【文章內(nèi)容簡介】 多均勻分布的豎向窄而長的分級葉片，中部有一錐體，且通過撐板連接起來，形成一個籠形轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子用鍵固定在主軸上從而帶動整個籠形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。 。 細粉的收集采用六個高效旋風分離器，布置于選粉機主體的四周形成一整體，一方面可提高細粉的分離效率；另一方面與其它高效選粉機相比， 有效地簡化了系統(tǒng)的工藝流程，減少了占地面積，降低了后續(xù)布袋除 塵器的負荷和要求，降低系統(tǒng)的一次性投資及裝機容量。 d 籠式轉(zhuǎn)子與撒料盤一起安裝在主軸上，主軸傳動采用調(diào)速裝置，從而保證了分級力場的強度可通過改變電機轉(zhuǎn)速靈活調(diào)節(jié)，以改變分級力場中顆粒的受力情況，控制分級的切割粒徑，調(diào)節(jié)產(chǎn)品的細度與粒度分布，滿足生產(chǎn)需要。 e 選粉機的處理風量采用外部循環(huán)風機供給并可根據(jù)工藝要求調(diào)節(jié)。這樣，處理風量的變化也可起到調(diào)節(jié)分級力場強度、控制產(chǎn)品細度與粒度組成的作用。 f 內(nèi)襯的處理采用混凝土和鐵皮替代鑄石襯板，方法簡便，成本較低。 主要技術(shù)參數(shù)的設計計算 已知參數(shù)如下： FXS900 組合式選粉機總體及雙出風口分離器設計 8 選粉機 規(guī)格： FXS900 粉磨對象： 425 礦渣水泥，臺時產(chǎn)量 36t/h 產(chǎn)品細度：比表面積≥ 330m2/kg 通過量： 65t/h 選粉效率：η≥ 80% 系統(tǒng)阻力≤ 風量計算 根據(jù)參考資料 [1]，選粉機選粉所需要的空氣量 Qa是根據(jù)在分級腔內(nèi)料氣濃度來確定的，即每立方米空氣內(nèi)所含的物料量，稱為料氣濃度比，簡稱料氣比，用 kg/m3表示。對此次設計的 FXS900 選粉機而言，其選粉空氣量是按料氣比 I=的。因此選粉空氣量可按下式計算： 1000 1 6 .760a AAQ II?? （ 21） 式中 A—— 喂料量，取 A=65t/h 31 0 0 0 6 51 6 . 7 1 6 . 7 9 0 2 . 7 / m in6 0 1 . 2a AAQmII? ? ? ? ?取 390 0 / minaQm? 風機的選型 風機的風壓一般取 (20℃ )， 一般通風換氣及逆風故選取離心通風機，F(xiàn)XS900 選粉機的體外風機選型為： 型號： SCF— No16B； 風壓 (Pa)： 2520； 風量 (m3 /h)： 107500； 電機功率 (KW)： 110。 選粉室直徑與轉(zhuǎn)子直徑的確定 由于選粉機采用內(nèi)循環(huán)風，忽略漏風，系統(tǒng)內(nèi)風量是固定不變的。 已知總風量 Q=900m3/min，根據(jù)生產(chǎn)實踐 ,當操作溫度為 100oC,成品在 方孔篩上篩余位 6%～ 8%時，一般選粉室截面氣流上升速度取 ～ ，選粉濃度取 500g/m3較為合適 [4]。 所以選粉室直徑為 4QD u?? （ 2－ 2） 其中 u=， Q=900 m3/min,代入求得 D=，圓整得 D=。 由生產(chǎn)經(jīng)驗可知轉(zhuǎn)子直徑 d==1540mm，轉(zhuǎn)子高度為 h==770mm。 主軸轉(zhuǎn)速的確定 根據(jù)參考資料 [3]公式（ 1113），選粉機的主軸轉(zhuǎn)速可按下式估算： 2zrB = 1 5 3 .8 V 8 .0 5 5 n d ( c m /g)? （ 23） 式中 B用比表面積表示產(chǎn)品細度 cm2/g，由設計已知條件 B≥ 330m2/kg dz—— 轉(zhuǎn)子外徑， m； 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2021 9 n—— 轉(zhuǎn)子主軸轉(zhuǎn)速， r/min。 ∴ 43 3 0 1 0 2 6 6 . 0 3 2 6 7 / m in8 . 0 5 5 d z 1 0 0 0 8 . 0 5 5 1 . 5 4Bnr?? ? ? ??? 根據(jù)參考資料 [9]公式（ 1112）， OSEPA 選粉機的主軸轉(zhuǎn)速可按下式估算： 900~500?nD （ 2－ 4） 式中 D—— 選粉機直徑， m； n—— 選粉機主軸轉(zhuǎn)速， r/min。 ∴ 2 2 7 ~ 4 0 9 / m innr? 綜上 : 選粉機主軸轉(zhuǎn)速 2 6 7 ~ 4 0 9 / m innr? 選粉機需要功率的計算 根據(jù)參考資料 [7] 選粉機在穩(wěn)定狀態(tài)下的運轉(zhuǎn)功率包括兩個方面。其一是撒料，可按每小時喂料量從撒料盤上水平零速，達到最大滑離速度的動能來計算： 2 2 21 1 1 0 0 0 12 3 6 0 0 2 3 6 0 0 1 0 2 7 2 0 0f a a amQP V V Q Vg ?? ? ??? （ 2－ 5） 式中： fP — 撒料功率， Kw Q — 撒料量， t/h（如上喂料則 Q 等于喂料量，下部氣流 噴進喂料則 Q ＝ 0，上、下均喂，則應扣除下部氣流帶入）； 65t/h aV — 撒料盤速度， m/s（與轉(zhuǎn)子速度相近）。 1 2 1 .5 2 /60azV n d m s??? 其二是抵消轉(zhuǎn)子葉片回轉(zhuǎn)時料幕的阻力，該阻力亦可認為是流體運動對阻礙物的推力。轉(zhuǎn)子葉片切割料幕時，相對速度 Ve近似于 Va。因此所有葉片的總阻力為： 20 ()2ar a e VF C A C r g?? （ 26） 式中： F— 轉(zhuǎn)子葉片回轉(zhuǎn)時的總阻力， KN Cr— 阻力系數(shù)，與 Re有關(guān) A0— 轉(zhuǎn)子葉片總面積， m2，取 3 m2 Ca— 喂料濃度， kg/m3，取 kg/m3 re— 氣體密度， kg/m3，取 kg/m3 Va— 轉(zhuǎn)子的線速度， m/s 消耗的功率為 PD 30 ()/ 1 0 2 2021r a e aDa C A C r VP F V ???(KW) （ 27） 阻力系數(shù) Cr: 可以從氣體繞平板運動的原理得出。 根據(jù)流體力學，顆粒的繞流阻力系數(shù) Cr與 Re之間有如下關(guān)系： FXS900 組合式選粉機總體及雙出風口分離器設計 10 e 2 4 1 3R 2 , 。 2 1 0 0 0 , 。r e r eeC R CR R? ? ? ? ? 1000Re100000,Cr=。Re100000,Cr減降至 。 高效選粉機實際計算求得的 Re 一般＞ 1 105 。因此其繞流阻力正處于速降至 的范圍。由此選粉機的運行功率為： 2 300 . 1 8 ()7 2 0 0 2 0 0 0D af a e aQVP P P C r A V? ? ? ? ? （ 28） 選粉機在實際運轉(zhuǎn)時還有機械摩擦消耗，如軸承和軸封的摩擦損失、轉(zhuǎn)子和導向葉之間的圓盤氣阻磨損等。由于轉(zhuǎn)子安裝的工藝限制 ,實際轉(zhuǎn)子在高速運轉(zhuǎn)時 ,會出 現(xiàn)振動 ,損耗相當一部分功率 .這些可以用上述運轉(zhuǎn)功率 P的百分數(shù)來計算。因此 選粉機的實際功率 P0可以按下式計算： 0 ()DfP k P P kW? ? ??????? 式中： K— 選粉機動力系數(shù)， K＞ 1， K 值應該從實際選粉機運轉(zhuǎn)功率反求得出。根據(jù)一些高效籠式選粉機的計算統(tǒng)計 K 值波動于 ～ ，取 。所以需用功率 P0的計算式為： 2 300() D af a e aQVP k P P C r V A k W? ?? ?? ? ?? ?? ?? ? ? ? ? ? ? ?????????????? ? ? ? ? ? ? ? （ 29） 代入數(shù)據(jù)：得 2 30 6 5 2 1 . 5 2 0 . 1 8[ ( 3 1 . 2 ) 3 2 1 . 5 2 ] 2 57 2 0 0 2 0 0 0P k w?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ??????? 電動 機功率的確定 由參考資料 [3]公式（ 74）： 01 PPa ???? (210) 式中 : β —— 電動機的儲備系數(shù)，取β =； η —— 傳動裝置的機械效率，由表 79取η =。 ∴ 1 0 .2 2 5 3 1 .50 .9 5aP K W?? ? ? 選擇電動機 選擇電動機 ,按已知工作要求和條件選用一般用途的全封閉自冷扇籠型三相異步電動機，因為此次設計的籠式選粉機直徑不是很大，采用 4 級 電動機，又因為設計原始數(shù)據(jù)要求電機功率 P＝ ，所以選用 YCT3154A 型號的電動機，其功率為37kw，轉(zhuǎn)速為 1320～ 132 r/min。 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2021 11 選擇減速機 a 傳動裝置總傳動比 1320 3 .2 2 7409mwni n? ? ? (211) b 減速機型號： B CFL 6512I i= 因此電動機實際轉(zhuǎn)速為 1320～ 雙出風口旋風筒的方案設計 雙出風口旋風筒的設計是以本院倪文龍教授的“雙出風口旋風分離器的 研究與應用”的理論為依據(jù)而設計出來的。 傳統(tǒng)旋風選粉機因分離效率低而影響粉磨產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，采用導流口可調(diào)式雙出風口旋風分離器技術(shù)取代傳統(tǒng)單出風口分離器，降阻節(jié)能作用顯著，分離效率明顯提高，其提高部分恰是捕集細粉增加部分，因而產(chǎn)品細度改觀，比表面積增大。 本部分的設計是該課題的一大重要的任務，也是該課題的核心技術(shù)。 轉(zhuǎn)子部件的方案設計 轉(zhuǎn)子部件是 FXS900 組合式選粉機的重要組成部分，它的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，效率和效益。轉(zhuǎn)子部件主要包括渦流調(diào)整葉片、導向葉片和撒料盤。成品細度易于調(diào)節(jié)，選粉效率高 。但維修困難，易損件多，價格高，油耗大，制造復雜。 殼體部件的方案設計 殼件部件的設計按照做的出來，裝得上去，拆得下來，用得起來和零件好加工的原則，以及從資料上得來的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和畢業(yè)設計時現(xiàn)場測繪的數(shù)據(jù)進得設計。 FXS900 組合式選粉機總體及雙出風口分離器設計 12 3 雙出風口旋風分離器設計 旋風分離器工作原理 如圖示，下面兩圖分別為普通單出風口分離器和雙出風口分離器的結(jié)構(gòu)示意圖 1－上出風口； 2－蝸角區(qū)； 3－筒體； 4－下錐； 5－細粉出口； 6進風口 圖 31 單出風口旋風分離器 圖 31 所示的傳統(tǒng)單出風口旋風分離器的基本結(jié)構(gòu)是由 4 錐型外筒、 6 進氣管、1 排氣管（內(nèi)圓筒）和 2 圓柱筒組成。排氣管插入外圓管里邊形成了內(nèi)圓筒。內(nèi)圓筒與排灰口中心在一條直線上。進氣管口與外圓筒相切，外圓筒下部是圓錐筒 含塵氣流以較高速度（一般為 14～ 24 米 /秒）從進氣口沿外圓筒的切線方向進入，由于外圓筒上蓋及內(nèi)外筒壁的作用，逼迫氣流由上向下作螺旋線型的旋轉(zhuǎn)運動，稱它為外旋流。含塵氣旋轉(zhuǎn)運動過程中，產(chǎn)生很大的離心力。由于塵粒慣性力比氣體大得多，因而將大部分粒子甩向外筒壁，使外圓筒壁下部形成料粒濃集區(qū)。當料粒一進入濃集區(qū)后由于塵粒之間與筒壁之間的碰撞，逐漸失去慣性 力并受重力影響而沿壁面旋轉(zhuǎn)下落，與氣流逐漸分離，經(jīng)排灰口流入下部外錐內(nèi)，經(jīng)細粉出口排出。旋轉(zhuǎn)下降的外旋流沿錐體向下運動時，隨著錐體收縮而向中心部分靠攏，達到錐體鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書 2021 13 下部時，由于下部成密封狀態(tài)而迫使氣流開始旋轉(zhuǎn)上升，形成一股自下向上的螺旋線運動，稱作內(nèi)旋流，經(jīng)內(nèi)圓筒向外排出。在內(nèi)旋流開始形成的時候，由于內(nèi)、外兩旋轉(zhuǎn)氣流相互干擾形成渦流。這股渦流有很大害處，它把沉于底部的塵粒又帶起，其中細粒子有一部分被攜帶走。這就是旋風筒內(nèi)的二次飛揚現(xiàn)象成因。旋風筒內(nèi)的氣流的徑向速度方向與塵粒的徑向速度方 向相反，粒子是由內(nèi)向外，氣體是由外向內(nèi)流動。由于氣流旋轉(zhuǎn)原因，使旋風筒內(nèi)壓強越接近軸心越低。即使采用正壓操作，系統(tǒng)排氣管直通大氣，在軸心處仍常為負壓。當負壓操作時，軸心處的負壓值將更大。這說明排灰口有點漏風就會明顯地降低選粉效果，這是值得工廠自制旋風筒與操作時應注意的要點之一。嚴格密封對保證一定選粉收集的效率是很主要的。 1－上出風管； 2－筒體 ； 3－可調(diào)葉片； 4－導流管； 5－下錐； 6－反射屏； 7－下出風管 ； 8－焊接彎管； 9－葉片開度調(diào)節(jié)裝置； 10進風口 圖 32 雙出風口旋風分離器 基于上述問題 ，在本課題中我們采用雙出風口分離器來代