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Leitfaden zur Dimensionierung von Schwingsieben + kostenloser Excel-Rechner

Lernen Sie, wie Sie Schwingsiebe Schritt für Schritt mit der VSMA-Methode dimensionieren. Ideal für Fachleute im Bergbau und in der Aufbereitung – inklusive kostenlosem Excel-Rechner.

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Zusammenfassung des Abschnitts
1. Methodik zur Berechnung der Schwingsieb-Dimensionierung – SCHRITT FÜR SCHRITT
2. Excel-Rechner zur Dimensionierung von Schwingsieben

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Diese Seite bietet eine detaillierte Methodik zur Berechnung der Größe von Schwingsieben, die für die Optimierung von Effizienz und Produktivität im Bergbau, in Steinbrüchen und bei der Mineralaufbereitung unerlässlich ist. Die Berechnungen basieren auf einer Formel, die vom Verband der Schwingsiebhersteller (VSMA – *Vibrating Screen Manufacturers Association*) entwickelt wurde und verschiedene Faktoren berücksichtigt, um präzise und zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten.

Der Prozess umfasst die Analyse der Aufgabegut-Eigenschaften, die Berechnung zentraler Parameter, die Anpassung an spezifische Bedingungen sowie die Anwendung der VSMA-Formel zur Bestimmung der erforderlichen Siebfläche. Dieser Leitfaden unterstützt Ingenieure dabei, Schwingsiebe für ihre Anwendungen präzise zu dimensionieren.

Durch Befolgen der nachstehenden schrittweisen Anweisungen können Ingenieure:

1. Aufgabegut-Charakteristika analysieren: Verständnis der Korngrößenverteilung und der Schüttdichte des Aufgabeguts.

1. Schlüsselparameter berechnen: Bestimmung von Faktoren wie Materialdurchsatz, Überkorn- und Halbkornanteilen sowie Siebeffizienz.

1. Anpassung an spezifische Bedingungen: Berücksichtigung von Variablen wie Nasssiebung, Materialgewicht und Form der Sieböffnungen.

1. VSMA-Formel anwenden: Berechnung der erforderlichen Siebfläche mit der Formel.

Zusätzlich wird ein Excel-Rechner bereitgestellt, der den Prozess vereinfacht, indem Ingenieure ihre spezifischen Parameter eingeben und präzise Ergebnisse effizient erhalten können.

Diese Seite soll Ingenieure mit dem Wissen und den Werkzeugen ausstatten, die für die präzise Dimensionierung von Schwingsieben erforderlich sind, um optimale Siebprozesse und betriebliche Effizienz zu gewährleisten.

2. Methodik zur Berechnung der Schwingsieb-Dimensionierung – SCHRITT FÜR SCHRITT

Wie bestimmt man die erforderliche Größe eines Schwingsiebs?

Die Berechnung basiert auf einer von der VSMA bereitgestellten Formel, die auf Korrelationen beruht, die von einem Verband von Schwingsiebherstellern ermittelt wurden:

Siebfläche (ft^²) = U / (A × B × C × D × E × F × G × H × J)

Dabei gilt:

• U = Menge in STPH (Short Tons pro Stunde) des Materials im Aufgabegut zum Siebdeck, das kleiner als eine spezifizierte Öffnung ist
• A = Grundkapazität (STPH)
• B = Überkornanteil
• C = Halbkornanteil
• D = Position des Siebdecks
• E = Nasssiebung
• F = Materialgewicht
• G = Offene Fläche des Siebmediums
• H = Form der Öffnung
• J = Effizienz

Faktor	Erklärung
A	Vorab festgelegte Durchsatzrate in STPH pro Quadratfuß einer spezifizierten Öffnung, wenn das Aufgabegut zum Siebdeck 25 % Überkorn (Faktor B) und 40 % Halbkorn (Faktor C) enthält Grundlegende Betriebsbedingungen: - Aufgabegut zum Siebdeck enthält 25 % Überkorn und 40 % Halbkorn - Das Aufgabegut ist körniges, frei fließendes Material - Material wiegt 100 lb/ft³ (1,6 t/m³) - Betriebsneigung des Siebs: geneigtes Sieb 18–20° mit Materialflussrichtung; horizontales Sieb 0° - Ziel-Siebwirkung = 95 %
B	Tatsächlicher Prozentsatz des Materials im Aufgabegut zum Siebdeck, der größer als eine spezifizierte Öffnung ist (passt Faktor A an die tatsächlichen Bedingungen an)
C	Tatsächlicher Prozentsatz des Materials im Aufgabegut zum Siebdeck, der halb so groß wie eine spezifizierte Öffnung ist (passt Faktor A an die tatsächlichen Bedingungen an)
D	Gilt für Mehrdeck-Siebe. Die gesamte Siebfläche steht für die Trennung auf dem obersten Deck zur Verfügung. Die Zeitverzögerung für das Material, um zum 2. oder 3. Deck zu gelangen, reduziert die effektiv verfügbare Fläche. Dieser Faktor wird als Prozentsatz der effektiven Fläche des obersten Decks ausgedrückt.
E	Gilt, wenn das Material während des Transports über das Siebdeck mit Wasser besprüht wird (typischerweise 5–7 GPM pro STPH Feststoffe).
F	Gilt für Gewichte, die von 100 lb/ft³ abweichen; berechnet als lb/ft³ (tatsächlich) / 100
G	Gilt, wenn die offene Fläche der Siebfläche kleiner ist als der Referenzwert für Faktor A
H	gilt bei rechteckigen Öffnungen. Schlitz- oder langlochförmige Öffnungen lassen pro Quadratfuß mehr Material passieren als quadratische Öffnungen.
J	Gilt, wenn die Ziel-Siebwirkung < 95 % beträgt

Schritt 1: Definition der Eigenschaften des Aufgabeguts

Zunächst ist es wichtig, die Eigenschaften des Aufgabeguts zu analysieren, insbesondere:

- Die Korngrößenverteilung und insbesondere den Prozentsatz des Aufgabeguts, der größer als die betrachtete Öffnung ist, sowie den Prozentsatz des Aufgabeguts, der halb so groß wie die betrachtete Öffnung ist

- Die Schüttdichte des Aufgabeguts

Schritt 2: Berechnung von U – dem Durchsatz an Material, das kleiner als die betrachtete Öffnung ist

Sie haben die Korngrößenverteilung des Aufgabeguts definiert und kennen somit den Gewichtsprozentsatz des Materials, dessen Korngröße kleiner als die Öffnung ist. Durch Multiplikation mit dem gesamten Aufgabegut-Durchsatz erhalten Sie den Parameter U.

Schritt 3: Berechnung des Parameters A

Verwenden Sie die folgende Tabelle basierend auf der Zielöffnung

Oberfläche mit quadratischer Öffnung (Zoll)	% Offene Fläche	STPH Durchsatz / ft² (Parameter A)
4	75,00 %	7,69
3 1/2	77,00 %	7,03
3	74,00 %	6,17
2 ¾	74,00 %	5,85
2 ½	72,00 %	5,52
2	71,00 %	4,90
1 ¾	68,00 %	4,51
1 ½	69,00 %	4,20
1 ¼	66,00 %	3,89
1	64,00 %	3,56
7⁄8	63,00 %	3,38
¾	61,00 %	3,08
⅝	59,00 %	2,82
½	54,00 %	2,47
⅜	51,00 %	2,08
¼	46,00 %	1,60
3⁄16	45,00 %	1,27
⅛	40,00 %	0,95
3⁄32	45,00 %	0,76
1⁄16	37,00 %	0,58
1⁄32	41,00 %	0,39

Schritt 4: Berechnung des Parameters B

Bestimmen Sie den prozentualen Anteil des Überkorns im Verhältnis zur verwendeten Sieböffnung. Zu beachten ist, dass der Faktor B bei 25 % Überkorn gleich 1 ist, da dies die Referenzbedingung darstellt.

% Überkorn	Faktor B
5	1,21
10	1,13
15	1,08
20	1,02
25	1
30	0,96
35	0,92
40	0,88
45	0,84
50	0,79
55	0,75
60	0,70
65	0,66
70	0,62
75	0,58
80	0,53
85	0,50
90	0,46
95	0,33

Schritt 5: Berechnung des Faktors C

Faktor C wird durch Messung des prozentualen Anteils der halben Korngröße im Verhältnis zur Sieböffnung im Aufgabegut bestimmt. Beachten Sie, dass Faktor C bei 40 % gleich 1 ist, da dies die Referenzbedingung darstellt.

%_halbe_Korngröße	Faktor C
0	0,4
5	0,45
10	0,5
15	0,55
20	0,6
25	0,7
30	0,8
35	0,9
40	1
45	1,1
50	1,2
55	1,3
60	1,4
65	1,55
70	1,7
75	1,85
80	2
85	2,2
90	2,4

Schritt 6: Berechnung des Parameters D

• Für das Oberdeck: D = 1
• Für das zweite Deck: D = 0,9
• Für das dritte Deck: D = 0,8

Schritt 7: Berechnung des Faktors E

Nur anwendbar, wenn Wasser eingesprüht wird. Abhängig von der Sieböffnung.

Öffnung (Zoll)	Faktor E
1/32	1
1/16	1,25
1/8	2
3/16	2,5
1/4	2
3/8	1,75
1/2	1,4
3/4	1,3
1	1,25

Schritt 8: Berechnung des Faktors F

Messen Sie die Schüttdichte des Aufgabeguts. Verwenden Sie dann die Tabelle zur Bestimmung von F.

lb/ft³	Faktor F
150	1,5
125	1,25
100	1
90	0,9
80	0,8
75	0,75
70	0,7
60	0,6
50	0,5
30	0,3

Schritt 9: Berechnung des Faktors G

G ist definiert als folgendes Verhältnis:

(% offene Fläche der im Anwendungsfall verwendeten Sieboberfläche) / (% offene Fläche in der Referenztabelle von Faktor A für dieselbe Maschenweite)

Schritt 10: Berechnung des Faktors H

H hängt von der Form der Öffnungen des tatsächlich verwendeten Siebs ab:

• Quadratisch: 1
• Kurzer Schlitz (3- bis 4-fache Breite): 1,15
• Langer Schlitz (mehr als 4-fache Breite): 1,20

Schritt 11: Berechnung des Faktors J

Basierend auf der Siebung tatsächlicher angestrebter Siebwirkungsgrad. Hinweis: 95 % entsprechen dem Faktor 1, da dies die Referenzbedingung ist.

Berücksichtigter Wirkungsgrad (%)	Faktor J
95,00 %	1
90,00 %	1,15
85,00 %	1,35
80,00 %	1,50
75,00 %	1,70
70,00 %	1,90

Schritt 12: Berechnung der tatsächlichen Siebkapazität

Siebfläche (ft^²) = U / (A × B × C × D × E × F × G × H × J)

Schritt 13: Überprüfung, ob die gesamte Siebfläche in Kombination mit der Breite des Siebs eine akzeptable Schichthöhe am Austragsende ergibt

Es ist entscheidend, dass die Höhe der Wirbelschicht am Ende des Schwingsiebs nicht zu hoch ist (typischerweise < 4 × Öffnungsgröße). Verwenden Sie diesen Rechner (Schwingsieb-DBD-Rechner – "Discharge End Bed Depth" Excel-Tool) um sicherzustellen, dass die Höhe akzeptabel ist. Falls nicht, passen Sie die Siebbreite an.

2. Excel-Rechner zur Dimensionierung von Schwingsieben

Welche sind die wichtigsten Prozessparameter?

Hier können Sie das kostenlose Excel-Berechnungstool zur Dimensionierung von Schwingsieben abrufen: Zugang zum Tool

Hinweis: Dieser Rechner dient der Veranschaulichung der auf dieser Webseite erwähnten Konzepte und ist nicht für detaillierte Auslegungen vorgesehen. Es handelt sich nicht um ein kommerzielles Produkt, und es wird keine Garantie für die Ergebnisse übernommen. Bitte konsultieren Sie für detaillierte Auslegungen einen anerkannten Fachplaner.

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Quellen

VSMA