ふるい分け：構成要素、方法、アプリケーション、例 - 化学 - 2025

スクリーニングは、異なるサイズの固体粒子がふるいを通過し、それらを分離することにより、機械的物理的プロセスです。ふるいは、その表面全体に一般的に等しいサイズの細孔を有するツールです。

スクリーンの孔または穴より大きいサイズの粒子がその中に残ります。最小のものは、細孔よりも直径が小さく、表面を自由に貫通します。

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ふるいに加えて、このデバイスまたは機器は、ストレーナー、ふるい、ふるいまたはフィルターとしても知られています。実際、「ストレーナー」という単語は、ふるいを意味するラテン語の「カラム」に由来しています。

ふるいは、金属、プラスチック、シリコーン、セラミックで作ることができます。そしてそれはスクリーン、網または編まれた網である場合もあります。スクリーンの細孔のサイズは可変であり、分離される粒子の性質とサイズに依存します。

小麦粉を分離または曝気するために使用されるさまざまなサイズのふるい、ストレーナー、または単純な家庭用品があります。

ふるいとして機能するストレーナーやフィルターにより、液体に含まれる固形物を分離します。たとえば、コーヒーの準備や、グアバジュースをブレンドして濾して種を取り除くときなどです。

食品、製薬、化学業界では、ふるい分けが粉末製品や穀物製品の生産と品質管理の基本的な部分です。

建設エリアでは、大きな粒子を除去することによって砂を分離するためにふるい分けが使用されます。土壌の構造の研究にも使用され、土壌を構成する粒子のサイズを決定します。

ふるいは何ですか？

処理する

ふるい分けは、不均一な混合物中に存在する固体粒子を分離できる物理機械的方法です。

簡単なまたは簡単な手順により、混合物のより大きな粒子がふるいの表面に保持されます。直径がふるいの穴よりも小さい粒子のみがこの装置を通過します。

ふるい工程が行われるためには、分離される混合物とふるいの表面との間に一定の動きがなければならない。したがって、ふるいの細孔または穴の間に、それらを通過できる粒子との一致が確立される。

ふるい分けの目的は、サイズに応じて固体粒子を分離することです。単一のふるい工程を適用することにより、混合物は2つのより均質な画分に分離されます。

粗いまたは拒絶率として知られているふるいの表面に保持される粒子の割合があります。そして、そのオリフィスを通過する画分は、微細またはふるい画分と呼ばれます。

効率と確かな側面

ふるい分けはそれが混合物の最大の分離を達成することを可能にする限り、効率的であると考えることができます。

ふるい分けプロセスを実行するには、ふるい分けられる混合物の性質を考慮することが重要です。とりわけ、ふるい面の選択、ふるいの傾斜、その動き、ふるい時間など。

分離される固体粒子の形状は、球形、針状または繊維状であり得る。球形の粒子は一般に、繊維状の粒子よりも優れた分離またはふるいを示す傾向があります。

凝集体または塊を形成する傾向がある粒子があり、これは小麦粉の場合のように、より大きな粒子として扱われます。

小麦粉をふるいにかけるとき、粒子間の摩擦によって、混合物中に存在する可能性のある凝集物または塊が溶解します。ふすまなどのより大きな小麦粉成分は、ふるい工程の間にストレーナーに残ります。

プロセスに関する考慮事項

ふるい分けの機会または確率は、いくつかの変数を考慮に入れることにより、スクリーニングプロセスで増加させることができます。ふるい表面の傾斜は重要です。粒子のサイズと表面に応じて最適な傾斜があります。

一般に、ふるい分けは重力によって行われます。小さな粒子はふるいの表面を自由に通過します。ふるいの表面が他の要因の中である種の動きにさらされる場合、ふるい分けは増加します。

産業レベルでは、これらの側面を考慮に入れて粒子をふるいに通すプロセスがあります。多くの場合、彼らは結果を最適化するためにふるいの表面に動きのあるふるい分け装置を使用します。

分離の種類

ふるい分けは、分離する混合物の湿度に応じて行う。それは乾燥したかぬれたふるい分けすることができます。

ドライスクリーニング

これは、本質的に湿度がほとんどまたはまったくない粒子の混合物に対して実行されます。また、以前に乾燥プロセスにかけられた物質または粒子の混合物をふるいにかけることも指します。

このタイプのふるいはより頻繁であり、乾燥粉末で販売される製品に使用されます。

湿式ふるい

このタイプのふるいでは、水または他の流体が混合物に加えられます。これは、より細かい粒子がふるいを通過するのを容易にするために行われます。

この方法または経路で実施されるスクリーニングはより効率的です。しかし、一般的には最も使用されません。このタイプのふるい分けが最終的な提示が乾燥している製品で使用される場合、ふるい分け後に乾燥を必要とします。

使用する表面の種類

ふるい表面の開口部、スパン、または細孔径を考慮することが重要です。長さが1ミクロン（1µ）もの開口部を提供する金属スクリーンが利用可能です。細孔のサイズと形状は、ふるいの布、バー、プレートの横糸または縦糸によって異なります。

ふるいを構成する表面の種類には、金属、絹、またはプラスチックの布地が含まれます。それらは穴があいた金属板、金属棒グリッド、ワイヤー、プラスチック、さらには竹から作ることができます。

最も一般的に使用される金属には、ステンレス鋼があります。

この手法で使用される機器の種類

スクリーニング手順を実行するための機器はさまざまです。それらは、格子、ドラム、攪拌、振動および振動スクリーンを含みます。

ふるいの表面が動きを示すかどうかに応じて、器具、機械、機器を分類することができます。この基準に基づいて、機器は固定式または可動式にすることができます。

固定されているのは、ふるい面が静止している装置です。これらの中には、とりわけ、傾斜した格子を備えたふるい、固定バー、および一般的に固定された金属織物によって形成されたものがある。

可動式に分類されるものには、前後の動き、振動、回転、振動の動きがあるふるいがあります。

ふるい分けは、単一、二重または複数にすることができます。異なるスクリーニングシステムがあります：並列またはインライン、直列またはカスケード。

以下は、頻繁に使用されるふるいまたはふるい分け装置または機械のいくつかの簡単な説明です。

グリッド

所定の間隔の鉄筋で形成され、破砕前に岩石や鉱物をふるいにかけるために使用されます。

グリッドは静止していてもかまいません。つまり、グリッドは静止したままで、グリッドを動かすためのメカニズムを必要としません。または振動、前方および後方または円形の動きでスクリーニングプロセスを実行するため、機械的な力が必要です。

ドラム

両端が開いた円筒形のフレームで形成され、一定の直径の穴があるワイヤーまたはプレートの布を囲みます。手動で使用するドラムと、工業レベルで回転可能なドラムがあります。

機械的攪拌付きふるい

一般に、布、金網、穴あきプレートを支える長方形のフレームで形成されます。このふるいはわずかに傾斜しており、攪拌を可能にする柔軟なスプリングのサポートがあります。

振動スクリーン

それらはふるい分けプロセスをより速く印刷し、サイズによる粒子の選択においてより優れた性能を提供します。機械的振動のあるふるいと、電気的振動のあるふるいがあります。

ふるいには多種多様なものがあり、水平または垂直回転、振動運動ふるい、電磁振動、遠心ふるいなどがあります。

用途

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-建設エリアでは、特にセメント産業において、ふるい分けが砂の分離に使用されています。このプロセスは、粒状物質の粒度分布を評価するために不可欠です。この手順はグレーディングと呼ばれ、土木工学で非常に役立ちます。

-土壌研究実験室では、段階的な細孔サイズのふるいが使用されます。これらのふるいは、それらの成分のサイズに基づいて土壌の異なる成分を分離して研究することを可能にします。

-固体粒子を液体媒体から分離するふるい分けの原理で機能するろ過システムには、非常に多様性があります。

-産業レベルでは、水、燃料、または油のパイプに沿って挿入された二重または二重のフィルターフィルターがあります。これらの二重フィルターまたは二重バスケットは、二重ふるいによってこれらの流体のシステムから汚染粒子を排除することを可能にします。

-食品業界では、ふるい分けプロセスが製品の販売を可能にする品質管理の一部を形成しています。ふるいは、ソース、スープ、カスタードなどの食品の調理中に滑らかな食感を得るために使用されます。

-さらに、ふるい分けはデザートを飾るのに使用されます、例えば、とりわけ粉砂糖、ココアパウダーなどを振りかけます。

例

-ふるいの例の1つは、ケーキを作る前の小麦粉の分離に適用されます。小麦粉は、塊またはいくつかの異物を保持するために自家製ストレーナーに通されます。

-特にセモリナ粉、トウモロコシ粉、穀物など、工業レベルでふるいにかけられたいくつかの食品があります。

-土壌の構造の研究が行われる実験室では、粒度分布測定でふるい分けが使用されます。この手法では、土壌を構成する粒子のサイズを知ることができる粒度分析曲線が作成されます。

-パスタ、野菜、ご飯をふるいにかけたり、濾したりするために、穴のあいたストレーナーや大きなボウルも使用されます。カクテルはストレーナーでふるいにかけ、飲み物から氷を取り除きます。

-水処理レベルでダブルまたはマルチのふるいが使用され、廃水中に存在する固形物を分離します。最初に、粗い要素に対してふるい分けが行われ、その後に細かい粒子に対してふるい分けが行われます。

参考文献

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