Как правильно подобрать размер ячейки вибрационного грохота

Размер ячейки — один из важнейших параметров, влияющих на разделение материала по крупности. Однако правильный выбор нельзя свести к простому совпадению отверстия с требуемым размером продукта.

Номинальная ячейка 10 мм не обязательно обеспечивает точное разделение по границе 10 мм. Фактический результат зависит от угла наклона грохота, толщины просеивающей поверхности, формы отверстий, формы частиц, влажности, содержания трудных частиц, живого сечения, толщины слоя и распределения питания.

Грохочение основано на стратификации материала и многократном контакте частиц с просеивающей поверхностью. Частица проходит через отверстие только тогда, когда достигает его в подходящей ориентации.

В руководстве рассмотрены определение, сравнение, выбор, измерение и корректировка размера ячейки без отрыва от остальных параметров процесса.

Что Означает Размер Ячейки Грохота?

Ячейка — это свободное отверстие, через которое может пройти частица. В её размер не входят проволока, перемычка или сплошная часть просеивающей поверхности.

Способ обозначения зависит от формы и конструкции сита.

Квадратные ячейки

Квадратную ячейку обычно указывают по свободному расстоянию между соседними проволоками в двух направлениях.

Например:

• 10 × 10 мм означает свободное отверстие шириной и длиной 10 мм.

• Диаметр проволоки не входит в указанный размер ячейки.

• Полная спецификация должна содержать диаметр и материал проволоки.

Прямоугольные или щелевидные ячейки

Щелевидную ячейку указывают двумя размерами, например 5 × 20 мм.

Необходимо также обозначить направление щели относительно движения материала. Щели, расположенные вдоль потока, могут работать иначе, чем поперечные, особенно при наличии удлинённых или плоских частиц.

Круглые отверстия

Размер круглого отверстия указывают по свободному диаметру. Круглое отверстие 10 мм не следует считать эквивалентным квадратной ячейке 10 мм по разделению или живому сечению.

Формованные ячейки из полиуретана или резины

Полиуретановые и резиновые панели могут иметь конические отверстия. Необходимо уточнить, к какой части относится указанный размер:

• Верхнему входу;

• Минимальному сечению;

• Нижнему выходу;

• Или номинальному размеру производителя.

Это особенно важно при сравнении формованных панелей с проволочной сеткой.

Размер Ячейки, Номер Сетки и Диаметр Проволоки

Эти параметры описывают разные характеристики.

Для обычной тканой сетки с квадратными ячейками:

p = w + d

Где:

• p — шаг;

• w — свободный размер ячейки;

• d — диаметр проволоки.

Если размеры указаны в миллиметрах:

Номер сетки ≈ 25,4 ÷ (w + d)

Одного номера сетки недостаточно. При одинаковом числе ячеек на дюйм свободные отверстия могут отличаться из-за разного диаметра проволоки.

Для горнодобывающих и нерудных применений лучше указывать:

Ячейка в мм + диаметр проволоки + материал + тип плетения или панели

Почему Номинальная Ячейка Не Равна Фактической Границе Разделения

Номинальная ячейка является физическим размером отверстия. Фактическая граница разделения — это результат, получаемый в рабочих условиях.

Наклон грохота

На наклонной деке частица приближается к отверстию под углом. Доступная проекция отверстия может быть меньше номинального размера, измеренного перпендикулярно поверхности.

Толщина просеивающей поверхности

Толстая полиуретановая или резиновая панель создаёт более глубокий канал, чем тонкая проволочная сетка. Даже при одинаковом верхнем отверстии толстый канал может ограничивать прохождение неправильно ориентированных частиц.

Форма ячейки

Квадратные, щелевидные, круглые и конические отверстия имеют разную геометрию прохода. Их нельзя считать взаимозаменяемыми только на основании одного номинального размера.

Форма частиц

Кубовидные и округлые частицы ведут себя иначе, чем плоские и удлинённые. Длинная частица может пройти через щель или квадратную ячейку узкой стороной, даже если её длина превышает номинальный размер отверстия.

Количество контактов с поверхностью

Частицы не проходят через сито сразу после подачи. Сначала они должны распределиться по высоте слоя и неоднократно соприкоснуться с поверхностью.

Слишком толстый слой, неравномерная подача или недостаточная длина деки уменьшают количество возможностей для прохождения.

Забивание, застревание и износ

Забитые отверстия уменьшают эффективный размер и живое сечение. Изношенные или повреждённые ячейки пропускают слишком крупные частицы.

Почему Важно Живое Сечение

Живое сечение показывает, какая доля общей поверхности теоретически доступна для прохождения материала.

Для тканой сетки с квадратными ячейками:

Живое сечение (%) = 100 × [w ÷ (w + d)]²

Где:

• w — свободный размер ячейки;

• d — диаметр проволоки.

Рассмотрим две сетки с одинаковой ячейкой 10 мм.

Ячейка 10 мм и проволока 2 мм

Живое сечение = 100 × [10 ÷ (10 + 2)]²

Живое сечение ≈ 69,4%

Ячейка 10 мм и проволока 4 мм

Живое сечение = 100 × [10 ÷ (10 + 4)]²

Живое сечение ≈ 51,0%

Обе поверхности называются ситами с ячейкой 10 мм, но первая предоставляет значительно большую площадь прохода.

Высокое живое сечение может увеличить производительность и количество контактов частиц с отверстиями. Однако более тонкая проволока может иметь меньшую ударную прочность и более короткий срок службы.

Необходимо сбалансировать:

• Производительность;

• Точность разделения;

• Срок службы;

• Ударную нагрузку;

• Риск забивания;

• Частоту замены;

• Совокупные эксплуатационные затраты.

Выбор Формы Ячейки

Квадратные ячейки

Это стандартный вариант для общей классификации. Они обеспечивают предсказуемое разделение относительно кубовидных частиц.

Преимущества:

• Понятная спецификация;

• Применимость для большинства сухих материалов;

• Хороший баланс точности и производительности.

Ограничения:

• Трудные частицы могут застревать;

• Удлинённые частицы иногда проходят в определённой ориентации;

• Мелкий влажный материал вызывает забивание.

Щелевидные ячейки

Щели могут увеличить живое сечение и производительность. При правильном выборе размеров и направления они также снижают застревание.

Они применяются для:

• Удлинённых частиц;

• Высокопроизводительной классификации;

• Некоторых операций обезвоживания;

• Материалов с большой долей частиц, близких к размеру разделения.

Основной недостаток состоит в том, что длинные или плоские частицы могут пройти через щель и загрязнить подрешётный продукт.

Круглые отверстия

Часто используются в перфорированных листах и тяжёлых просеивающих поверхностях. Они обладают прочной конструкцией и подходят для крупного материала и высоких ударных нагрузок.

Круглое отверстие нельзя заменять квадратным отверстием того же размера без проверки гранулометрии и живого сечения.

Конические ячейки

Характерны для формованных полиуретановых и резиновых панелей. Расширяющийся канал облегчает выход частицы после её попадания в отверстие.

Коническая форма не компенсирует неравномерную подачу, чрезмерную влажность или неправильно выбранный размер.

Самоочищающиеся сита

Могут применяться для липких, неоднородных и трудно просеиваемых материалов. Гибкие проволоки уменьшают вероятность длительного застревания частиц.

Необходимо проверить допустимую крупность питания, ударную нагрузку и конструкцию опор.

Как Правильно Выбрать Размер Ячейки

Шаг 1. Определите требования к продукту

Сначала установите:

• Максимально допустимую крупность подрешётного продукта;

• Минимально допустимую крупность надрешётного продукта;

• Допустимое количество неправильно распределённого материала;

• Требуемую фракцию заполнителя;

• Требования последующей дробилки или мельницы;

• Назначение операции: классификация, предварительное грохочение, обесшламливание или обезвоживание.

Узкий допуск требует более управляемого процесса, чем грубое предварительное грохочение.

Шаг 2. Проанализируйте полный гранулометрический состав питания

Получите репрезентативный ситовой анализ и определите:

• Максимальную крупность;

• Долю материала, уже меньшего требуемой границы;

• Долю частиц, близких к границе;

• Форму частиц;

• Содержание мелочи;

• Изменчивость питания.

Частицам, близким к размеру ячейки, сложнее найти подходящую ориентацию. При их высоком содержании требуется большая эффективная площадь.

Шаг 3. Проверьте влажность, глину и липкость

Влажность и глина могут уменьшить рабочее живое сечение при правильно выбранной номинальной ячейке.

Возможные решения:

• Щелевидные отверстия;

• Конические каналы;

• Самоочищающиеся сита;

• Мокрое грохочение;

• Предварительная промывка;

• Равномерное распределение питания;

• Уменьшение толщины слоя.

Не увеличивайте ячейку автоматически. Это может повысить производительность, но привести к попаданию крупного материала в подрешётный продукт.

Шаг 4. Выберите форму ячейки

• Начните с квадратных ячеек для кубовидных частиц.

• Сравните щели, если главным ограничением являются производительность или застревание.

• Рассмотрите круглые отверстия для тяжёлых крупнокусковых применений.

• Используйте конические или самоочищающиеся поверхности для сложного питания.

Шаг 5. Выберите тип и толщину сита

Распространённые варианты:

• Тканая проволочная сетка;

• Перфорированный лист;

• Полиуретановые панели;

• Резиновые панели;

• Самоочищающаяся сетка.

Два материала с одинаковой номинальной ячейкой 10 мм могут показывать разные результаты из-за толщины, живого сечения и геометрии канала.

Шаг 6. Рассчитайте и сравните живое сечение

Сравнивайте эффективную площадь отверстий, а не только номинальный размер.

Сетка с меньшей ячейкой и высоким живым сечением иногда пропускает больше материала, чем толстая панель с более крупной ячейкой и малой открытой площадью.

Шаг 7. Подтвердите выбор в рабочих условиях

Отберите представительные пробы:

• Питания;

• Надрешётного продукта;

• Подрешётного продукта.

Зафиксируйте:

• Производительность;

• Гранулометрический состав;

• Забивание;

• Износ;

• Толщину слоя;

• Распределение питания;

• Изменения влажности.

Меняйте только один параметр за один этап испытаний.

При выборе всего оборудования, а не только сита, дополнительно используйте руководство как выбрать промышленный вибрационный грохот.

Пример Выбора Ячейки для Разделения по 10 мм

Сухое питание с кубовидными частицами

Квадратная ячейка, близкая к заданной границе, может использоваться как начальный вариант. После запуска необходимо проверить гранулометрический состав продуктов.

Удлинённые или плоские частицы

Сравните квадратные и щелевидные отверстия. Щели могут увеличить производительность, но длинные частицы способны проходить в определённой ориентации.

Влажное питание с мелкими частицами

Не увеличивайте ячейку немедленно. Сначала проверьте:

• Забивание;

• Содержание глины;

• Распределение питания;

• Толщину слоя;

• Тип сита;

• Возможность мокрого грохочения или предварительной промывки.

Подрешётный продукт стал слишком крупным

Проверьте:

• Изношенные отверстия;

• Разорванную сетку;

• Повреждённые панели;

• Открытые стыки;

• Ошибки монтажа;

• Локально увеличенные отверстия;

• Репрезентативность отбора проб.

Как Правильно Измерять Размер Ячейки

Перед осмотром остановите и изолируйте оборудование в соответствии с правилами безопасности предприятия.

Проволочная сетка

1. Очистите поверхность.

2. Выберите участок без сильного износа и деформации.

3. Измерьте свободное отверстие, а не расстояние между центрами проволок.

4. Выполните измерение в двух направлениях.

5. Повторите его в нескольких фиксированных точках.

6. Запишите диаметр проволоки.

7. Сравните результаты с исходной спецификацией и предыдущими осмотрами.

Полиуретановые и резиновые панели

Зафиксируйте:

• Верхний размер;

• Минимальное сечение;

• Форму отверстия;

• Толщину панели;

• Локальный износ;

• Трещины, разрывы и повреждённые стыки.

Для контроля тенденции измеряйте одни и те же отмеченные места.

Корректировка По Результатам Грохочения

Если снижение качества сопровождается посторонним шумом, повышением температуры подшипников, ненормальной вибрацией или неравномерным движением, проверьте также техническое обслуживание оборудования для нерудных материалов. Замена размера ячейки не устраняет механическую неисправность.

Распространённые Ошибки

• Выбор ячейки только по требуемой крупности;

• Отождествление номера сетки с размером отверстия;

• Максимизация живого сечения без учёта износа;

• Увеличение отверстий для устранения любого забивания;

• Игнорирование постепенного износа;

• Изменение сита без анализа питания и продуктов.

Заключение

Размер ячейки нельзя выбирать только по требуемой крупности продукта. Необходимо учитывать:

• Границу разделения и допуск;

• Полный гранулометрический состав;

• Содержание трудных частиц;

• Форму частиц;

• Влажность и глину;

• Геометрию отверстий;

• Толщину сита;

• Живое сечение;

• Срок службы;

• Реальные рабочие условия.

Расчёты должны определять начальный вариант, после чего результат подтверждается производственным отбором проб. Универсального поправочного коэффициента, заменяющего испытания с реальным материалом, не существует.

Выбор Вибрационного Грохота

После определения ячейки и материала сита выберите машину по максимальной крупности питания, требуемой производительности, количеству фракций, площади дек и типу движения.

Для высокопроизводительной классификации и управляемого перемещения материала рассмотрите Линейный вибрационный грохот XINGAONAI.

Для нерудных материалов, карьеров, среднего и крупного грохочения рассмотрите Круговой вибрационный грохот XINGAONAI.