影响轻物料空气分选机分离效果的因素

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1、影响轻物料空气分选机分离效果的因素颜克源中材装备集团有限公司摘要：建筑垃圾分选技术是实现建筑垃圾资源化处理、提高资源再生利用率的前提和关键。利用建筑垃圾中物质密度之间的差异进行物料分选是轻物料分选技术的基本原理，分选效率的高低是由许多因素共同作用的结果，笔者利用ANSYSfluent软件对影响分选机分选效率的因素进行计算仿真分析，为工业化实践提供理论基础和结构参数数据。关键词：ANSYSfluent;建筑垃圾;轻物料分选;影响因素;收稿日期：2017-03-23FactorsAffectingSeparationEffectofAirSeparatorforLi

2、ghtMaterialsReceived：2017-03—231前言轻物料空气分选机是建筑垃圾分选流程中至关重要的设备，其工作原理是利用建筑垃圾中物质密度之间的差异，将轻物料与其他重物质进行分离。根据实际处理垃圾的不同特性，影响分选效率的因素也多种多样，如分选机阻流板长度、气流喷嘴角度、气流喷嘴风速、喂料点、喂料速度等参数。笔者通过计算机模拟仿真分析了不同阻流板长度、进风气流角度、气流喷嘴风速、喂料点、喂料速度等工况下空气分选机内部流场的分选特性，以探求合理的分选工艺技术参数和分选机结构特性。2轻物料空气分选机的基本结构与工作原理TLMS型轻物料空气分选机（以下

3、简称分选机）主要由基础支架、壳体、皮带输送机、汇风箱、循环风管、可调式气流喷嘴、可调式整流板、旋转鼓、阻流板、沉降室、风机、变频电机等组成，如图1所示。在基础支架上的壳体前端喂料进U的下部装配有一个皮带输送机，粉碎后的建筑垃圾混合料经由喂料门处全宽度均匀撒落在行进的皮带上，皮带将待选的混合物料喂到分选区中。在加速皮带头轮抛出点的下方安装有一个可调节的狭缝式气流喷嘴，它将分选免气流沿着与混合物料流抛落轨迹垂直的方向吹向物料流。轻物料和其他沉降速度小的组分物料被横向吹送到旋转鼓的上方，进入松散沉降室后作为轻物料产品排出。重物料（如砖石瓦砾和混凝土块）及具有中等沉降速

4、度的组分物料直接下落或从旋转鼓面反弹下落，作为重物料产品从重物料出口排出。软质且可变形组分的物料（如包装纸板、编织物和泥土）则保持与旋转鼓面接触而被刮料板刮离，从轻物料出口排出。图1TLMS型轻物料空气分选机结构示意图下载原图1-基础支架;2-皮带输送机;3-汇风箱;4-物料进口；5-气体均布板;6-气流喷嘴;7-密封帘;8-调节手轮;9-可调式整流板；10-旋转鼓；11-循环风出口；12-阻流板；13-刮料板；14-沉降室；15-轻物料出口；16-循环风管；17-重物料出口；18-分选区TLMS型轻物料空气分选机的运转采用壳体内部负压环境，空气外循环接正压气流

5、喷嘴喷吹的方式，机体内的空气压力可调，气流喷嘴的气体流速可控。阁2所示为分选机内部压力云图。图2轻物料空气分选机内部压力云图下载原图3影响分选效率的几种因素由于建筑垃圾粒度组成成分比较复杂，不能进行较为精确的设计计算，具体设备的最终参数的选择必须根据试验结果确定。分选效率是由一系列因素共同作用的结果，以下内容均是采用控制变量法对设备结构进行定性仿真分析的结果。3.1不同阻流板长度对分选效果的影响阻流板位于沉降室的上部壳体内壁上，其作用是阻碍和拦挡部分上升气流，使得气流受阻，在沉降室区域自然形成旋转涡流，轻物料在强制旋转涡流的驱使下和在边壁效应的作用下沿沉降室缩口

6、内壁滑落至轻物料出口。图3、4、5、6、7所示的阻流板分别为Omm、300mm、450mm、500腿、800mm时，所对应的轻物料在分选机内的运行轨迹和停留吋间。以上图示为阻流板长短和有无状态的模拟仿真云图，其初始数据建模是在保证喂料点位置、喂出门排出；阻流板太长时也会有料速度、风速、气流喷嘴角度（即喷射角度）为一定值的情况下，通过改变阻流板长度分析的分选效果。通过云图分析可以清晰地看出，当没有安装阻流板时，图3所示，轻质物料与重质物料分离之后，在沉降室区域是一种无序的状态，运行轨迹杂乱无章，部分轻质物料被气流裹带至循环出风U处，严重时可能堵塞出风U，这种状况造

7、成轻质物料外排困难，在机体内停留时间长，部分轻质物料滞留在沉降室区域内。当增设阻流板后，阻流板悬长在300mm时，比没有挂设阻流板的情况好，但是仍然有部分轻质物料吹离沉降室向循环风出口处滞留的趋势，亦即沉降室的旋转沉降涡流没有形成最佳的分离旋转状态。当阻流板悬长加大至450mm,前述情况有所好转，物料的运行轨迹有所下压至沉降室区域。当阻流板悬长加长至500mm时，轻质物料压缩至沉降室区域旋转分离，并迅速排出机外，收集效果很好。当阻流板悬长再增加后，收集排出效果没有太大的变化，为此我们注意到不是阻流板悬长越长越好，悬长偏长会增加设备的空气阻力，风机的能耗会加大O通

8、过各组数据对比可以看出，