聚氯乙烯振動篩的選擇

張延平，劉　磊，趙　鑫

（青島海晶化工集團有限公司，山東青島266409）

聚氯乙烯振動篩的選擇

張延平，劉磊，趙鑫

（青島海晶化工集團有限公司，山東青島266409）

分析了當前聚氯乙烯行業振動篩的不同形式和特點以及振動篩的選擇要點。

聚氯乙烯樹脂；振動篩；顆粒形態；粒徑分布；樹脂質量；生產成本

近年來，聚氯乙烯行業產能過剩問題越來越明顯，競爭也越來越激烈，競爭的最后都會歸于成本和質量，面對已經非常成熟的聚氯乙烯技術，想進一步提高競爭力，必須在細節上下功夫。振動篩看似簡單，但卻在細節上影響著樹脂的產量和質量。

1　常用振動篩的形式及特點

聚氯乙烯行業中，振動篩的種類繁多，通常情況下按照其運動軌跡可劃分為2類：圓振動篩和直線振動篩。

1.1圓振動篩

圓振動篩工作時，篩箱上任一點的運動軌跡為一個圓，即偏心塊回轉運動時，只在2個方向上產生力，此種振動篩做的是平面圓周運動，其中最典型的是旋振篩，另外還有自定義振動篩、慣性振動篩以及單軸振動篩等。

由于篩面的圓形振動軌跡且篩箱振動強烈，所以篩面上的樹脂顆粒不斷地翻滾、跳動，因而圓振篩有以下特點：（1）粒徑小的樹脂顆粒會向料層底部移動，并通過振動篩的網孔濾出；（2）卡在振動篩網孔中的樹脂顆粒可以通過強烈的振動脫離篩網，從而防止篩孔堵塞；（3）同樣由于強烈的振動，其篩分精度較直線篩高；（4）可以通過改變振動篩篩網的傾角，來改變樹脂顆粒沿篩面的運動速度，提高振動篩的產量。

圓振篩的特殊結構也使其在使用上存在一定優勢：激振力大，軸承負荷小，溫度低，噪音小；整體拆裝維護方便；使用壽命長，過共振動區平穩等。但圓振動篩的篩網極易損壞，需定期檢查更換篩網。

1.2直線振動篩

直線振動篩利用振動電機激振作為振動源，篩面在激振器的作用下做往復直線運動。樹脂顆粒在篩網的振動下不斷被拋起回落，進而使樹脂顆粒在篩網上通過振動不斷向前運動。同時在被拋起、回落過程中，樹脂顆粒對篩網產生沖擊力，使小于網孔的樹脂被分離。

直線振動篩具有以下特點：（1）密封性好，極少產生樹脂粉塵飛散現象；（2）耗能低、噪音小，相對圓振動篩，其篩網的使用壽命較長；（3）篩體整體度好，牢固可靠；（4）篩機的構造相對簡單，檢修維護較為方便。

但直線篩也存在部分缺陷：制造、安裝要求精度高，給料要求均勻，相對于圓振動篩，其篩分精度不夠。

2　振動篩的選擇要點

衡量振動篩的指標是篩分精度和處理能力。篩分精度關系到能否產出客戶滿意的聚氯乙烯樹脂，處理能力關系到能否提供足夠的聚氯乙烯樹脂給客戶。它們之間相互關聯，共同決定篩分的結果。

2.1影響篩分精度的因素

2.1.1篩網的選擇

對于聚氯乙烯樹脂而言，振動篩的篩分精度和處理能力與篩網尺寸密切相關。篩分精度取決于篩面長度，由于篩面越長，樹脂顆粒在篩網上的時間就越長，粗料、細料就分離的越徹底。振動篩的處理能力取決于篩面寬度，篩面越寬，樹脂顆粒就越容易分散，料層就越薄，樹脂顆粒過篩就更順暢。但是無論振動篩的長度還是寬度都是有極限的：篩面過長，不但占據較大的空間，增加振動篩負荷，對篩分的精度也不會有較大的提高；篩面過寬，則會影響篩體結構，振動篩本身的安裝也增加了難度。

目數的大小是篩網選擇的重中之重。目數越小，篩孔越大，樹脂顆粒過篩就會比較順暢，產量也會越大，但是過大的篩孔孔徑又會導致聚氯乙烯篩余物指標超標，造成產品質量問題，根據《懸浮法通用聚氯乙烯樹脂》規定，所有型號的聚氯乙烯樹脂對篩余物的要求都是篩余物分數（250 μm）＜2%，（63 μm）＞95%；而如果過分追求質量，又會導致振動篩過料慢，最終影響聚氯乙烯樹脂的產量。

2.1.2篩分面的傾角

振動篩篩網與水平面的夾角稱為篩面傾角，其大小同樣會影響到振動篩的處理能力及篩分精度。當該傾角增大時，樹脂顆粒在篩網上的運動速度加快，篩網的過料速度快，處理能力自然得到提高，但是由于樹脂顆粒在篩網上停留時間縮短，這會導致部分顆粒未來得及充分過篩便進入包裝，從而使篩分精度降低。當該傾角減小時，則會使樹脂顆粒在振動篩上的停留時間增加，這提高了動篩的篩分精度，但處理能力大大降低，見圖1。

改變篩面傾角后，不僅樹脂顆粒的運動形式發生了變化，實際可通過篩孔也發生了變化。圖1可以看出，實際可通過篩孔面積d=篩孔面積Lcosα。顯然，隨著篩面傾角的逐漸增大，樹脂顆粒的實際可通過篩孔面積逐漸減小，但篩孔尺寸的大小是不變的。所以，聚氯乙烯樹脂顆粒通過篩網的概率主要取決于樹脂顆粒橫截面在振動篩平面上的投影與篩孔面積之比。研究表明，粒度小于篩孔尺寸3/4的顆粒，相對容易過篩，稱為“易篩粒”。粒度大于篩孔尺寸3/4的顆粒，則較難過篩，稱為“難篩粒”。樹脂顆粒的直徑d越接近篩孔尺寸，其透篩的困難就越大。對直徑超過篩孔的1.5倍的粗粒在篩面上形成的樹脂顆粒層，對易篩粒和難篩粒自上而下向篩面轉移的影響并不大，直徑大于篩孔但又小于篩孔尺寸的1.5倍的粗粒，在篩分過程中，遮蓋篩面，堵塞篩孔，阻礙顆粒向篩面移動，對這一粒徑的顆粒，通常稱之為“阻礙粒”［1］。

圖1　樹脂顆粒通過傾斜篩面示意圖

所以，在選擇篩網時，應提前測試樹脂顆粒的粒徑分布，爭取在不影響質量的情況下盡可能減少難篩粒與阻礙粒的含量。

2.1.3篩網故障的檢查

篩網故障主要可分為兩類：篩網堵塞與篩網破損。

篩網堵塞在日常巡檢中較難發現，長時間的篩網堵塞則會影響振動篩的處理能力和篩分精度，對于此類問題一般采用定期停車更換篩網的方法。圓振篩由于振動較為激烈，卡在篩網中的樹脂顆粒往往可以在運行過程中自行脫離，直線篩一般都有防堵塞系統，會在篩網的底部加橡膠球，在振動篩運行過程中通過橡膠球的彈跳來撞擊篩網將堵塞的樹脂顆粒重新帶回料層。

篩網破損是振動篩使用過程中應特別注意的問題，篩網堵塞會造成產量降低，但篩網的破損則會直接造成質量問題，由于篩分問題而導致質量不合格，后期的返料程序是大家都不愿意看到的。定時巡檢是及時發現篩網破損的主要手段，但由于樹脂顆粒層阻擋視線，且部分振動篩密封性比較好，通過外表面很難發現篩網是否破損，所以在選擇振動篩時，在應盡量選擇帶可以自動檢測篩網破損裝置的振動篩見圖2。

圖2　防篩網堵塞示意圖

2.2結構參數

2.2.1振動頻率

振動篩的振動頻率可以影響樹脂顆粒在篩面上的運動形式，當振動頻率增加時，篩面上的樹脂顆粒會更頻繁的與篩網接觸，從而增加細料過篩的機會，使振動篩的篩分精度得以提升，但決不能為提高過篩精度而過度提升振動頻率，否則很容易造成篩網或篩機本體的破損。

2.2.2振動方向角

振動方向線與上層篩面之間的夾角稱為振動方向角。它同樣會影響樹脂顆粒在篩面上的運動形式。當振動方向角增加時，樹脂顆粒在篩面上每次走的拋物線會縮短，也就是說同樣尺寸的篩網，振動方向角大時，其樹脂顆粒會更頻繁的與篩網接觸，自然過篩的機會就會更大，篩分精度就會越高。反之，樹脂顆粒每次走的拋物線會越長，相同距離下與篩網接觸的次數就會減小，停留時間會縮短，振動篩的篩分精度會下降，但是振動篩的處理能力會相應增加。因此，合理選擇振動方向角是平衡實際生產中振動篩的處理能力與篩分精度的重要指標。

3　日常生產中振動篩是否合適的判斷

在正常生產中，由于聚氯乙烯樹脂的顆粒形態及粒徑分布與整個聚合釜反應體系密切相關，如聚合釜的攪拌體系、實際反應溫度、所加助劑種類及量的多少、水油比等，所以各公司所生產的聚氯乙烯樹脂顆粒形態及粒徑分布必然存在差異，并且樹脂顆粒的粒徑分布與表觀密度也并沒有必然的關系，不能想當然的通過表觀密度來判斷樹脂的顆粒形態及粒徑分布。

在選出適合自己公司的振動篩后，應根據生產出的樹脂顆粒進行進一步的試驗測試，確認實際聚氯乙烯樹脂顆粒形態及粒徑分布后，并結合自己公司情況選擇合適的振動篩。在實際生產中，除考慮振動篩本身因素外，還應考慮公司的實際產量等。

［1］何鐵牛，程云．提高篩分效率降低破碎機循環負荷的研究．第十六屆六省礦山學術交流會論文集，2009．

Selection of PVC vibrating screen

ZHANG Yan-ping，LIU Lei，ZHAO Xin
（Qingdao Haijing Chemical Co.，Ltd.，Qingdao 266409，China）

The different forms and characteristics of the vibrating screen in PVC industry were analyzed，as well as the selection of points.

polyvinyl chloride resin；vibration sieve；particle morphology；particle size distribution；resin quality；production costs

TQ051.8+94

B

1009-1785（2016）09-0029-03

2016-09-02