行業：煤炭

挑戰：解決滾軸篩的卡堵、篩分效率、磨損問題。

Altair 解決方案：采用 EDEM 進行模擬仿真，分析篩分效率，洞悉卡堵、磨損等問題，指導滾軸篩前期設計。

優點：規避設計的可能性問題；降低磨損，提升經濟效益。

客戶簡介：

中煤科工集團南京設計研究院有限公司是中國煤炭科工集團有限公司全資子企業，是一家擁有智能智慧技術、系統解決方案、多行業工程勘察設計能力的綜合型科研設計中央企業。

南京設計研究院南京設計院是一個具有多種行業工程勘察能力的綜合性設計院，設有采礦、選煤、環保、電力、煤化工、建筑、給水排水、暖通、公路、鐵路、橋梁、勘察、測量、井巷支護、工程經濟等 30 多個專業，擁有煤炭行業、建筑行業、市政公用行業(燃氣、地鐵輕軌除外)、機械(重型礦山機械)設計。

面臨的挑戰：

滾軸篩結構主要由篩箱、軸承座、篩軸總成組、電機、減速機、導料板、入料斗等組成，通過篩軸軸上的盤片和篩齒，實現物料的篩分。進入篩上物料的粒徑小于篩縫的尺寸時，該物料會透過篩縫成為了篩下物；當物料的粒徑大于篩縫的尺寸時，該顆粒便留在篩面上成為了篩上物。

滾軸的篩分效率、散料的對篩盤和篩齒的磨損、以及物料卡塞是非常重要的設計指標，但是由于不同地區和不同深度的煤炭散料特性存在差異，其中含水量的差異會直接影響物料的特性，因此，在設計中不同物料屬性差異性也是重要的考量因素。

Altair 解決方案：

借助于 EDEM 離散元軟件對滾軸篩篩分煤炭作用過程進行分析，利用軟件內置的 Hertz-Mindlin JKR 接觸模型描述準確不同濕度的顆粒間粘結行為，進而更加準確的評估物料的卡堵行為，以及設備的篩分效率，并配合其內部 Archard Wear 磨損模型，評估煤炭散料對篩盤和篩齒的磨損情況。

在使用 EDEM 離散元軟件對篩分過程進行模擬分析前，通過 EDEM Calibration 校準工具包對煤炭散料進行校準標定試驗，確定出仿真需要物料參數。在此基礎上，可以準確有效地建立煤炭散料間、以及和設備間的作用行為。

通過 EDEM 對篩分過程虛擬仿真分析，洞察滾軸篩和煤炭物料之間動力學作用過程的關鍵行為，更好地規避了滾軸篩設計階段的可能性問題。

通過以顆粒粒徑大小進行著色分析，從而可以看出不同粒徑的顆粒在滾軸篩內部的分布情況。并在入口、出口處以及篩下區域分別放置一個質量虛擬傳感器。

滾軸篩整體的篩分效率和不同顆粒類型的篩分效率。在 34s 至 44s 之間，逐漸趨于穩定狀態，由此可得篩分效率大約為 83% 左右。其中，第1種和第3種的顆粒篩分效率接近 80%，第2種可達到 91%。

結果：

通過 EDEM 仿真技術做篩分過程的模擬分析可以有效的避免上述問題。如果依靠發現問題再解決問題的方法來做現場改造，那樣不僅浪費金錢、時間、還大大影響了生產效率。因此在設計之初進行仿真模擬，以便杜絕各種問題的產生，成功地避免了現場施工改造的風險。