图１㊀清选装置结构模型Ｆｉｇ.１㊀Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｏｄｅｌｏｆｃｌｅａｎｉｎｇｄｅｖｉｃｅ模型结构主要包括振动筛㊁清选室㊁风机叶轮㊁风机蜗壳ꎬ以及风机进风口㊁风机上出风口㊁风机下出风口㊁清选室压力入口㊁清选室压力出口ꎮ模型中筛面倾角４ʎꎬ筛子孔径为１０ｍｍꎬ孔隙率为６６.８％ꎬ筛面前沿距清选室出风口的高度尺寸和轴向尺寸分别为３００ｍｍ和１００ｍｍ[４]ꎮ风机参考离心风机设计方法[１ꎬ１４]ꎬ采用双面进气形式ꎬ叶片为平直型ꎬ叶片数分别为４和６㊁出风口安装角度为２０ʎ和２５ʎ多种情形ꎬ风机叶轮直径为３９４ｍｍꎬ进风口直径为２４０ｍｍꎮ２㊀清选装置气流场数值计算传统流体机械装置的设计方法大都来自于大量试验ꎬ试验工作量繁复且耗费较大ꎮ随着计算流体力学方法的发展ꎬ可采用ＣＦＤ(ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙ￣ｎａｍｉｃｓ)技术进行数值计算来模拟流体机械装置内部的流动状况ꎬ认识流体机械装置内部的流动规律ꎬ为流体机械装置的优化设计提供可靠的依据ꎬ减少试验的工作量和成本ꎮ２.１㊀ＩＣＥＭ网格划分根据建立的清选装置物理模型ꎬ同时考虑到风筛式清选装置内气流场在横向上具有一定的对称性ꎬ为了降低数值计算时间ꎬ此处采用ＩＣＥＭ软件进行网格化分的清选装置在横向宽度上仅取１００ｍｍ[４ꎬ１２]ꎬ如图２所示ꎮ图２㊀清选装置网格Ｆｉｇ.２㊀Ｃｌｅａｎｉｎｇｄｅｖｉｃｅｍｅｓｈｅｓ２.２㊀求解方法根据清选装置的工作环境ꎬ假设低速情况下空气为不可压缩流体ꎬ同时不考虑粘度和温度的变化ꎬ利用ＡｎｓｙｓＦｌｕｅｎｔ软件对网格模型进行数值计算ꎬ湍流模型采用ｋ－ｅｐｓｉｌｏｎ两方程湍流模型ꎮ采用标准壁面函数和分离隐式求解器ꎬ选择ＳＩＭＰＬＥ算法对清选装置内部气流压力和速度进行耦合计算ꎬ迭代次数设置为３０００ꎬ收敛残差设置为１.０ˑ１０－５ꎮ２.３㊀边界条件设定将离心风机的蜗壳㊁清选室的内表面设置为ＷＡＬＬꎬ将叶轮区域设置为ＭｏｖｉｎｇＷａｌｌꎬ分别给定相应的转速１０８０ｒ/ｍｉｎ和１２５０ｒ/ｍｉｎꎬ风机出风口角度也分别设置为２０ʎ和２５ʎꎻ将工作压力设置为１个大气压(１０１３２５Ｐａ)ꎬ风机进风口压力入口条件给定为２２０Ｐａꎬ清选室上方压力入口的条件给定为１００Ｐａꎬ清选室压力出口条件给定为０Ｐａꎮ２.４㊀清选装置正交水平实验方案的确定为了获得风机在不同设计参数下对清选装置气流场分布的影响ꎬ分别以离心风机的转速㊁叶轮的叶片数和风机出风口角度３个设计参数作为实验因素ꎬ对清选装置内部气流场进行三因素二水平正交仿真实验ꎬ并考察清选室内部气流全压分布和筛面中心筛孔处(Ａ点)㊁清选室压力出口中心处(Ｂ点)的风速ꎮ正交实验因素及水平如表１所示ꎮ表１㊀正交实验因素及其水平Ｔａｂｌｅ１㊀Ｆａｃｔｏｒｓａｎｄｌｅｖｅｌｓ三因素风机转速/ｒ ｍｉｎ－１叶片数/个出风口角度/(ʎ)水平１１０８０４２０水平２１２５０６２５３㊀清选室气流场压力与速度分析根据气流清选原理[８ꎬ１１]ꎬ要求清选装置气流场内压强波动较小ꎬ气流场变化稳定ꎬ同时在筛面上点的气流速度介于轻杂余(颖壳和碎叶)与籽粒的悬浮速度之间ꎬ而出风口的气流速度则要小于籽粒的悬浮速度ꎮ筛孔处的风速若超过瘪谷的悬浮速度ꎬ则瘪谷不能从筛孔落下ꎬ但如果筛孔处风速过大ꎬ籽粒通过筛孔也会受阻ꎬ收获机的清选性能也会下降ꎻ当风速超过谷粒的悬浮速度时ꎬ则籽粒不能有效通过筛孔ꎮ出风口处风速理论上在保证能将瘪谷吹离的前提下ꎬ不能超出籽粒的悬浮速度ꎬ否则籽粒就可能被吹出机外ꎬ清选损失就会增大ꎮ根据相关文献[８ꎬ１５]ꎬ饱满籽粒的漂浮速度为６.２８~８.１２ｍ/ｓꎬ不饱满籽粒的悬浮速度为４.２３~６.８２ｍ/ｓꎬ带籽粒的小枝梗的悬浮速度为５.６８~７.６４ｍ/ｓꎬ轻杂余(颖壳和碎叶)的悬浮速度为２.５１~３.１２ｍ/ｓꎬ短茎秆的悬浮速度为４.０５~７.８２ｍ/ｓꎮ３.１㊀全压云图对比分析设置风机转速分别为１０８０ｒ/ｍｉｎ和１２５０ｒ/ｍｉｎꎬ风机出风口角度分别调整为２０ʎ和２５ʎꎬ风机叶轮叶片数以４片和６片分别建立模型ꎮ在上述条件下ꎬ对联合收获机清选装置物理模型进行４个水平的全压云图数值计算ꎬ如图３㊁图４所示ꎮ图３㊀叶轮转速为１０８０ｒ/ｍｉｎ压力云图Ｆｉｇ.３㊀Ｔｏｔａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉａｇｒａｍｏｆｉｍｐｅｌｌｅｒｓｐｅｅｄ１０５０ｒ/ｍｉｎ图４㊀叶轮转速为１２５０ｒ/ｍｉｎ压力云图Ｆｉｇ.４㊀Ｔｏｔａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉａｇｒａｍｏｆｉｍｐｅｌｌｅｒｓｐｅｅｄ１２５０ｒ/ｍｉｎ㊀㊀由全压云图可知:离心式风机进口处气流全压最大ꎬ之后沿半径方向压力降低ꎬ气流随风机叶轮的旋转做离心运动ꎬ并沿上㊁下出风口３个风道进入清选室ꎮ清选室内全压分布是由离心风机和脱粒滚筒旋转运动所形成的ꎮ从全压云图的颜色分布可以看出:清选筛上部靠近清选室顶部的气压较高ꎬ从压力进口到压力出口逐渐降低ꎬ但降低幅度不大ꎬ靠近筛面的气流压力较低ꎬ有利于籽粒与秸秆㊁轻杂余的分离ꎮ清选筛下部气压云图主要由风机下出风口气流形成ꎬ从云图颜色部分可以看出:图３(ａ)㊁(ｂ)和图４(ａ)㊁(ｂ)中气流压力分布离散ꎬ不利于将轻杂余从筛分物中分离ꎻ而图３(ｃ)㊁(ｄ)和图４(ｃ)㊁(ｄ)中气流从下出风口至压力出口ꎬ并靠近清选筛筛面形成一股气流ꎬ气流压力逐步降低ꎬ但相对于清选筛筛面下部的其他部位气流压力ꎬ其全压较高ꎬ有利于将轻杂余从筛分物中分离ꎮ图３(ａ)㊁(ｂ)和图４(ａ)㊁(ｂ)中清选室底部涡流现象不明显ꎬ图３(ｃ)㊁(ｄ)和图４(ｃ)㊁(ｄ)清选室底部均存在一个较大而明显的涡流ꎬ也会有利于清选后籽粒中轻杂余的排出ꎮ但在振动筛面交界处ꎬ图４(ｃ)㊁(ｄ)筛面筛孔处上部低压区分布较大ꎬ不利于籽粒从脱出物中有效分离ꎻ而图３(ｃ)㊁(ｄ)筛面筛孔处上部低压分布区域相对较小ꎬ有利于籽粒从脱出物中有效分离ꎮ因此ꎬ根据全压云图分析可以得出:清选装置在叶轮转速为１０８０ｒ/ｍｉｎ㊁出风口角度为２５ʎ㊁叶片数为４或６时ꎬ有利于籽粒从脱粒后物料中的有效分离和籽粒的清选ꎮ３.２ 速度矢量图对比分析由图５㊁图６可以看出:由于叶轮旋转的作用ꎬ空气流从风机进风口流入ꎬ风速较大ꎬ在风道与叶轮旋转边界的交界处ꎬ气流做离心运动ꎬ沿叶片切线方向流出ꎬ形成较为流畅的气流场ꎮ清选室气流场形成由两部分组成:一部分是由脱粒滚筒带动作物旋转形成的气流进入清选室ꎬ主要在筛面上方形成气流场ꎻ另一部份是风机气流形成的气流场ꎮ对于风机出风口角度为２０ʎ的清选装置ꎬ气流主要在筛面下方流动ꎬ并在清选室底部形成局部涡流ꎻ而对于风机出风口角度为２５ʎ的清选装置ꎬ气流有小部分进入筛面上部ꎬ大部分进入筛面下部ꎬ清选室底部存在明显的涡流ꎮ在筛面中部ꎬ由于筛面的反射作用ꎬ气流通过筛孔的流量降低ꎬ使得筛面中部靠近筛面的气流减少ꎮ在筛面上方的清选空间内ꎬ中下部气流速度较低ꎬ上部气流速度较高ꎮ筛面中心筛孔处(Ａ点)㊁清选室压力出口中心处(Ｂ点)两处考察点的风速大小详见表２所示ꎮ由表２可以看出:序号３㊁４㊁７㊁８下筛面中心筛孔处(Ａ点)风速较低ꎬ有利于籽粒从脱粒滚筒脱出后的物料中有效分离ꎻ但根据出风口处风速理论上在保证能将瘪谷吹离的前提下不能超出饱满籽粒的悬浮速度这一要求来看ꎬ序号４㊁７中压力出口中心处(Ｂ点)的风速分别为９.０３ｍ/ｓ和８.６４ｍ/ｓꎬ均超出规定的风速ꎬ不符合要求ꎮ因此ꎬ由速度矢量图对比分析中可以看出:清选装置在叶轮转速为１０８０ｒ/ｍｉｎ或１２５０ｒ/ｍｉｎ㊁出风口角度为２５ʎ㊁叶片数为４或６时ꎬ有利于籽粒从脱出物中有效分离和籽粒的清选ꎮ表２㊀仿真试验分组与考察点速度Ｔａｂｌｅ２㊀Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｇｒｏｕｐｓａｎｄｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｐｏｉｎｔｓ序号风机出风口角度风机叶片数叶轮转速Ａ处风速/ｍ ｓ－１Ｂ处风速/ｍ ｓ－１１２０４１０８０７.３６５.８９２２０６１０８０５.１８９.０６３２５４１０８０２.４７７.４０４２５６１０８０１.２９９.０３５２０４１２５０５.７８８.６７６２０６１２５０６.５２９.１２７２５４１２５０２.４８８.６４８２５６１２５０２.３５７.０５图５㊀叶轮转速为１０８０ｒ/ｍｉｎ速度矢量图Ｆｉｇ.５㊀Ｆｌｏｗｖｅｌｏｃｉｔｙｖｅｃｔｏｒｄｉａｇｒａｍｏｆｉｍｐｅｌｌｅｒｓｐｅｅｄ１０８０ｒ/ｍｉｎ图６㊀叶轮转速为１２５０ｒ/ｍｉｎ速度矢量图Ｆｉｇ.６㊀Ｆｌｏｗｖｅｌｏｃｉｔｙｖｅｃｔｏｒｄｉａｇｒａｍｏｆｉｍｐｅｌｌｅｒｓｐｅｅｄ１２５０ｒ/ｍｉｎ㊀㊀综合多风道清选室全压云图和速度矢量图对比分析的结果ꎬ选择叶片数为４㊁风机叶轮转速为１０８０ｒ/ｍｉｎ㊁风机出风口角度为２５ʎ时ꎬ清选装置有利于籽粒从脱出物中有效分离和籽粒的清选ꎮ４ 结论１)针对现代联合收获机多风道清选装置的设计特点ꎬ以典型结构的双出风口三风道单风机㊁单层筛结构的风筛式清选装置为原型ꎬ采用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ三维设计软件建立其物理模型ꎮ２)以离心风机的转速㊁叶轮的叶片数和风机出风口角度３个设计参数作为实验因素ꎬ对清选装置内部气流场分布进行三因素二水平正交仿真实验ꎮ实验结果显示:多风道清选室在设计参数为叶片数为４㊁风机叶轮转速为１０８０ｒ/ｍｉｎ㊁风机出风口角度为２５ʎ时ꎬ清选装置将有利于籽粒从脱出物中有效分离和籽粒的清选ꎮ参考文献:[１]㊀李宝筏.农业机械学[Ｍ].北京:中国农业出版社ꎬ２００３. 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气流筛原理问题回答
气流筛原理
气流筛是一种常用的粉体筛分设备，其主要原理是利用高速气流将物
料在筛网上进行分离。
具体原理如下：
1. 筛网选择
气流筛的筛网通常采用不锈钢丝编织而成，具有较高的强度和耐磨性。
同时，筛孔大小也是非常重要的因素，一般来说，物料粒度越小，所
需的筛孔就应该越小。
2. 气流产生
气流产生通常采用离心风机等设备，通过高速旋转产生强大的气流。
气流在进入筛箱后会被导向到特定区域，使得物料得以均匀地覆盖在
整个筛面上。
3. 物料分离
当物料被覆盖在筛面上时，由于气流的作用力和重力的影响，在不同
大小和密度的物料之间会产生不同程度的分离。
较轻的颗粒会受到气
流带动而向上移动，而较重的颗粒则会落回到底部。
4. 分级收集
经过一段时间后，不同颗粒大小和密度的物料已经完成了分离。
此时，筛分出的颗粒会按照不同的尺寸和密度分级收集，以满足不同的生产
需求。
总之，气流筛是一种利用高速气流进行物料分离的设备。
通过合理选
择筛网、产生适量的气流和调整物料覆盖状态等措施，可以实现对不
同粒度和密度的物料进行有效分离和收集。