聚氯乙烯振动筛的选择

张延平，刘　磊，赵　鑫

（青岛海晶化工集团有限公司，山东青岛266409）

聚氯乙烯振动筛的选择

张延平，刘磊，赵鑫

（青岛海晶化工集团有限公司，山东青岛266409）

分析了当前聚氯乙烯行业振动筛的不同形式和特点以及振动筛的选择要点。

聚氯乙烯树脂；振动筛；颗粒形态；粒径分布；树脂质量；生产成本

近年来，聚氯乙烯行业产能过剩问题越来越明显，竞争也越来越激烈，竞争的最后都会归于成本和质量，面对已经非常成熟的聚氯乙烯技术，想进一步提高竞争力，必须在细节上下功夫。振动筛看似简单，但却在细节上影响着树脂的产量和质量。

1　常用振动筛的形式及特点

聚氯乙烯行业中，振动筛的种类繁多，通常情况下按照其运动轨迹可划分为2类：圆振动筛和直线振动筛。

1.1圆振动筛

圆振动筛工作时，筛箱上任一点的运动轨迹为一个圆，即偏心块回转运动时，只在2个方向上产生力，此种振动筛做的是平面圆周运动，其中最典型的是旋振筛，另外还有自定义振动筛、惯性振动筛以及单轴振动筛等。

由于筛面的圆形振动轨迹且筛箱振动强烈，所以筛面上的树脂颗粒不断地翻滚、跳动，因而圆振筛有以下特点：（1）粒径小的树脂颗粒会向料层底部移动，并通过振动筛的网孔滤出；（2）卡在振动筛网孔中的树脂颗粒可以通过强烈的振动脱离筛网，从而防止筛孔堵塞；（3）同样由于强烈的振动，其筛分精度较直线筛高；（4）可以通过改变振动筛筛网的倾角，来改变树脂颗粒沿筛面的运动速度，提高振动筛的产量。

圆振筛的特殊结构也使其在使用上存在一定优势：激振力大，轴承负荷小，温度低，噪音小；整体拆装维护方便；使用寿命长，过共振动区平稳等。但圆振动筛的筛网极易损坏，需定期检查更换筛网。

1.2直线振动筛

直线振动筛利用振动电机激振作为振动源，筛面在激振器的作用下做往复直线运动。树脂颗粒在筛网的振动下不断被抛起回落，进而使树脂颗粒在筛网上通过振动不断向前运动。同时在被抛起、回落过程中，树脂颗粒对筛网产生冲击力，使小于网孔的树脂被分离。

直线振动筛具有以下特点：（1）密封性好，极少产生树脂粉尘飞散现象；（2）耗能低、噪音小，相对圆振动筛，其筛网的使用寿命较长；（3）筛体整体度好，牢固可靠；（4）筛机的构造相对简单，检修维护较为方便。

但直线筛也存在部分缺陷：制造、安装要求精度高，给料要求均匀，相对于圆振动筛，其筛分精度不够。

2　振动筛的选择要点

衡量振动筛的指标是筛分精度和处理能力。筛分精度关系到能否产出客户满意的聚氯乙烯树脂，处理能力关系到能否提供足够的聚氯乙烯树脂给客户。它们之间相互关联，共同决定筛分的结果。

2.1影响筛分精度的因素

2.1.1筛网的选择

对于聚氯乙烯树脂而言，振动筛的筛分精度和处理能力与筛网尺寸密切相关。筛分精度取决于筛面长度，由于筛面越长，树脂颗粒在筛网上的时间就越长，粗料、细料就分离的越彻底。振动筛的处理能力取决于筛面宽度，筛面越宽，树脂颗粒就越容易分散，料层就越薄，树脂颗粒过筛就更顺畅。但是无论振动筛的长度还是宽度都是有极限的：筛面过长，不但占据较大的空间，增加振动筛负荷，对筛分的精度也不会有较大的提高；筛面过宽，则会影响筛体结构，振动筛本身的安装也增加了难度。

目数的大小是筛网选择的重中之重。目数越小，筛孔越大，树脂颗粒过筛就会比较顺畅，产量也会越大，但是过大的筛孔孔径又会导致聚氯乙烯筛余物指标超标，造成产品质量问题，根据《悬浮法通用聚氯乙烯树脂》规定，所有型号的聚氯乙烯树脂对筛余物的要求都是筛余物分数（250 μm）＜2%，（63 μm）＞95%；而如果过分追求质量，又会导致振动筛过料慢，最终影响聚氯乙烯树脂的产量。

2.1.2筛分面的倾角

振动筛筛网与水平面的夹角称为筛面倾角，其大小同样会影响到振动筛的处理能力及筛分精度。当该倾角增大时，树脂颗粒在筛网上的运动速度加快，筛网的过料速度快，处理能力自然得到提高，但是由于树脂颗粒在筛网上停留时间缩短，这会导致部分颗粒未来得及充分过筛便进入包装，从而使筛分精度降低。当该倾角减小时，则会使树脂颗粒在振动筛上的停留时间增加，这提高了动筛的筛分精度，但处理能力大大降低，见图1。

改变筛面倾角后，不仅树脂颗粒的运动形式发生了变化，实际可通过筛孔也发生了变化。图1可以看出，实际可通过筛孔面积d=筛孔面积Lcosα。显然，随着筛面倾角的逐渐增大，树脂颗粒的实际可通过筛孔面积逐渐减小，但筛孔尺寸的大小是不变的。所以，聚氯乙烯树脂颗粒通过筛网的概率主要取决于树脂颗粒横截面在振动筛平面上的投影与筛孔面积之比。研究表明，粒度小于筛孔尺寸3/4的颗粒，相对容易过筛，称为“易筛粒”。粒度大于筛孔尺寸3/4的颗粒，则较难过筛，称为“难筛粒”。树脂颗粒的直径d越接近筛孔尺寸，其透筛的困难就越大。对直径超过筛孔的1.5倍的粗粒在筛面上形成的树脂颗粒层，对易筛粒和难筛粒自上而下向筛面转移的影响并不大，直径大于筛孔但又小于筛孔尺寸的1.5倍的粗粒，在筛分过程中，遮盖筛面，堵塞筛孔，阻碍颗粒向筛面移动，对这一粒径的颗粒，通常称之为“阻碍粒”［1］。

图1　树脂颗粒通过倾斜筛面示意图

所以，在选择筛网时，应提前测试树脂颗粒的粒径分布，争取在不影响质量的情况下尽可能减少难筛粒与阻碍粒的含量。

2.1.3筛网故障的检查

筛网故障主要可分为两类：筛网堵塞与筛网破损。

筛网堵塞在日常巡检中较难发现，长时间的筛网堵塞则会影响振动筛的处理能力和筛分精度，对于此类问题一般采用定期停车更换筛网的方法。圆振筛由于振动较为激烈，卡在筛网中的树脂颗粒往往可以在运行过程中自行脱离，直线筛一般都有防堵塞系统，会在筛网的底部加橡胶球，在振动筛运行过程中通过橡胶球的弹跳来撞击筛网将堵塞的树脂颗粒重新带回料层。

筛网破损是振动筛使用过程中应特别注意的问题，筛网堵塞会造成产量降低，但筛网的破损则会直接造成质量问题，由于筛分问题而导致质量不合格，后期的返料程序是大家都不愿意看到的。定时巡检是及时发现筛网破损的主要手段，但由于树脂颗粒层阻挡视线，且部分振动筛密封性比较好，通过外表面很难发现筛网是否破损，所以在选择振动筛时，在应尽量选择带可以自动检测筛网破损装置的振动筛见图2。

图2　防筛网堵塞示意图

2.2结构参数

2.2.1振动频率

振动筛的振动频率可以影响树脂颗粒在筛面上的运动形式，当振动频率增加时，筛面上的树脂颗粒会更频繁的与筛网接触，从而增加细料过筛的机会，使振动筛的筛分精度得以提升，但决不能为提高过筛精度而过度提升振动频率，否则很容易造成筛网或筛机本体的破损。

2.2.2振动方向角

振动方向线与上层筛面之间的夹角称为振动方向角。它同样会影响树脂颗粒在筛面上的运动形式。当振动方向角增加时，树脂颗粒在筛面上每次走的抛物线会缩短，也就是说同样尺寸的筛网，振动方向角大时，其树脂颗粒会更频繁的与筛网接触，自然过筛的机会就会更大，筛分精度就会越高。反之，树脂颗粒每次走的抛物线会越长，相同距离下与筛网接触的次数就会减小，停留时间会缩短，振动筛的筛分精度会下降，但是振动筛的处理能力会相应增加。因此，合理选择振动方向角是平衡实际生产中振动筛的处理能力与筛分精度的重要指标。

3　日常生产中振动筛是否合适的判断

在正常生产中，由于聚氯乙烯树脂的颗粒形态及粒径分布与整个聚合釜反应体系密切相关，如聚合釜的搅拌体系、实际反应温度、所加助剂种类及量的多少、水油比等，所以各公司所生产的聚氯乙烯树脂颗粒形态及粒径分布必然存在差异，并且树脂颗粒的粒径分布与表观密度也并没有必然的关系，不能想当然的通过表观密度来判断树脂的颗粒形态及粒径分布。

在选出适合自己公司的振动筛后，应根据生产出的树脂颗粒进行进一步的试验测试，确认实际聚氯乙烯树脂颗粒形态及粒径分布后，并结合自己公司情况选择合适的振动筛。在实际生产中，除考虑振动筛本身因素外，还应考虑公司的实际产量等。

［1］何铁牛，程云．提高筛分效率降低破碎机循环负荷的研究．第十六届六省矿山学术交流会论文集，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