選粉機理論材料

1、建材機械工程手冊 朱昆泉 許林發(fā)第二章： 氣力分級設(shè)備氣力分級 （干式分級）設(shè)備在建材等行業(yè)又稱為空氣選粉設(shè)備，通常利用空 氣作為分級介質(zhì)，在工業(yè)中應(yīng)用很廣。 按照氣力分級設(shè)備的工作原理， 可分為以 下幾大類：17建材機械工程手冊P198-214重力沉降式分級設(shè)備慣性式分級設(shè)備離心力式分級設(shè)備氣力分級設(shè)備其他類型分級設(shè)備 半自由渦式（旋風(fēng)筒）離心式分級機（選粉機 ）強制渦式 旋風(fēng)式分級機（選粉機 ）新型高效分級機（選粉 機） 空氣沖擊篩 噴射渦旋式分級設(shè)備 利用附壁效應(yīng)的分級設(shè) 備在上述各類氣力分級設(shè)備中， 離心力式分級設(shè)備應(yīng)用比較普遍。其中，半自 由渦式離心力分級設(shè)備通常稱為旋風(fēng)筒， 強制渦

2、式離心力分級設(shè)備又稱為轉(zhuǎn)子式 分級機、空氣分級機或空氣選粉機，應(yīng)用最為廣泛。1. 半自由渦式離心力分級設(shè)備（旋風(fēng)筒）旋風(fēng)筒通常用作粉塵的收集裝置旋風(fēng)收塵器，但也可作為分級或預(yù)分級 設(shè)備使用。1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。旋風(fēng)筒的殼體由圓柱筒和圓錐筒組成，上部有 頂蓋密封，頂蓋的中心有排氣管，進氣管位于圓柱筒的一側(cè)，并與其相切，殼體 下部設(shè)有灰倉和鎖風(fēng)閥。待分級的物料隨氣流從進氣管沿切向進入圓柱筒內(nèi)，形成半自由渦流場的外 旋流，向下作螺旋運動，在圓錐筒底部被迫轉(zhuǎn)向中心，形成旋轉(zhuǎn)向上的內(nèi)旋流， 最后由排氣管排出。 氣流中夾帶的物料受到分級作用， 粒徑較大的粗顆粒被甩向 圓筒

3、內(nèi)壁并向下落入灰倉，粒徑較小的細顆粒則隨氣流由排氣管排出。氣流在旋風(fēng)筒中的運動是三維運動，在外旋流的半自由渦流場中，氣流的切向速度V。與旋轉(zhuǎn)半徑r的關(guān)系為：V e rn = C其中：C為常數(shù)；指數(shù)n通常為0.50.9。外旋氣流的切向速度隨半徑的減 小而增大。在內(nèi)旋流中，Ve大約與r成正比關(guān)系，氣流的切向速度隨半徑的增 加而增大。因此，在內(nèi)、外旋流的分界面上，氣流的切向速度最大。氣流的徑向速度Vr較小，其方向在外旋流中指向中心，而在內(nèi)旋流中則相反。 氣流的軸向速度乂在殼體附近方向向下，而在中部則方向向上，且數(shù)值較大。由 于外旋流中氣流的徑向速度方向向內(nèi)，因此在向下作螺旋運動的途中，有一部分氣流離

4、開外旋流向內(nèi)運動，在鉛垂方向形成渦流。1.2分級粒徑Dt與壓力損失 P氣流的切向速度使顆粒產(chǎn)生徑向加速度 V2/r，在半徑方向上向外作離心沉降 運動，而氣流的徑向速度V則使顆粒向中心移動。顆粒在一維離心流場中的沉降 末速度為：U=D2( p ) r 2 = Dp( p ) V21818 r若在旋風(fēng)筒中某一半徑為 rf的假想圓柱面上，氣流及顆粒的徑向平均速度Vrf （方向向內(nèi)）正好與粒徑為 Dp的顆粒的沉降末速度Ur （方向向外）相等，那 么該顆粒在這個假想圓柱面上將處于平衡狀態(tài)。 粒徑大于Dp的顆粒將向外運動， 粒徑小于Dp的顆粒將向內(nèi)運動，因此這個 Dp即為分級粒徑。由Vrf = Ur可以得

5、 出分級粒徑為：1/2Dt= K(m9 D2H ( p)式中：K系數(shù)，與旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)尺寸和操作風(fēng)速等有關(guān)，由實驗確定，通常可取0.60.8 ;d旋風(fēng)筒的內(nèi)徑，mh 假想圓柱面的高度，mV i 旋風(fēng)筒進氣管的平均流速，m/s。旋風(fēng)筒的壓力損失（流體阻力） P可用下面的經(jīng)驗公式估算：2 P=丄（Pa）2式中 阻力系數(shù)，由實驗確定，大致估算時可取510。1.3旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)形式與幾何尺寸作為收塵器使用的旋風(fēng)筒種類很多，在建材行業(yè)中常用的有CLT/（螺旋型）、 XLP （旁路型）、XLK（擴散型）等幾種，在分級精度要求不高時，也可作為分級 設(shè)備使用。旋風(fēng)筒的進氣管通常與殼體相切，直入式進氣管的氣流外緣與

6、圓柱形殼體相 切，而蝸殼式進氣管的氣流內(nèi)緣與圓柱形外殼本切，外緣則與漸開線外殼相切。 灰倉下部的鎖風(fēng)閥常用閃動閥，或用分格輪式的旋轉(zhuǎn)閥，既能排出粗顆粒，又能起到密封作用，可以保證旋風(fēng)筒正常工作。旋風(fēng)筒的內(nèi)徑D越小，分級粒徑DT也越小，但處理量降低，壓力損失增加。 在處理量較大而分級粒徑較小時， 可將若干個型號、規(guī)格都相同的小旋風(fēng)筒組合 起來，并聯(lián)使用。旋風(fēng)筒各組成部分之間的尺寸關(guān)系對其性能影響較大。根據(jù)經(jīng)驗，圓柱形殼體的長度Li=（ 0.91.5 ） D,圓錐形殼體的長度L2=（ 23） D,錐角為20 左右，排氣管直徑d =（ 0.50.67） D,插入深度通常在進氣口底緣以下，以防 止含塵

7、氣流直接從排氣管逸出。2. 離心式分級機（選粉機）離心式分級機是第一代強制渦式離心力分級設(shè)備，在老水泥廠中應(yīng)用較多， 現(xiàn)在逐漸被其他類型的分級機所替代。2.1結(jié)構(gòu)與分級原理離心式分極機的結(jié)構(gòu)在其發(fā)展過程中雖然作過一些改進，但變化不大，都是 用撒料盤分散物料，用主風(fēng)葉和輔助風(fēng)葉使空氣在機內(nèi)循環(huán)，從而對物料進行分 級。普通離心式分級機的結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。內(nèi)殼體4和外殼體5通過支架3和 7套裝在一起，內(nèi)外殼體的下部是粗粉出口 8和細粉出口 9。外殼體的上部裝有 項蓋12,頂蓋的中部設(shè)有加料用的漏斗，漏斗中心的垂直軸上裝有主風(fēng)葉1、輔 助風(fēng)葉 2 和撒料盤 10，構(gòu)成一個轉(zhuǎn)子，由傳動裝置 14驅(qū)動。

8、在內(nèi)殼頂部的環(huán)形通道上裝有一圈可以調(diào)節(jié)的擋風(fēng)板 11，中部則裝有回風(fēng)葉 6，其角度可以調(diào)節(jié)。 主風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的氣流進入內(nèi)外殼體之間的環(huán)形空間，向下流動，再通過 回風(fēng)葉之間的間隙沿切向進入內(nèi)殼體， 形成旋轉(zhuǎn)上升的氣流， 然后又在主風(fēng)葉的 推動下進入內(nèi)外殼體之間的環(huán)形空間， 形成機內(nèi)循環(huán)分級氣流。 輔助風(fēng)葉與主風(fēng) 葉一起旋轉(zhuǎn)， 既可起到使循環(huán)氣流形成的輔助作用， 又可使上升氣流中較粗的顆 粒分離出來。物料由加料管 13 送入，經(jīng)漏斗落到撒料盤 10 上，由于離心力的作 用被分散甩出。 分散后的物料受到旋轉(zhuǎn)上升氣流的作用， 在分級機內(nèi)要經(jīng)過兩個 分級區(qū)：一個是內(nèi)殼中的分級區(qū)， 顆粒主要是在離心力的

9、作用和輔助風(fēng)葉的碰撞 作用下被分級，使物料中的粗顆粒被分離出來， 沿內(nèi)殼體的壁面下滑， 經(jīng)粗粉出 口 8 排出；另一個是內(nèi)外殼之間的環(huán)形分級區(qū)， 顆粒除了在重力的作用下沉降之 外，當(dāng)氣流的方向急劇改變時，由于慣性的作用，也會從氣流中分離出來，沿外 殼體的壁面下滑， 經(jīng)細粉出口 9 排出，而少部分粒徑很小的微粉則隨氣流進入內(nèi) 殼體進行一次循環(huán)。顆粒在殼體內(nèi)被分級時，受到旋轉(zhuǎn)上升氣流的作用力Ff 、離心力 Fc 、和重力G的作用（見圖2-3a）,其速度有三個分量：（1）軸向速度 uv 其大小和方向取決于顆粒的重力 G 和 Ff 在垂直方向的 分力。粒徑較大的顆粒Uv的方向向下，而且粒徑越大，Uv的

10、值也越大；粒徑較小 的顆粒Uv的方向向上，而且粒徑越小，Uv的值越大。（2）切向速度 U 是顆粒隨撒料盤和氣流一起旋轉(zhuǎn)的圓周速度。（3）徑向速度 Ur 其大小決定于顆粒作旋轉(zhuǎn)運動時所受到的離心力， 方向向 外，而且顆粒越大， Ur 也越大。粒徑不同的顆粒，由于其三個方向的速度不同，運動的軌跡也不同。 （參 見圖2-3b）。大于分級粒徑的粒顆粒將傾斜向下運動，粒徑越大，運動越快，而 且其軌跡與水平面的夾角越小。 小于分級粒徑的細顆粒將傾斜向上運動， 粒徑越 小，其軌跡與水平的夾角越大。2.2 性能與技術(shù)參數(shù)對于單個球形顆粒，離心式分級機的理論分級粒徑為：23Cd Ru fDt =2 cot a

11、( m)4( p ) V式中：Cd阻力系數(shù)；、p 空氣、顆粒的密度，kg/m3R撒料盤的半徑，mUf 空氣向上的流速，m/s；V 撒料盤邊緣顆粒的圓周速度，m/s；a顆粒所受的合力與水平方向的夾角。由上式計算得出的理論分級粒徑只能作為定性分析的參考，實際的分級粒徑應(yīng)由實驗確定。分級機在運行時， 可以調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的位置，改變回風(fēng)葉的角度 或轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，從而控制分級粒徑的大小。此外，增減主風(fēng)葉或輔助風(fēng)葉的數(shù)目， 也可以調(diào)節(jié)分級粒徑。離心式分級機的分級效率與其結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇有關(guān)。通常以外殼的內(nèi)徑D為基準，按下列比例確定其他主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，可獲得較高的分級精度：內(nèi)殼的內(nèi)徑d i = 0.7D;主風(fēng)葉的外徑

12、d 1 = 0.7D;主風(fēng)葉的高度b = 0.1D;輔助風(fēng)葉的外徑d2= 0.5D;撒料盤的外徑d3= 0.33D。此外，在內(nèi)殼中的分級區(qū)內(nèi)，從內(nèi)殼的頂部到撒料盤的區(qū)間是細粉提升區(qū)。撒料盤以下到回風(fēng)葉的區(qū)間為顆粒分級區(qū)，增加顆粒分級區(qū)的高度，可以增加細粉在氣流中的停留時間，提高分級效率。通常，當(dāng)顆粒分級區(qū)與細粉提升區(qū)的高度之比為1.82時分級效率較高，當(dāng)高度比為1時分級效率顯著下降。離心式分級機的主要技術(shù)參數(shù)如表 2-1所示，也可用以下的經(jīng)驗公式進行估 算：(1) 生產(chǎn)能力QQ= KD2.65 (t/h)式中的系數(shù)K與物料性質(zhì)、產(chǎn)品細度和分級效率等因素有關(guān)。對于水泥生料，當(dāng)產(chǎn)品的細度為0.08

13、伽方孔篩篩余為6%8%、分級效率為70%80%時,K= 0.85 ;對于425號水泥，當(dāng)篩余為5%8%、分級效率為50%60%時，K= 0.56 ;對于525號水泥，當(dāng)篩余為 2%5%、分級效率為50%60%時，K= 0.42。（2）功率NN= KF （kw）式中的系數(shù)K通常取1.58。（3）主軸轉(zhuǎn)速n通常使轉(zhuǎn)速n與外殼直徑D的乘積為：nD = 600900 （ m- r/min ）表2-1離心式分級機的主要技術(shù)參數(shù)分級直徑（伽）300035004000450050005500生產(chǎn)能力425號水泥（t/h 101622304050產(chǎn)品細度（0.08篩余）5858686868主軸轉(zhuǎn)速（r/min

14、 ）256230180190190165電機功率（kw）223040557595設(shè)備（t）4.99.215.618.216.9 22.4注 國內(nèi)使用的分級機直徑最大為 7.3m，國外最大的分級機直徑達 11m。 生產(chǎn)能力與產(chǎn)品的種類和細度有關(guān)； 產(chǎn)品的比表面積為 30003400cn1/g ; 不包括電機。2.3特點應(yīng)用離心式分級機的特點是分級氣流在機內(nèi)循環(huán)，物料的分級和粗、細粉的收集 都在分級機內(nèi)進行，結(jié)構(gòu)比較緊湊，能耗較低。但是由于在結(jié)構(gòu)形式和分機機理 方面都不夠理想，分級精度和分級效率較低，分級粒徑的調(diào)節(jié)也不方便，機內(nèi)的粉體濃度不能太高，單位體積的產(chǎn)量較低，要想增大處理量，只有增大分級機

15、的直徑。離心式分級機適用于分級粒徑較大，處理量也很大的物料的分級，主要用于 機械式卸料的粉碎-分級系統(tǒng)。在水泥行業(yè)中，老廠應(yīng)用較多，新建的水泥廠用 得較少。3. 旋風(fēng)式分級機（選粉機）旋風(fēng)式分級機是第二代強制渦式離心力分級機，由德國維達格（Wedag）公司首先研制成功，故通常將維達格型旋風(fēng)式分級機作為第二代分級機的代表。3.1 結(jié)構(gòu)與分級原理按維達格型旋風(fēng)式分級機的結(jié)構(gòu)差異， 可分為幾種不同的機型， 圖 2-10 是帶 支風(fēng)管的旋風(fēng)式分級機的結(jié)構(gòu)簡圖。 在分級室 7的主軸 3上裝有風(fēng)葉 8 和撒料盤 9，由電機 1 通過傳動裝置 2 驅(qū)動。分級室的下部設(shè)有滴流裝置 10，既可讓氣流 通過，又便

16、于粗粉下落。 分級室的周圍均勻地布置有幾個使經(jīng)粉與空氣分離的旋 風(fēng)筒，外部裝有風(fēng)機、風(fēng)管、調(diào)節(jié)閥，可以形成循環(huán)的分級氣流。在進風(fēng)管切向 入口的下部，設(shè)有內(nèi)、外兩層錐體，內(nèi)錐體收集粗粉，外錐體收集細粉。風(fēng)機 17 通過進風(fēng)管 18 向分級室送風(fēng)， 氣流從切線方向進入， 經(jīng)滴流裝置 10 的縫隙旋轉(zhuǎn)上升，在分級室 7中形成分級氣流。從進料管 4 中喂入的物料， 落到 散料盤 9 上，并被甩出，散布到分級氣流中。物料中的粗顆粒被甩向分級室的內(nèi) 壁，并沿壁面下落，在滴流裝置 10 處被上升的氣流再次進行分選，將混入粗顆 粒中的細顆粒分離出來。粗顆粒落入內(nèi)錐體內(nèi)，由其下部的粗粉出口 11排出。 物料的中

17、細顆粒隨氣流一起沿切向進入旋風(fēng)筒 6，在其中與空氣分離，細顆粒落 入底部外錐體內(nèi)，由細粉出口 12 排出?？諝鈩t由旋風(fēng)筒中心的排風(fēng)管，經(jīng)集風(fēng) 管 5和回風(fēng)管 13 再返回風(fēng)機 17，形成分級室與外部的空氣循環(huán)。主風(fēng)閥 15、支 風(fēng)管 14和支風(fēng)管調(diào)節(jié)閥 16 用于調(diào)節(jié)循環(huán)空氣的流量。 有的維達格型旋風(fēng)式分級 機不帶支風(fēng)管，而在進風(fēng)管上設(shè)置放風(fēng)口進行調(diào)節(jié)。旋風(fēng)式分級機的分級原理與離心式分級機相同，顆粒在分級室內(nèi)的受力和運 動情況、分級粒徑的估算方法等也與離心式風(fēng)機相似。3.2 性能與技術(shù)參數(shù)3.3 特點旋風(fēng)式分級機與離心式分級機相比，具有以下優(yōu)點： 分級室內(nèi)單位面積的處理能力較大，一般比離心式分

18、級機高22.5位。 在相同的循環(huán)負荷下，分級效率比離心式分級機提高約 8，因而可使 磨機產(chǎn)量提高10%左右，單位電耗節(jié)省7%15%。 分級粒徑調(diào)節(jié)方便，而且范圍較廣。生產(chǎn)水泥時，產(chǎn)品的比表面積可在 2500 7000cm2/g 之間進行調(diào)節(jié)。 在分級的過程中可以引入大量的冷風(fēng)（或熱風(fēng)） ，對產(chǎn)品進行冷卻 （或干 燥）。 由于旋風(fēng)筒收集細粉的效率較高，可以減少隨氣流循環(huán)的細粉量。循環(huán) 風(fēng)機的磨損小，振動也小，對基礎(chǔ)要求較低。 旋風(fēng)筒、風(fēng)機既可與分級機主體緊密相連，又可分開安裝，工藝布置比 較靈活。旋風(fēng)式分級機的缺點是占地面積大，密封要求較高，而且當(dāng)旋風(fēng)筒的出料 口不在分機下部的內(nèi)、外錐體之間時，

19、需設(shè)置鎖風(fēng)裝置。4. 高效分級機（選粉機）高效分級機是為了克服離心式分級機、旋風(fēng)式分級機撒料不均勻、分級流場 不均勻等缺陷而研制成功的新型分級機。大致可以分為兩類：一類是對已有的離 心式分級機、旋風(fēng)式分級機進行局部的改進；另一類是在分級流場和分級機理上 都有所突破的新機型。4.1 OSepa 型高效分級機Sepa分級機（選粉機）是日本小野田（ONODA公司在70年代末研制成 功的，通常被認為是第三代高效分級機的典型代表。4.1.1 結(jié)構(gòu)與分級原理O Sepa分級機的結(jié)構(gòu)如圖2-14所示。氣流（或含塵氣流）分別由一次 風(fēng)管 8、二次風(fēng)管 9切向進入渦殼形筒體 1，經(jīng)過導(dǎo)流葉片 6進入導(dǎo)流葉片和渦

20、 輪轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形分級區(qū)，形成一次渦流， 然后進入渦輪內(nèi)部的分級區(qū)。 在高速 旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片 5的帶動下， 形成二次渦流，最后氣流經(jīng)過渦輪中部， 由細粉出 口11進入旋風(fēng)筒或袋收塵等細粉收集設(shè)備。被分級的物料從進料口 12喂入，經(jīng)撒料盤 2離心撒開，在緩沖板 3的作用 下均勻地分散后落入環(huán)形分級區(qū)， 與經(jīng)過導(dǎo)流后的分級氣流進行料氣混合。 在旋 轉(zhuǎn)的分級氣流作用下， 物料中較粗的顆粒被甩向?qū)蛉~片， 沿分級室下降進入錐形灰斗7,再經(jīng)過由三次風(fēng)管10進入的三次空氣的漂洗，將混入粗顆粒中或凝 聚的細顆粒分出后，粗顆粒經(jīng)過翻轉(zhuǎn)閥13排出。粒徑較小的細顆粒隨氣流進入渦輪分級區(qū)，在強制渦流場中再次被分級，

21、較粗的顆粒被甩出，回到環(huán)形分級區(qū)， 合格的細顆粒則隨氣流一起通過渦輪中部，由細粉出口11排出。O- Sepa分級機在分級原理上與前兩代分級機相比有較大改進。其分級氣流 僅在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，而且氣流平穩(wěn)。物料在經(jīng)過撒料盤和緩沖板充分分散之后垂 直下落，從上至下通過整個分級區(qū)，可受到多次分級的作用，因而分級效率和分 級精度較高。4.1.2性能與技術(shù)參數(shù)O-Sepa分級機的主要技術(shù)參數(shù)列于表 2-7中.表2-8是在水泥生產(chǎn)中使用 O-Sepa分級機前后的實際操作數(shù)據(jù).由表中的數(shù)據(jù)可以看出，使用O-Sepa分級機 一般可使粉磨系統(tǒng)增產(chǎn)20%30%,系統(tǒng)單位產(chǎn)量的電耗可下降15%20%。此 外，O-Sep

22、a分級機還可改善水泥產(chǎn)品中的顆粒級配，提高水泥質(zhì)量。表2-7O-Sepa分級機的主要技術(shù)參數(shù)型號風(fēng)量(m3/min)最大喂料量(t/h丿量(t/h主軸轉(zhuǎn)速(r/mir)電機功率(Kw )夕卜形尺寸(mm)平面尺寸總高N-2502507510 2025050010 2515004540N-50050015020 4019042015 5019705750N-1000100030035 7514032020 10026607460N-1500150045050 11012026030-200020006007020036509700N-25002

23、50075090 19095 20060 250405010710N-3000300095010522585 19080 300441011080N-35003500105012026080 170100350474011900N-40004000120014030075 170120400505012430注： 產(chǎn)量是指水泥的比表面積為 2900cm2/g時的數(shù)值。平面尺寸是指兩個進風(fēng)管外壁之間的尺寸?？偢呤侵笍碾姍C到翻板閥的尺寸廠別產(chǎn)量(st/h)比表面積(cm2/kg)電耗(Kw - h/st)刖后增加(%).、八 刖后降低(%)刖后降低(%)176912039043606834.428

24、.717265853138113606534.426.324338523738403606639.328.827480921537803650337.332.413529383139003600837.929.824665802336303400630.424.719750622438253600637.330.1208811053038503600633.228.1159901061840003750642.032.0241072791037003600336.333.19平均-629-19注： 1st=2000lb=907.2kg表2-8在粉磨系統(tǒng)中裝設(shè)O-Sepa分級機前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)O-

25、Sepa分級機的理論分級粒徑Dt可用下式估算：dt= 3 QR h( p )式中：R渦輪半徑，m；co渦輪的角速度，rad/s；Q空氣流量，m3/h；空氣的動力粘度，Pa - s；h渦輪分級室的高度，m；p顆粒的密度，kg/m3；空氣的密度，kg/m3；可按照實際結(jié)果進行修正按上式求出的分級粒徑小于實際的平均分級粒徑,4.1.3 特點與前兩代分級機相比， OSepa 分級機除了在分級機理和性能方面具有明 顯的優(yōu)越性之外，還具有以下特點： 由于巧妙將自由渦與強制渦結(jié)合在一起，流場均衡、穩(wěn)定，設(shè)備可 以大型化而不降低分級性能。 可以生產(chǎn)粒度分布較窄的產(chǎn)品。 改變渦輪的轉(zhuǎn)速，就可以在10300um的

26、范圍內(nèi)調(diào)節(jié)分級粒徑。 由于可以用含塵空氣作為分級氣流，所以與粉碎、收塵設(shè)備組成粉 碎分級系統(tǒng)時，可以設(shè)計成非常緊湊并具有冷卻等功能的系統(tǒng)。 可與輥磨結(jié)合組成粉碎分級系統(tǒng)，解決用輥磨粉磨水泥的難題。 還可以在以輥壓機作為終粉磨的系統(tǒng)中， 配置帶有料餅打散裝置的O- Sepa分級 機，既可省掉一臺設(shè)備，節(jié)約投資，又可簡化工藝流程。4.2類似于OSepa的高效分級機繼O- Sepa分級機之后，又出現(xiàn)了一些工作原理與O Sepa分級機基本相同，但在結(jié)構(gòu)上各具特點的高效分級機， 都已用于實際生產(chǎn)， 取得了較好的效果。4.2.1 Sepax型高效分級機Sepax型高效分級機是丹麥F L 史密斯（Smidt

27、h）公司于1983年開發(fā) 的，分為 Sepax-1 和 Sepax-2 兩種形式。二者的結(jié)構(gòu)基本相同， 只是 Sepax-2 型 帶有四個小旋風(fēng)筒，可以收集大部分成品。 結(jié)構(gòu)與分級原理 Sepax-1 型的結(jié)構(gòu)如圖 2-15 所示。主要由下部的物 料分散部分和上部的分級部分組成。 二者之間用中間連接風(fēng)管相連， 其高度可以 按照呀藝布置的需要進行調(diào)節(jié)。物料從進料管 8進入，經(jīng)分散板 10撒到上升的氣流中，物料中混雜的粉 磨介質(zhì)碎片在重力的作用下下落，由下排渣口 13排出。物料隨氣流上升至分級 部分，通過導(dǎo)流葉片 5 進入轉(zhuǎn)子，進行分級。粗顆粒被甩出來，撞到導(dǎo)流葉片后 落到粗粉錐體 6上，由粗粉出

28、口 7排出。細顆粒隨氣流經(jīng)過轉(zhuǎn)子中片 4進入轉(zhuǎn)子 中部，由細粉出口 1 送往收集裝置。 性能及特點 物料在分級區(qū)外進行分散，由于分散板 10、中間連接風(fēng)管和導(dǎo)流葉片的作用，物料分散精度高，且分布均勻，還能除去物料中混雜的粉磨介質(zhì)碎片。 與 OSepa 分級機一樣，分級區(qū)窄而長，空氣流場均衡、穩(wěn)定，分級 性能好，分級效率高。 處理能力大，其分級室直徑為1.9 4.75m,相應(yīng)的處理能力為25 300t/h。 分級粒徑調(diào)節(jié)方便，只要改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，即可將產(chǎn)品的比表面積控 制在 25005000cm2/g 的范圍內(nèi)。 結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。 Sepax-1 型分級機可以引入冷空氣， 對物料進行冷卻，

29、 產(chǎn)品全部在機 外收集。不需要冷卻物料時，可選用 Sepax-2 型。 殼體內(nèi)直接與粉體接觸的部位裝有防護襯板，磨損小，使用壽命長。 應(yīng)用Sepax 型高效分級機主要應(yīng)用于水泥工業(yè)。4.2.2 Sepol 型高效分級機 結(jié)構(gòu)與分級原理Sepol 型高效分級機是德國鳩斯公司開發(fā)的，其結(jié)構(gòu)如圖 2-16 所示。物料經(jīng)給料管 1 被送到撒料盤 2 的中部，撒料盤與分級轉(zhuǎn)子 12 一起高速 旋轉(zhuǎn)，將物料撒出， 物料撞到緩沖折流板 3 上被進一步分散后落到導(dǎo)流葉片 4 與 轉(zhuǎn)子葉片 5 之間的環(huán)形分級區(qū)。空氣由兩個呈對數(shù)螺旋形的進風(fēng)口 6 進入殼體 8， 經(jīng)過導(dǎo)流葉片 4 在環(huán)形分級區(qū)形成半自由渦流場，

30、 然后經(jīng)過轉(zhuǎn)子內(nèi)部， 在轉(zhuǎn)子葉 片的作用下形成強制渦流場。最后通過轉(zhuǎn)子中部，從出風(fēng)口 9 排出。進風(fēng)口用隔 板 7 分成三個截面積相同的部分， 并可用翻板閥調(diào)節(jié)三個部分的進氣量， 因此可 以形成均衡的水平渦流場。 物料在環(huán)形分級區(qū)下落的過程中， 受到多次分級的作 用。粗顆粒落入殼體 8下部的錐形灰斗 10中，經(jīng)鎖風(fēng)閥 11 排出。細顆粒隨氣流 一起通過分級轉(zhuǎn)子 12 的中部，由出風(fēng)口 9排出。 性能及特點Sepol型高效分級機的工作原理與 O Sepa型相同，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計上具有以下特點： 體積小。若用空氣輸送斜槽取代錐形斗，還可進一步減小分級機的 高度。 轉(zhuǎn)子由上下兩處軸承支承， 下部軸承通過

31、彈性拉桿 13 固定在機殼上。 這種支承方式優(yōu)于懸臂轉(zhuǎn)子，其運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)、可靠。 物料從撒料盤的中部向外撒出，分散效果好。 細顆粒隨氣流從分級轉(zhuǎn)子的下方排出，與從上方排出的結(jié)構(gòu)相比， 能耗較低，而且傳動裝置的設(shè)計也比較方便。Sepol 型高效分級機還帶有打散裝置的 Sepol-IP 型，可與輥壓機配套使用。 打散裝置位于分級部分的上方，由單獨的傳動裝置驅(qū)動，因此可以分別控制打散 和分級這兩道工序。改變分級轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，可以很方便地改變分級粒徑。此外，也可通過改變 導(dǎo)流片的角度或空氣量，在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)分粒徑的大小。 應(yīng)用由于 Sepol 型高效分級機體積小，特別適合于替換傳統(tǒng)離心式分級機，對

32、已有的粉碎分級系統(tǒng)進行改造。4.3 SKS 型高效分級機4.3.1 結(jié)構(gòu)與分級原理SKS型高效分級機是德國洪堡（KHD公司開發(fā)的，其中 SKS-Sepmaster 型的結(jié)構(gòu)如圖 2-17 所示。物料通過斜槽從進料 1進入，落到散料盤 2的中部。撒料盤與分級轉(zhuǎn)子 4 一起高速旋轉(zhuǎn)，物料被均勻地撒出， 撞到緩沖折流板 3 上，被進一步分散后落入 環(huán)形分級區(qū)?？諝庥梢?、二次風(fēng)進口 5、6 沿切向進入，經(jīng)過導(dǎo)流片 7 在環(huán)形分 級區(qū)形成半自由渦流場。 在經(jīng)過轉(zhuǎn)子片時又形成強制渦流場， 然后通過轉(zhuǎn)子中部， 由排風(fēng)口 10 排出。物料在下落過程中，在環(huán)形分級區(qū)和轉(zhuǎn)子葉片處受到多次分 級作用。粗顆粒落到下部

33、的斜槽 11中被送走，細顆粒隨氣流從排風(fēng)排出。4.3.2 特點SKS-Sepmaster型高效分級機在結(jié)構(gòu)上的特點是： 物料由撒料盤中部向外撒出，分散效果好，撒料盤距環(huán)形分級區(qū)較遠，物料下落的路程較長。 原料用斜槽供給，粗粉也用斜槽收集，分級機的高度較低。 分級轉(zhuǎn)子的兩端都有支承，上部軸承 9固定在排風(fēng)彎管上，這種支 承方式比懸臂轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)平、可靠。 傳動裝置12位于殼體下方，用支架13固定支撐。4.3.3應(yīng)用在表2-12中列出了使用SKS型高效分級機和離心式分級機的結(jié)果。從表 中的數(shù)據(jù)可知，SKS型高效分級機的分級效率很高，粗粉中的細顆粒含量少。此 外，一些水泥廠的使用結(jié)果表明，用SKS型高效

34、分級機代替離心式分級機， 產(chǎn)量 可以提高18%25%，電耗可以降低15%20%，而且運行穩(wěn)定，即使給料粒 度和給料量波動較大，對產(chǎn)品粒度的影響也很小。表2-12 SKS型高效分級機與離心式分級機的比較比較項目細顆?；厥章?)細顆粒產(chǎn)率(%)細粉組中細顆粒的質(zhì)量比()循環(huán)負荷(%)粗粉組中細顆粒的質(zhì)量比(%)給料中細顆粒的質(zhì)量比(%)離心式分級機5335.792.028045.362.0SKS型高效分級機9235.992.028011.140.04.4其他類型的高效分級機除了 O-Sepa及其與之相似的高效分級機之外，還有對傳統(tǒng)的分級機進行改 進而設(shè)計的高效分級機，其性能也有較大的提高。這類分級

35、機的結(jié)構(gòu)形式很多， 下面僅介紹其中的幾種。4.4.1 S-SD型高效分級機美國斯特蒂文特(Sturtevant)公司于1985年開發(fā)了一種SD型階梯撒料盤 式空氣分級機，其外形與離心式分級機相似，但分級氣流是從機殼的側(cè)面沿水平 方向進出，故又稱為側(cè)流式(或側(cè)吸式)分級機，其結(jié)構(gòu)如圖2-18所示。物料從進料口 1落到撒料盤3上，撒料盤的下部設(shè)置有三角形風(fēng)葉 4,由傳 動裝置2帶動旋轉(zhuǎn)，在將物料均勻撒開的同時，還可產(chǎn)生向下的氣流。分級氣流 由兩個進風(fēng)口 5進入機內(nèi)，通過特殊的導(dǎo)流葉片 6使氣流和物料產(chǎn)生螺旋運動， 當(dāng)氣流穿過圓鋼篦柵7的縫隙時，速度進一步加快。物料得到進一步的分散后， 被向下的氣流

36、送到下部的分級室 8中。粗顆粒向下落入錐形灰斗 10，經(jīng)鎖風(fēng)閥 11排出。細顆粒隨氣流由出風(fēng)口 9排出。這種分級機與傳統(tǒng)的離心式分級機相比，具有以下特點： 分級氣流沿切向進入，在水平面內(nèi)運動。 由于氣流通過導(dǎo)流葉片后作螺旋運動，氣流與物料在機內(nèi)停留的時間較長，使物料能充分地進行分級，可提高分級效率。 用圓鋼篦柵代替離心式分級機的導(dǎo)流葉片，耐磨性好，容易更換，調(diào)節(jié)分級粒徑比較方便。442 IHI-SD型高效分級機日本石川島公司研制的IHI-SD型高效分級機，與傳統(tǒng)的離心式分級機的 結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，只是為了使物料能充分地分散，設(shè)計了螺旋槳形的撒 料盤，并在圓錐體的內(nèi)壁上設(shè)置了沖擊板。其結(jié)構(gòu)

37、如圖2-19所示。物料從進料口 1進入，落到螺旋槳形撒料盤3上,撒料盤與分級葉片2 一 起旋轉(zhuǎn)，將物料撒出。分級氣流由渦殼形的進風(fēng)口進入， 通過導(dǎo)流葉片6和7向 上作螺旋運動。物料在分級室中受到分級氣流的作用，粗顆粒被甩向側(cè)壁，在向下滑落的過程中，多次受到上升的分級氣流的作用，可將其中混盡可能的細顆粒 分離出來。經(jīng)過多次分級后的粗顆粒落入錐形灰斗 8,由粗粉出口 9排出。分級 室中的細顆粒與氣流一起向上運動， 受到分級葉片2的打擊作用，將其中較粗的 顆粒分離出來后，細顆粒隨氣流從細粉出口10排出。表2-13IHI-SD型高效分級機與傳統(tǒng)分級機的性能對比對比處理量分級室直分級風(fēng)量分級葉片轉(zhuǎn)速原料細度產(chǎn)品細度旁誦量循環(huán)負荷項目伽）徑（mm）(m3/min(r/mir)(cm/g)(cnf/g)(%)(%)IHI-SD100. 038003000140 （最大）1300310017265離心式99. 948004092143 （最大）1320132027 3330表