費(fèi)昕宇
摘 要:一種新工藝生產(chǎn)的低鈉鹽,以天然,綠色,低鈉等特點(diǎn)引起人們注意,并成為低鈉型食用鹽新品種。為了提高產(chǎn)品的品質(zhì),在生產(chǎn)中要不斷剔除雜質(zhì),考慮到雜志和產(chǎn)品固有頻率的不同,我們可以利用共振的原理通過(guò)共振篩來(lái)剔除雜質(zhì),提高產(chǎn)品的純度。
關(guān)鍵詞:低鈉鹽;共振;共振篩;篩選
1 共振原理
共振現(xiàn)象是指一個(gè)物理系統(tǒng)在其自然的振動(dòng)頻率下趨于從周圍環(huán)境吸收更多能量的趨勢(shì)。一般來(lái)說(shuō)一個(gè)系統(tǒng)(不管是力學(xué)的、聲響的還是電子的)有多個(gè)共振頻率,在這些頻率上振動(dòng)比較容易,在其他頻率上振動(dòng)比較困難。假如引起振動(dòng)的頻率比較復(fù)雜的話(比如是一個(gè)沖擊或者是一個(gè)寬頻振動(dòng))一個(gè)系統(tǒng)一般會(huì)“挑出”其共振頻率隨此頻率振動(dòng),事實(shí)上一個(gè)系統(tǒng)會(huì)將其他頻率過(guò)濾掉。當(dāng)周期性的驅(qū)動(dòng)力跟振動(dòng)“合拍”時(shí),每次驅(qū)動(dòng)力都跟物體的速度方向一致,驅(qū)動(dòng)力做的都是正功,故振幅越來(lái)越大,能量也越來(lái)越大.當(dāng)驅(qū)動(dòng)力不與振動(dòng)“合拍”時(shí),它做的一部分是負(fù)功,振動(dòng)系統(tǒng)所得能量要少,引不起共振。
共振在生活中廣泛存在,從樂器的共振擴(kuò)音,到橋梁因?yàn)楣舱竦奶舱袷冀K具有著雙面性??紤]到共振對(duì)于固有頻率十分敏感的特性,共振可以對(duì)不同的物質(zhì)進(jìn)行很好的篩選。因此我想到利用共振這樣的特性,參考了煤礦的篩選,選擇了這樣的一種振動(dòng)篩對(duì)低鈉鹽進(jìn)行篩選。
2 共振篩
當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),則帶動(dòng)偏心軸旋轉(zhuǎn)。通過(guò)拉桿3和橡膠板簧10使上層篩框發(fā)生振動(dòng)。當(dāng)上層篩框振動(dòng)時(shí),通過(guò)金屬板簧9將振動(dòng)傳給下層篩框,同時(shí)在橡膠板簧4的作用下,使下層篩框與上層篩框發(fā)生共振,在振動(dòng)過(guò)程中上下篩框的振動(dòng)方向相反,故整個(gè)篩子工作很平穩(wěn)。
當(dāng)鹽礦經(jīng)輪軸進(jìn)入機(jī)器,在普通鹽中,氯化鈉的純度高達(dá)95%,而低鈉鹽中氯化鈉含量為70%~80%,氯化鉀含量在20%~30%,微小的組成差異導(dǎo)致鹽類品種在密度上不同。物質(zhì)由于自身密度不同共振頻率有差異,通過(guò)選擇和調(diào)整共振篩的工作參數(shù),從而得到較高的共振效率。共振篩的篩箱運(yùn)動(dòng)軌跡是直線或接近直線,其運(yùn)動(dòng)方向與篩面呈一定的拋射角,篩面一般為水平或略微傾斜,所以由于其特有的運(yùn)動(dòng)特征,低鈉鹽的周期性振動(dòng)頻率與彈性體(彈簧或橡膠)的振動(dòng)頻率一致,即驅(qū)動(dòng)力作功,故振幅越來(lái)越大,同時(shí)對(duì)于普通鹽或者其他雜質(zhì)由于驅(qū)動(dòng)力不合拍,做的一部分是負(fù)功,難以引起共振,被篩選出來(lái)。
3 共振篩特點(diǎn)
共振篩是振動(dòng)篩一種,它與振動(dòng)篩不同點(diǎn)是振動(dòng)篩遠(yuǎn)離共振區(qū)的超共振狀態(tài)下工作,而共振篩是在接近共振區(qū)條件下工作,即篩分機(jī)工作頻率接近其本身的自振頻率,因此可以用較小的汲振力來(lái)驅(qū)動(dòng)較大面積的篩箱,所以共振篩的動(dòng)力消耗小,而生產(chǎn)能力大。
主要部件為驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上下篩箱,板彈簧,橡膠彈簧,隔振彈簧,固定機(jī)架,張緊輪等。篩箱的結(jié)構(gòu)在大體上與慣性振動(dòng)篩相似,在篩箱側(cè)板增設(shè)固定橡膠彈簧和板彈簧用的支座。有安裝間隙的橡膠彈簧,用作主振彈簧,產(chǎn)生非線性彈簧力。板彈簧裝于上下篩箱之間,用厚10~12mm的電木板制成,使兩個(gè)篩箱定向振動(dòng)。兩組隔振彈簧上端分別與兩箱簧連接,下端支承在固定機(jī)架上,除了隔振,還可以支撐承篩箱。
4 如何改良共振篩
共振篩是在接近共振條件下工作的,而振動(dòng)篩工作時(shí),當(dāng)工作頻率稍有改變,篩分機(jī)振幅有很大的變動(dòng),這時(shí)篩分機(jī)的工作要穩(wěn)定。
因此,可以在上層篩框上涂抺一層彈性的阻尼材料(即一些內(nèi)損耗,內(nèi)摩擦大的粘滯性材料,如軟橡膠等其他一些高分子涂料。在篩架座四角設(shè)置固定裝置,減少外力對(duì)其自身固有頻率的影響,在振動(dòng)過(guò)程中,磨光打滑,上下篩框,減小其內(nèi)部磨擦力。
共振篩頻率的調(diào)制十分重要,首先要對(duì)低鈉鹽與普通鹽以及雜質(zhì)自身固有頻率進(jìn)行測(cè)試,找到一個(gè)合適的范圍區(qū)域,使共振對(duì)低鈉鹽的影響大,而對(duì)普通鹽的影響較小,從而使低鈉鹽析出。對(duì)于不同雜質(zhì)的固有頻率的測(cè)量十分重要,其精度會(huì)極大的影響產(chǎn)品的純度。
同時(shí)低鈉鹽的篩選還與篩子的工藝參數(shù)及電木板靈敏度,對(duì)篩箱側(cè)板彈簧和板彈簧支座的固定有關(guān)。然而也離不開正確的調(diào)試和操作方法。
因此我們可以在下層篩框周圍加上靈敏振動(dòng)傳感器,檢測(cè)自身受振動(dòng)影響。增強(qiáng)零件部位的精確度,設(shè)立特定程序通過(guò)人工智能化代替工人手動(dòng)操作,提高準(zhǔn)確性。
5 結(jié)語(yǔ)
(1)通過(guò)共振篩選技術(shù)可以利用低鈉鹽和普通鹽或其他雜質(zhì)之間的密度差異有效地進(jìn)行篩選,減少對(duì)低鈉鹽機(jī)能本身的破壞,同時(shí)篩選選速,可以用于對(duì)傳統(tǒng)篩選器的改造。
(2)低鈉鹽推廣時(shí)間不長(zhǎng),但是可以減高血壓?jiǎn)栴},運(yùn)用共振篩選,可以達(dá)成其純度要求。
(3)共振篩選在國(guó)內(nèi)應(yīng)用時(shí)間較短,在設(shè)備精確度和操作調(diào)試難度較大,所以大多是在選煤廠得到試用,但是其應(yīng)用原理前景廣大,還可用于鹽的脫水去雜等多個(gè)領(lǐng)域。
參考文獻(xiàn)
[1]郭年琴,匡永江.振動(dòng)篩國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J].世界有色金屬,2009,(5):26-27.
[2]付超愧,林建,高亞軍,等.異線性振動(dòng)篩在田莊選煤廠的應(yīng)用試驗(yàn)[J].礦山機(jī)械,2007,(10):82-84.
[3]孫旖,王兆中.大型高效篩分設(shè)備的研究[J].選煤技術(shù),2006,(9):31-36.
[4]李京雄.低鈉鹽機(jī)器化驗(yàn)研究[J].廣東微量元素科學(xué),2003,(6):60-62.
(作者單位:淮安中學(xué))