一種風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效粉塵分離器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效粉塵分離器。它主要包括出風(fēng)口、上蓋板、上筒體、籠式轉(zhuǎn)子、中筒體、下筒體、內(nèi)錐體、中粉卸料口、粗粉卸料口及進(jìn)風(fēng)口。其特征在于在上蓋板上面裝有電機(jī)與傳動(dòng)裝置，籠式轉(zhuǎn)子由支座、主軸及分級(jí)葉片等組成，通過(guò)鍵連接于主軸上，并由電機(jī)經(jīng)減速機(jī)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，籠式轉(zhuǎn)子外圈與導(dǎo)向葉片之間形成細(xì)粉分級(jí)室，細(xì)粉分級(jí)室下裝有內(nèi)錐體，內(nèi)錐體與中筒體形成粗粉分級(jí)區(qū)，內(nèi)錐體通過(guò)固定板連接于下錐體上，并利用變頻器實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品細(xì)度及粒度分布的靈活調(diào)控。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效粉塵分離器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及建材、非金屬礦、有色金屬、電力等領(lǐng)域的一種粉體分選設(shè)備，具體的講是一種風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效分離器。

【背景技術(shù)】
[0002]粉體制備在建材、非金屬礦、有色金屬領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，同時(shí)隨著現(xiàn)代之分工藝的創(chuàng)新及調(diào)整，對(duì)粉體的制備及分級(jí)的要求越來(lái)越高，如水泥圈流粉磨其粒度80 μ m篩余一般要求控制1%以下，煤粉制備系統(tǒng)要求細(xì)度控制80 μ m篩余12%以下，并對(duì)煤粉的均勻性提出嚴(yán)格要求，在有色行業(yè)中的炭素球磨粉要求與煤粉細(xì)度相同。且現(xiàn)有水泥磨系統(tǒng)中經(jīng)輥壓機(jī)后物料經(jīng)V選后以風(fēng)掃的形式進(jìn)入分離器，同時(shí)在煤粉制備與炭素球磨粉均采用風(fēng)掃式分離器進(jìn)行物料的分選?，F(xiàn)有針對(duì)分選系統(tǒng)的分級(jí)設(shè)備基本為粗粉分離器。粗粉分離器作為第一代的物料分選設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件及操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，但因其結(jié)構(gòu)與分級(jí)原理的限制，粗粉分離器的使用技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能較差，在正常運(yùn)行情況下，選粉效率一般只有20%?50%左右、且產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)困難，成品粉質(zhì)量穩(wěn)定性差。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)掃式分離器，待分選的物料氣流的攜帶下，由進(jìn)風(fēng)管高速引入粗粉分離器，進(jìn)入分離器以后，一是氣流中的部分粗顆粒先與內(nèi)錐體下沿發(fā)生碰撞、二是因內(nèi)錐體與下錐體形成的過(guò)流截面增加、氣流上升速度減低，而使粗顆粒沉降沿壁面下滑，氣流繼續(xù)上升，當(dāng)經(jīng)過(guò)靜態(tài)導(dǎo)流板后、因其與軸心有一定角度，而產(chǎn)生一定的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)，此時(shí)氣流中的較粗顆粒因受到較大的離心力而在上筒體做離心沉降、運(yùn)動(dòng)至筒體壁面后也沿壁面下滑、與前述的粗顆粒一起由粗粉卸料口排出成為粗粉；細(xì)小顆粒則在氣流的攜帶下由出風(fēng)管排出、經(jīng)后續(xù)的分離裝置分離收集后成為成品粉。
[0004]分析其工作原理可知旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)僅依靠靜態(tài)導(dǎo)流板26的導(dǎo)流作用產(chǎn)生，其氣流旋轉(zhuǎn)的速度不高、離心力場(chǎng)強(qiáng)度弱，故該分離器的選粉效率與分級(jí)精度低，在處理風(fēng)量較高時(shí)成品細(xì)度易跑粗；同時(shí)，成品細(xì)度主要通過(guò)改變靜態(tài)導(dǎo)流板26與軸向的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)整角度不方便且角度的改變對(duì)成品細(xì)度的影響有限。因此，該粗粉分離器的使用性能較差，直接影響系統(tǒng)產(chǎn)量、分選效果及成品粉質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效粉塵分離器，解決了現(xiàn)有風(fēng)掃式分級(jí)機(jī)選粉效率不高、分級(jí)精度差且成品均勻性差的問(wèn)題，為風(fēng)掃式分選系統(tǒng)提供一種選粉效率高、單位電耗地且成品粒度及細(xì)度可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可控的一種風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合分離器，且該風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合分離器能可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要實(shí)現(xiàn)三部分物料的分離。如針對(duì)有色碳素分，可有效實(shí)現(xiàn)粗粉、中粉、細(xì)粉分離的目標(biāo)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效粉塵分離器，包括下筒體、中筒體、上筒體、內(nèi)錐體、籠式分機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)、減速機(jī)和轉(zhuǎn)軸，所述下筒體、中筒體和上筒體從下至上依次連接設(shè)置，所述下筒體設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 ；所述內(nèi)錐體設(shè)在中筒體的內(nèi)部偏上的位置，且內(nèi)錐體與中筒體之間形成環(huán)形風(fēng)道，該環(huán)形風(fēng)道內(nèi)設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流板；所述上筒體與環(huán)形風(fēng)道連通，所述籠式分機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)在上筒體內(nèi)部，并通過(guò)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，且上筒體與環(huán)形風(fēng)道之間設(shè)有導(dǎo)向葉片；所述電機(jī)和減速機(jī)設(shè)在上筒體上部并帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述下筒體底部還設(shè)有粗粉卸料口和一次補(bǔ)風(fēng)閥，所述內(nèi)錐體底部設(shè)有中分卸料口，所述中筒體下部還設(shè)有二次補(bǔ)風(fēng)閥，中筒體上部設(shè)有出風(fēng)管。
[0007]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)流板的翻轉(zhuǎn)開(kāi)度在O?90°范圍可調(diào)，從而可以控制導(dǎo)流板的開(kāi)度大小和補(bǔ)入的風(fēng)量，最終攔截吸附特定粒徑的粉塵，達(dá)到更精細(xì)的分離精度。
[0008]作為優(yōu)選，所述籠式分機(jī)轉(zhuǎn)子由60?180個(gè)耐磨鋼板構(gòu)成。
[0009]作為優(yōu)選，所述內(nèi)錐體的底部還設(shè)有多棱角的導(dǎo)風(fēng)錐，從而提高進(jìn)風(fēng)氣流與導(dǎo)風(fēng)錐的碰撞，更加有效攔截吸附較粗粉料，避免粗粉進(jìn)入中筒體。
[0010]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)向葉片由30?80塊耐磨鋼板組成，并與環(huán)形風(fēng)道口截面呈30?80°角，從而可以有效分散進(jìn)入上筒體的氣流，避免氣流集中進(jìn)入上筒體后停留時(shí)間過(guò)短，直接從出風(fēng)管出去，最終提高了細(xì)粉的分離效果。
[0011]有益效果:相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012](I)物料一分為三:根據(jù)現(xiàn)有粗粉分離器結(jié)構(gòu)，其僅對(duì)碎磨后的物料進(jìn)行分選，僅對(duì)某一粒徑的顆粒實(shí)現(xiàn)分選，如電廠煤粉0.08mm、水泥0.045mm、煅后石油焦0.1mm等進(jìn)行分選。該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)碎磨物料一分為三，及粗粉、中粉、細(xì)粉、分選后的物料可根據(jù)實(shí)際情況需要進(jìn)行搭配，如石油焦需要均勻性指標(biāo)，只要中粉作為成品，提高炭陽(yáng)極的質(zhì)量，減小電阻率降低單位電耗。
[0013](2)粗粉、中粉、細(xì)粉粒徑可控:經(jīng)磨碎后的物料后可通過(guò)導(dǎo)流錐、一次補(bǔ)風(fēng)閥、二次補(bǔ)風(fēng)閥控制粗粉的顆粒粒徑、而中粉可通過(guò)二次補(bǔ)風(fēng)閥與分級(jí)轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)粒度可控。如水泥粉磨滾壓機(jī)系統(tǒng)，可根據(jù)出滾壓機(jī)物料粒度調(diào)整相應(yīng)的部位控制回滾壓機(jī)的粒徑、入磨機(jī)的粒徑及滾壓機(jī)成品的粒徑，提高滾壓機(jī)的做功效率及入水泥磨物料均勻度提高擠壓及粉磨效率，提高產(chǎn)量并降低電耗；
[0014](3)粗粉、中粉、細(xì)粉均勻性好。因物料經(jīng)分選后一分為三，同時(shí)又具有分級(jí)粒度可控的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其均勻性得到很大提高，如電廠在細(xì)粉細(xì)度R9tl達(dá)到工藝要求的情況下，其均勻性系數(shù)可達(dá)1.(Tl.2，有助于鍋爐燃燒工況的穩(wěn)定及其熱效率的提高。
[0015](4)密封效果好:采用雙重迷宮密封雙密封形式，有效降低氣流短路，整體選粉機(jī)效果好，保證分選精度。
[0016](5)導(dǎo)流板單獨(dú)調(diào)節(jié):根據(jù)CFD研究結(jié)果，其風(fēng)掃式氣流在下筒體與內(nèi)錐體之間不是等速上升，而是靠近出風(fēng)口側(cè)速度偏大，原有結(jié)構(gòu)靜態(tài)導(dǎo)流板整體調(diào)整，對(duì)成品中位徑影響較大，而此發(fā)明可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流板90°自由單獨(dú)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)重力變向分離。
[0017](6)—次補(bǔ)風(fēng)閥、二次補(bǔ)風(fēng)閥實(shí)現(xiàn)風(fēng)速調(diào)整，分選物料:現(xiàn)有風(fēng)掃式分離器中，從進(jìn)風(fēng)管到出風(fēng)管都為密閉的分選系統(tǒng)，即風(fēng)量一定條件下僅根據(jù)靜態(tài)導(dǎo)流板調(diào)整細(xì)粉質(zhì)量。該發(fā)明在風(fēng)量一定的情況下，可通過(guò)一次補(bǔ)風(fēng)閥、二次補(bǔ)風(fēng)閥的不同開(kāi)度實(shí)現(xiàn)重力分選區(qū)域物料重力情況進(jìn)行分選，同時(shí)兼顧導(dǎo)流板的作用，可有效提高重力分選的精度與分選效率。同時(shí)二次補(bǔ)風(fēng)閥可有效改變分級(jí)轉(zhuǎn)子的分級(jí)區(qū)域的風(fēng)速的方向與風(fēng)量，有效提高分級(jí)轉(zhuǎn)子的分級(jí)區(qū)域，提高離心力場(chǎng)的作用，從而提高分級(jí)效率與精度。
[0018](7)選粉效率高:該分離器結(jié)構(gòu)結(jié)合靜態(tài)粗粉分離器應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，結(jié)合CFD技術(shù)開(kāi)發(fā)的新型設(shè)備，分選結(jié)構(gòu)物料中集重力場(chǎng)、離心離場(chǎng)于一體，有效利用氣流兩相物料分級(jí)原理，其與傳統(tǒng)粗粉分離器比較，選粉效率可提高15%?40%。
[0019](8)適用范圍寬:一分為三的物料中，根據(jù)物料特性需要可使粗粉可以分選粒徑范圍為2mnT0.10mm，中粉可以分選粒徑的范圍為0.lOmnT0.030 mm，細(xì)粉可分選的粒徑范圍為〈0.03_。根據(jù)該分選粒徑范圍結(jié)果可在電廠煤粉制備系統(tǒng)、石灰石脫硫系統(tǒng)、水泥粉磨、炭素泥捏成型系統(tǒng)、炭后石油焦分選系統(tǒng)、粉煤灰飄珠分選系統(tǒng)等諸多風(fēng)選系統(tǒng)中應(yīng)用，可有效提聞分選效率與分級(jí)精度，提聞成品品質(zhì)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型所述粉塵分離器的外形結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型所述粉塵分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中，電機(jī)1、電機(jī)座2、傳動(dòng)支架3、傳動(dòng)軸4、迷宮密封5、分機(jī)轉(zhuǎn)子6、導(dǎo)向葉片7、二次補(bǔ)風(fēng)閥8、內(nèi)錐體9、固定板10、導(dǎo)流板11、導(dǎo)風(fēng)錐12、中粉卸料口 13、粗粉卸料口 14、進(jìn)風(fēng)口 15、減速機(jī)16、聯(lián)軸器17、減速機(jī)座18、出風(fēng)管19、上蓋板20、上筒體21、中筒體22、下筒體23、一次補(bǔ)風(fēng)閥24。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1和2所示，一種風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效分離器，電機(jī)I和減速機(jī)16分別通過(guò)電機(jī)座2及減速機(jī)座18固定于傳動(dòng)支架3上部，減速機(jī)16下部設(shè)有聯(lián)軸器17，與傳動(dòng)軸組成傳動(dòng)部分；通過(guò)電機(jī)I和減速機(jī)16實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)；傳動(dòng)支架3、出風(fēng)管19固定于上蓋板20上部；上蓋板20焊接于上筒體21上部與上筒體21、中筒體22、下筒體23組成風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效分離器殼體部分，上筒體21、中筒體22、下筒體23依次通過(guò)法蘭連接，各連接部位均設(shè)密封圈。上筒體21上設(shè)有2飛個(gè)二次補(bǔ)風(fēng)閥8，其內(nèi)部設(shè)有3(Γ80個(gè)呈30°?80°耐磨鋼板導(dǎo)向葉片7和分級(jí)轉(zhuǎn)子6，安裝在傳動(dòng)軸4的分級(jí)轉(zhuǎn)子6上由3(Γ180個(gè)由耐磨鋼板分級(jí)葉片組成，導(dǎo)向葉片7通過(guò)螺栓固定于上筒體21上下部，分級(jí)轉(zhuǎn)子7通過(guò)鍵固定于傳動(dòng)軸4下部；內(nèi)錐體9位于分級(jí)轉(zhuǎn)子6下部通過(guò)法蘭連接與上筒體21與中筒體22之間并通過(guò)6?12塊固定板10焊接與中筒體22上，內(nèi)錐體9下部設(shè)有2?4個(gè)中粉卸料口 13，導(dǎo)風(fēng)錐12焊接于內(nèi)錐體9下部；2(Γ80個(gè)導(dǎo)流板11位于固定板10下部通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸4固定于內(nèi)錐體9與中筒體22之間；在中筒體22下部設(shè)有2飛個(gè)粗粉卸料口 14與I個(gè)進(jìn)風(fēng)口 15。
[0025]本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下:
[0026]磨碎后的物料在>16m/s的風(fēng)速下經(jīng)進(jìn)風(fēng)口 15進(jìn)入動(dòng)靜結(jié)合高效分離器，因過(guò)流截面面積增大與一次補(bǔ)風(fēng)閥24的補(bǔ)風(fēng)作用，氣流上升速度急速降低及與導(dǎo)風(fēng)錐12下端的碰撞，一些大顆粒在重力作用下沉降沿下筒體24內(nèi)壁下滑，同時(shí)收到一次補(bǔ)風(fēng)閥24的二次分選作用進(jìn)行重力二次分選，細(xì)小物料再次與分選后的物料進(jìn)入上升含塵氣流中，經(jīng)重力分選后的物料在氣流攜帶作用下進(jìn)入中筒體22與內(nèi)錐體9的上升空間，此時(shí)在導(dǎo)流板11的作用下，物料再次經(jīng)過(guò)重力分選與變向，大顆粒再次進(jìn)入下筒體24內(nèi)壁與一次重力分選的物料經(jīng)粗粉卸料口 14排出成為粗粉；經(jīng)導(dǎo)流板11后的含塵氣流沿中筒體22與內(nèi)錐體9之間通道再次上升，到達(dá)中筒體22與導(dǎo)向葉片7之間，此時(shí)收到二次補(bǔ)風(fēng)閥8的補(bǔ)風(fēng)作用，上升氣流再次急劇減小，較粗顆粒再次進(jìn)行重力分級(jí)后眼中筒體22與下筒體23壁進(jìn)行滑落，而剩余物料在氣流攜帶作用下經(jīng)導(dǎo)向葉片7進(jìn)入分級(jí)轉(zhuǎn)子6的分級(jí)區(qū)域，進(jìn)入分級(jí)區(qū)域的物料在分級(jí)轉(zhuǎn)子6的帶動(dòng)下穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，物料在離心力場(chǎng)、曳力及重力的共同作用下實(shí)現(xiàn)分級(jí)。細(xì)物料因受離心力較小，不能克服流體阻力的作用，在曳力的作用下穿過(guò)分機(jī)轉(zhuǎn)子6，通過(guò)成品出口 19排出動(dòng)靜結(jié)合高效分離器外，由外部氣固分離裝置收集成為細(xì)粉。中粉物料在離心力及重力的作用下沿導(dǎo)向葉片7邊壁沉降進(jìn)入內(nèi)錐體內(nèi)部，經(jīng)中粉卸料口排出收收集。
[0027]CFD數(shù)值模擬:在CFD數(shù)值模擬中，利用SolidWorks進(jìn)行N-4000風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效分離器模型建立，初始條件:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速70rpm、90rpm、llOrpm、130rpm> 150rpm> 170rpm,處理風(fēng)量240000m3/h，一次補(bǔ)風(fēng)閥開(kāi)度為100%，二次補(bǔ)風(fēng)閥開(kāi)度為30%、60%、90%，物料粒徑?.--丨飛謹(jǐn)分布’密度為〗^^!^/!!!3。純流場(chǎng)的數(shù)值模擬采用普遍適用的A-f模型方程，氣固兩相流采用雙向耦合隨機(jī)軌道的拉格朗日粒子軌道模型。
[0028]CFD數(shù)值模擬結(jié)果表明:處理風(fēng)量在240000m3/h，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速90rpm時(shí)，一次補(bǔ)風(fēng)閥開(kāi)度為100%，二次補(bǔ)風(fēng)閥開(kāi)度為60%，粗粉以>0.5mm為參考，中粉以0.5mnT0.040mm為參考，細(xì)粉以〈0.040mm為參考，其分選效果為，粗粉>0.5mm顆粒完全被收集，中粉中0.5mnT0.040mm的顆粒含量為85%，細(xì)粉中〈0.040mm的含量高于92%。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效粉塵分離器，其特征在于:包括下筒體、中筒體、上筒體、內(nèi)錐體、籠式分機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)、減速機(jī)和轉(zhuǎn)軸，所述下筒體、中筒體和上筒體從下至上依次連接設(shè)置，所述下筒體設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 ；所述內(nèi)錐體設(shè)在中筒體的內(nèi)部偏上的位置，且內(nèi)錐體與中筒體之間形成環(huán)形風(fēng)道，該環(huán)形風(fēng)道內(nèi)設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流板；所述上筒體與環(huán)形風(fēng)道連通，所述籠式分機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)在上筒體內(nèi)部，并通過(guò)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，且上筒體與環(huán)形風(fēng)道之間設(shè)有導(dǎo)向葉片；所述電機(jī)和減速機(jī)設(shè)在上筒體上部并帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述下筒體底部還設(shè)有粗粉卸料口和一次補(bǔ)風(fēng)閥，所述內(nèi)錐體底部設(shè)有中分卸料口，所述中筒體下部還設(shè)有二次補(bǔ)風(fēng)閥，中筒體上部設(shè)有出風(fēng)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效粉塵分離器，其特征在于:所述導(dǎo)流板的翻轉(zhuǎn)開(kāi)度在O?90°范圍可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效粉塵分離器，其特征在于:所述籠式分機(jī)轉(zhuǎn)子由60?180個(gè)耐磨鋼板構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效粉塵分離器，其特征在于:所述內(nèi)錐體的底部還設(shè)有多棱角的導(dǎo)風(fēng)錐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)掃式動(dòng)靜結(jié)合高效粉塵分離器，其特征在于:所述導(dǎo)向葉片由30?80塊耐磨鋼板組成，并與環(huán)形風(fēng)道口截面呈30?80°角。
【文檔編號(hào)】B07B11/00GK204035032SQ201420407223
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】李鎮(zhèn), 吳濤, 蒲振杰, 杜慶志, 夏蕾, 王逵, 李金柱, 劉世端 申請(qǐng)人:中材裝備集團(tuán)有限公司