FXS900組合式選粉機(jī)轉(zhuǎn)子及殼體設(shè)計開題報告.doc

畢業(yè)設(shè)計開題論證報告專業(yè)過程裝備與控制工程學(xué)生姓名于亮亮班級B裝備032班學(xué)號0310140146指導(dǎo)教師咸斌完成日期2007年4月15日1課題名稱：FXS900組合式選粉機(jī)轉(zhuǎn)子及殼體設(shè)計一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述課題來源：市場需要，新品開發(fā)。選粉機(jī)作為水泥工業(yè)閉路粉磨系統(tǒng)中的一個重要配套設(shè)備，雖然本身并無粉碎物料的作用，但其性能的好壞直接影響到系統(tǒng)的運行狀態(tài)，即影響到系統(tǒng)的粉磨效率、產(chǎn)量及能耗，因此，對高效選粉技術(shù)及設(shè)備的研究具有重要意義。固體顆粒需在流體中按其粒徑大小進(jìn)行分級，顆粒在空氣中作重力沉降和離心沉降進(jìn)行分散、分級的設(shè)備，稱為空氣選粉機(jī)。美國首先采用空氣選粉機(jī)與磨機(jī)組成的閉路粉磨系統(tǒng)粉磨細(xì)度細(xì)的物料。它一出現(xiàn)就在提高效率、節(jié)能降耗、細(xì)度調(diào)節(jié)、改善粒度的均勻性，強化水泥質(zhì)量等方面顯示出強大的生命力。閉路粉磨的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了選粉機(jī)的發(fā)展?？諝膺x粉機(jī)發(fā)明至今共經(jīng)歷了三代:第一代為離心式選粉機(jī)，第二代是旋風(fēng)式選粉機(jī)，第三代是以日本小野田公司生產(chǎn)的0-SEPA選粉機(jī)為代表的渦流選粉機(jī)1。自1885年英國人Mumford和Moody發(fā)明選粉機(jī)以來，至今已經(jīng)歷了幾次重大的變革，雖然最初的離心式選粉機(jī)仍在大量使用，也有人對其局部進(jìn)行了改進(jìn)，但還是無法消除其存在的三個根本性缺點：(1)循環(huán)氣流中粉塵多，致使選粉區(qū)內(nèi)物料的實際濃度大擴(kuò)大了干擾沉降的影響；(2)選粉區(qū)內(nèi)存在著較大的風(fēng)速梯度，使分離粒徑不均，粗顆粒會被其遭遇到的高速風(fēng)帶出；(3)存在邊壁效應(yīng)問題，使細(xì)小顆粒隨粗顆粒碰撞而降落。60年代原西德的WEDAG公司開發(fā)了旋風(fēng)式選粉機(jī)，采用外部循環(huán)風(fēng)機(jī)供風(fēng)來取代離心式選粉機(jī)的內(nèi)部供風(fēng)，用小旋風(fēng)筒取代離心式選粉機(jī)的大直徑外筒來收集細(xì)粉，提高了收塵效率，從而使得循環(huán)氣流中含塵濃度大為降低，即基本克服了離心式選粉機(jī)的第一項根本性缺點，但無法消除第2、3項缺點，故其分離效率仍偏低。直至1979年日本的小野田公司開發(fā)了O-SEPA選粉機(jī)。才消除了離心式選粉機(jī)存在的第2、3項缺點，形成了較理想的高效分選設(shè)備。O-SEPA選粉機(jī)保留了旋風(fēng)式選粉機(jī)外部供風(fēng)循環(huán)氣流高效凈化，利用了平面螺旋氣流選粉的原理，以籠式轉(zhuǎn)子取代小風(fēng)葉，使氣流在橫截面上與切向成一定角度穩(wěn)定均勻地穿越整個選粉區(qū)，這樣就消除了離心式選粉機(jī)存在的第2、3項缺點2。選粉機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是：“分散”、“分級”和“收集”。選粉機(jī)性能的好壞與“分散”、“分級”和“收集”過程密切相關(guān)，三者有機(jī)的結(jié)合及性能的優(yōu)化是高效選粉機(jī)設(shè)計的關(guān)鍵。1本課題所設(shè)計的FXS900組合式選粉機(jī)，它吸收了O-SEPA式選粉機(jī)先進(jìn)的2懸浮分散技術(shù)、平面渦流技術(shù)，同時又吸收了旋風(fēng)式選粉機(jī)利用幾個旋風(fēng)筒收集成品的技術(shù)。3需要說明的是，F(xiàn)XS900組合式選粉機(jī)采用導(dǎo)流口可調(diào)式雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器技術(shù)取代傳統(tǒng)單出風(fēng)口分離器對現(xiàn)行組合式選粉機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，降阻節(jié)能，提高選粉機(jī)選粉收集效率，從而改觀產(chǎn)品細(xì)度，提高粉磨產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。這是FXS900組合式選粉機(jī)在“收集”上的一大創(chuàng)新（這將在選粉機(jī)總體及雙出風(fēng)口分離器設(shè)計部分作詳細(xì)討論）。實踐證明：這大大提高了收集效率。離心式和旋風(fēng)式選粉機(jī)都是采用小風(fēng)葉實現(xiàn)“分散”、“分級”的，易于制造和安裝，操作維護(hù)簡便，能簡單地通過調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)達(dá)到調(diào)整產(chǎn)品比表面積的目的，但由于小風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)不夠穩(wěn)定，造成選粉室各處氣體流動不平穩(wěn)且相互干擾，使得選粉機(jī)磨損比較嚴(yán)重，物料顆粒相互撞擊膠粘，結(jié)成大顆粒，影響選粉效率。而且小風(fēng)葉的分級精度也不精確，靠風(fēng)葉控制細(xì)度的不足之處在于(1)當(dāng)風(fēng)量大時不合格的粉隨氣流上升速度大于相鄰葉片旋轉(zhuǎn)速度就易跑粗。風(fēng)量小時合格細(xì)粉也會被葉片多次碰撞而落入到粗粉中被收集，使效率下降。（2）葉片在重力分級區(qū)的旋轉(zhuǎn)，破壞了旋轉(zhuǎn)上升氣流的流向，嚴(yán)重干擾了氣流上升和顆粒沉降兩相流相對運動的規(guī)則運動。并占據(jù)了有效分級空間，氣流阻力也較大。（3）葉片旋轉(zhuǎn)時，葉片背面負(fù)壓形成的氣流渦流易使細(xì)粉反復(fù)吸附在分級區(qū)域，大大延長了細(xì)粉在分級區(qū)的停留時間。40-SEPA選粉機(jī)采用了籠型轉(zhuǎn)子技術(shù)，較離心，旋風(fēng)前兩代選粉機(jī)在“分散”、“分級”理論上有了很大突破?；\形轉(zhuǎn)子可以在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生比較穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)氣流，分離力場從平面圓環(huán)變成圓柱體，徑向變化范圍較小，分離力場均勻，分級臨界粒徑范圍較窄，因而顆粒的受力大小、方向均衡一致，為選粉提供了良好的條件，混料竄料較少。同時，分級圈的選粉空間更理想、效果更好。5轉(zhuǎn)子由撒料盤及水平垂直板、上下軸套聯(lián)結(jié)板組成。選粉機(jī)的轉(zhuǎn)子部分在選粉機(jī)的“分散”、“分級”上，起著決定性作用。關(guān)鍵技術(shù)有(1)“懸浮分散技術(shù)”需選粉的物料首先要求有良好的分散性，特別是對于由于靜電吸附作用和水份超標(biāo)而易造成結(jié)團(tuán)的物料，只有良好的分散，才能更好的分級。在物料進(jìn)入主選粉室前，進(jìn)行緩沖均布物料，并對物料進(jìn)行分散，對成團(tuán)的物料和粗細(xì)顆粒進(jìn)行初步的分離分級，使其進(jìn)入主選粉室有一個更為充分的分散分離，給后續(xù)的選粉創(chuàng)造良好條件。（2）“平面渦流分級技術(shù)”選粉氣流通過水平切向進(jìn)入選粉室內(nèi)，形成一個旋轉(zhuǎn)渦流氣流，與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)籠形成一上下穩(wěn)定的內(nèi)外壓差，氣流穩(wěn)定均勻，物料顆粒在此基礎(chǔ)上有一個很穩(wěn)定的強力選粉離心力場，從而能達(dá)到精確的分級。3通過調(diào)整籠式轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速來改變顆粒所受到的離心力，從而3調(diào)整分離粒徑的。產(chǎn)品細(xì)度調(diào)整方便且調(diào)整范圍廣。FXS900組合式選粉機(jī)轉(zhuǎn)子部分采用O-SEPA式選粉機(jī)先進(jìn)的籠型轉(zhuǎn)子技術(shù)，大大提高了分級效率。參考文獻(xiàn)：1李坤山，莫易敏.基于綠色理念的高效轉(zhuǎn)子選粉機(jī)設(shè)計J.中國水泥，2005，(10)：5759.2劉鐵忠.TLS系列組合式選粉機(jī)的開發(fā)J.水泥技術(shù)，1999,(1)：19-20.3劉平成.K型內(nèi)循環(huán)選粉機(jī)在圈流粉磨中的應(yīng)用J.中國水泥，2005，(6)：60-624于學(xué)成，方瑩.新一代旋風(fēng)式選粉機(jī)-高效轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)J.江蘇建材，1995，(2)：25-27.5倪文龍，王文杰，梅義榮.應(yīng)用雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器改造旋風(fēng)選粉機(jī)J.水泥，2003，(2)：41-42.二、本課題擬解決的問題（1）使物料在分級室內(nèi)收到較強的旋流及徑向剪切力的作用，物料分散性好且分級強度高，分級效率高；（2）選粉細(xì)度的調(diào)節(jié)要方便，可靠；（3）由于氣流量大，含塵濃度高，使選粉機(jī)內(nèi)部磨損量大，應(yīng)在設(shè)計中解決轉(zhuǎn)子易磨部件和殼體的磨損問題。三、解決方案及預(yù)期效果(1)所設(shè)計的FXS900組合式選粉機(jī)是利用不同粒徑的顆粒在空氣介質(zhì)中受力情況的不同而對粉體顆粒群進(jìn)行分級的選粉設(shè)備，因此，在確定模型結(jié)構(gòu)之前，首先對分散于氣體介質(zhì)中的固體顆粒進(jìn)行受力分析。在空氣介質(zhì)中的粉體顆粒，除了受到所熟知的氣體阻力、顆粒重力G及浮力F外，還受到壓力梯度力、虛假質(zhì)量力等力的作用，根據(jù)受力分析及物料分選過程的分析，結(jié)合各類空氣選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)與性能特點，來設(shè)計選粉機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。采用