锤片式粉碎机筛网结构设计与实验研究

摘要

通过对新型筛分原理锤片式粉碎机样机的筛分效果试验研究发现，筛网作为主要的排料设备，与筛分物料直接接触，其结构合理与否直接影响粉碎机筛分效率。课题主要从筛孔形状、筛孔排列和筛网安装角度三个方面对不同粒度大小的物料在不同筛网结构参数下的筛分效率进行了研究
　　首先，论文对新型筛分原理粉碎机的工作原理、课题组前期工作成果进行了介绍，论述了锤片式粉碎机筛分效率研究的背景与意义，并就关于筛分效率的国内外研究现状及不足之处进行了补充说明。
　　其次，确定影响筛分效率的筛网结构参数因素（筛孔形状、筛网安装角度和筛孔排列方式）。在现有的颗粒透筛概率理论的基础上，分析了上述各个筛面结构参数对筛分效率影响的一般规律，并以此为依据对粉碎机的筛网进行设计，加工。
　　再次，以筛分效率为实验指标，对影响筛分效率的筛网结构参数进行实验研究。以粉碎机样机结构参数为依据，设计模拟透筛装置，并搭建了透筛实验台。应用设计的新筛网在筛分实验台上进行模拟实验。通过考查筛孔形状、筛网安装倾角（筛网倾角）、筛孔排列方式和气流速度四个因素对不同粒度物料筛分效率的影响，找到了适合各粒度级颗粒筛分的粉碎机工作参数和筛网机构参数。实验结果表明，对不同粒度的颗粒筛分，气流速度和筛网安装倾角对筛分效率的影响规律一致，即随着气流速度的增大，筛分效率呈先增后减的趋势，并且颗粒粒度越小，变化越显著；筛孔形状对筛分效率的影响较大，且对不同粒度的颗粒筛分，长方孔筛网都表现出了良好的筛分性能，六角孔筛比正方孔筛筛分效率高，圆孔筛网的筛分效率最低；筛孔的排列方式对筛分效率的影响比较小，相比U型排列的筛网，T型排列的筛网筛分效果较好。
　　最后，对锤片式粉碎机分离装置内颗粒的筛分过程进行了仿真分析。先使用三维建模软件PRO/E建立了锤片式粉碎机分离装置实体模型，然后导入流体分析软件FLUENT中对分离流道内气流场进行了数值模拟，得到收敛的流场分析结果，为FLUENT-EDEM仿真分析提供流场模型，再用FLUENT-EDEM（气流场-颗粒）耦合模块就各实验因素水平对粉碎机筛分过程进行仿真，最后模拟结果与实验进行了对比分析，得出了结论。对比结果显示，模拟结果与实验结果基本吻合，相对误差不超过4％。并以此为依据，确定了筛网结构参数和气流参数的最佳组合。为锤片式粉碎机针对不同粒度的粉碎颗粒选择不同的工作参数提供试验和理论依据。

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1 绪论

1.1 课题研究的背景、目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题组的前期研究成果

1.4 本课题要完成的研究工作

2 实验筛结构设计

2.1 主要设计参数的计算和确定

2.2 实验筛网结构介绍

2.3 本章小结

3 透筛实验方案设计

3.1 筛分效率的定义

3.2 透筛实验

3.3 本章小结

4 实验数据整理与分析

4.1 以5目～6目的实验颗粒为研究对象时的筛分数据分析

4.2 不同筛分粒度条件下筛分数据分析

4.3 本章小结

5 基于FLUENT-EDEM耦合的粉碎机筛分过程仿真分析

5.1 分离装置内气流场的数值模拟

5.2 EDEM 模拟

5.3 EDEM-FLUNET耦合模拟

5.4 本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢