飼料篩分效率的計算方法及其影響因素分析

機械篩分是目前飼料廠使用的主要篩分技術，篩分設備的主要工作構件是篩面，目前廣泛應用的是鋼板沖孔篩和編織篩。
飼料加工中篩分技術的應用集中在二個方面，一是對原料中的雜質進行清理，二是將原料或產品按粒徑進行分級，包括原料雜質清理、粉碎物料分級、制粒前的粉料雜質清理、制粒產品的分級。加工過程中篩分效果的好壞對飼料產品的質量和產量具有相當重要的影響。
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：應該留存篩面物料(預期篩上物)的篩上留存比例和應該通過篩面物料(預期篩下物)的篩上留存比例。這二個指標在清理操作中影響雜質的清除效果和凈原料的損失，在分級操作中影響產品的粒度和產量，在檢測中則影響分級結果的可靠性。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―預期篩上物的篩上留存量，kg/h；W2―預期篩上物總量，kg/h；W3―預期篩下物的篩上留存量，kg/h；W4―預期篩下物總量，kg/h。
將上面二個指標用于評價清理篩效率，當篩上物為雜質時，η1相當于除雜率，η2相當于凈原料損失率。
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―篩網網絲直徑，mm；α―篩面傾角。
從式(3)可以看出，篩孔直徑、網絲直徑、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，在飼料行業的生產實際中，篩分原料大多為圓柱形(顆粒飼料分級)或不規則顆粒，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量(上層篩料層過厚)、影響成品質量(下層篩料層過厚)。料層過薄則篩分產量太低，也不可取。合適的料層厚度應通過試驗確定，篩面傾角小、篩體振幅較大時料層可稍厚。理論上，料層厚度由產量決定，但實際使用中，由于篩面進料不均，物料可能集中在篩面一側，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　篩體運動狀態　篩分過程進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動，產生這種相對運動的方法可以是篩面作水平往復直線運動(回轉)、垂直往復直線運動(振動)或二者的組合。篩體僅有水平往復運動或垂直往復運動，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動，容易造成料層厚薄不均。實踐表明，將二種運動結合起來的回轉振動篩效果較好。
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。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，篩分過程越容易進行。物料含水率越高、內外摩擦角越大、流動性越差，其顆粒通過篩孔的性能就越差。因此，實際使用中，要獲得良好的篩分效果，應根據物料的具體情況選用不同的工藝參數。

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