多层弧形筛.pdf

本发明公开了一种多层弧形筛，包括由筛框和筛面组成的弧形筛和给料装置，所述弧形筛为多个，上下叠置形成多层，相邻两层之间留有预定空间；所述给料装置包括与所述弧形筛数量相等的多个给料口，所述每一弧形筛的进料口与所述给料装置的一个给料口对应连接，用于接收由给料装置供给的物料，由筛上物排料口和筛下物排料口将分离后的物料分别排出。本发明在同等占地面积上，比普通弧形筛的筛面面积至少增加50％，处理量至少提高1.5倍，同时，筛分效率大幅度提高，筛面的使用寿命也大大延长，并且安装、更换方便。

1.  一种多层弧形筛，包括由筛框和筛面组成的弧形筛和给料装置，其特征在于，所述弧形筛为多个，上下叠置形成多层，相邻两层之间留有预定空间；所述给料装置包括与所述弧形筛数量相等的多个给料口，所述每一弧形筛的进料口与所述给料装置的一个给料口对应连接，用于接收由给料装置供给的物料，由筛上物排料口和筛下物排料口将分离后的物料分别排出。

2.  根据权利要求1所述的多层弧形筛，其特征在于，相邻两层弧形筛中，上层弧形筛的宽度小于下层弧形筛的宽度，用于方便筛面的安装、更换和观察；
由下向上每层所述弧形筛筛面的包角根据处理物料的性质相同或逐渐减小；
所述每一弧形筛的筛上物排料口对应连接在一起，所述筛下物排料口对应连接在一起。

3.  根据权利要求1所述的多层弧形筛，其特征在于，所述每一弧形筛的筛面背面设有多个间隔排列的导流板，用以破坏筛下浆液因表面张力和粘度而形成的粘膜。

4.  根据权利要求1所述的多层弧形筛，其特征在于，所述给料装置包括缓冲箱，所述缓冲箱由多个溢流板隔成与弧形筛的个数相对应的给料腔，每一给料腔通过给料口分别与对应的弧形筛进料口相对应；
所述形成给料腔的各个溢流板宽度的比例与对应于各个溢流板的弧形筛的筛面宽度的比例相同。

5.  根据权利要求4所述的多层弧形筛，其特征在于，所述给料装置还包括位于缓冲箱上的沿筛宽方向设置的管式给料器，所述管式给料器具有一个进料口和多个出料口；所述多个出料口均匀设置。

6.  根据权利要求1所述的多层弧形筛，其特征在于，所述给料装置的每一给料口的构成部件中包括调节板，用于调节给料口截面的大小。

7.  根据权利要求1所述的多层弧形筛，其特征在于，所述弧形筛的筛面由多根筛条间隔组成，相邻两根筛条之间的空隙形成筛缝，所述筛条的断面形状为“矩形-三角形”的复合形状。

8.  根据权利要求1所述的多层弧形筛，其特征在于，在每一弧形筛的上方设有喷水管，在喷水管上连接有防淤积喷嘴，用于稀释弧形筛筛面上的物料，以使筛上物料顺利排出；
所述防淤积喷嘴的喷出方向与弧形筛筛面弧度的切线方向一致。

9.  根据权利要求1所述的多层弧形筛，其特征在于，所述每一层弧形筛的筛面可由一个或多个并列布置的弧形筛面组成；
所述每一层并列布置的弧形筛面间隔排列，便于筛面的安装、更换和观察。

10.  根据权利要求1所述的多层弧形筛，其特征在于，还包括框架，在所述支撑框架的最上层或最下层设置有振动电机，可提供间歇振动或持续振动，以再次减小筛缝堵塞的机率。

多层弧形筛
技术领域
本发明涉及一种利用重力、离心力和流体力等综合力场对浆体按粒度进行分级的设备，特别是指一种弧形筛。
背景技术
弧形筛的构想最早于1906年由Cook提出，到上世纪五十年代，弧形筛开始在工业上得到应用，美国、前苏联、荷兰、澳大利亚等国先后把弧形筛应用到铁矿、煤矿、水泥等行业，我国于上世纪六十年代初期开始设计、研制弧形筛，并逐步在有色、黑色、水泥、化工等行业得到推广应用。目前，弧形筛已经成为细粒浆体筛分分级的有效设备，广泛应用于选矿、选煤、水泥、造纸、粮食加工和化学工业等各部门的细粒浆体的分级、脱水。如重介选矿的脱介、脱泥，磨矿系统浆体分级，跳汰、摇床等分选作业的预先筛分，粮食和轻工业部门的分级净化等。
上述所有行业的生产线中，弧形筛都是一个重要的环节，其分级效率的高低直接决定了后续设备的大小、效率以及最终产品的质量，作用重大，如何提高弧形筛的分级效率一直是关注的焦点。在弧形筛给料速度(条件)、分级粒度(筛缝宽度)一定的前提下，影响弧形筛分级效率的因素可以概括为：曲率半径、包角、筛面宽度、筛面开孔率，其中，曲率半径与包角决定了弧长，而弧长与筛面宽度决定了筛面面积，筛面面积与开孔率的乘积又可称为有效面积，因此，想方设法增大筛面的有效面积就成为人们一直追求的目标。
其中，影响筛面的有效面积的因素包括以下几个：
第一个因素是筛宽。
筛宽的增加无疑是增大筛面面积最直接的方法，筛面越宽处理能力越大。但对任何生产线而言，总有最大的限制，不可能无限加宽，同时，筛面宽度越大，浆体在筛面的全宽均匀给入将越困难，因此，在所有应用弧形筛的行业内，3.5m左右宽的弧形筛即属于较宽级别。
第二个因素是曲率半径。
同一个包角情况下，曲率半径越大弧长越大，增大弧长无疑也是增大筛面面积的直接方法，但正如前所述那样，弧长同样决定于设备空间的允许的大小，不同行业、不同环境都有可允许接受的最大值。同时，在同样的浆体流动速度下，曲率半径越大，浆体中的颗粒所受到的离心力越小，对分级越不利。或者，为了保持大曲率半径下颗粒所受的离心力的一致，就要提高浆体在筛面上的运动速度，这样又会受到因筛上物料运动速度的加快而带来的筛面磨损加快的限制，因此，曲率半径的大小不可能无限增大，目前国内外应用较大的曲率半径为2m左右。
第三个因素是包角。
弧形筛的包角一般有45度、60度、90度、120度、180度、270度等形式，包角最大为270度左右的弧形筛目前主要应用在以湿法水泥、造纸等生产线为代表的工业现场中。在一个圆的四分之三弧面内，为了保持入料浆体连续均匀地流经整个筛面弧度，唯一的办法就是采用增高给料压力来增大给料速度，带来的后果即是筛面磨损的急速加剧，使用寿命缩短，这是大包角(弧度)弧形筛磨损较快的主要原因。
因此，弧形筛的包角大小决定了两种给料方式，即针对小包角(一般小于90度)的低压(自流)给料和针对大包角(一般大于90度)的高压给料。尽管大包角的高压给料方式仍有使用，但属不得已；从延长筛面寿命角度以及节省动力角度考虑，低压、小包角弧形筛仍然是人们所追求的。
第四个因素是筛面开孔率。
开孔率是指在某一特定筛缝宽度情况下而言的。同样的筛面面积，开孔率越大无疑分级效果越显著，而开孔率的大小直接决定于所用材料的性质以及加工水平。目前，弧形筛筛面一般采用不锈钢焊接条缝筛面和聚氨酯筛面。对于筛缝为0.5mm的筛面而言，不锈钢焊接筛面的开孔率依所使用的钢丝直径大小而不同，一般可达到20％左右，而聚氨酯筛面的开孔率则要小些并且相差较大，从7％到15％不等，并且两种筛面的筛缝一般都采用梯形，以减轻堵塞情况发生。
综上，对于实际生产线而言，在一定空间内弧形筛的分级效率在其影响诸因素全部优化后，维持在了目前的水平上，没有大的技术突破前提下，只能在诸因素之间取得某种平衡，不会有更大的突破了，即使在弧形筛上添加振动或击打装置力求减轻堵塞情况也是在现有技术基础之上的一种改进，但效果并不是很明显。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术状况，即在影响弧形筛分级效率诸因素优化的基础上，提供一种全新的、在同等空间内大幅度提高筛面有效面积，同时对同等物料大幅度提高分级效率的多层弧形筛。
为了解决上述的技术问题，本发明提供一种多层弧形筛，包括由筛框和筛面组成的弧形筛和给料装置，所述弧形筛为多个，上下叠置形成多层，相邻两层之间留有预定空间；所述给料装置包括与所述弧形筛数量相等的多个给料口，所述每一弧形筛的进料口与所述给料装置的一个给料口对应连接，用于接收由给料装置供给的物料，由筛上物排料口和筛下物排料口将分离后的物料分别排出。
本发明具有制造简单、有效面积大、不需动力、单位面积筛网处理能力大、筛分效率高、筛缝不易堵塞、防淤积等优点。
以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步地详细说明。
附图说明
图1为本发明一实施例的侧面结构示意图；
图2为图1所示实施例的正面结构示意图；
图3为图1中给料装置的正面结构示意图；
图4为图1中给料装置的侧面结构示意图；
图5为图1中给料装置的俯视结构示意图；
图6为本发明中筛面断面的部分剖示图。
具体实施方式
本发明主要解决在任何一个固定的曲率半径、包角、筛宽、筛面开孔率的组合下，如何在同等的占地面积下大幅度提高筛面面积以大幅度提高弧形筛分级效率的问题，以及影响分级效率诸多参数优化问题。
基于上述目的，本发明提供了一种多层弧形筛，即，弧形筛为多个，上下叠置形成多层，每层之间留有预定空间，该空间用于容纳下层弧形筛中的物料。由于弧形筛分层设置为多个，因此，给料装置也与现有技术不同。以下通过具体实施例进行详细说明。
参见图1，为本发明一实施例的侧面结构示意图。在该实施例中，共有两层弧形筛，上层弧形筛包括上层筛面211和上层筛框212，下层弧形筛包括下层筛面221和下层筛框222，这两层弧形筛上下叠置在一起，中间还留有预定空间，用于容纳下层弧形筛筛面221上的物料。
给料装置1的两个给料口分别上下弧形筛的进料口对应连接，物料通过料装置1的不同给料口分别输送给上下弧形筛，通过弧形筛进行物料的分离。
经过每一弧形筛分离后的物料分为两部分，一部分为筛上物料，一部分为筛下物料，筛上物料通过筛上物排料口排出。筛下物料通过筛下物排料口排出。在图1中，上下弧形筛的筛上物排料口213和223分别独立设置，而上下弧形筛的筛下物排料口214和224通过一个连接管23连接在一起，通过一个共同的出口24排出。
当然，筛上物排料口也可以连在一起，将各个弧形筛的筛上物通过一个共同出口排出。而筛下物排料口也可以分别独立设置。
上述双层弧形筛具有一个框架3，并且，整个装置通过一个支架4支撑。
在本发明中，相邻两层弧形筛中，上层弧形筛的宽度小于下层弧形筛的宽度。参见图2，图2为图1所示实施例的正面结构示意图，上层筛面211与下层筛面221具有相同的中心线，上层筛面221的宽度小于下层筛面221的宽度，这样便于筛面的安装、更换和观察。当下层筛面要求较宽时，上层筛面再分为左右两块，这两块分别与两侧板以及两块之间都留出距离便于安装、更换和观察。
另外，由下向上每层所述弧形筛筛面的包角根据处理物料的性质相同可逐渐减小。每层筛面的筛缝可根据需要或相同或不同。
上述结构形式等同于两台(或多台)弧形筛并联使用，极大地提高了对单位时间内一定体积浆体的分级效果。
对于大多数待分级的浆体物料而言，在物料分级过程中，由于浆液的表面张力和粘度，常在筛面下形成粘膜，从而阻碍分级物料由筛面向下的渗出。针对该缺陷，本发明在每一弧形筛的筛面背面设有多个间隔排列的导流板，如图1所示的位于上层弧形筛筛面211背面的导流板217，和上层弧形筛筛面221背面的导流板227，通过间隔设置的导流板217、227，可以破坏筛下浆液因表面张力和粘度而形成的粘膜，使筛下浆液及时脱离筛面，有利于筛上残留细粒级继续透筛，提高分级效率。具体设置时，可以在每层筛面的背部特定位置布设水平排列的两根或多根条带状的导流板。
本发明的给料装置可以实现根据不同层的筛面大小而使物料自动分配，具体实施例如图3、图4和图5所示。给料装置1包括管式给料器11、缓冲箱12，管式给料器11沿筛宽方向设置在缓冲箱12上，其有一个进料口111，多个出料口112，如图5所示，为4个出料口112。在缓冲箱内设置有两个溢流板13和13’，如图4、5所示，由溢流板13和13’将缓冲箱隔成与弧形筛的个数相对应的给料腔A和B，给料腔A通过给料口16与下层弧形筛筛面的进料口相对应，给料腔B通过给料口16’与上层弧形筛筛面的进料口相对应。本发明中的给料装置可以实现自动均匀的给料。物料首先进入沿筛面全宽布置的管式分配器11，经若干个出料口112进入缓冲箱12，缓冲箱12内设两道溢流板13和13’，缓冲箱12内的物料经溢流板13和13’，溢流到给料腔A和B。由于两个溢流板的宽度比例与上下两层筛面宽度比例相同，因此，给料腔A和B的体积的比例与筛面宽度比例相同，因此可以实现按照不同弧形筛处理物料的能力进行自动给料。
给料装置1的给料口16、16’主要是控制物料给入对应筛面的压力和速度，并保证物料呈切线方向给入筛面。给料口16设有调节板14，用于调节出料口16的截面尺寸。其中，物料经溢流板分别经配备适当配重的给料口沿筛面全宽同时给入上下两层筛面进行分离。出料口16的截面尺寸可以借助调节板14的调节配重15按实际需要随时调整，其主要优点是当出料口16一旦堵塞以后，不需停机清理，只需调整调节板配重15，，问题就迎刃而解，同时，生产当中可以根据物料浆体水分的高低，调整合适的给料压力，以保证良好的分级。
图1中的上下两层筛面211和221具有一定的曲率半径和一定的弧度，每一筛面内表面弧形凹面是主要的工作面，该工作面由多根筛条间隔组成，相邻两根筛条之间的空隙形成筛缝，整个筛面中的筛缝尺寸可以相同，也可以不相同。本发明中的筛条的断面形状为“矩形-三角形”。如图6所示，图6为筛面断面的部分剖示图，其中，筛条25的断面为由矩形和三角形复合而成的形状，在两根筛条25之间形成筛缝26。本发明将筛条的断面形状设计为独特的“矩形-三角形”的复合形式。其原理是，当筛面弯成圆弧状时，由筛条的矩形部分组成的筛缝已经形成梯形断面筛缝，浆液可以方便地通过而不堵塞，同时矩形断面筛条磨损后，仍能基本保持原筛缝大小，大大延长使用寿命并且确保分级精度，而下部的三角形又使通过了矩形段的颗粒再无堵塞的可能。而普通的筛条断面形状为梯形，随着磨损的加剧筛缝也在逐渐增大，一方面不能保证分级精度，另一方面也加快了筛面淘汰更换的频率。而本发明的“矩形-三角形”断面形状的筛条就很好地解决了这个问题。
也可以在该装置的框架3的最上层或最下层设置有振动电机，提供间歇振动或持续振动，以再次减小筛缝堵塞的机率。
另外，由于物料在从上到下的运动、分级过程中，由于，随着物料中水分的减少，动能也在减少，物料在筛面的下半部分常常发生淤积。为了解决这个问题，本发明为每一弧形筛配有稀释部件，具体地，在相邻两个弧形筛的上层弧形筛的筛框外设有喷水管215、225，如图1所示，在喷水管215、225上连接有防淤积喷嘴216、226，用于稀释下层弧形筛筛面上的物料，以使筛上物料顺利排出。其中，所述防淤积喷嘴5的喷出方向与弧形筛筛面弧度的切线方向一致。并且，可以根据物料的性质不同以及对产品要求的不同可全开或半开甚至断续开，有效地避免了筛上物料淤积导致的筛面利用率降低的问题。
在使用本发明所提供的弧形筛进行物料的分级时，物料首先进入沿筛面全宽布置的管式分配器11，经若干个出料口112进入缓冲箱12，物料在缓冲箱12内，经溢流板13和13’，溢流到给料腔A和B，通过给料口16和16’对下面的弧形筛筛面进行全宽均匀给料。其中，给料口16和16’可以通过调节配重来控制调节板，以调节出料口16的截面尺寸，从而达到调节给料量的目的。
物料经给料装置均匀地、以一定的流速与筛面呈切线方向同时流入上下两层筛面。一方面，在重力、离心力的作用下，一部分物料紧贴筛面运动。由于弧形筛筛面的工作面表面平整光滑，筛面各点的曲率半径相等，筛条横向排列，即物料的浆体运动方向和筛缝排列方向垂直正交起到避免筛缝堵塞的效果，同时提高了临界颗粒分离时的准确性。物料由一根筛条流到另一根筛条的过程中，每根筛条的边棱对物料层产生切割作用，被切割的这部分物料在离心力和重力、阻力、流体冲力等多重作用下，经过筛缝排出，即为筛下产品，未被切割的部分越过筛面，成为筛上产品，从而完成分级过程。
上述的多层弧形筛结构简单、设计合理、有效面积大、分级效率高、运行费用低。与现有生产线中的普通弧形筛相比，在同等占地面积上，筛面面积至少增加50％，处理量至少是现有普通弧形筛的1.5倍，同时，在给料装置、导流板、矩形-三角形断面筛条、高开孔率聚氨酯筛面、防淤积喷嘴的共同作用下，筛分效率大幅度提高，筛缝堵塞情况大幅度减少，筛面的使用寿命大幅度延长，并且安装、更换方便，还可根据不同的入料性质，配备不锈钢焊接筛面或聚氨酯筛面。
当然，根据实际需要，也可以采用多层弧形筛结构，如3层，或3层以上，或者每一层可以采用两块或以上的弧形筛，如，当底部弧形筛的筛面较宽时，上层弧形筛可以采用两块弧形筛。当弧形筛的个数和位置不同时，为了实现自动均匀给料，给料装置中的溢流板的设置要做适当调整，即各溢流板的宽度比例与由溢流板分隔成给料腔对应的弧形筛的筛面宽度比例相同。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。