風選

風選是利用物料與雜質之間懸浮速度的差別，藉助風力除雜的方法。風選的目的是清除輕雜質和灰塵，同時還能除去部分石子和土塊等較重的雜質，此法常用於棉籽和葵花籽等油料的清理以及糧食、煙草等行業的除塵除異物。

風選又稱氣流分選，是基於固體廢物顆粒在空氣氣流作用下，密度大的沉降末速度大，運動距離比較近；密度小的沉降末速度小，運動距離比較遠的原理。此方法適用於顆粒的形狀、尺寸相近的固體廢物分選。有時也可先經破碎、篩選後，再進行風力分選 ^[2]  。風力分選設備按工作氣流的主流向分為水平、垂直和傾斜三種類型，其中尤以垂直氣流風選機應用最為廣泛。

風力分選簡稱風選，又稱氣流分選，是以空氣為分選介質，將輕物料從較重物料中分離出來一種方法。 ¡風選實質上包含兩個分離過程：分離出具有低密度、空氣阻力大的輕質部分(提取物)和具有高密度、空氣阻力小的重質部分(排出物)；進一步將輕顆粒從氣流中分離出來。後一分離步驟常由旋流器完成、與除塵原理相似。

在風選過程中應用的風壓不超過1MPa，所以，實際上可以忽略空氣的壓縮性，而將其現為具有液體性質的介質。顆粒在水中的沉降規律也同樣適用於在空氣中的沉降，但由於空氣密度較小，與顆粒密度相比可忽略不計，故顆粒在空氣中的沉降末速V₀為：

從上式中可看出：當顆粒粒度一定時，密度大的顆粒沉降末速V₀大；當顆粒密度ρ_s相同時，直徑d大的顆粒沉降末速大。

由於顆粒的沉降末速與顆粒的密度、粒度及形狀有關，因而在同一介質中，不同性質的顆粒可以具有相同的沉降末速，這樣的相應顆粒稱為等降顆粒。其中，密度小的顆粒粒度與密度大的顆粒粒度之比，稱為等降比。

等降比越大，越不利於按密度分級。所以，為了提高分選效率，在風選之前需要將廢物進行窄分級，或經破碎使粒度均勻後，使其按密度差異進行分選。

按氣流吹入分選設備內的方向不同，風選設備可分為兩種類型：水平氣流（卧式）風選機和上升氣流（立式）風選機 ^[3]  。

物料是在空氣動壓力及本身重力作用下按粒度或密度進行分選的。

當水平氣流速度u一定，顆粒粒度d相同時，密度ρ_s大的顆粒沿與水平夾角較大方向運動;密度ρ_s較小的顆粒則沿夾角較小的方向運動，從而達到按密度差異分選的目的。

水平氣流分選機構造簡單，維修方便，但分選精度不高，一般很少單獨使用，常與破碎、篩分、立式風力分選機組成聯合處理工藝。立式風力分選機則分選精度較高。

顆粒在空氣中沉降所受到的阻力遠小於在水中，故常採用上升氣流以縮短顆粒達到沉降末速的時間和距離，顆粒實為干涉沉降。在干涉條件下，上升氣流速度遠小於顆粒的自由沉降末速時，顆粒羣就呈懸浮狀態。

為了使物料在分選機內達到較好的分選效果，就要讓氣流在分選筒內產生湍流和剪切力，從而把物料團塊進行分散。為此風力分選常常和其他分選手段結合在一個設備中。

風力分選機有正壓分選、負壓分選和正負壓結合分選三種方式，該設備主要是將垃圾中的輕質物料（如紙片、塑料袋、薄膜等）與重質物料分開，也就是根據空氣動力學原理，按輕重物料密度的不同進行分離，以達到分類回收再利用的目的。我公司自行研製的風選設備具有功率低、噪音小、處理量大、效率高、分選效果好等優點，可以廣泛應用於大、中、小型垃圾廠的規模化處理 ^[4]  。

FX -12型風選機是煤科總院唐山分院借鑑俄羅斯、美國等國家現已成熟並系列化的風選機而設計研製的一種新型風力幹法分選設備 ^[4]  ，是我國研製開發的最大面積的風選機之一，該機已用在大型風力幹法洗煤廠設計中，並在山東龍口礦務局北皂礦投入生六實驗結果表明，該風選機結構設計合理、運轉平穩噪音低、分選效果好、處理量允維護檢修方便使用壽命長等優點達到了國內領先水平，填補了國內空白，實現了風選機的大型化本文論述該機的主要結構特點及分選效果。

FX -12風選機的作用是將煤研石及結合物(中煤)在風流和機械振動的作用下，按密度分死它的結構比較複雜，主要由箱體、轉動架、支承、驅動裝置等組成 ^[4]  。

1箱體

箱體是風選機的主要工作機構，風選機的整個分選過程是在箱體的牀面上進行的。箱體牀面為長方形，上有10條格板，組成11條平行凹槽，牀面縱向從入料端向上傾斜，橫向向排料端傾斜，原煤經給料溜槽給到箱體的牀面上，在箱體搖動造成的強力振動和上升氣流的作用下，細粒物料和空氣形成分選介質，產生一定的浮力效應，使煤層按密度分層，低密度煤浮向表層，從而獲得精煤、中煤及研石產品。最輕的精煤集中在上層，中煤在下層，研石則在牀層最低層，由於牀面有較大的橫向傾角，在空氣流的作用下，處於上層的精煤不受牀面格板阻滯，要比下層物料運動得快，因而率先進入排料邊排出，而中煤則受上層精煤、下層研石顆粒的阻力及牀面格板的阻滯作用，運動要比精煤慢，在牀層中部卸入中煤溜槽，而沉入槽底的研石則從牀面末端排出。箱體主要由框架、牀面、牀面提升機構及止動裝置弧形板、卸料溜槽等部件組件組成框架主要由25號槽鋼焊接而成，牀面由框架及4個漸擴器焊接而成的結構體，主要材料是不等邊角鋼及l0mm~4mm厚的鋼板，在每個漸擴器上裝有4個風門用以分別調節牀層各部分的進風量，牀面上裝有槽形柵格及橡膠篩板，柵格用螺栓固定在牀面的框架上，牀面的提升機構是一個焊在牀面框架與箱體框架之間撐杆上的絲槓螺母裝置，上托架固定在牀面框架上，提升座固定在箱體框架上，絲槓裝在上托架及提升座中，利用裝在提升座中的提升絲母轉動絲槓用來改變牀面橫向傾角變化範圍4~ 11，止動裝置是利用雙頭螺栓的M 24螺母來擠壓壓緊板，使壓緊板上的齒條與弧形板上的齒條相齧合，用來選定牀面橫向傾角後定位.

2 箱體的支座

箱體的支座是用來使箱體振動和調節牀層沿牀面的運動速度，主要由螺桿、支承軸、十字頭、托架、鉸接件傘齒輪及連接軸組成，其中鉸接件採用了新型結構，對轉動結合的地方,改變傳統的兩連接件直接相接觸，而是在結合處把鉸鏈件的軸外表面硫化一層硬橡膠後再與支承軸相連，形成橡膠鉸鏈軸連接(見塗黑部分)，從而使箱體振動更加平穩，減少噪音，維修方便支座的傾角改變是靠手轉動連接軸實現的，軸的轉動通過軸座中的齒輪副傳給螺桿，螺桿的轉動使十字頭產生.。

3轉動架

轉動架起着支承箱體的作用，框架是由2槽鋼焊接而成的結構件，在其上安裝有支承提升器、立柱、門門、防震塊構成的轉動架，提升器是靠液壓千斤頂，調整提升器將框架提升，則可改變風選機的縱向傾角。為減少對基礎的動負荷，在框架的一端安裝有橡膠防震塊

4驅動裝置

驅動裝置安裝在轉動架上並通過連桿與箱體的框架相連，通過三角帶由電動機帶動，通過傳動軸傳遞給連桿，從而使箱體作往復運磯驅動裝置是雙軸齒輪箱結構,這兩根軸裝在齒輪箱的機體中，其中一個為傳動軸(主動軸)製造成有10 mm偏心並帶有偏心塊的偏心軸，另一個為帶有偏心塊的平衡軸(從動軸)，調整兩軸偏心塊的位置，通

過齒輪副，動力傳遞給平衡軸，使風選機達到動平衡，減少對地基的振.

風選除雜系統採用風力浮選的原理。由於原材料與麻絲、紙片、塑料之間懸浮速度存在差異,在垂直氣流的作用下,麻絲、紙片、塑料等輕質物料會隨着氣流上升,而原材料會在重力作用下下降。為了使輕質雜物與原材料進行分離必須製造一個垂直的風場,因輕質雜物與有些原材料懸浮速度的差異並不懸殊,因此風場需要足夠的分離空間 ^[5]  。在風場與重力的雙重作用下,實現輕質雜物與較重質原材料的分離。分離出的雜物與碎的原材料通過慢速帶由人工挑選,此時雜物集中,負荷很小,便於雜物的剔除。

為了便於輕質雜物與原材料的分離效果,風選除雜一般置於打葉前,因為打後葉片去除了煙梗,葉片舒展使懸浮速度接近雜物的懸浮速度,增大了雜物剔除的難度。在一潤前把煙還沒有完全舒展開,雜物夾雜在把煙內不利於分離,同時含水率低,煙葉柔韌性差,容易造碎;把煙經一潤、篩砂後煙把基本散開,同時隨着温度水分的增加使煙葉的柔韌性增加減少了加工中的造碎。在二潤後雖然煙葉會更加鬆散均勻但煙葉經過風選除雜後會帶來一定的温度、水分的喪失影響打葉效果,同時水分過大也不利於雜物剔除,所以在二潤後不宜增加複雜工序應在金屬檢測後直接進入打葉工序。因此風選除雜工藝應設置在一潤篩砂工序後,二潤工序前