涡流空气分级机分级功能区研究
涡流分级机分级精度影响因素的研究进展
分级精度 的提 高 以及 阻 力 损 失 的降 低 ,仍 有 很 大
的潜力l ] _ 。 1 1 涡 流 空气 分 级 机 的 分 级 原 理
涡流分 级机 的操 作 参 数 ,主 要包 括 进料 速度 、
转 子转 速和 风机风量 。
进料 速度 直 接 影 响 分 级 机 的粉 体 处 理 量 和 产 量 。从 节 能 方 面讲 ,应 增 大 进 料 速 率 ,但 是 在 实 际分级 过程 中 , 当其 他 操 作 参 数 不 变 时 ,随着 进
涡流空 气 分 级 机 的分 级 机 理 如 下 :物料 从 上 方 的进 料 口给 入 ,经撒 料 盘 后 均 匀 抛 向 四周 。气 流从两个 平 行 对 称 的进 风 口切 向进 入 ,并 沿 螺 旋 形 蜗壳经 环 形 安 置 的 导 风 叶片 进 入 转 笼 外 边 缘 和 导风片 内边 缘 之 间 的 环 形 区 。 由 于风 机 的抽 吸 作 用 ,在转笼 中心 形 成 负 压 ,进 入 该 环 形 区 的 气 流 将绝 大部分进 入转 笼 ,并 在转 笼 中心 处 作 9 。 弯 0转
t pe d ofr t a e n i a s, t e dip r i f t w d r, t ha e oft ot r b a s a he s e o orbld s a d gude v ne h s e son o he po e he s p he r o l de nd
摘 要 : 响气 流分 级 机 分 级 精 度 的 因 素有 很 多 ,主 要 因 素 有 转 子 叶 片 、转 子 转 速 、风 机 风 量 、物 影
料 分散 和导 流 叶 片 等 。本 文通 过 对 这 些 因 素 的讨 论 和分 析 ,总 结 出 实 验 室 用 微 型 分 级 机 设 计 的一 些 理论
基于CFX的新型打散分级机结构改进分析
tes blyadui r t itrafo ie i i c si i ea eie ruhte xei n h t itn  ̄ omi o nenl wf l wt n l syn a c ivr dt og p r t a i f yf l d h a f gr h s f h i he e m
ta ten m r a o t i t nwlb e e ca n a c e Z ic i f inya d rc in ht h u ei pi z i i e nf i t e h n et ∞s a o e ce c n e io . c l m ao l b i l o h c f t nf i p s
Ke r s Cl s i c to ; tm ia i n; me i a a c l to y wo d : a sf a i n Op i z to Nu r c l lu a i n i c
通过公式( ) 8可知 , 新型打散分级机的分级粒径影响因素包 边 缘效 应和选择 性粉 碎等固有 缺陷 , 磨辊两端漏料或 向两边逃 括 : 气体流量 , 转子转速 , 转子半径和高度以及空气与颗粒的物性 逸, 使料饼 中仍然存有未得 到充分挤压 的粗颗粒1 因此 配套合 参数等 。 2 ] , 适 的分级设备成为充分利用辊压机优异性能的重要手段。 现在普遍使用的配套分级设备是传统打散分级机 ,但是由
第1 2期
21年 1 01 2月
文 章 编 号 :0 13 9 (0 )2 0 3 — 3 10 — 9 7 2 1 1 — 15 0 1
机 械 设 计 与 制 造
M a f cu e 15 3
基 于材料 内部残余应 力释放 的加工变形仿真实验研 究 木
粉体工程粉体分级
原理:图9-14-15,213-214页 特点:结构简单,无运动部件,体积小,耗电少, 振动频率高达3000次/min,振幅一般为2-4毫米。
开孔率:筛孔净面积占筛面总面积的比率。(中等粒度) 优点:牢固,刚度大,使用寿命长。缺点:开孔率小。
③编织筛面:由钢丝编织而成,优点是开孔率高,质量轻,制造 方便。缺点是使用寿命短。(宜中细粒度)
(2)筛制:我国现行标准采用ISO制以方孔筛的边长表示筛孔大小。
之前,我国采用公制符号:用1厘米长度上的筛孔的数目表示筛 孔大小;英美等国家采用英制筛:以每1英寸长度上的筛孔数目 表示筛目。
粉体分级
2007年10月
1 定义与意义
分级:把粉碎产品按某种粒度大小或不同种 类颗粒进行分选的操作过程。分级的方式有 两种:①用筛子筛分;②在流体中进行筛分。
意义:(1)满足工艺要求(构成闭路系统) (2)满足用户要求(合格产品)
2 分级性能的评估
2.1分级效率:分级后获得的某种成分的质量与 分离前粉体中所含该成分的质量之比。
(2)准自由涡离心式分级机
①DS型分级机(无运动部件,二次空气经可调角度叶片进入) ②SLT分级机(分级区设有两组方向相反的导向叶片,借以实
现二次分级)
5.3.3离心式分级机
(3)强制涡分级机(电机带动转子)
①MC型分级机(二次空气给入,5-50微米。图9-46) ②MS型分级机(分级叶轮旋转形成稳定离心力场,产品
5331自由涡离心式分级机旋风式分级机以前用于粗粒改进后可用于细粒螺线型旋风分级器进口尺寸较大筒体为若干圈螺线组成双涡入口型旋风管用于天然气净化排气管下带螺旋缝式扩散管的旋风分级器在排气芯管下装设一个螺旋缝式扩散管顺着漩流进行导向可减小阻力料斗抽气的旋风分级器研究表明料斗抽气可提高除尘效率2准自由涡离心式分级机ds型分级机无运动部件二次空气经可调角度叶片进入slt分级机分级区设有两组方向相反的导向叶片借以实现二次分级5333强制涡分级机电机带动转子mc型分级机二次空气给入550微米
涡流空气分级机内流场分析与转笼结构改进
r go so tmie n h o tx i tn i i ewe n ba e fn w-t c u e r tr c g s d c e s d, a d h e in i p i z d a d t e v re n e st n b t e l d s o e sr tr oo a e i e r a e y u n te
vl i e r( D .T e eutn i t a w e e ne vl i te ,h r m s b ri l o r sedt e c t L V) h sli c e t t h nt l o t s ts tee ut e c t a rt y p e om e r d a sh h i te cy el a i c a o
关键 词 : 流 空气 分 级 机 ; 场特 性 ; 值 模 拟 ; 场 测量 ; 结 构 转 笼 涡 流 数 流 新 中 图分 类号 :D 126 T 9 . 7 . ;P3 19 F 文 献 标识 码 : A 文 章编 号 :059 5 (00 0 - 7 -5 10 -94 2 1 ) 1 0 90 0
An l ss o o fe d i u b i l s i e n m p o e e t a y i ff w l n t r o a r c a sf r a d i r v m n l i i
o o o a e sr c u e fr t r c g t u t r
YANG n -a g,L U i-in Qig l n i I Ja xa g ( tt e a oaoy o h mia Reo reE gn e n ,C l g fMae asS in ea d SaeK yL b rtr fC e c l suc n ie r g ol eo tr l ce c n i e i
分级及分级设备
水力旋流器
旋流器选型时需要的条件为:矿浆给料量(固 体给料量、固体重量浓度、固体密度——物料 种类),分级粒度(分离粒度)。
旋流器直径选择规律:随旋流器直径的增大, 分离效率降低,分离粒度增大,分离精度提高。 随着颗粒粒径的增大,旋流器分级效率随之增 大。整体来看,对于分离较大粒径的颗粒,应 选用较大直径的水力旋流器进行分离,提高生 产能力;而对于分离微小粒径的颗粒,应选用 较小直径的水力旋流器;对于分离微小粒径的 颗粒而处理量大时,可采用较小直径的水力旋 流器组。
水力旋流器
水力旋流器和球磨机的配置
水力旋流器
2.3 细筛
细筛
细筛
细筛
在生产中,常见的细筛有:直线振动细筛、高 频振动细筛、旋流细筛。
圆锥形分级机
2.4 圆锥形分级机 常用的圆锥形分级机有分泥斗和YF型圆锥水
力分级机。
圆锥形分级机
YF型圆锥水力分级机
Байду номын сангаас圆锥形分级机
2.5 槽型分级机
水力旋流器
单台处理能力:单台处理能力主要和旋流器的 旋流器的圆锥锥角(标准锥角一般为20°)、 旋流器的柱体直径、给矿管的当量直径(宽度 和高度)、溢流管直径、入口矿浆压力5个参 数有关。
衡量分级效果的指标,由于各自的侧重点不一, 有几种物理意义不同的分级效率:分级质效率、 分级量效率、粒级分配曲线(或部分分级效率 曲线)。
分级及分级设备
分级
一、分级
概念:根据固体颗粒因粒度不同在介质中具有 不同沉降速度的原理,将颗粒群分为两种或多 种粒度级别的过程。
分级最常用的流体介质为水,称湿法分级或水 力分级。其次为空气,称干法分级或风力分级。
广义分级应包括筛分。分级系粉碎工艺中不可 缺少的组成部分。
【国家自然科学基金】_分级机_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
科研热词 推荐指数 钽铌矿 1 罚函数 1 离心机 1 磨矿分级过程 1 球形 1 涡流空气分级机 1 浮选 1 流场压力 1 流化床对喷式气流粉碎分级机 1 水果 1 气流速度分布 1 气流分级 1 机械 1 摇床 1 多模型预测控制 1 分级精度 1 分级 1 sic微粉 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
2009年 序号 1 2 3 4
科研热词 涡流空气分级数 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词 遗传算法 螺旋分级机 涡流空气分级机 流场特性 流场测量 新结构转笼 数学模型 数值模拟 径向基函数神经网络
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
科研热词 递归最小二乘法 螺旋分级机 环形区 激光多普勒测速计 涡流空气分级机 涡流分级机 流场特性 数学模型 循环展开 循环分割 径向基函数 喂料方式 分级 cache代价 bank冲突
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2011年 科研热词 涡流空气分级机 数值模拟 转笼 蜗壳 物料分布 涡流分级机 水平隔板 撒料试验 双层撒料盘 分级流场 交错叶片 推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词 涡流空气分级机 锥段结构 粗颗粒 环形区 物料分散 潮湿细煤 浮选尾煤 流场数值模拟 气流分级机 气固两相流 撒料盘 撒料实验 平行竖杆 导流板 多孔层 三产品煤泥分选分级机
7.涡轮分级机工作原理(两人共用)
卧式涡轮分级机主要是依据不同粒径大小的颗粒,在旋转气流场中受到的离心力大小不同的原理进行分级的。
混合着物料的空气流被引进分级机下部,经导流形成一个自由涡形的气流进入分级机的分级腔,分级腔内有一个水平放置的分级轮转子,通过分级轮转子的旋转,产生一个旋转气流场;同时转轴的空心部份由排风机造成一个负压,使携带着物料的空气沿分级机转子边缘进入分级轮,呈螺旋状向涡轮中心运动。
粗的颗粒由于其所受的离心力大于气流对之产生的粘滞阻力被甩出分级轮,经二次风清洗后由粗粉出口排出;而细颗粒随空气一道被吸进转子中心,由细粉引出筒排到物料采集器采集。
涡轮分级机工作时电动机主轴运动带动皮带轮,经过皮带带动分级机主轴一起转动,主轴旋转带动转子一起运动。
由于转子的高速转动,在转子外侧与壳壁之间形成一个强涡流场,粉体就在此涡流场内完成份离和分级。
粉体的运动轨迹如图1所示,物料首先沿轨迹1从给料管进入后随上升气流向上运动,然后进入分级室,在涡流场内,细粉受到的气流阻力大于其他力,所以细粉沿轨迹2随气流进入转子中心区域,然后进入转子中心的细粉随着气流一起从细粉出口排出,并作为成品起来。
粗粉在涡流场内由于受的离心力比较大,其沿轨迹3被气流抛向壳壁,在重力的作用下沿壳壁沉降下来,最后落入粗粉采集锥内。
可见粉体的分级主要取决于涡流场的强弱,和场内气流的大小,涡流场是由转子的旋转形成的,故可通过调节转子的转速和进口风量来获得精确的分级。
人类所涉及的物质从宏观存在形式上可分为流体和固体,而固体物料多以粉粒状态存在或者被处理过。
科学技术发展至近代,几乎所有的工业部门均涉及到粉体处理过程口,例如,水泥是常用的建造材料,在生产过程中需要对原料和成品进行研磨粉碎;大量的固体废弃物如废旧轮胎、废旧塑料制品、废电缆电器等,如何应用现代技术将这些废物回收处理、经深加工后再利用,已经成为国际和国内各界十分关注的重大课题。
目前,对固体废物的处理多采用首先粉碎,将固型物微细化,做到不同成份的单体解离,用磁选或者浮选工艺,对物料中的不同组分进行成份分离。
新型气流分级机颗粒运动路径研究
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p rc s n o n ayc n io sacrtl u d r h f e c f ef w,t a e peie em vm n ako a i e dbu dr o d in cua y n e eil n eo o h ppr r c dt oe e t rc tl a t e t nu h t l e dt h t f p rc s bsdo en m r a i lt nr ut tf ekyg o e i dm ni so enw t eV l s e h at l , ae nt u i l mua o sl i t e em tc i s n t e p Sc si r e ie h e c s i e so x h r e o f h y a f .T
Y e gz e ,S h. e , H N Ln - e U F n —h U S i h C E igj z i
( . ynyn n esyo r t gIds yP ogag P o a 1 P ogagU i r t f i i ut ,ynyn ,D R K r ; v i P nn n r e
涡流空气分级机环形区流场的实验研究
的湍流能够提高物料的分散性 , 提高分级精度有利 。 对
关键词 : 流空气分级机 ; 涡 环形区 ; 激光 多普勒 ; 流场特性 ; 分级精度
中图分类号 :Q 1 26 T 7 . T 7 . ; D 12 6 文献标 识码 : A 文章编 号 :0 59 5 (07 1 - 5 -4 10 -9 4 20 ) 20 50 0
板 2种结构对分级精度的影响 。2种结构分级机环形区流场 的激 光多普勒 测速计测 量结果表 明 : 涡流空气分 级 在
机蜗壳 内加隔板后 , 了环形 区气流的轴 向速度 , 减小 沿转 笼轴线 方 向, 向速 度分布 趋于均 匀一致 , 切 流场稳 定。重
质 CC a O 物料实验表 明 : 在所试验 的风速 和转速 范围内 , 采用较高转速分级 , 加隔板分级精度降低。环形 区内适 当
,
e fc ft e sr c u e fv l t t nd wih uth rz ntlp a e o h l s i c to e ii n wa n e tg t d fe to h tu t r so o u e wih a t o o io a l t n t e c a sf a i n pr c so si v sia e i i t r ar c a sfe . Th fo ie d f t sr t r l n ulr r go wa me s e b L e Do lr n a u bo i l s i r i e l w f l o wo tuc u a a n a e ins s a ur d y as r pp e
Ex e i e t lsud n fo fed n a t r i lsi e n u a e i n p rm n a t y o w l si u bo ar ca sf r a n lr r g o s l i i
气流预分散对涡流空气分级机分级性能的影响
i u b i l si e n a t r o a r c a sf r i
G i i , I i-i g , NG Jn -a g , HE a -u UO L - e L U Jaxa WA igg n C N Gu n k n j n
( . o eeo a r l cec n nier g 2 C l g f hm cl n n e n , 1 C l g f t i i eadE g e n ; . o eeo e ia E g er g l M eaS n n i l C i i
内环形 区流场进行速度测定 , 分析预分散气流对流场的影响。结果表 明, 当预分散气速大于 1 1 / 时 , . s 细粉产率 、 m
牛顿分级效率和切 割粒径随预分散气 速的增大而增 加 ; 不同 的系统 进 口风速条件 下 , 在 物料预分散 后 , 细粉 产率、 牛顿分级效率 增加 ; 平均粒径小 的石灰石粉料其中含有的超细颗粒 (< , 不易实 现气流预分散 , 4p m) 预分散气流可
维普资讯
第3 5卷 第 3 期
20 0 7年 3月
化 学 工 程 C E C LE GN E I G( HIA) H MIA N . 2O 7 r 0
气 流 预分 散对 涡 流空气 分级 机 分 级 性 能 的影 响
以明显地减小对分 级不利 的轴 向速度。 关键词 : 涡流空气分级机 ;气流预分散 ; 分级性能 中图分类号 :Q 126 T 7 . T 7 . ;D 12 6 文献标 识码 : A 文章 编号 : 0 - 5 (0 7 0 - 5 - 1 59 4 20 )30 1 4 0 9 0 0
郭丽杰 ,刘家祥 ,王京刚 ,陈贯坤
( 北京化 工大学 1 .材料科学与工程学院 ;2 .化学工程学院 ,北京 10 2 ) 00 9
CFD_在采矿及矿物加工工程中的应用
1242022年4月上 第07期 总第379期0.引言计算流体力学(CFD)是由数学理论、流体力学、数值计算分析、计算几何及计算机科学等交叉产生的一门应用基础学科,主要用于流动、传导等相关物理现象的数值模拟。
随着人们的深入研究,计算流体力学在各种流动现象和工业、工程应用方面都具有强大的生命力,并广泛应用于航空航天、水利工程、矿业工程、环境工程等各领域。
采矿和矿物加工过程中有很多的流动现象,本文主要在查阅有限文献的基础上,对CFD 在采矿及矿物加工工程中的应用进行简单的综述。
1. CFD 在采矿方面的应用采矿过程中矿区的通风、粉尘等有害气体排出、充填料浆输送等问题严重影响着矿山的安全生产,基于上述问题,学者们结合现场情况,利用计算流体力学(CFD)技术进行了气体及料浆的分布和流动等研究工作,为采矿的安全与防治提供理论指导。
为研究采矿工作面合理通风方式、防治自然发火以及瓦斯治理技术,胡千庭等[1]应用CFD 数值模拟技术对煤矿采空区中瓦斯的流动及分布规律进行了较为详细的研究。
通过引用采空区的空间形状、塌落度情况以及配合采空区中瓦斯流量等参数,构建地下空间等长壁工作面的三维模型,并自定义了瓦斯的流动形态模型及边界条件,从而建立采空区的基本形态模型,随后利用采空区现场检测得出的瓦斯浓度和抽放等数据对建立的基本形态模型进行校验。
通过CFD 模型模拟最终发现,采空区中回风巷中最高瓦斯浓度可以达到80%。
同时由资料了解,目前利用CFD 对瓦斯在采空区内流动的规律进行模拟是当下的热点,也是当下研究瓦斯流动最有效的方法之一。
在充填料浆浓管道输送的研究中,吴迪等[2]为解决某铁矿充填料浆的管道自流输送问题,采用固-液两相流理论和CFD 方法,构建在管道中充填料浆自流输送的两相流控制方程,利用Gambit 构造实际管道三维模型,在Fluent 的3D 解算器中进行数值模拟。
根据问题的需要,模拟采用Realizable k-ε湍流模型。
涡流技术简介及应用前景分析
涡流管技术简介及应用前景分析中国石油管道科技中心2012 年 6 月目 录1. 概述 (1)2. 涡流管技术简介 (2)2.1 涡流管技术发展沿革 (2)2.2 涡流管工作原理 (3)2.3 涡流管技术的工业应用 (4)2.4 UVI涡流管技术简介 (5)3. 涡流管应用案例 (6)3.1 单流涡流管应用案例 (6)3.1.1 德令哈分输站 (7)3.1.2 西宁南门站 (7)3.1.3 中山坦洲站 (8)3.1.4 单流涡流管调压技术 (9)3.1.5 单流涡流管应用中发现的问题 (12)3.2 双流涡流管 (13)3.2.1 双流涡流管应用需要解决的问题 (13)3.2.2 双流涡流管调压 (17)3.2.3 辽宁天然气站应用案例 (19)3.2.4 川孝油气田井口案例 (22)4 天然气调压方式对比分析 (26)4.1 橇式调压装置简介 (26)4.1.1 橇式调压器的组成 (27)4.1.2橇式调压的工作原理 (28)4.1.3 橇式调压器存在的问题 (29)4.1.4 涡流管技术调压方式 (29)4.2 安全性分析 (30)4.3技术对比分析 (30)4.4 经济性分析 (31)5 武汉东站应用涡流管调压的可行性分析 (31)5.1 支撑条件分析 (31)5.2 示范应用的意义 (31)6 沈阳末站应用涡流管技术的可行性分析 (32)6.1 支撑条件分析 (32)7 结论与建议 (32)7.1 结论 (32)7.2 建议 (33)附件1 武汉西站涡流管加热器应用证明 (34)附件2 兰州输气分公司使用涡流管加热器应用证明 (35)附件3 RAFAEL公司使用涡流管技术调压应用证明 (36)1. 概述油气长输管道作为国家能源大动脉,在输送石油、天然气的同时,也消耗了大量能源以保障动力供给。
仅以2010年中石油管道分公司为例,2010年累计消耗燃料综合能耗达到了52.4万吨标准煤。
2000-2009年,中国天然气消费量由245亿立方米增至887亿立方米,并呈加快增长态势。
气流分级机设计
气流分级机设计一、气流分级机工作原理气流分级机是利用气流的作用将物料进行分级分离的设备。
其基本工作原理是通过气流的速度和方向的改变,使得颗粒在气流中发生相对运动,并最终在气流的作用下分级分离。
气流分级机主要包括气流产生装置、物料供给装置、分级装置、收尘装置和控制系统等部分。
气流产生装置一般包括风机和气管道等组成。
风机产生的气流通过气管道输送到分级装置中,气流的速度和方向可以通过风机的调节或气管道的设计来实现。
物料供给装置将物料送入气流中,使物料与气流混合形成悬浮状态,而后在气流的作用下进行分级。
收尘装置主要用于收集气流中的颗粒物质,防止颗粒物质对环境造成污染。
控制系统则对气流分级机的整个工作过程进行调节和控制,确保分级效果达到要求。
二、气流分级机设计要求1. 分级精度高:气流分级机的主要任务是对颗粒物料进行分级分离,因此对分级精度要求较高。
分级精度的要求主要取决于物料的性质和使用要求,一般分级机的分级粒度可以达到数十至数百微米。
2. 处理能力大:气流分级机的处理能力是指单位时间内处理的颗粒物料的量。
处理能力的大小直接影响到设备的生产效率和经济性能。
处理能力的大小受到多种因素的影响,包括气流速度、颗粒物料的特性、分级机的设计参数等。
3. 能耗低:气流分级机在工作时需要不断消耗能量,因此对能耗的控制是设计的重要侧重点之一。
降低能耗可以通过改进气流产生装置、减小阻力、提高传热效率等方式来实现。
4. 结构紧凑:气流分级机通常需要安装在生产线上,因此对设备的尺寸和占地面积有一定的要求。
紧凑的设计可以最大限度地减小设备的占地面积,提高生产线的利用率。
5. 运行稳定:气流分级机在工作时需要保持稳定的气流速度和分级效果,因此对设备的稳定性有较高的要求。
稳定的运行状态可以通过选择合适的材料、采用优化的结构设计和加强控制系统等方式来实现。
三、气流分级机设计的关键技术1. 气流分级机分级原理的选择:气流分级机的分级原理一般分为离心分级、惯性分级和离心-惯性联合分级等几种。
涡流空气分级机转速特性研究
35 0 0
07 .0
O. 75
0. 59
3. 21
2. 75
2. 21
1 .4 20
1 52 0.
9. 2 1
2. 9
2. 4
0. 5
l . 8 1
6. 7
6. 6
2 . 57
22. 3
1 2 6.
2 . 95
33. 9
32.1
l . 40
19. 5
23. 4
l . 5 3
1 5 3.
l 0 6.
2. 5
1. 7
5. 2
表3 不同转速 下得 到的粗 粉的粒度分布
名称 转 速 (/mi r n)28 00d I o来自( m) “ O. 36
28 0 0 50. 4 7 3 5. 35. 1
质效 率 ( %)
3 9 7.
利用上面 的试验数据 和质效率 的公 式计算各样 品 的分级 效率 。粒径在一1 1 0 m时 的分 级效率 ,计算 结 a
果见 表4 。
重钙
30 0 0
32 00 35 00
—2 +1
6. 3
一l
6. 8
重 钙
30 0 o
32 00 35 00
1 3 .6
1. 42 1. 7 6
1 2 9. 2
20. 4 5 22. 4 3
5 3 9. 7
62. 37 6 3 6. 6
1 . 60
1 3 6. 1 4 6.
孙树峰等 :涡流空气分级机转速特性研究
1 3 试验 过程 .
表 1 原 料 的 粒 度 分 布
粒径 范围
FJW涡轮分级机的分级机理研究
casf r s aye . s e ntss teif e c fsmek y co l i e s i Wa a lsd Ba do t,h n u n eo n e l o e f tr a s o ecasfe’ p ro a c ss de F o tes de eul , e nt l i r efr n ewa t id. rm t idr s t t h s i S m u h u sh
内部紊流的影响。
关键词 : 涡轮 分级 机 ; 分级 机 理 ; 构 结 中 图 分 类 号 : D 5 T 44 文献 标 识 码 : A 文 章编 号 :0 8 5 4 (0 6)10 4 — 3 10 — 5 82 0 O — 0 0 0
1 涡轮分 级机 的结构
我们 设计 的 10 J 型涡 轮 分级 机 结 构 如 图 l 5FW
所示。
Re e r h o o kn icpeo 5 F W s a c n W r ig Pr il f1 0 J n Tu b n a sf r r ie Cls ie i
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( c o l f c a ia a dE e t n c l n i er g Wu a nv r t S h o Me h nc l n l r i g n ei , h U ie s y o c o aE n n i o T c n lg Wu a 3 0 0 C ia f e h oo y, h 4 0 7 , h n ) n
图 1 分级机的结构
Fg 1 i, Stucu eof ubieca sf r r tr r n ls ie t i
o o e ai a a tr,an w y e o ubnearca sfe -1 0 J f p rt onp rmees e tp ftri i l i r 5 F W s i
超细磨粉机之气流分级机选型指导
气流分级机的选型是很多需求气流分级机厂家面临的第一个难题。
气流分级机是干法分选设备,主要适用于80目以细的粉末实现指定粒度的粗细分离、杂质剔除,山东经欣粉体设备科技有限公司通过对国内外的气流分级机有充分的认识和掌握,现针对各种气流分级机的区别、选型做个简要说明。
在生产过程中选用的粉碎机要求生产的产品粒度分布在一定的范围内,而事实上粉碎机产出的产品粒度分布要比所要求的粒度范围更广泛,大多数难以满足要求。
故在粉碎过程中,分级是提高超细粉碎效率和生产出满足细度及其级配要求的微细粉产品至关重要的环节之一。
(气流分级机-图例)所谓分级就是根据生产工艺的要求,把粉碎产品按某种粒度大小或不同种类颗粒进行分选的操作过程。
分级的方式有两种:用筛子筛分和在流体中进行分级。
筛子筛分代表产品主要有直线筛、圆振筛等筛分机。
气流筛分代表产品有重力式分级机、粗级分级机、离心式分级机(又称离心式选粉机)、旋风式分级机、O-sepa分级机、喷射涡旋式分级机、强制涡流分级机。
气流分级的工作原理:气流分级生产线主要由气流分级机主机、旋风分离器、脉冲除尘器、高压引风机、电控柜等组成。
气流分级主机主要由二次风、三次风及叶轮、传动系统等组成。
生产线工作时,物料在引风机引力的作用下由分级机的入料管进入。
在分级机内部空气与物料充分混合,在分级机的下筒体三次风及分散锥的作用下,气固两相流被充分分散。
(气流分级机-上端图例)气固两相流上升至分级区时,每个单独的颗粒既受到分级轮旋转产生的离心力,又受到引风机引力产生的向心力。
当颗粒受到的离心力大于向心力时,分级径以上的粗粒子被甩到筒体内壁,失速后沿筒内壁下落至二次风淘洗区。
空气在引风机引力作用下,穿过均匀分布在锥体上的二次进风口进入淘洗区,并对粗细混合粉进行风筛式的淘洗作用。
这样,混杂或粘附于粗料中的细颗粒被分离干净,回流到分级区,粗颗粒由卸料装置排出分级机。
符合粒度要求的细颗粒随气流进入旋风收集器、脉冲除尘器被收集下来,净化后的气体通过引风机排风口被排放到大气中。
【doc】气流分级的“鱼钩效应”研究
气流分级的“鱼钩效应”研究(},I)卜.岛第1卷.第5期,l一61995年l2月fz粉俸技术,/|V01.1.No.3.1—6December.1995研究论文?l,l釜言肼耙一流分级的"鱼钩效应,,研究'TOo2c}t{山帆直从(同济大学?上海20009Z)本文研究了气巍分级过程中的鱼钓效应.雪颗团聚是产生.鱼钩效应的一个重要的原圆.并对原有的分级模型进行了修正,给出鱼钩鼓应的理论计算式.最后还根据实验结果分析了影响鱼钓效应的各种圜素.关键词气流分缎鱼钩效应分缎效率团聚--●._一'●_-●-一1引言超细粉俸材料的千式分级瑶年来受到广泛关注,并取得了长是的进展,实践结果表明,随着所处理的物料细度的增加,分级精度显着下降部分分级效率是评价分级结果的一项重要参数,以其对粒径作图,即为部分分级效率曲线又称Tromp曲线.通常情况下Tromp曲线呈s形,部分分级效率(粗粉回收率,下同)随d的增大从0逐渐增大至100,如图1实线所示然而在超细分级时,曲线较细段往往被抬高,不能降至0,甚至向上翘起,形成一弯钩形,如图i虚线如示,即所谓"鱼钩效应.显然鱼钩效应"越严重,脚分有效率越低.曾有少量关于这个现象的文章见诸报道"]E.J.RoldmVillasana等人研究了水力旋流分级中的鱼钩交应.认为是由于涡流造成的":,本文对气流分级过程中的"鱼钩效应"进行了研究,显然,涡流同样影响气流分级,但我们发现在干法分级中,团取有着更重要的效应本文将忽略涡流作用,着生讨论团聚对形成"鱼钩"的影响.并作出理论阐述2鱼钩效应的理论分析2.1"鱼钩效应"典型的Tromp曲线如图I实线所示,粒度小于某一粒径时部分分级效率为0,雒着粒度本文实验承华东工业大学动力学院颗粒技术研竞皇提供FAM澈光误l粒仪.使实验得以顺利进行,诚致遴『意.糟体拄术第1卷的增大部分分级效率也增大,至某一粒径时达100%其中效率为50处的粒径称中位分离径Bod部分分级效率了1与粒径d之间的关系可表示为经验式一:6o了1():1一exp[O.693(d/d.)](1)暑其中反映了分级过程的精度,1越大,则分级精度越高衄线越陡.在进行超细分级时,往往得到图1虚线所示的钩形曲线,在粒径徽细区出现的这一弯钩现象即为"鱼钩效应"实验结果表明【,某些情况弯钩位置上升很.,},,-,,,/7多,有时竞选l00,即极细的颗粒反而完全进入粗产品.这种现象以前往往被当作实验误差或认为是测试仪器所造成的.在大量实验基础上,我们认为,这种效应通过改善操作无法消除,而且也无法将之归结于澳f试仪器的偏差.,显然,"鱼钩效应"的存在,对于分级结果有重要影响.它说明粗产品中含有一定量的馓细粉,导致产品质量下降或产生过粉磨现象而造成能源浪费.2,2涡轮式气流分级机的分级模型涡轮式气流分级机是一种新型超细分级机,文献对有关结构和工作原理作了介绍,并建立了分级过程的数学模型,得出部分分级效率的理论公式.文献"指出,涡轮式气流分级机分级粒径取决限涡轮转速,风量等参数,并由于不均匀与流速度场的影响,存在一最大分级粒径和最小分级粒径.大于最大分级粒径的颗粒全部进入粗产品,其分级效率为loo%,小于最小分级粒径的颗粒全部进入细产品,分级效率为O,而介于两者之间的颗粒贝0同时存在于粗细粉中.根据该模型计算得出的Tromp曲线便为S型,可以将它近似地表示为式(1)的经验方程.显然,1与分级机结构和操作参数有关.该模型与一些较粗(n+微米)的分级结果很好地吻合.但却不能解释超细分级中的鱼钩效应.2.3团聚概率粒径较粗的粉体,两个颗粒间的范德华引力与其自重相比很小,可以忽略不计.随着粒径的减小-范德华引力和重力之比急尉增大.根据估算,两个直径为l,um的球形颗粒,在间距为0?O1.um时,其范德华引力高达其重量的100倍以上啪,因此,由这样团聚而成的二次颗粒是不会因重力而分离的.显然,当一个小胰粒粘附在大颗粒上或几个小颗粒团聚线一个大颗粒后,在分级过程中若不能因自重分离,就会被分级成为相产品,而且,颗粒粒径越小,其团聚可能性越大.但如果发生团聚后的颗粒群粒径,tBd,~ttd,分级粒径,则不出现在粗产品中,为简单起见,下齑的讨论假定发生团聚的颗粒都进入粗产品.'两个粒径为d的球形颗粒,在相距为4时其范德华引力为Ⅲ啪;F;~Ad(24a)(2)其中:^一Ⅳ(3)式中N表示该物质的分子数密度,是与分子本性有关的引力常数.可见范德华引力与颗第5期梅芳:气流分缎的.鱼钩效应"研究粒的化学组成,分子结构有关,显然.不同的物料团聚性能也不同.对于同一种的料,假定n同定不变,则F与粒径d成正比:F=kid(4)粒径为d的颗粒其重量为:G=÷柑{P=:d(5)当F:G时,颗粒问范德华力等于重力,定义此时的粒径为临界团取粒径乩:k,dh=k,dI(6)d=√卺)粒径为d的颗粒所受重力与范德华引力之比为:_G生:(阜):(8)F—ktdkl"一fJ…两个团聚在一起的颗粒因重力分离.即类似于颗粒抗拉强度为F/S(S指颗粒间接触面积).受到强度为GIS的拉应力而产生破坏,其概率可表示为"jc()=l—exp[1nz(G/F)3=1一exp[--0.693(手)j(9)团聚概率为:A()=l一(d)=exp[--0.693(-}).](1o)图2是~组粉体材料的光不显微镜片.图2.a为石灰石粉,图2.b为AI:O,图2.c为超细水泥粉.为观察它们的团聚情况,制作涂片时,未加入任伺分散剂.亦不加盖坡片进行挤压,取少量干粉于载玻片上,再轻轻敲动载玻片,使自然分散.图2.a的石灰石粉中粗颗粒之闻没有团聚但却有许多细颗粒附着在粗颗粒上;图:.b,2.c中的AI0和水泥粉由于颗粒细几乎成团堆积在一起,无法分散,显然地严重影响分级.前文已述及,不同化学组成和结构的物料由于分子引力常数的不同,团聚性能也不图2h的AJO捞粒径略大于圆2c中的水泥粉,但却比水泥粉团聚褥更为严重即为其倒a)(b)图:几种柑体的显搬照片(fOX25×1.25)(c】a.C.aCOb:A】:O,C:超细水泥捞2.4修正的Tromp曲线不考虑团聚时,根据文献的分级模型得到部分分级效率设为T(d),即在粒径为d时.进入粗产品比率为T.进入细产品为1一T.产生团聚后,团聚概率为A(d),即粒径为d 的颗粒产柑体技木第1卷生团聚的百分比为A.这部分不被真正分级直接进入粗产品,只有其余l—A部分才能以效率T进行分级,进人细产昆比率为(1一A)(1--T).则粗粉回收率芳:T(d)=1一[1一A(d)].[1一T(d)]'=l一[1一exPC—o.693(]exp[一0-693.](11)式t11)便是修正的部分分级效率方程.从式申可以看出,当d较大时,1"~exp[一0693 芋]1,此项可忽略不计.式(11)便转化为式(1)的经验式.随着的减小,该项的影响逐渐增另,丁()便慢慢偏差式q)中的T(d),向上反映起,从而导致了"鱼钩效应,而且可以看出,钱钩的形状位置取决子物料的临界团聚粒d,分级机的中位分离经d和分级精度指数/."m柏.71/釜\{柚,/曲|/●图3修正的Tromp曲线3实验结果和讨论采用TUFC100型涡轮式气流分级机进行分级实验,实验材料为重质碳酸征,比重2.79/cm.,颗粒粒度采用FAM激光粒度仪测定.根据实验结果计算所得Tromp曲线如图4.5和6所示.3.1理论值与实验值对比图4为一次分级过程的部分分级效率理论值与实验值对比示意图.涡轮转速为3000r/rain,喂料转速为50r/rain,d∞=16~Lm,d-=3.5pm,1=2Og.从图中可以看出,两者基本吻合.3.2涡轮转速对"鱼钩效应的影响图5为分级涡轮转速为1000,2000…6000r/m]n时的Tromp曲线.从图中可以看出.随着转速的增大.我们知道,分级粒径与转速成反比,随着转速提高,分级粒径减小.d;也相应减小,亦使得Tromp曲线向左移动.尽管对于同种钧料的临界团聚粒径ds不变.但丁()与,的交点上升,使团聚的影响提前,引起鱼钩位置的上升.3.3喂料速度对"鱼钩效应的影响图6是一级不同喂粒速度的分级过程的Tromp曲线,其喂料机转速分别为50.100,15O.250r/min.在其它参数不变情况下,分级过程的以.,不变.由于喂料速度的增加.物料在分级气流中浓度加大.颗粒是处于不断团聚和分散的动平衡状态,浓度增大,提高了覆粒问的相互第5期梅芳一气藏分级的.量钩技应研究5作用额率和间距,亦即相当于提高了范德华I力F和团聚概率A()的值,从而使得"鱼钩效应"出现随喂料速度加大而抬高的趋势.r}{r,{|I∞,rl≯V.厶龌整;L=二/强I嚣图5分级轮转速对鱼钩的影响r厂,———蜀嚣I鬈图6喂料速度对鱼钩的影响图7分散剂对鱼钩的影响图中;I未经处理的重质钙粉?2经过处理的重质钙粉3.4分散剂对"鱼钩效应的影响分散剂对提高分级精度有明显效应.对重质碳酸钙用硬脂酸进行表面处理后,再进分级,可改善鱼钩效应".图7是经处理和未经处理的两种重质钙粉分级的Tromp曲线.从图中可以看出,经表面处理后的物料,其.鱼钩效应明显减弱.分缎精度大大提高.这是由于硬脂酸在颗粒表面形成一层分子膜,降低了颗粒间的范德华引力,减小了团聚概率A(d)和临界团聚粒径dk.4结论本文提出团聚概率,临界团聚粒径等新概念对气流分级中的"鱼钩效应"进行描述,并以此导出修正的Tromp曲线计算式,通过实验分析了各因素对"鱼钩效应"的影响,提出如下结论:1,气流分级中的"鱼钩效应是由于颗粒问的团聚引起的,它的存在严重影响了分级精度.文中提出的理论计算式很好地解释了实验结果.为提高分级精度提供了理论基础,对实际生产有一定的指导意义.2,不同的物料具有不同的临界团聚粒径和团聚概率,dI.越大,则团聚概率越大,"鱼钩效应"越明显,分级精度越低.3,减小喂料速度,增大分级粒径可以改善"鱼钩效应",但二者均以损失产量或质量为低价,在许多场合没有生产可行性.4,团聚现象严重制约了超细分级的进行,分散是超细分级中需解决的首耍问题,分散剂的使用可有效提高分级精度.参考文献I'l'JRoldan--Villasana,E.J..Wi儿iamsandT.DhakowskiR.A,Theoriginofthefigh—hookeffectinhydrocycloneseparators.PowderTechnology.77(1993)243~250E27AustinL.G.andKilnR.R.pe1.AnimprovedmethodforanalyzingcJassfrdata. PowderTechnology.29(1981)277~281.[3]Finch.J.A.Modellingafish—hookinhydroayelcneseteclivityellrves.Powder6粉体技术第1卷Technology,36(1983)l27~129.E4~Klimpe1.R.R.Theinflnence0fachemlca[dlspersantOnthesizingperformanceofa24一inhydrocyclone.PowderTechnology.31(1982)255~262L5]陆厚根.离心逆流式气流分级机分级粒径的计算与分析.同济大学,1992,20: (1992)263~270[6]梅芳.陆厚根.涡轮式气流分级机分级过程数学分析.上海建材学院.I995-8 (2)30~36[7]陆厚根.粉体工程导论.同济大学出版社,1993183A.W.亚当森.表面的物理化学{ 上册.北京:科学出版社,1976[9]Nomura.S.HosodaK,andTanaka.T.Ananalyslsoftheselectionfunctionformills Ilsingballsangrindingmedia.Powder.Technology.68(1991)1—12. StudyOntheFish—HookeffeetinAirClassitiers MeiFangZhangQinghongLuHougen(TongjiUniversitytShangHai200092)AbstractTheFish~hookeffectinairclassifiersisstucdiedintheispaper.ItiSfoundthatag?g]omeratlonisthemainoriginofthefish--hooke/feet.Basedontbeformermodelofair classifyingprocess.arevisedmodelisgiventosimvlatethefish—hookeffect,anda theoweticalformulaisdeveloped.Finally,italsoanalysesthefactorsWhichcanaffectthe shapeofthefish--hook.Keywords:Aivclassifier,Fish—hookeffect,Classificationefficiency,Agglomeration.文摘?粉碎机类型对粉碎产物流动性的影响摘自《粉体工学会i志~(1993)30:7人们从经验所知:用类型不同的粉碎机即使粉碎同种物料所得之粉碎产物,对其进行_处理的难易程序将畚不同.本研究兢粉碎产物的力学特性,特别是流动性是否随所用粉碎机的类型——即使粉碎机制的变化而变化进行1实探讨.用5种类型的粉碎机粉碎石灰名.并对粉休试料进行分蜓,使50粒径凡近相等,以探求其流动性.结果确如经验所说,粉碎机种类不同,,粉体的流动性不同;而且为探明产生这一差刖的原目,杯讨1粒子彤状是如何影响粉碎产糖妁流动性的.目前,经验认为粉碎机类型不同,则粉碎产物的处理唯易不同,.以用流动度的差别来表示,而流动度的差别.是粒子彤状不同造成的.探讨了l漉动度与w8dell实用球度,霹彤度,粒子授彩像轮廓线的fractal固旋,比表面积比(实潮比表面积与计算比表面积之比)等的关系.流动度与实用球形度的相关性,不如与圆形度,fractal因次,比表面积比等竹相关性好,这说明,粒子表面的凸凹状态,对卦体流动度的彩响要太.由此可知.粉碎机种类不同,粉碎机理不同,而导致粉碎产物的彤状及表面的凸凹状志等不同,这些{强着影响其流动度. (刘晓存)。
涡流分级机蜗壳内水平隔板对其流场的影响
度 与气 流切 向速度的差值 , 而改善 转笼叶片间的惯 性反漩 涡 ; 从 随着 隔板数 的增加 , 流耗散 率得 到显著提 高 , 湍 物 料分散性变好 ; 涡流空气分级机 的结 构设计 中应 当考虑水平 隔板 对分级流场 的影响 。 关键词 : 涡流空气分级机 ; 蜗壳 ; 水平 隔板 ; 分级流 场 ; 数值模拟
刘桂 凤 ,于 源 ,刘 家祥
( 北京化工 大学 1 .材料 与科 学工程学院 ;2 .机 电工 程学院 ,北京 10 2 ) 00 9
摘 要 : 了探究蜗壳结构对 涡流空气分级机流场特性 的影 响 , 中利 用 Fun 软件对 蜗壳 内增加不 同数 目水平 隔 为 文 l t e
板 的涡流空气分级机流场进行数值模拟 。研究 表明 : 蜗壳 内水平 隔板数 目对流场速 度以及环形 区湍 流耗散率有 不 同影 响 , 存在临界 隔板数使 流场轴向速度分布均匀 , 在本文条件 下 的临界隔板数 为 3 在 蜗壳 中增加 水平 隔板可 以 ;
第3 9卷 第 7期 21 0 1年 7月
化 学 工 程 C E C LE G N E I G( H N H MIA N I E R N C I A)
Vo . 9 N . 13 o 7
J 1 2 1 u. 0 1
涡 流分 级 机 蜗 壳 内水 平 隔板 对 其 流 场 的影 响
w e ieet u e f o zna pae r a d d h eei igc t a vle ( o zna pae )m k s e h nadf rn mbro r otl lt ae d e .T xs n ri a n hi s t ic l u 3hr o t lt i l s a e h t
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注: 01 063 mm 以上各粒级采用干式筛分; 01 063 mm 以 下各粒级
分散功能区并且该区内存在不同频率尺度的湍流涡
采用湿式筛分。
影响分级效果。另外采用试料 2, 封闭转笼内环( 空
首先验证 Ñ区, 采用径向叶片分别 为 16 片和 24 片的两种转笼, 带径向凸棱的平板撒料盘, 撒料 盘上径 向凸 棱高 度分别 为 01005 mm、01008 mm、
到 0170, 验证了 Ñ区为主要分散区, 并且得出当撒 料盘凸棱高度与其内径之比为 01037 时, 分级精度 指数最高。
Ò区验证, 不加物料, 用五孔球形测针测量 Ò区 速度场分布, 结果表明( 见文献[ 1] ) Ò区内存在速度 梯度。文献[ 4] 指出 Ò区内物料的分散度与湍流粘 性耗散能成正比, 环形区宽度变窄可增大粘性耗散 能, 粉料分散性变好, 漏选率减小, 分级精度指数提 高。通过在转笼外边缘分别沿径向叶片圆周呈 90b
3试验
试验的目的是为了验证涡流分级机各功能区的 划分及作用。试验采用自制的 N- 14 m3/ min 涡流 空气分级机, 一、二次进风口采用对称型式。试验物 料采用水泥厂水泥磨系统分级机粗粉经振动磨粉磨 后的物料, 物料粒度组成列于表 1。试验系统示意 图见图 2。试验时进口风速采用倾斜压力计和笛形 管测定, 阻力损失采用 U 型压力计测定。给料量、
Ò区包括导流叶片内边界和转笼外边界包围的 环形空间, 称分散分离功能区。 Ò区的主要功能是 实现物料进一步分散和按粒径分级。物料在 Ò区随 气流一起形成边下降边旋转的螺旋运动, 颗粒流在 环形区中形成一环形柱体, 该柱体与平面进气流正 交。固相粉粒在气流粘性力的带动下具有随气流作 旋转运动的趋势, 又具有沿切向作直线运动的惯性。 细粉颗粒惯性较小随气流运动的趋势更强, 沿一条 不与任何流线吻合的路径进入转笼。粗粉颗粒因具 有更大的惯性不能被气体带至笼区, 它们与壳壁相 碰后边旋转边下降落到下部锥体壁面。 Ò区中存在 风速梯度, 气流速度梯度有助于物料分散。若气流 速度梯度太大, 则分级力场不均匀; 速度梯度太小, 对物料分散作用弱, 分级效果必然不理想, 分级精度 无疑会降低; 另外 Ò区内不同频率尺度的湍流涡也 影响物料分散性, 进而影响分级机的分级精度和效 率[3~ 5] 。
粒级/ mm 试料 1 产率/ % 粒级/ mm 试料 2 产率/ %
径向凸棱上加槽型杆后, 分级精度指数由 0162 提高
+ 01 220
- 01 220 + 01 154 - 01 154 + 01 105 - 01 105 + 01 080 - 01 080 + 01 063 - 01 063 + 01 055
摘 要: 从理论上分析了涡流空气分级机的分级过程, 在此基础上把涡流空气分级机内部分为主要分散区、分散分 离区、第二分离区、辅助分离区、阻力区五个功能区, 讨论了各功能区在分级过程中 的作用, 用物料试 验证明了作 者 的分区正确。在此基础上改进了主要分散区、分散分 离区、第二 分离区 三个功能 区, 得到更 好的分 级效果; 这将 对 理解和改进涡流空气分级机分级性能进而开发出性能更好的涡流空气分级机具有指导作用。 关键词: 涡流空气分级机; 分级过程; 功能区划分; 分级指标 中图分类号: TQ051. 84
第 29 卷 第 6 期 2002 年
北 京化 工大 学学报 JOURNAL OF BEIJING UNI VERSITY OF CHEMICAL T ECHNOLOGY
Vol. 29, No. 6 2 00 2
涡流空气分级机分级功能区研究
刘家祥1 夏靖波2 何廷树3
( 1. 北京化工大学可控化学反应 科学与技术基础教育部重点实验室, 北京 100029; 2. 西安空军工程大学电讯工程学院, 西安 710077; 3. 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 西安 710055)
01 6 21 0 51 2 111 6 111 4 71 0
+ 01 280
- 01 280 + 01 154 - 01 154 + 01 105 - 01 105 + 01 080 - 01 080 + 01 055 - 01 055 + 01 040
111 8 141 0 81 4 81 3 141 7 41 4
Fig. 2 Schematic diagram of the experimental system
表 1 试验料粒度组成 T able 1 Size distribution of the raw material tested
分散 变差, 分割 粒径 变 小, 分 级精 度 指数 分 别为 0167、0154、0138。当转笼转速为 550 r/ min, 撒料盘
Ô区包括柱壁和锥壁邻近的空间, 称为辅助分 离功能区。此区内气流形成准自由涡流形, 粗粉在 此区完成气固分离。对旋风式分级机来讲, 此区为 主分离区, 对涡流空气分级机来讲为辅助分离区, 混 入粗粉中的细粉可能在本区进入细粉产品中。
Õ区包括从细粉出口至粗粉出口间分级机的核 心空间, 称为阻力功能区。类似于旋风式分级机, 此 区对物料仍具有一定的分离能力。此空间上部气流 为强制涡, 分级出来的细粉从上口排出。被分级物 料中可能有一小部分细粉未在 Ò区选送到 Ó区, 随 粗粉漏到 Õ区下部, 这部分细粉中有一部分将被上 升气流送到细粉部分。因该区阻力损失大, 若采取 适当措施降低该区阻力损失, 则可降低分级机的阻 力损失。
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北京化工 大学学报
2002 年
粗粉量、细粉量( 旋风收尘器收集料) 通过称量测得。 袋收尘器收集料称精粉, 通过给料量减粗粉、细粉量 获得, 细粉和精粉合在一起称分级产品。流场和涡
流空气分级机内各点固体浓度的测定非常困难, 为 了验证各功能区的作用, 试验中采用改变各功能区 结构。
图 2 试验系统 示意图
Ó区是转笼转动的环形空间, 称第二分离功能 区。该区的主要作用是输送细粉, 将粗细粉隔离; 此 区还有一定的分离功能。物料在 Ó区受径向气流输 送, 相邻叶片间的通道中径向气流由于反旋涡流, 形 成非对称分布。叶片进行面( 面朝旋转方向) 附近向 心流速较大, 叶片的退行面附近向心流速较小或出 现向外的径向流速 。这种流动特性会造成一定程 度的分割粒径偏差, 降低分级精度[6] 。
1 涡流空气分级机分级过程
涡流空气分级机结构示意图见 图 1, 其 工作过 程为待分级的具有各种粒径的物料从上方进料口给 到撒料盘上, 随撒料盘一起旋转, 最终沿切线方向抛
收稿日期: 2002204209 基金项目: 国家自然科学基 金资助项目 ( 50174043) ; 北 京化
工大学青年教师基金资助项目( QN0127) 第一作者: 男, 1964 年生, 副教授
行相差壳经环形安置的导流叶片进入转笼外 边缘和导流叶片内边缘间的环形空间。环形区内空 气流动属强旋转流动, 会出现泰勒柱效应; 切向速度 呈准自由涡分布; 径向速度形成一个点汇流[ 1] 。物 料颗粒随气流一起形成边下降边旋转的螺旋运动, 颗粒流在环形区中形成一环形柱体, 该柱体与平面
第 6期
刘家祥等: 涡流空气分级机分级功能 区研究
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进气流正交。固相粉粒在气流粘性力的带动下具有 随气流作旋转运动的趋势, 又具有沿切向作直线运 动的惯性。颗粒是进入粗粉产品还是细粉产品取决 于颗粒的惯性和流场特性, 细粉颗粒惯性较小随气 流运动的趋势更强, 沿一条不与任何流线吻合的路 径进入转笼, 最终通向细粉出口。粗粉颗粒因具有 更大的惯性不能被气体带至笼区, 它们与壳壁相碰 后边旋转边下降落到下部锥体壁面上进入粗粉中。 所有颗粒都经过环形区, 粗细颗粒分离路径明确, 相 互干扰小。要获得理想分级效果, 一是要保持流场 稳定, 二是要物料分散好, 如果物料分散不好, 细粉 物料团聚体会进入粗粉[ 1] 。
气和物料都不能通过, 类似于旋风式分级机) 与不封 闭对比试验表明( 见文献[ 3] ) , 当转笼内环开口封闭 时, 分割 粒径 为 2618 Lm, 分级 精度 指数 为 0141,
01011mm( 与撒料盘内径之比分别为 01037、01059、 - 30 Lm粒级的分级量效率为 74129% ; 当转笼内环 01081) , 进口风速 20 m/ s, 固体浓度 1168 kg/ m3, 转 开口畅通时, 分割粒径为 5910 Lm, 分级精度指数为
笼转速 700 r/ min, 物料 采用试 料 1, 结果 ( 见文 献 0154, 小于 30 Lm 粒级的分级量效率为 90156% ; 说
[ 2] ) 表明, 随着撒料盘上径向凸棱高度的增加, 物料 明 Ò区是主要分离功能区。
2 涡流空气分级机功能区划分
从分析涡流空气分级机分级过程, 本文认为涡 流空气分级机内部空间可分为 Ñ、Ò、Ó、Ô、Õ五个 功能区, 见图 1。
Ñ区为撒料盘、反击板、顶盖、细粉出口管外表 面所包围形成的柱形空 间, 称为主 要分散功能区。 Ñ区主要对物料起分散作用。物料在此区随撒料盘 一起旋转, 最终沿切线方向抛向四周, 物料碰撞到反 击板后又可能反弹弥漫在撒料盘与反击板之间的空 间, 在重力作用下落入转笼外边缘和导流叶片内边 缘间环形区。撒料盘的形状、型式不同, 物料甩出速 度的大小、方向就不同, 对物料 的分散效果必 然不 同[2] 。
- 01 055 + 01 040 - 01 040 + 01 030 - 01 030
71 0 141 6 401 6
- 01 040 + 01 030 - 01 030
51 9 321 5
角对称加四根杆改变 Ò区结构, 其它试验条件不变, 物料试验结果表明( 见文献[ 1] ) , 物料分散性变好, 分 级 精 度 指 数 分 别 从 0171、0162 提 高 到 0180、 0176, 相对提高 1217% 和 2216% , 说明 Ò区是第二