影響輕物料空氣分選機分離效果的因素

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1、影響輕物料空氣分選機分離效果的因素顏克源中材裝備集團有限公司摘要：建筑垃圾分選技術(shù)是實現(xiàn)建筑垃圾資源化處理、提高資源再生利用率的前提和關(guān)鍵。利用建筑垃圾中物質(zhì)密度之間的差異進行物料分選是輕物料分選技術(shù)的基本原理，分選效率的高低是由許多因素共同作用的結(jié)果，筆者利用ANSYSfluent軟件對影響分選機分選效率的因素進行計算仿真分析，為工業(yè)化實踐提供理論基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：ANSYSfluent;建筑垃圾;輕物料分選;影響因素;收稿日期：2017-03-23FactorsAffectingSeparationEffectofAirSeparatorforLi

2、ghtMaterialsReceived：2017-03—231前言輕物料空氣分選機是建筑垃圾分選流程中至關(guān)重要的設(shè)備，其工作原理是利用建筑垃圾中物質(zhì)密度之間的差異，將輕物料與其他重物質(zhì)進行分離。根據(jù)實際處理垃圾的不同特性，影響分選效率的因素也多種多樣，如分選機阻流板長度、氣流噴嘴角度、氣流噴嘴風(fēng)速、喂料點、喂料速度等參數(shù)。筆者通過計算機模擬仿真分析了不同阻流板長度、進風(fēng)氣流角度、氣流噴嘴風(fēng)速、喂料點、喂料速度等工況下空氣分選機內(nèi)部流場的分選特性，以探求合理的分選工藝技術(shù)參數(shù)和分選機結(jié)構(gòu)特性。2輕物料空氣分選機的基本結(jié)構(gòu)與工作原理TLMS型輕物料空氣分選機（以下

3、簡稱分選機）主要由基礎(chǔ)支架、殼體、皮帶輸送機、匯風(fēng)箱、循環(huán)風(fēng)管、可調(diào)式氣流噴嘴、可調(diào)式整流板、旋轉(zhuǎn)鼓、阻流板、沉降室、風(fēng)機、變頻電機等組成，如圖1所示。在基礎(chǔ)支架上的殼體前端喂料進U的下部裝配有一個皮帶輸送機，粉碎后的建筑垃圾混合料經(jīng)由喂料門處全寬度均勻撒落在行進的皮帶上，皮帶將待選的混合物料喂到分選區(qū)中。在加速皮帶頭輪拋出點的下方安裝有一個可調(diào)節(jié)的狹縫式氣流噴嘴，它將分選免氣流沿著與混合物料流拋落軌跡垂直的方向吹向物料流。輕物料和其他沉降速度小的組分物料被橫向吹送到旋轉(zhuǎn)鼓的上方，進入松散沉降室后作為輕物料產(chǎn)品排出。重物料（如磚石瓦礫和混凝土塊）及具有中等沉降速

4、度的組分物料直接下落或從旋轉(zhuǎn)鼓面反彈下落，作為重物料產(chǎn)品從重物料出口排出。軟質(zhì)且可變形組分的物料（如包裝紙板、編織物和泥土）則保持與旋轉(zhuǎn)鼓面接觸而被刮料板刮離，從輕物料出口排出。圖1TLMS型輕物料空氣分選機結(jié)構(gòu)示意圖下載原圖1-基礎(chǔ)支架;2-皮帶輸送機;3-匯風(fēng)箱;4-物料進口；5-氣體均布板;6-氣流噴嘴;7-密封簾;8-調(diào)節(jié)手輪;9-可調(diào)式整流板；10-旋轉(zhuǎn)鼓；11-循環(huán)風(fēng)出口；12-阻流板；13-刮料板；14-沉降室；15-輕物料出口；16-循環(huán)風(fēng)管；17-重物料出口；18-分選區(qū)TLMS型輕物料空氣分選機的運轉(zhuǎn)采用殼體內(nèi)部負壓環(huán)境，空氣外循環(huán)接正壓氣流

5、噴嘴噴吹的方式，機體內(nèi)的空氣壓力可調(diào)，氣流噴嘴的氣體流速可控。閣2所示為分選機內(nèi)部壓力云圖。圖2輕物料空氣分選機內(nèi)部壓力云圖下載原圖3影響分選效率的幾種因素由于建筑垃圾粒度組成成分比較復(fù)雜，不能進行較為精確的設(shè)計計算，具體設(shè)備的最終參數(shù)的選擇必須根據(jù)試驗結(jié)果確定。分選效率是由一系列因素共同作用的結(jié)果，以下內(nèi)容均是采用控制變量法對設(shè)備結(jié)構(gòu)進行定性仿真分析的結(jié)果。3.1不同阻流板長度對分選效果的影響阻流板位于沉降室的上部殼體內(nèi)壁上，其作用是阻礙和攔擋部分上升氣流，使得氣流受阻，在沉降室區(qū)域自然形成旋轉(zhuǎn)渦流，輕物料在強制旋轉(zhuǎn)渦流的驅(qū)使下和在邊壁效應(yīng)的作用下沿沉降室縮口

6、內(nèi)壁滑落至輕物料出口。圖3、4、5、6、7所示的阻流板分別為Omm、300mm、450mm、500腿、800mm時，所對應(yīng)的輕物料在分選機內(nèi)的運行軌跡和停留吋間。以上圖示為阻流板長短和有無狀態(tài)的模擬仿真云圖，其初始數(shù)據(jù)建模是在保證喂料點位置、喂出門排出；阻流板太長時也會有料速度、風(fēng)速、氣流噴嘴角度（即噴射角度）為一定值的情況下，通過改變阻流板長度分析的分選效果。通過云圖分析可以清晰地看出，當沒有安裝阻流板時，圖3所示，輕質(zhì)物料與重質(zhì)物料分離之后，在沉降室區(qū)域是一種無序的狀態(tài)，運行軌跡雜亂無章，部分輕質(zhì)物料被氣流裹帶至循環(huán)出風(fēng)U處，嚴重時可能堵塞出風(fēng)U，這種狀況造

7、成輕質(zhì)物料外排困難，在機體內(nèi)停留時間長，部分輕質(zhì)物料滯留在沉降室區(qū)域內(nèi)。當增設(shè)阻流板后，阻流板懸長在300mm時，比沒有掛設(shè)阻流板的情況好，但是仍然有部分輕質(zhì)物料吹離沉降室向循環(huán)風(fēng)出口處滯留的趨勢，亦即沉降室的旋轉(zhuǎn)沉降渦流沒有形成最佳的分離旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。當阻流板懸長加大至450mm,前述情況有所好轉(zhuǎn)，物料的運行軌跡有所下壓至沉降室區(qū)域。當阻流板懸長加長至500mm時，輕質(zhì)物料壓縮至沉降室區(qū)域旋轉(zhuǎn)分離，并迅速排出機外，收集效果很好。當阻流板懸長再增加后，收集排出效果沒有太大的變化，為此我們注意到不是阻流板懸長越長越好，懸長偏長會增加設(shè)備的空氣阻力，風(fēng)機的能耗會加大O通

8、過各組數(shù)據(jù)對比可以看出，