無(wú)機(jī)非金屬專業(yè)設(shè)備

1、粉碎機(jī)械概 述一、粉碎過(guò)程固體物料在外力作用下，克服了內(nèi)聚力，使之碎裂的過(guò)程，稱為粉碎過(guò)程?；镜姆鬯榉绞接校╝）擠壓粉碎；物料夾在兩個(gè)工作面之間，由于工作面施加逐漸增大的靜壓力而粉碎（b）沖擊粉碎；物料夾在兩個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的工作面，靠運(yùn)動(dòng)的工作面對(duì)物料磨擦?xí)r所施的剪切力，或者靠物料彼此之間摩擦?xí)r的剪切作用而使物料粉碎（c）摩擦剪切粉碎；高速運(yùn)動(dòng)的粉碎體對(duì)被粉碎物料的沖擊和高速運(yùn)動(dòng)的物料向固定壁或靶的沖擊（d）劈裂粉碎等。物料擱在尖棱工作體間受尖劈楔入，物料因拉應(yīng)力而粉碎二、粉碎模型體積粉碎模型整個(gè)顆粒均受到破壞，粉碎后生成物多為粒度大的中間顆粒。隨著粉碎過(guò)程的進(jìn)行，這些中間顆粒逐漸被粉碎成細(xì)粉

2、成分。沖擊粉碎和擠壓粉碎與此模型較為接近表面粉碎模型在粉碎的某一時(shí)刻，僅是顆粒的表面產(chǎn)生破壞，被磨削下微粉成分，這一破壞作用基本不涉及顆粒內(nèi)部。這種情形是典型的研磨和磨削粉碎方式。均一粉碎模型施加于顆粒的作用力使顆粒產(chǎn)生均勻的分散性破壞，直接粉碎成微粉成分粉碎系統(tǒng)一、分類(a)為簡(jiǎn)單的粉碎流程；(b)為帶預(yù)篩分的粉碎流程；(c)為帶檢查篩分的粉碎流程；(d)為帶預(yù)篩分和檢查篩分的粉碎流程被粉碎物料的基本物性一、強(qiáng)度材料的強(qiáng)度是指其對(duì)外力的抵抗能力，通常以材料破壞時(shí)單位面積上所受的力來(lái)表示，單位為N/m或Pa。二、硬度硬度表示材料抵抗其他物體刻劃或壓入其表面的能力，也可理解為在固體表面產(chǎn)生局部變

3、形所需的能量三、易碎(磨)性所謂易碎(磨)性即在一定粉碎條件下，將物料從一定粒度粉碎至某一指定粒度所需要的比功耗，即單位質(zhì)量物料從一定粒度粉碎至某一指定粒度所需的能量，四、脆性五、材料的韌性材料的韌性是指在外力的作用下，塑性變形過(guò)程中吸收能量的能力。顆粒的幾何形態(tài)特性一、粒度1、粒度是表示顆粒尺寸大小的幾何參數(shù)，是顆粒在空間范圍所占大小的線性尺度。球形度(Carman 形狀因數(shù)) ：一個(gè)與待測(cè)的顆粒體積相等的球形體的表面積與該顆粒的表面積之比2、累積分布把顆粒大小的頻率分布按一定方式累積，便得到相應(yīng)的累積分布。4、表征粒度分布的特征參數(shù)(1)、中位粒徑 D50在粉體物料的樣品中，把樣品的個(gè)數(shù)(

4、或質(zhì)量)分成相等兩部分的顆粒粒徑。它的物理意義是粒徑大于它的顆粒占50%，小于它的顆粒也占50%。第二章 顎式破碎機(jī)類型及工作原理二、簡(jiǎn)單擺動(dòng)型顎式破碎機(jī)工作原理定顎1固定在機(jī)架的前壁上，動(dòng)顎則懸掛在心軸6上可作左右擺動(dòng)。當(dāng)偏心軸5旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)連桿4作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使兩塊推力板3亦隨之作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)推力板的作用，推動(dòng)懸掛軸6上的動(dòng)顎作左右往復(fù)擺動(dòng)當(dāng)動(dòng)顎擺向定顎時(shí)，落在顎腔的物料主要受到顎板的擠壓作用而粉碎。當(dāng)動(dòng)顎擺離定顎時(shí)，已被粉碎的物料在重力作用下，經(jīng)顎腔下部的出料口自由卸出。因而顎式破碎機(jī)的工作是間歇性的，粉碎和卸料過(guò)程在顎腔內(nèi)交替進(jìn)行。這種破碎機(jī)工作時(shí)，動(dòng)顎上各點(diǎn)均以懸掛軸6為中心

5、，單純作圓弧擺動(dòng)。由于運(yùn)動(dòng)軌跡比較簡(jiǎn)單，故稱為簡(jiǎn)單擺動(dòng)型顎式破碎機(jī)。三、復(fù)擺顎式破碎機(jī)工作原理復(fù)雜擺動(dòng)型顎式破碎機(jī)動(dòng)顎2直接懸掛在偏心軸5上，受到偏心軸的直接驅(qū)動(dòng)。動(dòng)顎的底部用一塊推力板3支撐在機(jī)架的后壁上。當(dāng)偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顎一方面對(duì)定顎作往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)還順著定顎有很大程度的上下運(yùn)動(dòng)。動(dòng)顎上的每一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡并不一樣，頂部的運(yùn)動(dòng)受到偏心軸的約束，運(yùn)動(dòng)軌跡接近于圓形；底部的運(yùn)動(dòng)軌跡受到推力板的約束，運(yùn)動(dòng)軌跡接近于圓?。辉趧?dòng)顎的中間部分，運(yùn)動(dòng)軌跡為介于上述二者之間的橢圓曲線，且越靠近下部橢圓越扁長(zhǎng)。由于這類破碎機(jī)工作時(shí)動(dòng)顎各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡較復(fù)雜，故稱為復(fù)雜擺動(dòng)型顎式破碎機(jī)（簡(jiǎn)稱復(fù)擺顎式破碎機(jī)）。2

6、-2 構(gòu)造顎式破碎機(jī)主要由機(jī)架和支承裝置、破碎部件、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、拉緊裝置、保險(xiǎn)裝置和潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)等部分組成。一、鉗角顎式破碎機(jī)動(dòng)顎與定顎間的夾角稱為鉗角性能及應(yīng)用1、性能（1）顎式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理和修理方便，工作安全可靠，適用范圍廣。2）缺點(diǎn)i、工作間歇性，有空轉(zhuǎn)行程，增加了非生產(chǎn)性的功率消耗。ii、由于動(dòng)顎和連桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，工作時(shí)產(chǎn)生很大的慣性力，使零件承受很大的負(fù)荷，對(duì)基礎(chǔ)的質(zhì)量要求也很高。iii、在破碎粘濕的物料時(shí)，會(huì)使生產(chǎn)能力下降，甚至?xí)l(fā)生堵塞現(xiàn)象。iv、在破碎干片狀物料時(shí)，片料易沿額板寬度方向通過(guò)而達(dá)不到破碎目的，造成出料溜子或下級(jí)破碎機(jī)進(jìn)料口堵塞。粉碎度不大。第二章

7、圓錐破碎機(jī)1、工作原理在圓錐破碎機(jī)中，破碎物料的部件是兩個(gè)截錐體。動(dòng)錐（又稱內(nèi)錐） 1固定在主軸上，定錐（又稱外錐） 2 是機(jī)架的一部分，是靜置的。主軸的中心線與定錐的中心線于點(diǎn) O 相交成角。主軸懸掛在交點(diǎn) O 上，軸的下方活動(dòng)地插在偏心襯套中。襯套以偏心距 r 繞OO 旋轉(zhuǎn)，使動(dòng)錐沿定錐的內(nèi)表面作偏旋運(yùn)動(dòng)。在靠近定錐處，物料受到動(dòng)錐擠壓和彎曲作用而被破碎；在偏離定錐處，已破碎的物料由于重力的作用從錐底落下。因?yàn)槠囊r套連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)錐也就連續(xù)旋轉(zhuǎn)，故破碎過(guò)程和卸料過(guò)程沿著定錐的內(nèi)表面連續(xù)依次進(jìn)行。一、粗碎圓錐破碎機(jī)性能和應(yīng)用（一） 、粗碎圓錐破碎機(jī)性能與顎式破碎機(jī)相比較，粗碎圓錐破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

8、是：破碎過(guò)程是沿著圓環(huán)形破碎腔連續(xù)進(jìn)行的，因此生產(chǎn)能力較大，單位電耗較低，工作較平穩(wěn)，適于破碎片狀物料，破碎產(chǎn)品的粒度也較均勻。產(chǎn)品粒度組成中超過(guò)出料口寬度的物料粒度較顎式破碎機(jī)為小，數(shù)量也少。同時(shí)，料塊可直接從運(yùn)輸工具倒入進(jìn)料口，無(wú)需設(shè)置喂料機(jī)。粗碎圓錐破碎機(jī)的缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高，檢修較困難，機(jī)身較高因而使廠房及基礎(chǔ)構(gòu)筑物的建筑費(fèi)用增加。（一） 、粗碎圓錐破碎機(jī)性能優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)能力大，破碎比大，單位電耗低。缺點(diǎn)是：構(gòu)造復(fù)雜，投資費(fèi)用大，檢修維護(hù)較困難。第四章 錘式破碎機(jī)1、工作原理錘式破碎機(jī)的主要工作部件為帶有錘子的轉(zhuǎn)子。通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的錘子對(duì)料塊的沖擊進(jìn)行粉碎。轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，由于重力關(guān)系，

9、錘子下垂。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，錘子在慣性離心力的作用下，作輻射狀向四周伸開。進(jìn)入機(jī)內(nèi)的料塊，受到錘子打擊而破碎。繼而，由于料塊獲得動(dòng)能，以較高的速度向打擊板沖擊或互相沖擊而破碎。小于篦縫的物料，通過(guò)篦縫向下卸出，少部分尚未達(dá)到要求尺寸的料塊，仍留在篩面上繼續(xù)受到錘子的沖擊和磨剝作用，直至達(dá)到要求尺寸后從篦縫卸出。（一）單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)構(gòu)造在機(jī)殼6內(nèi)，平行安裝有兩個(gè)轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子由臂形的掛錘體4及鉸接在其上的錘子3組成掛錘體安裝在方軸7上。錘子是多排式排列，相鄰的掛錘體互相交叉成十字形。兩轉(zhuǎn)子由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)作相向旋轉(zhuǎn)。工作原理破碎機(jī)的進(jìn)料口設(shè)在機(jī)殼上方正中，進(jìn)料口下面，在兩轉(zhuǎn)子中間設(shè)有弓形篦籃1,蓖籃

10、由一組互相平行的弓形蓖條2組成。各排錘子可以自由通過(guò)草條之間的間隙。蓖籃底部有凸起成馬鞍狀砧座8。1、性能錘式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)能力高，粉碎度大，電耗低，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊輕便，投資費(fèi)用少，管理方便。缺點(diǎn)是：粉碎堅(jiān)硬物料時(shí)，錘子和蓖條磨損大，消耗較多金屬和檢修時(shí)間，需要均勻喂料，粉碎粘濕物料時(shí)會(huì)減產(chǎn)，甚至由于堵塞而停機(jī)。第五章 反擊式破碎機(jī)1、工作原理反擊式破碎機(jī)是在錘式破碎機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。其主要的工作部件為帶有板錘2的高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子1。喂入機(jī)內(nèi)料塊，在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)范圍（即錘擊區(qū)）內(nèi)受到板錘沖擊，并彼高速拋向反擊板3,再次受到?jīng)_擊，然后又從反擊板反彈到板錘，繼續(xù)重復(fù)上述過(guò)程。在往返途中，物料

11、間還有互相碰擊作用。由于物料受到板錘的打擊，與反擊板的沖擊以及物料相互之間的碰撞，物料不斷產(chǎn)生裂縫，松散而致粉碎。當(dāng)物料粒度小于反擊板與板錘之間的縫隙時(shí)，就被卸出。3、反擊式破碎機(jī)與錘式破碎機(jī)比較相同點(diǎn)：兩者工作原理相似，都是以沖擊方式粉碎物料。不同點(diǎn)：1）、轉(zhuǎn)動(dòng)方向錘式破碎機(jī)的錘頭順著物料落下方向打擊物料，而反擊式破碎機(jī)的板錘則是自下向上迎擊投入的物料，并把它拋擲到上方的反擊板上。2）、能量利用率反擊式破碎機(jī)的板錘固定裝在轉(zhuǎn)子上，并有反擊裝置和較大的破碎空間，能更多地利用沖擊作用，充分利用轉(zhuǎn)子能量，因而其單位電耗和金屬消耗均比錘式以及其它破碎機(jī)為少。3）產(chǎn)品粒度反擊式破碎機(jī)主要是利用物料所獲

12、得的動(dòng)能，進(jìn)行選擇性沖擊粉碎，工作適應(yīng)性較大。在相同的喂料粒度和生產(chǎn)能力的條件下，其質(zhì)量系數(shù)遠(yuǎn)比其它破碎機(jī)為大。調(diào)整轉(zhuǎn)子的速度就會(huì)很靈敏地影響產(chǎn)品的粒度反擊裝置的結(jié)構(gòu)型式大致有四種：（1）自重式：破碎機(jī)工作時(shí)，反擊板借自重保持其正常位置。當(dāng)遇到難碎物時(shí)，反擊板迅即抬起，難碎物排出后又重新返回原處。其間隙大小通過(guò)懸掛螺栓進(jìn)行調(diào)整。（2）重錘式：利用重錘維持反擊板的工作位置。其平衡力大小可以通過(guò)重錘在杠桿上位移進(jìn)行調(diào)整，并用螺釘固定。（3）彈簧式：反擊板在工作時(shí)的位置是通過(guò)彈簧的預(yù)壓力保持的。遇到難碎物時(shí)，難碎物克服彈簧的預(yù)壓力，從腔內(nèi)排出。彈簧的壓縮變形量應(yīng)與可能進(jìn)入腔內(nèi)的難碎物大小相適應(yīng)。（4

13、）液壓式：利用油壓裝置調(diào)節(jié)反擊板的位置，同時(shí)也作為保安裝置。§5-4 、性能及應(yīng)用反擊式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維修方便，工作時(shí)無(wú)顯著不平衡振動(dòng)，無(wú)需笨重的基礎(chǔ)。它比錘式破碎機(jī)更多地利用了沖擊和反沖擊作用，進(jìn)行選擇性破碎，料塊自擊粉碎強(qiáng)烈，因此粉碎效率高，生產(chǎn)能力大，電耗低，磨損少，產(chǎn)品粒度均勻且多呈立方塊狀。反擊式破碎機(jī)的粉碎度大，為40左右，最高可達(dá)150。第六章 球磨機(jī)§6-1 工作原理及類型一、工作原理 物料經(jīng)過(guò)喂料空心軸加入到筒體內(nèi)，當(dāng)磨機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)，物料與粉磨介質(zhì)混合，介質(zhì)在慣性離心力和筒體內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦力的作用下，貼附在筒體內(nèi)壁與筒體一起回轉(zhuǎn)，并被帶到一定的高度，由于

14、介質(zhì)本身質(zhì)量的作用，產(chǎn)生自由瀉落或拋落，沖擊筒體底部物料，同時(shí)在磨機(jī)筒體回轉(zhuǎn)過(guò)程中，粉磨介質(zhì)還有滑動(dòng)和滾動(dòng)，使介于其間物料受到磨剝作用，這樣不斷地沖擊和磨剝而將物料粉磨成細(xì)粉。由于進(jìn)料端不斷加入物料，進(jìn)料端和出料端之間存在料位高差，并且介質(zhì)下落時(shí)，沖擊物料所造成的軸向推力，因此，磨機(jī)筒體雖然是水平放里，但物料卻由進(jìn)料端緩慢地流向出料端，完成粉磨作業(yè)。二、分類球磨機(jī)的類型很多。其共同點(diǎn)是：都有一個(gè)水平放置的回轉(zhuǎn)筒體。差別在于筒體的形狀、裝載的粉磨介質(zhì)、進(jìn)卸料的方法、支承與傳動(dòng)方式、操作與生產(chǎn)方法的不同而成為各種型式的球磨機(jī)。2、襯板（1）襯板的作用和形式襯板用來(lái)保護(hù)筒體，免受粉磨介質(zhì)和物料的直接

15、沖擊和摩擦，同時(shí)也可利用不同形式的襯板來(lái)調(diào)整各倉(cāng)內(nèi)粉磨介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。平襯板壓條襯板凸棱襯板波形襯板5階梯襯板6半球形襯板7波紋襯板8錐形分級(jí)襯板9角螺旋分級(jí)襯板10端蓋襯板粉磨介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方式瀉落狀態(tài)磨機(jī)筒體的回轉(zhuǎn)速度，決定著粉磨介質(zhì)產(chǎn)生的慣性離心力的大小，對(duì)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響很大。筒體轉(zhuǎn)速較低時(shí)，靠摩擦力的作用，介質(zhì)隨同筒體沿同心圓軌跡升高。當(dāng)面層介質(zhì)的斜度超過(guò)自然休止角時(shí)，介質(zhì)就沿著斜面一層層地瀉落下來(lái)，周而復(fù)始的進(jìn)行循環(huán)，這種狀態(tài)稱為瀉落狀態(tài)。拋落狀態(tài)筒體轉(zhuǎn)速較高時(shí)，介質(zhì)受到較大的慣性離心力作用，緊貼在筒壁上沿圓弧軌跡提升，超過(guò)自然休止角時(shí)，介質(zhì)仍不滾下。直至介質(zhì)的重力與慣性離心力平衡時(shí)

16、，介質(zhì)才從空間拋下，這種狀態(tài)稱為拋落狀態(tài)。拋落的介質(zhì)，對(duì)筒體下部的介質(zhì)或筒體襯板上物料產(chǎn)生沖擊作用，使之粉碎。同時(shí)，筒體回轉(zhuǎn)過(guò)程中，介質(zhì)的滾動(dòng)和滑動(dòng)，對(duì)物料兼施于磨剝作用。通常球磨機(jī)以這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)工作。離心狀態(tài)筒體轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，介質(zhì)受到的慣性離心力超過(guò)了重力，不能脫離筒體，而隨同筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，介質(zhì)由外層至內(nèi)層都達(dá)到離心狀態(tài)，形成一個(gè)緊貼筒體內(nèi)壁的圓環(huán)，隨同筒體一起旋轉(zhuǎn)，稱為離心狀態(tài)。介質(zhì)既不拋落，介質(zhì)之間又無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料不起任何粉磨作用。因此，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速不能太高，有一定限制。開始出現(xiàn)這種情況時(shí)的轉(zhuǎn)速，稱為球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)數(shù)。球磨機(jī)應(yīng)低于臨界轉(zhuǎn)數(shù)之下工作。（1）粉磨介質(zhì)的種類普遍使用的粉磨介質(zhì)有

17、球形、短柱形和棒形等三種。球形介質(zhì)向物料沖擊時(shí)，接觸于一點(diǎn)，應(yīng)力集中，使物料容易粉碎。大顆物料用沖擊方式粉碎比較有效，故球形介質(zhì)多用在粗磨機(jī)或管磨機(jī)的頭幾倉(cāng)中。柱形介質(zhì)稱段，彼此之間是線接觸，接觸面積較大，能夠加強(qiáng)磨剝效應(yīng)，所以宜用于細(xì)小物料的磨剝方式粉磨，例如用在細(xì)磨機(jī)或管磨機(jī)的最后一倉(cāng)中。棒形介質(zhì)質(zhì)量較大，宜于粉碎大塊物料，產(chǎn)品粒度均勻，用于棒磨機(jī)或棒球磨機(jī)的頭倉(cāng)中。1）選配介質(zhì)的原則粉磨工藝對(duì)介質(zhì)的要求：物料粉磨過(guò)程中，開始粒度較大，需停用較大直徑的介質(zhì)的沖擊。隨著物料粒度變小，就需小直徑的介質(zhì)進(jìn)行研磨，使物料和介質(zhì)很好地接觸。在介質(zhì)裝填量不變的情況下，減小介質(zhì)的尺寸，便能增加物料與介質(zhì)

18、的接觸，提高粉磨效率。選配介質(zhì)的原則是：在能將物料粉碎的前提下，盡量選用尺寸小的介質(zhì)，而且大小介質(zhì)作適當(dāng)配合，使填充密度增大。這樣，既能保證具有一定的沖擊能力，又有一定的磨剝能力。第七章 振動(dòng)磨機(jī)一、工作原理振動(dòng)磨機(jī)是借助筒體的振動(dòng)，使粉磨介質(zhì)獲得加速度運(yùn)動(dòng)，而以沖擊和磨剝方式對(duì)物料進(jìn)行細(xì)磨和超細(xì)磨。三、構(gòu)造圓柱形筒體1內(nèi)裝有粉磨介質(zhì)及物料，筒體支承在彈簧4上。在筒體中心管內(nèi)裝有滾動(dòng)軸承3，軸承內(nèi)安裝著激振器2，激振器由偏心軸及安裝在其上的偏心重物組成。當(dāng)激振器由電動(dòng)機(jī)與經(jīng)彈性聯(lián)軸器6帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于慣性離心力的作用，使得支承在彈簧4上的筒體發(fā)生振動(dòng)，磨內(nèi)的介質(zhì)也跟著振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)頻率較大時(shí)，引

19、起介質(zhì)自轉(zhuǎn)、拋動(dòng)及互相沖擊。夾在介質(zhì)中間的物料受到?jīng)_擊和磨剝作用而粉碎。一、性能優(yōu)點(diǎn)是：由于高速工作，可以直接與電動(dòng)機(jī)相連，設(shè)備重量及占地面積都小，由于介質(zhì)填充率和振動(dòng)頻率都高，單位容積產(chǎn)量高，電耗低，粉磨適應(yīng)性強(qiáng)，可用于各種物料的細(xì)磨和超細(xì)磨。缺點(diǎn)是：對(duì)機(jī)械上的要求高，特別是大規(guī)格磨機(jī)彈簧及軸承等零件易于損壞，喂料粒度不能過(guò)大，應(yīng)小于1030mm,對(duì)于某些物料（韌性或熱敏性物料等）粉磨困難，但近年來(lái)采用超低溫粉磨技術(shù)，已得到解決，單機(jī)的生產(chǎn)能力低，不能滿足大型企業(yè)的需要。第八章 輥磨機(jī)§8-1 工作原理及類型在喂入物料形成的環(huán)形料床上，物料被咬入磨輥和磨盤之間，大塊料首先受到磨輥的

20、滾壓作用。研磨壓力先集中在大塊物料上，物料受到擠壓很快地、大幅度地被粉碎。然后，磨輥施加的壓力很快地傳到次一級(jí)的大塊料上，如此延續(xù)下去。伴隨物料粒度減小的擠壓過(guò)程，在滾壓作用下，各物料顆粒在密集空間重新組合。隨之所產(chǎn)生的擠壓和剪切力，進(jìn)一步將較小料粒粉磨。磨輥和磨盤間一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，還有助于防止粘濕物料引起的堵塞。與球磨機(jī)比較，球磨機(jī)是借助于介質(zhì)對(duì)物料的沖擊及磨剝作用而實(shí)現(xiàn)粉磨的。磨內(nèi)介質(zhì)與物料相遇的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)少于介質(zhì)本身相遇的機(jī)會(huì)，故它們的絕大部分能量均消耗于彼此沖撞之中。因此，在粉磨過(guò)程中，介質(zhì)的提升沖擊發(fā)熱、糊球、結(jié)塊等現(xiàn)象，使球磨機(jī)消耗大量無(wú)用功，有害的能量過(guò)多是很難消除的。由于它的粉磨特

21、點(diǎn)，決定了其粉磨效率極低，僅有13。輥磨機(jī)的粉磨作用，則是基于沉重的磨輥對(duì)物料層的滾壓作用而實(shí)現(xiàn)的。對(duì)經(jīng)過(guò)滾壓的物料再次加以滾壓時(shí)，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)相當(dāng)有效的粉磨。輥磨機(jī)帶有空氣分級(jí)裝置（即分離器），粉磨物料從磨盤邊緣溢出，由于磨盤的慣性離心力和高速氣流的作用，使物料揚(yáng)起進(jìn)行初分級(jí)，粗粉返回磨盤再粉磨，這種連續(xù)循環(huán)粉磨是很有效的，可得到所需的細(xì)度而不發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象。同時(shí)，喂入物料在研磨室停留時(shí)間短，因而料床中實(shí)際上不存在已磨細(xì)的物料，磨機(jī)沒有多余負(fù)荷以及結(jié)塊形成的威脅。由于輥磨與球磨粉磨原理的不同，決定了兩者在粉磨效率和節(jié)能方面的差別。表明前者的粉磨效率比后者高，因而節(jié)能。二、分類1、輥?zhàn)邮?、擺輥

22、式3、滾球式二）、按研磨體的組合形式按研磨體的組合形式，主要可分為以下幾種：1、錐輥-平盤式2、錐輥-碗式3、鼓輥-碗式4、雙鼓輥-碗式5、圓柱輥-平盤式6、球-環(huán)式7、圓柱輥-環(huán)式與球磨機(jī)比較，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：1電耗低輥磨機(jī)采用滾壓料層的方式粉磨物料，同時(shí)本身帶有選粉裝置，能及時(shí)排出細(xì)粉，避免了過(guò)粉碎現(xiàn)象，因而粉磨效率高，節(jié)能效果非常顯著。較球磨機(jī)可節(jié)電2035。隨著物料水分的增加，節(jié)能效果更加顯著。2烘干能力大輥磨機(jī)采用氣體作為烘干和輸送物料的介質(zhì)，因此特別適于烘干兼粉磨作業(yè)?？沙浞掷妙A(yù)熱器和煅燒窯排出的300-350低溫廢氣，烘干與粉磨水分為810的物料。如采用同樣低溫廢氣作熱源的各種

23、烘干球磨機(jī)，只能烘干與粉磨水分為3.55的物料。如果另設(shè)輔助熱風(fēng)爐，入磨氣溫升高到450左右，則可烘干與粉磨水分為1520的物料。因而可省去烘干系統(tǒng)。3、入磨粒度較大輥磨機(jī)的入磨粒度可達(dá)磨輥直徑的5左右，一般在50150mm之間。而球磨機(jī)的入磨粒度一般要求小于30mm。因此可省去二級(jí)破碎設(shè)備。4、產(chǎn)品粒度較均齊，調(diào)整產(chǎn)品細(xì)度和成分容易，便于自動(dòng)控制5、工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小6、噪音低，揚(yáng)塵少，操作維修方便輥磨機(jī)的缺點(diǎn)輥磨機(jī)的缺點(diǎn)在于不適于粉磨硬質(zhì)和磨蝕性的物料，使用壽命較短，維修較頻繁，而且它的磨損件比球磨機(jī)的貴。第九章 自磨機(jī)一、工作原理無(wú)介質(zhì)磨機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)上與球磨機(jī)相似，但它不用鋼

24、球或鋼棒等粉磨介質(zhì)，而是利用物料本身之間的相互粉磨作用，即大塊物料對(duì)小塊物料進(jìn)行沖擊和磨就，同時(shí)大塊物料本身也逐漸磨蝕或粉碎的一種磨機(jī)。二、分類無(wú)介質(zhì)磨機(jī)按喂料中是否加入水分，分為干法和濕法兩類。前者稱為氣落式磨機(jī)，后者稱為瀑落式磨機(jī)。三、氣落式磨機(jī)構(gòu)造四、瀑落式磨機(jī)構(gòu)造六、無(wú)介質(zhì)磨機(jī)的主要特點(diǎn)無(wú)介質(zhì)磨機(jī)的主要特點(diǎn)是：物料自磨，選擇性粉碎作用強(qiáng)，因此無(wú)論粉碎堅(jiān)硬或松軟物料，都能得到細(xì)小粒度的產(chǎn)品；能粉磨磨蝕性極強(qiáng)的物料（如砂巖等），磨機(jī)的金屬損耗很低；在干磨時(shí)，能處理含水分達(dá)4的物料，送入熱氣流時(shí)，可以粉磨含水分達(dá)12的物料，因?yàn)槲锪匣ハ鄾_擊和磨剝，不與襯墊作用產(chǎn)生，特別是能夠在一臺(tái)磨機(jī)中同時(shí)

25、完成粗碎和粉磨作業(yè)，從礦山運(yùn)來(lái)的原料可以直接送入磨內(nèi)粉碎，因此工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小、投資省，在同樣生產(chǎn)能力情況下，投資費(fèi)用約為球磨機(jī)的40。第二篇 篩分機(jī)械一、篩分將固體物料通過(guò)具有一定孔眼或縫隙的篩面而分成不同粒級(jí)的作業(yè)稱為篩分按篩分用途不同，主要可分為獨(dú)立篩分和輔助篩分兩類。篩分后所得的產(chǎn)品即為成品的篩分稱為獨(dú)立篩分。工業(yè)生產(chǎn)中，有時(shí)需要將物料分為若干級(jí)別的產(chǎn)品，有時(shí)需要將物料中過(guò)大或過(guò)小的顆粒除去，此時(shí)采用獨(dú)立篩分。與粉碎作業(yè)配合的篩分稱為輔助篩分。在粉碎前進(jìn)行的輔助篩分稱為預(yù)先篩分，它可在粉碎前分出已符合粒度要求的產(chǎn)品，提高粉碎作業(yè)的生產(chǎn)能力，降低電耗，在粉碎后對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行篩分，

26、這種輔助篩分稱為檢查篩分。工業(yè)上使用的篩分機(jī)類型很多，按篩面的運(yùn)動(dòng)方式可分為如下四類： 1 固定篩篩面固定，構(gòu)造簡(jiǎn)單。動(dòng)力小或不需要?jiǎng)恿?，可用作破碎作業(yè)的預(yù)先篩分。有固定格篩和滾軸篩等。 2 回轉(zhuǎn)篩由篩網(wǎng)或篩板制成筒形篩面作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的篩機(jī)。有回筒篩、圓錐篩、角柱篩和角錐篩等。 3 搖動(dòng)篩依靠曲柄連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使篩而產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。有單篩箱搖動(dòng)篩和雙篩箱搖動(dòng)篩等。 4 振動(dòng)篩依靠激振器使篩面產(chǎn)生振動(dòng)的篩機(jī)，按傳動(dòng)方式可分為機(jī)械振動(dòng)篩和電磁振動(dòng)篩兩類。根據(jù)篩面運(yùn)動(dòng)軌跡不同，又可分為圓振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩兩類。目前，振動(dòng)篩應(yīng)用較多，尤其是機(jī)械振動(dòng)篩使用更為普通。第三篇 兩相流體力學(xué)及設(shè)備第十一章兩相流體力

27、學(xué)的基本原理一、多相流體力學(xué)多相流體力學(xué)是近期發(fā)展起來(lái)的一門流體力學(xué)分支。許多不同態(tài)物質(zhì)的混合物的流動(dòng)體系稱為多相流動(dòng)三、兩相流動(dòng)系統(tǒng)的共同特點(diǎn)1、系統(tǒng)中除了固體顆粒外，至少另有一種流體（氣體或液體）同時(shí)存在；2、系統(tǒng)中除了顆粒與流體的運(yùn)動(dòng)外，往往還存在著其它傳遞過(guò)程（相內(nèi)或相界面的能量與質(zhì)量的傳遞）以及同時(shí)進(jìn)行著的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程；3、系統(tǒng)中至少存在著一種力場(chǎng)（重力場(chǎng)、慣性力場(chǎng)、磁或電力場(chǎng)等）；4、系統(tǒng)中顆粒的粒徑范圍為10-510cm（大致介乎煙霧中最大顆?；蛭m中最小顆粒和水泥立窯的粒料之間）。顆粒流體的兩相流動(dòng)按其本身系統(tǒng)性和作用過(guò)程可分為三種典型情況：（1）流體穿過(guò)固定的顆粒層（即固定床

28、）的流動(dòng)，例如立窯中粒料的煅燒，移動(dòng)式爐篦上熟料的冷卻、料漿的過(guò)濾脫水以及過(guò)濾層收塵等過(guò)程；（2）當(dāng)流體速度增加到一定程度，固定顆粒層呈現(xiàn)較疏松的活動(dòng)（假液化）狀態(tài)（即流化床）的流動(dòng)，例如流態(tài)化烘干預(yù)熱、粉狀物料的空氣攪拌以及空氣輸送斜槽的氣力輸送等過(guò)程；（3）流體與固體顆粒相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度更高，顆粒在流體中呈更稀的懸浮態(tài)運(yùn)動(dòng)（即連續(xù)流態(tài)化）的流動(dòng)，例如懸浮預(yù)熱分解、沉降、收塵、分級(jí)分選、氣力輸送等過(guò)程。沉降規(guī)律從運(yùn)動(dòng)方程式可看出，顆粒在靜止流體中沉降的加速度，決定于剩余重力和流體阻力，對(duì)于一定尺寸的顆粒在一定流體中沉降時(shí)， G0為常數(shù)，而流體阻力則隨著運(yùn)動(dòng)速度之提高而增大。如果重力大于浮力，開始

29、沉降瞬間，顆粒將受到其本身重力作用而加速降落。沉降時(shí)由于流體與顆粒表面的摩擦而產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)方向相反的阻力，同時(shí)阻力隨降落速度的增加而增大。經(jīng)過(guò)片刻，當(dāng)流體阻力增大到等子顆粒剩余重力時(shí)，顆粒受力 處于平衡，加速度為零，以后顆粒即以此時(shí)的瞬時(shí)速度作勻速向下降落。1、固定床當(dāng)流速較低時(shí)，顆粒層靜止不動(dòng)。顆粒彼此相互接觸，流體從顆粒之間的孔道流過(guò)，這種狀態(tài)的顆粒層稱為固定床2、流化床當(dāng)流速提高到umf之后，流體穿過(guò)顆粒層產(chǎn)生的壓強(qiáng)降與床層顆粒的剩余重力相等。床層開始膨脹和變松，空隙率比 固定床增大許多，固體顆粒被流體吹起而浮動(dòng)于流體之中，在一定的空間作無(wú)規(guī)則的飛翔運(yùn)動(dòng)，具有流動(dòng)性。整個(gè)床層具有類似液體的

30、性質(zhì)，固體進(jìn)入了流態(tài)化狀態(tài)。這種狀態(tài)的顆粒層稱為流態(tài)化床（簡(jiǎn)稱流化床）。在流化床階段，固體顆粒上下翻動(dòng)，猶如液體的沸騰現(xiàn)象，故又稱沸騰床。流態(tài)化床的特點(diǎn)固定床與流態(tài)化床的分界點(diǎn) F 稱為流態(tài)化臨界點(diǎn)。相應(yīng)的流速umf 稱為流態(tài)化臨界速度（或稱最小流化速度）。流態(tài)化床的床層高度和空隙率隨流速腳的升高而增大。但流體穿過(guò)床層的實(shí)際流速ufs卻維持不變。這是因?yàn)殡S著凈空流速uf的提高，流態(tài)化床在脹大，使得顆粒之間的流通截面也跟著增大的緣故。因此，如果忽略由于器壁效應(yīng)產(chǎn)生的阻力損失時(shí)，在流態(tài)化床內(nèi)的流體阻力損失并不因流速 uf 的提高而變化。因而在這一較大的范圍內(nèi)增加流體的速度，并不增加流體流動(dòng)需要的功

31、率。3、氣流輸送階段流態(tài)化床內(nèi)流體的實(shí)際流速ufs遠(yuǎn)較床層上方的流體流速uf 為大，所以幾乎全部的顆粒都會(huì)從床層上方的空間跌回床層中。不過(guò)當(dāng)流速增大到某一uf值，超過(guò)懸浮速度時(shí)，流化床上界面消失，顆粒將被流體陸續(xù)帶出容器之外。固體便開始進(jìn)入連續(xù)流態(tài)化狀態(tài)。此時(shí)系統(tǒng)中固體濃度降低得很快，使流體和顆粒間的摩擦損失大為減少，床層壓強(qiáng)顯著下降，系統(tǒng)由類似液體性質(zhì)的密相流態(tài)化進(jìn)入更類似于氣體性質(zhì)的稀相流態(tài)化。工業(yè)上利用這種性質(zhì)，把固體顆粒像流體一樣用管道輸送，所以該階段稱為氣流輸送階段。開始進(jìn)入連續(xù)流態(tài)化狀態(tài)的 T 點(diǎn)，稱為連續(xù)流態(tài)化臨界點(diǎn)。 T 點(diǎn)所具有的流體速度ut稱為流化極限速度（帶出速度或最大流

32、化速度）。顯然，流化床的形成需在流化臨界速度umf和帶出速度ut之間。在連續(xù)流態(tài)化臨界點(diǎn)上，床層的高度為無(wú)窮大，空隙率達(dá)到 1 。1）散式流態(tài)化液體流態(tài)化床較接近于理想流態(tài)化。床內(nèi)顆粒均勻地分散，床層均勻而平穩(wěn)地流化，而且有一個(gè)平穩(wěn)的上界面，這樣的流態(tài)化稱為散式流態(tài)化（均一流態(tài)化或平穩(wěn)流態(tài)化），簡(jiǎn)稱液體流態(tài)化。2）聚式流態(tài)化床層中氣固兩相的流動(dòng)狀態(tài)和液固系統(tǒng)相差很多，床內(nèi)顆粒成團(tuán)地湍動(dòng)，氣體主要以氣泡形式通過(guò)床層而上升，在這些氣泡內(nèi)，可能夾帶有固體顆粒，因而床層內(nèi)分為兩種聚集狀態(tài)：一種是近似固定床的低空隙率區(qū)域，稱為密相區(qū)；另一種是稀散固體顆粒的高空隙率區(qū)域，稱為稀相區(qū)。高于臨界流化速度的氣體

33、大部分由稀相區(qū)短路而流過(guò)，因有大量氣泡存在，氣泡生成后沿床層上升，在上升過(guò)程互相合并并逐漸長(zhǎng)大，氣泡越來(lái)越大，到床面時(shí)即破裂，因此床層上的界面很不穩(wěn)定，上下波動(dòng)，因此通過(guò)床層的壓強(qiáng)降也波動(dòng)很大。床層內(nèi)部不像散式流態(tài)化那樣均勻穩(wěn)定，床層內(nèi)部順粒聚集成團(tuán)地運(yùn)動(dòng)。這種流態(tài)化稱為聚式流態(tài)化（非均一流態(tài)化成鼓泡流態(tài)化），簡(jiǎn)稱氣體流態(tài)化。第12章 流體分級(jí)設(shè)備應(yīng)用空氣作分散介質(zhì)進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備，稱為空氣選粉機(jī)；應(yīng)用水作分散介質(zhì)進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備，稱為水力分級(jí)機(jī)?？諝膺x粉機(jī)有兩大類型：一類是讓氣流將顆粒帶入選粉機(jī)中，在其中使粗粒從氣流中析出，細(xì)小顆粒跟隨氣流排出機(jī)外，然后在附屬設(shè)備中回收。這類設(shè)備稱為通過(guò)式選粉機(jī)

34、。另一類是將顆粒喂入選粉機(jī)內(nèi)部，顆粒遇到該機(jī)內(nèi)部循環(huán)的氣流，分成粗粉及細(xì)粉，從不同的孔口排出，這類設(shè)備稱為密閉式選粉機(jī)，或稱離心式選粉機(jī)?？諝膺x粉機(jī)的大小一般用回筒外徑表示。四、離心式選粉機(jī)()構(gòu)造及工作原理1、構(gòu)造1-大風(fēng)葉，2-小風(fēng)葉，3-支架，4-內(nèi)殼體，5-外殼體，6-回風(fēng)葉，7-支架，8-粗粉出口，9-細(xì)粉出口，10-撒料盤11-擋風(fēng)板，12-加料管2、工作原理依靠大風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的循環(huán)氣流，經(jīng)過(guò)內(nèi)殼中部切向裝置的回風(fēng)葉之間的縫隙，進(jìn)入內(nèi)殼后，形成旋轉(zhuǎn)上升的氣流，然后又從內(nèi)外殼之間的環(huán)形空間下降，返回內(nèi)殼。因此在選粉機(jī)的內(nèi)部形成一股循環(huán)的氣流。小風(fēng)葉用來(lái)幫助氣流的循環(huán)，并且形成一道旋轉(zhuǎn)

35、的柵欄，使較粗的顆粒下沉，以提高細(xì)粉的細(xì)度。粉料由加料管12送入，經(jīng)漏斗落到旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子的撒料盤10上，受到慣性離心力的作用，甩向內(nèi)殼的周壁，并在旋轉(zhuǎn)氣流的作用下，較粗大的顆粒撞到內(nèi)殼的壁面時(shí)，失去動(dòng)能，沿著壁面滑下，作為粗粉經(jīng)粗粉出口8排出。其余較小顆粒被旋轉(zhuǎn)上升的氣流卷起，經(jīng)過(guò)小風(fēng)葉的作用區(qū)時(shí)，在小風(fēng)葉的碰擊作用下，又有一部分顆粒拋到內(nèi)殼周壁被收下。氣流經(jīng)過(guò)擋風(fēng)板時(shí)，發(fā)生部分折流，在慣性力作用下，也有一部分顆粒被分離下來(lái)。當(dāng)含有細(xì)小顆粒的氣流進(jìn)入內(nèi)外殼之間的環(huán)形空間時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)方向急劇改變，通道截面擴(kuò)大，氣流速度減慢，于是氣流中的細(xì)小顆粒便落下，沿著外殼內(nèi)壁滑到細(xì)粉出口9，作為細(xì)粉排出。而

36、氣流則受到風(fēng)葉的抽吸，重新返回內(nèi)殼循環(huán)使用。分級(jí)界限尺寸的大小主要是通過(guò)調(diào)整氣流的上升和旋轉(zhuǎn)速度以及增減小風(fēng)葉的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。1增加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或增多大風(fēng)葉，都會(huì)使上升氣流速度增大，使細(xì)粉的細(xì)度下降，反之，則可提高細(xì)粉的細(xì)度。2改變回風(fēng)葉的角度，會(huì)影響到旋轉(zhuǎn)氣流速度，回風(fēng)葉片偏向內(nèi)筒壁時(shí)，葉片之間通道縮小，旋流速度增加，則可提高細(xì)粉的細(xì)度，反之，則會(huì)降低細(xì)粉的細(xì)度。3增加小風(fēng)葉數(shù)目，旋轉(zhuǎn)柵欄的作用加強(qiáng)，可增加碰擊顆粒次數(shù)，有利于顆粒分離出來(lái)，可提高細(xì)粉的細(xì)度。當(dāng)增加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)，亦會(huì)使小風(fēng)葉碰擊顆粒的次數(shù)增加，但是大風(fēng)葉所引起的上升氣流速度增加較為顯著，因而總的還是使得細(xì)粉的細(xì)度下降。4當(dāng)擋風(fēng)板往里推

37、時(shí)，上升氣流的折流增大，可提高細(xì)粉的細(xì)度，反之，細(xì)粉的細(xì)度則降低。(三)性能及應(yīng)用與通過(guò)式選粉機(jī)比較離心式選粉機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：分級(jí)、鼓風(fēng)及收塵設(shè)備全部都包含在選粉機(jī)內(nèi)，故比較緊湊，功率消耗較低。但缺點(diǎn)是要使用提升機(jī)等輸送設(shè)備將粉料提升到一定高度，然后喂入選粉機(jī)中。離心式選粉機(jī)宜配用于機(jī)械卸料的磨機(jī)的圈流系統(tǒng)中。五、旋風(fēng)式選粉機(jī)(一)構(gòu)造和工作原理離心式選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)存在一些缺點(diǎn)，機(jī)內(nèi)用來(lái)產(chǎn)生循環(huán)氣流的大風(fēng)葉由于同含塵氣流相接觸，磨損較大。磨損以后，產(chǎn)生震動(dòng)，給廠房建筑物帶來(lái)不良影響。而且大風(fēng)葉轉(zhuǎn)速較低，風(fēng)葉間隙較大，故空氣效率較差。同時(shí)，細(xì)粉在內(nèi)外殼之間的細(xì)粉沉降區(qū)中依靠重力很難完全沉降，循環(huán)氣

38、流返回選粉區(qū)時(shí)總會(huì)帶有部分細(xì)粉，影響選粉效果，降低選粉效率。因此，近年來(lái)對(duì)離心式選粉機(jī)作了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種外部循環(huán)氣流的旋風(fēng)式選粉機(jī)。取消大風(fēng)葉，采取專用風(fēng)機(jī)外部鼓風(fēng)；取消內(nèi)外殼間的細(xì)粉沉降區(qū)，采取專用旋風(fēng)分離器外部回收細(xì)粉的形式。工作原理在選粉室內(nèi)，小風(fēng)葉9和撒料盤10一起固定在垂直軸4上。由電動(dòng)機(jī)1經(jīng)過(guò)膠帶傳動(dòng)裝置2、3帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。離心通風(fēng)機(jī)19代替了前述選粉機(jī)的大風(fēng)葉，產(chǎn)生循環(huán)氣流。通風(fēng)機(jī)把空氣從切線方向送入選粉機(jī)，經(jīng)滴流裝置11的縫隙旋轉(zhuǎn)上升，進(jìn)入選粉室。粉料由進(jìn)料管5落到撒料盤10后，立即向四周甩出，撒布到選粉區(qū)中，與上升的旋轉(zhuǎn)氣流相遇。粉料中的粗粒，質(zhì)最較大，受撒料盤、小風(fēng)葉和旋轉(zhuǎn)氣

39、流作用產(chǎn)生的慣性離心力也較大，被甩到選粉室的四周邊緣。當(dāng)它與壁面相碰撞后，失去動(dòng)能，便被收集下來(lái)，落到滴流裝置處。在該處被上升氣流再次分選，然后落到內(nèi)下錐處，作為粗粉經(jīng)粗粉管12排出。粉料中的細(xì)顆粒，質(zhì)量較小，在選粉室中被上升的氣流帶入旋風(fēng)分離器7中。氣流是從切線方向進(jìn)入旋風(fēng)筒的，在筒內(nèi)形成一股猛烈旋轉(zhuǎn)氣流。處在氣流中的顆粒受到慣性離心力的作用，甩向四周筒壁，向下落到下部的外錐體中，作為細(xì)粉經(jīng)細(xì)粉管13排出。清除細(xì)粉后的空氣則由旋風(fēng)分離器中心的排風(fēng)管經(jīng)集氣管6和導(dǎo)風(fēng)管14再返回通風(fēng)機(jī)，形成了氣流閉路循環(huán)。(三)性能及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：選粉室單位面積的選粉能力較大，處理量一般比離心式選粉機(jī)高 2 2 .

40、 5 倍，大型磨機(jī)本來(lái)要用 2 3 臺(tái)離心式選粉機(jī)的，采用一臺(tái)旋風(fēng)式選粉機(jī)即可。相同循環(huán)負(fù)荷率下選粉效率較高，選粉效率一般比離心式選粉機(jī)提高 8 左右，因而可使磨機(jī)生產(chǎn)能力提高 10 左右，單位電耗節(jié)省 21 左右。產(chǎn)品細(xì)度易于調(diào)節(jié)，而且調(diào)節(jié)范圍廣。使用調(diào)節(jié)閥控制產(chǎn)品細(xì)度，無(wú)需停機(jī)，可以根據(jù)生產(chǎn)情況隨時(shí)調(diào)整。用體外風(fēng)機(jī)代替大風(fēng)葉，故傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)體磨損小，展動(dòng)小，對(duì)基礎(chǔ)要求較低。缺點(diǎn)：由于采用旋風(fēng)分離器和外部鼓風(fēng)，密封要求較高，出料口要設(shè)里鎖風(fēng)設(shè)備，而且選粉機(jī)占地面積較大。第十三章 收塵設(shè)備1、收塵在生產(chǎn)過(guò)程中，能在氣體中分散或懸浮一定時(shí)間的固體顆粒，叫做粉塵。將含塵空氣中的粉塵分離出來(lái)

41、并收集的過(guò)程，叫做收塵。收塵機(jī)理收塵是一個(gè)物理過(guò)程，使粉塵從空氣中分離的作用力主要有:1機(jī)械力:包括重力，離心力和慣性力;2阻留作用:包括介質(zhì)的篩濾作用，塵氣繞流的接觸阻留作用和擴(kuò)散接觸阻留作用;3凝聚作用:通過(guò)加濕，蒸汽凝結(jié)，超聲波等作用，使細(xì)塵粒凝聚而從空氣中分離.4靜電力:利用靜電力使帶電塵粒從空氣中分離5擴(kuò)散：粒徑小于0.3微米的粉塵2、粉塵的特性1粉塵密度：?jiǎn)挝惑w積粉塵的質(zhì)量，單位為kg/m3或g/cm3。據(jù)是否包含粒間空隙體積分為真密度與假密度（表觀密度）。假密度與堆積狀態(tài)有關(guān)。2真密度：排收粉塵間空隙以純粉塵的體積計(jì)量的密度。3表觀密度：包括粉塵間空隙體積和粉塵純體積計(jì)量的密度。

42、與堆積狀態(tài)有關(guān)。4粉塵比重：指粉塵的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比，系無(wú)因次量。5粉塵濕潤(rùn)性：系指粉塵被水濕潤(rùn)的難易程度。6濕潤(rùn)現(xiàn)象：是分子力作用的一種表現(xiàn)，水滴內(nèi)部與水滴表面間的分子引力為水的表面張力，當(dāng)水的表面張力小于水與固體間的分子引力時(shí)，固體容易被濕潤(rùn)，反之，固體則不易被濕潤(rùn)。依此粉塵可分為親水性與疏水性兩類。粉塵荷電性：指粉塵能被荷電的難易程度。懸浮空氣中粉塵荷電原因：破碎時(shí)的摩擦、粒子間撞擊或放射性照射、外界離子或電子附著等。影響荷電量大小因素：粉塵的成分、粒徑、質(zhì)量、溫度、濕度等有關(guān)。衡量粉塵荷電性的指標(biāo)：粉塵比電阻。比表面積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量粉塵的總表面積稱為比表面積（m2/kg）。比表面積

43、與粒徑成反比，粒徑越小，比表面積越大。比表面積增大，強(qiáng)化了表面活性。它對(duì)粉塵的濕潤(rùn)、凝聚、附著以及燃燒和爆炸等性質(zhì)都有明顯的影響。爆炸性能發(fā)生爆炸的粉塵稱為可爆塵。井下具有爆炸性的粉塵主要是硫化粉塵和煤塵。粉塵爆炸能產(chǎn)生高溫、高壓，同時(shí)生成大量的有毒有害氣體，對(duì)安全生產(chǎn)有極大的危害，應(yīng)注意采取防爆、隔爆措施。收塵效率：系指收塵器捕集下來(lái)的粉塵量與進(jìn)入收塵器的粉塵量之比。通過(guò)率（或稱通過(guò)系數(shù)），它表示凈化后的氣體中殘余粉塵的含量Go與氣體中原含有粉塵量Gi之比，§13-2降塵室一、定義降塵室又稱重力沉降室或煙室，是最簡(jiǎn)單的收塵設(shè)備。它是一個(gè)截面較大的空室，含塵氣體經(jīng)過(guò)空室時(shí)，氣流速度降

44、低，粉塵便在重力的作用下沉降到空室底部的灰倉(cāng)中。二、原理氣流進(jìn)入重力沉降室后，流動(dòng)截面積擴(kuò)大，流速降低，較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。五、性能與應(yīng)用重力沉降室的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 投資少 壓力損失?。ㄒ话銥?0100Pa） 維修管理容易缺點(diǎn):體積大 效率低僅作為高效收塵器的預(yù)收塵裝置，收去較大和較重的粒子§13-3 慣性收塵器一、定義由于運(yùn)動(dòng)氣流中塵粒與氣體質(zhì)量不同，具有不同的慣性力。含塵氣體急速轉(zhuǎn)彎或與某種障礙物碰撞時(shí)，塵粒的運(yùn)動(dòng)軌跡將偏離氣體的流線。利用這種慣性作用，將粉塵從氣體中分離收集下來(lái)的設(shè)備叫做慣性收塵器，或稱情性收塵器。二、機(jī)理沉降室內(nèi)設(shè)置各種形式的擋板，含塵氣流沖擊

45、在擋板上，氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變，借助塵粒本身的慣性力作用，使其與氣流分離。§13-4旋風(fēng)收塵器一、工作原理及性能旋風(fēng)收塵器是利用含塵氣體高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力而使塵粒與氣體分離的收塵設(shè)備。1、工作原理1）外旋流含塵氣體由進(jìn)氣管1以較高的速度(一般為1225m/s)沿外圓筒2的切線方向進(jìn)入器內(nèi)，沿內(nèi)筒(排氣管7)外的環(huán)形空間產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，分成向上、向下的兩股旋轉(zhuǎn)氣流。向上的氣流至頂蓋3后復(fù)向下回旋，向下的氣流由于內(nèi)外圓筒及頂蓋的限制，在內(nèi)外圓筒之間作自上而下的螺旋運(yùn)動(dòng)，形成一股外旋流。2) 氣固分離在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，大部分塵粒在慣性離心力的作用下甩向筒體的周邊，撞擊到器壁，失

46、去動(dòng)能，沿器壁滑下，落到灰倉(cāng)5中?；覀}(cāng)下部有鎖風(fēng)閘門6，積集在灰倉(cāng)內(nèi)的塵粒經(jīng)過(guò)閘門卸出。3）內(nèi)旋流旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流隨錐筒4的收縮而向收塵器中心靠攏，脫收塵粒后的氣流(接近錐筒底部時(shí)，便折回旋轉(zhuǎn)上升，形成一股自下而上的螺旋運(yùn)動(dòng)的內(nèi)旋流，并經(jīng)過(guò)中心的排氣管7從頂部作為凈化氣體排出。核心氣流在同一水平截面各點(diǎn)的切向速度，由器壁向中心增大，到直徑約等于排氣管直徑0.65倍的圓周上達(dá)最大值，再往中心就急劇減小。切向速度最大的圓周內(nèi)有一股軸向速度很大的向上內(nèi)旋氣流，又稱核心氣流二、類型螺旋型旋風(fēng)收塵器蝸旋式旋風(fēng)收塵器擴(kuò)散式旋風(fēng)收塵器含塵氣體由矩形進(jìn)氣管1沿蝸旋面引入器內(nèi)，在慣性離心力作用下甩向器壁的塵粒

47、沿圓筒壁向下擴(kuò)散降落，經(jīng)筒壁與隔離錐之間的環(huán)隙向下沉降至灰倉(cāng)5。而旋轉(zhuǎn)主氣流向下擴(kuò)張到倒錐體時(shí)，由于隔離錐的阻隔使大部分旋轉(zhuǎn)氣體被反射，經(jīng)中心排氣管6排出。少量旋轉(zhuǎn)氣流隨同塵粒一起進(jìn)入灰倉(cāng)。氣流在灰倉(cāng)內(nèi)流速降低，粉塵墜落。在灰倉(cāng)中心形成的內(nèi)渦流上升至隔離錐，進(jìn)一步使氣流中尚帶有的少量粉塵繼續(xù)沉降。凈化后空氣通過(guò)隔離錐的透氣孔上升至中心排氣管，排出管外。由于擴(kuò)散式收塵器的筒體下半部呈倒圓錐形向下擴(kuò)散，沒有一般旋風(fēng)收塵器的錐形收縮旋流，這樣可以減少含塵氣體從筒身中部短路到出口去的可能性，粉塵不易被內(nèi)旋流帶走。同時(shí)，由于裝設(shè)有隔離錐，將內(nèi)外旋流加以隔離，在屏頂又無(wú)粉塵聚積，這樣便有效地防止了底部的返

48、回氣流將巳經(jīng)分離下來(lái)的粉塵重新卷起帶出。使巳分離下來(lái)的粉塵能沿著反射屏與擴(kuò)散錐之間的環(huán)隙順利地下落到灰倉(cāng)中去。同時(shí)，環(huán)隙截面比普通旋風(fēng)收塵器的排出口截面大5倍以上，克服了普通旋風(fēng)收塵器容易積灰堵塞的缺點(diǎn)，因而提高了收塵效率。1擴(kuò)散式收塵器的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和維護(hù)容易。收塵效率高，適于捕集非纖維的干燥粉塵。由于收塵器作成擴(kuò)散形錐筒，出口不易堵塞，含塵氣體對(duì)器壁磨損小。2缺點(diǎn)是流體阻力較大（一般在9501700Pa左左），體型高大，因此金屬耗量也比較大。旁路式旋風(fēng)收塵器組合式旋風(fēng)收塵器旋風(fēng)收塵器的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，尺寸緊湊，操作管理方便，在處而且可以處理含塵濃理含10m以上的塵

49、粒的氣體時(shí)，可以有比較合理的收塵效率，而且可以處理含塵濃度較高的氣體，例如含塵濃度在300500g/Nm3時(shí)，收塵效率也很高。缺點(diǎn)是：流體阻力損失較其它的收塵設(shè)備大，因而電耗高；殼體容易磨損，要求處理氣體量穩(wěn)定，每因氣體流量降低，收塵效率下降得很厲害。要求卸料閘門不漏風(fēng)，否則就難于保證較高效率操作。旋風(fēng)收塵器在硅酸鹽工業(yè)中廣泛應(yīng)用，一般作為初級(jí)的收塵器使用。1)旋風(fēng)收塵器適用于凈化密度較大、粒度較粗的粒子。其中，細(xì)筒長(zhǎng)錐型高效旋風(fēng)器對(duì)細(xì)塵也有一定的凈化效果。旋風(fēng)收塵器對(duì)入口含塵質(zhì)量濃度變化適應(yīng)性較好，可處理高含塵質(zhì)量濃度的氣體。2)旋風(fēng)器一般只適用于凈化非纖維性粉塵及溫度在400以下非腐蝕性氣

50、體，用于處理腐蝕性的含塵氣體時(shí)，需采取防腐措施。3)旋風(fēng)器對(duì)流量的波動(dòng)有較好的適應(yīng)性，入口風(fēng)速一般為1225m/s，個(gè)別情況下(如濕壁)可達(dá)30m/s以上，但阻力卻隨速度的平方增長(zhǎng)。從效率和阻力綜合考慮，最佳范圍大致在1622m/s。4)在旋風(fēng)器中，由于旋轉(zhuǎn)氣流速度很高，固體顆粒物對(duì)器壁的磨損較快，應(yīng)采取防磨措施。5)對(duì)于非濕式旋風(fēng)器，不宜凈化粘性粉塵，處理相對(duì)濕度較高的含塵氣體時(shí)，應(yīng)注意避免因結(jié)露而造成的粘結(jié)。6)設(shè)計(jì)時(shí)，在空間高度允許的條件下，應(yīng)優(yōu)先考慮長(zhǎng)錐型旋風(fēng)器。7)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中應(yīng)特別注意防止旋風(fēng)器底部漏風(fēng)，因旋風(fēng)器通常是負(fù)壓運(yùn)行。8)當(dāng)旋風(fēng)器并聯(lián)使用時(shí)，應(yīng)合理設(shè)計(jì)連接收塵器的分風(fēng)管和

51、匯風(fēng)管，盡可能使進(jìn)入各旋風(fēng)器的風(fēng)量相等、風(fēng)壓平衡，以免并聯(lián)的旋風(fēng)器之間竄風(fēng)，使效率下降，可考慮對(duì)各旋風(fēng)器單設(shè)灰斗。§13-5袋式收塵器一、工作原理袋式收塵器是一種利用多孔纖維濾袋將氣體中的粉塵過(guò)濾出來(lái)的收塵設(shè)備。袋式收塵器的工作原理：把頂部封閉的圓筒形濾袋3朝上并排懸吊在過(guò)濾室2內(nèi)，含塵氣體從下面送進(jìn)濾袋內(nèi)。氣體穿過(guò)濾袋經(jīng)排風(fēng)口排出。塵粒被濾袋截留，積集在濾袋內(nèi)壁上形成塵粒層。為了使濾袋保持通暢，在適當(dāng)?shù)拈g隔時(shí)間內(nèi)進(jìn)行清理一次。通過(guò)清灰機(jī)構(gòu)1使積聚在濾袋內(nèi)表面上的塵粒振落到灰倉(cāng)4后排出。過(guò)濾和清灰依次交替進(jìn)行。袋式收塵器的過(guò)濾機(jī)理（1）氣體中大于濾布網(wǎng)孔的塵粒被濾布阻留，小干濾布孔徑

52、的塵粒（110m），沿著曲折的織物毛孔通過(guò)時(shí)，塵粒由干本身慣性作用撞擊于纖維上失去能最而貼附在濾布上，對(duì)于極微細(xì)的塵粒（小于1m)，則由于塵粒本身的擴(kuò)散與靜電作用，通過(guò)濾布孔道時(shí)，因孔徑小于微細(xì)塵粒的熱運(yùn)動(dòng)自由徑，使塵粒與濾布纖維碰撞而粘附于濾布縫隙間，使微細(xì)的塵粒也能捕集下來(lái)。（2）在過(guò)濾過(guò)程中，由于濾布表面及內(nèi)部粉塵搭拱不斷堆積，使在濾布進(jìn)氣的一面形成一層由塵粒組成的孔徑很小的粉塵層。初次粉塵粘附層也是過(guò)濾介質(zhì)，顯著地改善了過(guò)濾作用，使氣體中粉塵幾乎全部被捕集下來(lái)。（3）隨著粉塵層的加厚，濾布阻力增加，使過(guò)濾進(jìn)行困難，為了使濾布通暢，保持穩(wěn)定的處理能力和收塵效率，延長(zhǎng)濾布使用壽命，必須定期

53、清除濾布上的部分粉塵層。由于濾布絨毛的支承作用，濾布上粉塵的初層仍然殘留下來(lái)成為濾布外的第二過(guò)濾介質(zhì)，所以清灰后收塵效率幾乎沒有降低。其優(yōu)點(diǎn)是收塵效率高，在正常工作時(shí)可達(dá)98以上，且可用來(lái)捕集小至1m左右的粉塵，這是旋風(fēng)收塵器所不及的。與高效的電收塵器相比，袋式收塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單可靠，維修方便，管理技術(shù)要求不高，投資費(fèi)用低，因此，作為高效收塵器來(lái)說(shuō)，是一種簡(jiǎn)單便宜的收塵器。缺點(diǎn)是耗費(fèi)較多的織物，同時(shí)允許處理的氣體溫度較低（尤其是棉毛織物），對(duì)氣體中濕含量高和易吸水的親水性粉塵會(huì)造成堵塞，任何情況下，含塵氣體的溫度都應(yīng)高于露點(diǎn)1520，因此使用受到一定限制。自從使用人造纖維以來(lái)，這方面性能

54、有所改善。§13-6 電收塵一、工作原理電收塵器是利用電力場(chǎng)作用來(lái)捕集含塵氣體中粉塵的設(shè)備。導(dǎo)線2借助于絕緣子6吊裝在金屬圓管1的中心。將圓管和導(dǎo)線分別接到高壓直流電源3的正負(fù)極上，則圓管與導(dǎo)線之間的空間將產(chǎn)生非均勻的電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度自導(dǎo)線電極向圓筒電極逐漸降低。如果電極之間的電壓升高到某一程度，導(dǎo)線附近的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值，電極之間的空氣中已存在的少量離子在電場(chǎng)引力的作用下，就會(huì)以較高的速度向電極運(yùn)動(dòng)。在途中當(dāng)它碰到中性的原子時(shí)，就會(huì)將原子中的電子轟擊出來(lái)，產(chǎn)生新的離子。這些新的離子在電極之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，又再使另一些中性原子電離，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量離子。這種現(xiàn)象稱為氣體的自激電離。當(dāng)電極

55、之間的電壓限制在一定的范圍內(nèi)時(shí)，自激電離只能在導(dǎo)線附近產(chǎn)生。離導(dǎo)線稍遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度已經(jīng)降低到不能使離子作高速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)離子碰擊到中性原子時(shí)，就無(wú)法使后者電離。這時(shí)，在導(dǎo)線附近產(chǎn)生電離的地方出現(xiàn)了電暈，故這區(qū)域叫電暈區(qū)，導(dǎo)線電極又稱電暈電極（或放電電極）。電暈區(qū)的半徑通常只有23mm左右。電暈的外面叫暈外區(qū)。在暈外區(qū)并無(wú)新的離子產(chǎn)生，只有從電暈電極發(fā)出的作單向運(yùn)動(dòng)的離子流經(jīng)過(guò)。從進(jìn)風(fēng)口7進(jìn)入到收塵器的含塵氣體自下而上經(jīng)過(guò)電極空間時(shí)，所含塵粒就與這股離子接觸而帶上電荷。由于在電暈電極附近的陽(yáng)離子走向電暈電極（負(fù)極）的路程極短，速度低，碰上粉塵的機(jī)會(huì)很少，只有極少量粉塵沉積于電暈電極。因此，絕大部分粉塵

56、與飛翔的陰離子相撞，帶負(fù)電后也跟著離子流向圓管電極運(yùn)動(dòng)，沉積在圓管電極的表面。所以圓管電極又稱集塵電極或沉淀電極）。經(jīng)一定周期將集塵電極及電暈電極振打，就可使沉積在其上的塵粒振落到下面的灰倉(cāng)4中，向外卸出。清除塵粒以后的凈化空氣，經(jīng)收塵器頂部的排風(fēng)口5排出。它的優(yōu)點(diǎn)是：1收塵性能好，能捕集1m以下微細(xì)塵粒，并可獲得較高收塵效率（98%)；2由于電場(chǎng)力直接作用在粉塵上，所以流體阻力?。ㄒ话悴怀^(guò)200Pa)，因而動(dòng)力消耗少，維持費(fèi)用低；3可以處理不同性質(zhì)粉塵，如較高壓強(qiáng)（達(dá)3kPa表壓），較高溫度（達(dá)500）,高濕度（達(dá)100%）以及有化學(xué)腐蝕性的氣體；4處理大量氣體，能適應(yīng)廣泛、快速變化著的進(jìn)

57、氣狀況，可使電收塵器經(jīng)常在最佳狀況下運(yùn)行，操作可自動(dòng)化。缺點(diǎn)是：1要配置比較復(fù)雜的高壓直流供電系統(tǒng)，設(shè)備笨重，初次投資費(fèi)用高；2對(duì)粉塵電阻率有一定要求，一般低于104·cm或高于2x1010·cm時(shí)，收塵效率不高；3需要較高的管理技術(shù)水平，同時(shí)不適用于處理含塵濃度大的氣體（一般不超過(guò)40g/m3），否則需在電收塵器前添置預(yù)處理裝置除去粗顆粒。2、構(gòu)造電收塵器主要工作部件為陽(yáng)極板與陰極絲?！胺措姇灐爆F(xiàn)象隨著粉塵愈積愈厚，粉塵表面上電荷就愈積愈多，則在集塵電極上的粉塵層兩界面間的電位差逐漸升高，以致在這個(gè)靠近集塵電極的很窄的區(qū)域里，在充滿氣體的松散覆蓋層孔隙中發(fā)生電擊穿，隨后氣體在一些地方開始產(chǎn)生電離，形成電暈放電，電暈放電所產(chǎn)生的電子和負(fù)離子被吸向集塵電極，正離子被集塵電極排斥跑向空間，中和了附近的陰離子，這種在集塵電極上發(fā)生正電暈放電現(xiàn)象，稱為“反電暈”（一）寬極距高電壓型電收塵器優(yōu)點(diǎn)（1）由于極距加寬，反電暈影