基于EDEM的旋振筛筛分机理研究与分析
Research and Analysis on Screening Mechanism of Rotary Vibrating Screen Based on EDEM
作者：
袁伟南, 陶为戈*, 庄永丰：江苏理工学院电气信息工程学院，江苏 常州
关键词:
旋振筛；筛分效率；离散元；筛分机理；EDEM仿真；Spin Vibration Sieve；Screening Efficiency；DEM；Sieving Machine Principle；EDEM Simulation
项目基金：
江苏理工学院研究生实践创新计划项目“冻干水果自动化生产线研究”(XSJCX20_43)。
原文链接：
https://doi.org/10.12677/MET.2021.105052
基于EDEM的旋振筛筛分机理研究与分析
(节选)
旋振筛是一种广泛应用于颗粒、细粉及粘液等筛分场合的筛分机械，其具有筛面利用率高、筛分效率高及筛分环境清洁等优点，由于其结构封闭，筛分环境清洁，所以目前广泛应用于食品、制药、冶金等领域中。旋振筛在生产线上实际工作时常会出现颗粒梗塞网孔、筛面上物料颗粒聚积等问题，从而大大降低生产效率。
在汉斯出版社《机械工程与技术》期刊中，有论文采用控制变量的方法，其中研究对象是三元旋振筛，变量是物料颗粒的形状、物料颗粒的投放速率，并以三维离散软件EDEM为研究工具对物料颗粒在旋振筛内的运动状态进行模拟分析，从而获得相关结论。
该文以离散单元法为理论指导，以三维离散软件EDEM为研究工具，对物料颗粒在旋振筛上的运动状态进行了多方面分析，得到以下结论：
1)相同工况下，提高物料中非球形颗粒的质量占比时，会使颗粒数量剧增，急剧颗粒间的碰撞，从而使旋振筛筛分效率下降15%左右，即降低非球形颗粒占比时筛分效率会相应提升。
2)物料颗粒的质量流率变化会明显影响旋振筛的筛分效率。其在一定范围内的提升可以有效提高筛分效率，并在一定程度上提高筛分质量；但当质量流率提高至某一指标，打破旋振筛处理能力与物料投放速率的平衡时，就会出现大、小颗粒分层不明显、堵塞网孔的现象，导致筛分质量变差，筛分效率也会大大降低。
3)相同工况下，球形颗粒的平均转动动能、平均平动动能及平均总动能都要远大于非球形颗粒，同时小颗粒的3项平均动能指标均远小于大颗粒，这也就合理解释了当大小颗粒质量占比越复杂、粒径相差越大，筛分效率越低的现象。
该文对旋振筛筛分过程中物料颗粒运动状态进行了模拟分析，获得了影响旋振筛筛分效率的相关参数，对了解旋振筛的筛分机理起到了积极作用，并为旋振筛在实际生产中的应用提供了参考依据。
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