【文章內(nèi)容簡介】 到蝸殼內(nèi) ,經(jīng)過導(dǎo)流葉片進(jìn)入到轉(zhuǎn)子和導(dǎo)向葉片之間的環(huán)形區(qū)域 。轉(zhuǎn)子葉片和水平隔板一起旋轉(zhuǎn) ,形成一個氣流穩(wěn)定的渦流選粉區(qū)。由于離心力作用，物料脫離撒料盤被拋向緩沖板 ,和緩沖板碰撞后被打散沉落到選粉區(qū) , 從上到下 , 跟隨氣流一起運(yùn)動 , 不斷地被氣流及轉(zhuǎn)子葉片重復(fù)分選 , 氣流帶著細(xì)粉從轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部上升至出風(fēng)管，末端接有收塵器 , 通過收塵器收集為合格的成品。在引風(fēng)機(jī)的作用下 , 分離后的空ZM250 籠式粉體分級機(jī)設(shè)計 4 氣排人大氣 , 氣流不循環(huán)。 OSEPA 選粉機(jī)的性能特點(diǎn)及應(yīng)用 (l) 撒料盤與緩沖板一起使用 , 同時具有撒料和打散功能 , 使物料能夠更好地被氣流分選。撒料盤上安裝有耐磨材料 , 確保在物料沖擊、磨損工況下的壽命。撒料盤上有凸起部分 , 突起的高度不同，對物料的分散、選粉效率、系統(tǒng)的能耗的影響也不同。查閱相關(guān)文獻(xiàn)顯示 : 凸棱高度約為內(nèi)徑的 ,在這個情況下分級精度最高。 (2 )由于蝸殼內(nèi)安裝有導(dǎo)流葉片 , 進(jìn)而可以使氣流、風(fēng)速都比較穩(wěn)定。氣流經(jīng)一次進(jìn)風(fēng)口或二次進(jìn)風(fēng)口進(jìn)人 , 經(jīng)過導(dǎo)流葉片進(jìn)人選粉區(qū) , 改變導(dǎo)流葉片的角度可以改變氣流的方向。當(dāng)蝸殼截面不變時 ,增加導(dǎo)流葉片間的距離，那么氣流速度會降低。改善這一現(xiàn)狀的方法是通過減少蝸殼面積可以確保風(fēng)速的穩(wěn)定。 (3) 為了形成料層保護(hù)， 在錐斗內(nèi)設(shè)有迷宮式擋料圈 , 這一設(shè)計能有效保護(hù)灰斗，降低磨損速度。這個設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，并且運(yùn)行可靠 (4 ) 轉(zhuǎn)子由水平隔板和分級葉片組成 , 與外圈的導(dǎo)流葉片一起使用能顯著延長分選時間 ,提高分選效率。同時克服了第一、二代選粉機(jī)存在的不足之處。 (5 ) 整個傳動系統(tǒng)采用稀油潤滑 ,能提高散熱性，而且潤滑效果也好 ,同時提高了選粉機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。 (6 ) 殼體內(nèi)容易磨損的地方安裝有耐磨材料。 O 一 SEPA 選粉機(jī)內(nèi)的氣流流速很快 ,含塵濃度大 , 在這樣的環(huán)境下，金屬材料會被很快磨損壞。為了解決這一問題 , 通常可采用鉻鋼玉陶瓷片 ,顯著地提升選粉機(jī)的壽命，這種材料在日本獲得了“永不磨損”的稱號。 物料在選分級機(jī)內(nèi)的運(yùn)動過程及受力分析 在選粉機(jī)內(nèi)，顆粒和氣流一起做渦旋運(yùn)動，顆粒沿切向有一個速度為 tV ，顆粒受到沿旋流半徑向外的離心力 rF ，此外，按切向進(jìn)入選粉機(jī)的空氣在做回旋運(yùn)動時也會保持有一個向心分速度 rV ，會產(chǎn)生一個方向向內(nèi)的作用力 RF ，氣流與顆粒有一個相對速度 ru 。當(dāng) rF RF 時，顆粒會向外產(chǎn)生運(yùn)動，成為合格的細(xì)分；當(dāng) rF RF 時，顆粒向內(nèi)運(yùn)動成為細(xì)粉；當(dāng) rF = RF 時，此時的粒徑被稱為分級粒徑 cd 顆粒所受的離心力和徑向阻力分別為 ? ?2 2432 p trpd vF R? ?????????? （ 31） 37?（ ） 32?（ ） 5 根據(jù)牛頓第二定律，顆粒的運(yùn)動方程是 u rRtdM F Fd ?? （ 33） 當(dāng) rF = RF 時，就能得到 cd 181 rctpRvd v ???? ? （ 34） pd :顆粒直徑， m。 cd 分級粒徑， m。 p? 、 ? :顆粒和氣體的密度， 3/kgm ； R :顆粒運(yùn)動半徑 ,m； ? ：氣體的黏度 ,Pas? ； rv ：顆粒的徑向速度 ,m/s； tv ：顆粒的切向速度 ,m/s。 r? :顆粒與氣體的相對速度， m/s ? 阻力系數(shù) 分級機(jī)選粉能力計算 601000fCNF ??? （ 35） F ： 選粉機(jī)的成品能力， t/h； fC ： 選粉濃度， kg/m3；查看相關(guān)資料，選粉濃度值取為 , 取N ：選粉機(jī)通風(fēng)量， m3/min 帶入數(shù)據(jù)，可知 250型選粉機(jī)選粉能力 : 選粉機(jī)風(fēng)量與喂料量的關(guān)系 F= 250 60／ 1000=12 t/h 風(fēng) 喂= （ 10 00 Q ） / （ 60 C ）Q ?? 風(fēng)Q ： 選粉機(jī)的風(fēng)量 m3/min； 喂Q ： 已選定的喂料量 t/h； ZM250 籠式粉體分級機(jī)設(shè)計 6 C ： 氣料比 , 一般取 1. 5～ 2. 5 kg/m3為宜。 正常喂料量是取 C=，已知 Q風(fēng) = 250m3/min,所以 喂Q =60 250／ 1000= 最大喂料量是取 C=3的喂料量： 喂Q max=60 3 250／ 1000=45 t/h 選粉分級力場表面積 風(fēng)QS dh Vr??? （ 36） d為轉(zhuǎn)子直徑 ， m； h為轉(zhuǎn)子高度 ， m； Vr為分離面徑向平均流速。 Vr=風(fēng)Q =250 m3/min= m3/s ? ? ?風(fēng) 1 Vr m2 電動機(jī)功率的確定： 根據(jù)已知條件可得裝置所需功率 wp =22kW 電動機(jī)的輸出功率 η：電動機(jī)傳至大齒輪軸的傳動裝置總效率 η計算公式：η = 2r g c? ? ???，查看《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》可知錐齒輪傳動效率 g? =，滾動軸承效率 r? =，彈性聯(lián)軸器效率 c? =，代入公式可得 電動機(jī)選取 Y系列電動機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠形三相異步電動機(jī)，具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動機(jī)內(nèi)部的特點(diǎn)，適用于電源電壓為 380V且無特殊要求的機(jī)械 0 22 2 3 .50 .9 3 6wpp K W?? ? ?0 wpp ?? 37?（ ） 7 電動機(jī)的額定功率 mp 要大于 0p ，查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》 Y系列三相異步電動機(jī)選型表，選取型號為 Y225M6的電動機(jī)，額定功率為 30kw 減速器選擇 傳動裝置的傳動比 /wmi nn? ，根據(jù)已知條件 ??250 550n r/min ? ? ??980 1 . 7 8 3 . 82 5 0 5 5 0i ，初取 i =3 選擇合適的減速機(jī)，是使選粉機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，從而保證水泥生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。根據(jù)傳動比為 3查找資料選取 NLX25T型減速器。 各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計算 功率和轉(zhuǎn)矩、齒輪軸和立軸的轉(zhuǎn)速是十分重要的數(shù)據(jù)，對進(jìn)行傳動件設(shè)計計算起著至關(guān)重要的作用，按照電動機(jī)軸至工作軸的傳動順序進(jìn)行計算 1. 軸的轉(zhuǎn)速： Ⅰ軸： 1n = mn =980r/min Ⅱ軸： 2n = mni =2. 軸的輸入功率： Ⅰ軸： 1p = c0p ?? = = Ⅱ軸： 2p = 21grpp????? = = 3. 軸的輸入轉(zhuǎn)矩 Ⅰ軸： 11 1 2 2 .6 99 5 5 0 9 5 5 0 2 2 1 .1980PT n? ? ? ? ?N m Ⅱ軸： 22 2 2 1 . 7 99 5 5 0 9 5 5 0 6 3 6 . 63 2 6 . 7PT n? ? ? ? ? N m 表 軸名 電動機(jī)軸 Ⅰ軸 Ⅱ軸 參數(shù) ZM250 籠式粉體分級機(jī)設(shè)計 8 電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩： 00 0 2 3 .59 5 5 0 9 5 5 0 2 2 9980PT n? ? ? ? ? N m 4 分級機(jī)零部件設(shè)計 撒料盤 撒料盤的結(jié)構(gòu) 物料在被充分打散的情況下，對于靜電力、表面張力和范德華力引起的團(tuán)聚現(xiàn)象就基本上不會出現(xiàn)了，撒料盤和緩沖盤的配合能充分分散物料，這是關(guān)鍵。 OSEPA選粉機(jī)的撒料盤一般做成平面圓環(huán)，圓環(huán)上上均勻布置有導(dǎo)料板，如下圖所示。做成這個樣子是為了避免轉(zhuǎn)速過快，出現(xiàn)物料打滑的現(xiàn)象，因?yàn)槿绻挥衅矫鎴A環(huán)的話，物料只能靠較小的摩擦力沿水平拋進(jìn)行撒，如果在圓環(huán)上面加上導(dǎo)料板，物料所受的拋撒力將明顯增大，分散效果會得到明顯提高。中小型選粉機(jī)的撒料盤安裝在籠形轉(zhuǎn)子上端，距離入料口的垂直距離通常為 3080mm,如果 H過小，容易出 現(xiàn)卡殼現(xiàn)象，反之易造成揚(yáng)塵。近年來，一些廠家采用一種新式撒料盤 螺旋槳撒料盤，并把它們安裝在離心式和旋風(fēng)式選粉機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，并取得了較好的效果?？紤]把新式撒料盤安裝在渦流選粉機(jī)上，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)籠形轉(zhuǎn)子進(jìn)行下調(diào)的話，在主軸上裝螺旋槳撒料盤，撒料的效果并不理想，達(dá)不到預(yù)期的效果?？偨Y(jié)一下可能有兩各方面的原因： 1. 主軸下移會使轉(zhuǎn)子運(yùn)行平穩(wěn)性和流場穩(wěn)定性不穩(wěn)定，所以這種方案不可取。 2. 螺旋槳撒料盤在使用中會形成造成流場中有強(qiáng)漩渦流，使選粉區(qū)內(nèi)的水平流場變得不穩(wěn)定。可以通過改變導(dǎo)料板形狀和安裝方式來來解決這個問題 ，通過對漸開螺線狀、正弦螺線狀、阿基米德螺線狀導(dǎo)料板進(jìn)行試驗(yàn)分析，得到漸開螺線狀導(dǎo)料板同時具有具有良好的分散效果和動平衡好的效果，如圖所示。當(dāng)導(dǎo)料板的高度是撒料盤內(nèi)徑的 。總之，合理的撒料盤是取得好的分散效果的關(guān)鍵，此外還和合適的轉(zhuǎn)速，加料速率有關(guān)系，工藝條件對此也有一定的影響。 轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 980 980 功率 p（ kw ） 30 轉(zhuǎn)矩 T(N m) 229 傳動比 i 1 3 效率 η 9 撒料盤內(nèi)徑與外徑尺寸 根據(jù)參考資料，撒料盤內(nèi)徑與出口風(fēng)速有如下關(guān)系： 風(fēng)2 OQD V? （ 41） 式中： OV 為氣流出口風(fēng)速，取 V0=20m/s 則 ??風(fēng)2 0 . 5 2 OQD V m （ 42） 外徑尺寸約為內(nèi)徑的 ，所以得到外徑 Ds= =。 籠形轉(zhuǎn)子 OSEPA 選粉機(jī)的核心部分是籠形轉(zhuǎn)子，由水平隔板、內(nèi)錐形軸套、分級葉片組成。籠形轉(zhuǎn)子固定在主軸上，與外圈的導(dǎo)向葉片平行。分級葉片被水平隔板分成 23層，隔板的作用是促進(jìn)氣流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，轉(zhuǎn)子分級葉片的作用是調(diào)整氣流。設(shè)計轉(zhuǎn)子分級葉片時，要詳細(xì)考慮葉片結(jié)構(gòu)、尺寸、數(shù)量等方面。 轉(zhuǎn)子直徑 查資料知： ?? ? ? 20 . 3 2 0 . 3 8sh d m （ 43） d為轉(zhuǎn)子直徑 ， m； h為轉(zhuǎn)子高度 ， m； 取 / ? ，則 ?? ?? m,取 ? m ZM250 籠式粉體分級機(jī)設(shè)計 10 ? ? ?0 . 7 3 0 . 6 0 . 4 4h m 所以轉(zhuǎn)子的直徑是 ,轉(zhuǎn)籠高度是 轉(zhuǎn)籠葉片個數(shù) 轉(zhuǎn)籠葉片間距對分級機(jī)內(nèi)的流場有影響，間距過小會使流場變得不穩(wěn)定，能量損失變大；間距過大會降低分級機(jī)的切向速度，增加分級機(jī)的壓降，破壞流場的穩(wěn)定性。根據(jù)設(shè)計資料，取轉(zhuǎn)子間距為 30mm。取葉片數(shù) m=60。葉片寬度 40mm 以前的 OSEPA選粉機(jī)轉(zhuǎn)子分級葉片用薄鋼板制成，并沿圓周按豎向均勻布置安裝，這種設(shè)計方式會使葉片之間的進(jìn)風(fēng)通道由寬變窄，引起不良反應(yīng)，造成阻力損失較大和慣性反漩渦。如果對導(dǎo)向葉片進(jìn)行改動，把導(dǎo)向葉片的外邊緣加厚一點(diǎn)，內(nèi)邊緣變薄一點(diǎn)，從而加寬了葉片之間的進(jìn)風(fēng)通道，不平衡剪切力和速度梯度出現(xiàn)的幾率也會隨之減小，也就消除了存在的缺陷。轉(zhuǎn)子分級葉片數(shù)量和尺寸的選取