【正文】 級(jí)機(jī)設(shè)計(jì) 12 SH h h?? （ 44） h 為轉(zhuǎn)子高度 ； Sh 為撒料高度 。一次進(jìn)風(fēng)和二次進(jìn)風(fēng) 選粉作用完成后，不合格的粗粉受重力作用下落到下部錐體。上喂料口應(yīng)設(shè)計(jì)的偏向中間，這樣便于物料向四周均勻拋撒，適當(dāng)?shù)脑黾游沽峡跀?shù)量，同樣便于物料拋撒開。一次進(jìn)風(fēng)在選粉過程中起到?jīng)Q定性作用，二次進(jìn)風(fēng)口主要是補(bǔ)充風(fēng)量。有些選粉機(jī)的細(xì)粉出口設(shè)計(jì)在下端就是為了起到較好的導(dǎo)流作用。 ① 出風(fēng)口就是細(xì)粉出口，它的最上端與旋風(fēng)筒連接。最后葉片上還要涂上耐磨材料，能夠避免變形磨損延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)也能避免造成導(dǎo)流效果變差。葉片數(shù)量的選取是一個(gè)值得思考的問題，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知，中小型選粉機(jī)通常取 72個(gè)葉片，寬度取 501001mm，大型選粉機(jī)要做適量增加。所以徑向長(zhǎng)度 Xr :?? ? ? ? ?si n 75 si n 16 21dXr b mm 蝸殼進(jìn)風(fēng)口內(nèi)側(cè)安裝有導(dǎo)向葉片，作用是使進(jìn)入蝸殼的氣流能夠分布均勻，這對(duì)穩(wěn)定流場(chǎng)有好處，同時(shí)還能避免死區(qū)和邊壁效應(yīng)。 葉片個(gè)數(shù) 根據(jù) OSepa系列選粉機(jī)的資料，選取 m=60，每 6度安裝一個(gè)導(dǎo)向葉片。 導(dǎo)向葉片 導(dǎo)向葉片所在內(nèi)徑 根據(jù) OSepa系列選粉機(jī)的資料 ， 導(dǎo)向葉片內(nèi)圈所在處與轉(zhuǎn)子之間的距離約為轉(zhuǎn)子直徑的 10%： ? ? ? ? ? ? ? ?1 2 1 0 % 2 0 . 7 3 1 0 % 0 . 7 3 0 . 8 8D d dm 導(dǎo)向葉片角度 減小導(dǎo)向葉片角度，會(huì)影響其穩(wěn)定性，整個(gè)環(huán)形區(qū)域豎直方向上的速度分布會(huì)變得不均勻，對(duì)分級(jí)過程造成是極其不利的影響；增大導(dǎo)向葉片角度，在環(huán)形區(qū)域的豎直方向上的速度分布還是比較均勻的，但是會(huì)損失一些能量，這種結(jié)構(gòu)改進(jìn)對(duì)提高選粉機(jī)的分級(jí)性能同樣毫無(wú)益處。軸和轉(zhuǎn)子用內(nèi)錐形軸套來連接，內(nèi)錐形軸套對(duì)選粉效率也有一定影響，適當(dāng)?shù)脑龃笏某叽缒軌蛴行p少積料在轉(zhuǎn)子內(nèi)部所占的空間。如果對(duì)導(dǎo)向葉片進(jìn)行改動(dòng)，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(huì)隨之減小，也就消除了存在的缺陷。取葉片數(shù) m=60。 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(jí)機(jī)設(shè)計(jì) 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(gè)數(shù) 轉(zhuǎn)籠葉片間距對(duì)分級(jí)機(jī)內(nèi)的流場(chǎng)有影響，間距過小會(huì)使流場(chǎng)變得不穩(wěn)定，能量損失變大；間距過大會(huì)降低分級(jí)機(jī)的切向速度，增加分級(jí)機(jī)的壓降，破壞流場(chǎng)的穩(wěn)定性。分級(jí)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(dòng)，轉(zhuǎn)子分級(jí)葉片的作用是調(diào)整氣流。 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(jí)葉片組成。 轉(zhuǎn)速 n（ r/min） 980 980 功率 p（ kw ） 30 轉(zhuǎn)矩 T(N當(dāng)導(dǎo)料板的高度是撒料盤內(nèi)徑的 。 2. 螺旋槳撒料盤在使用中會(huì)形成造成流場(chǎng)中有強(qiáng)漩渦流，使選粉區(qū)內(nèi)的水平流場(chǎng)變得不穩(wěn)定?？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。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。 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。 m 表 軸名 電動(dòng)機(jī)軸 Ⅰ軸 Ⅱ軸 參數(shù) ZM250 籠式粉體分級(jí)機(jī)設(shè)計(jì) 8 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩： 00 0 2 3 .59 5 5 0 9 5 5 0 2 2 9980PT n? ? ? ? ? N 各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)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(duì)進(jìn)行傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算起著至關(guān)重要的作用，按照電動(dòng)機(jī)軸至工作軸的傳動(dòng)順序進(jìn)行計(jì)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 Vr=風(fēng)Q =250 m3/min= m3/s ? ? ?風(fēng) 1 Vr m2 電動(dòng)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(dòng)機(jī)的輸出功率 η：電動(dòng)機(jī)傳至大齒輪軸的傳動(dòng)裝置總效率 η計(jì)算公式：η = 2r g c? ? ???，查看《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》可知錐齒輪傳動(dòng)效率 g? =，滾動(dòng)軸承效率 r? =，彈性聯(lián)軸器效率 c? =，代入公式可得 電動(dòng)機(jī)選取 Y系列電動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠形三相異步電動(dòng)機(jī)，具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的特點(diǎn)，適用于電源電壓為 380V且無(wú)特殊要求的機(jī)械 0 22 2 3 .50 .9 3 6wpp K W?? ? ?0 wpp ?? 37?（ ） 7 電動(dòng)機(jī)的額定功率 mp 要大于 0p ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)選型表，選取型號(hào)為 Y225M6的電動(dòng)機(jī)，額定功率為 30kw 減速器選擇 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)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。 r? :顆粒與氣體的相對(duì)速度， m/s ? 阻力系數(shù) 分級(jí)機(jī)選粉能力計(jì)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(jí)機(jī)設(shè)計(jì) 6 C ： 氣料比 , 一般取 1. 5～ 2. 5 kg/m3為宜。 cd 分級(jí)粒徑， m。 物料在選分級(jí)機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)，顆粒沿切向有一個(gè)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(dòng)時(shí)也會(huì)保持有一個(gè)向心分速度 rV ，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向向內(nèi)的作用力 RF ，氣流與顆粒有一個(gè)相對(duì)速度 ru 。 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(huì)被很快磨損壞。 (5 ) 整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)采用稀油潤(rùn)滑 ,能提高散熱性，而且潤(rùn)滑效果也好 ,同時(shí)提高了選粉機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。這個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，并且運(yùn)行可靠 (4 ) 轉(zhuǎn)子由水平隔板和分級(jí)葉片組成 , 與外圈的導(dǎo)流葉片一起使用能顯著延長(zhǎng)分選時(shí)間 ,提高分選效率。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。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。查閱相關(guān)文獻(xiàn)顯示 : 凸棱高度約為內(nèi)徑的 ,在這個(gè)情況下分級(jí)精度最高。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。在引風(fēng)機(jī)的作用下 , 分離后的空Z(yǔ)M250 籠式粉體分級(jí)機(jī)設(shè)計(jì) 4 氣排人大氣 , 氣流不循環(huán)。轉(zhuǎn)子葉片和水平隔板一起旋轉(zhuǎn) ,形成一個(gè)氣流穩(wěn)定的渦流選粉區(qū)。與第一、第二代選粉機(jī)相比其有點(diǎn)如下： 第三代 OSepa 高效選粉機(jī)的分級(jí)原理為 :磨機(jī)內(nèi)通風(fēng)，然后引人到選粉機(jī)內(nèi) , 不污染環(huán)境而且工作方式簡(jiǎn)單可靠。合格的細(xì)粉在于氣流的作用下穿過轉(zhuǎn)子由上部出風(fēng)口排出，粗粉在在重力的作用下落入錐形料斗，并受到由錐斗上三次風(fēng)管進(jìn)來的的氣流作用，進(jìn)行再次分選后，那些粘附在粗顆粒上的細(xì)粉被分離出來，細(xì)粉在三次風(fēng)的作用下一起上升從上端出料口排出，粗粉沉降并由下端出料口卸出。物料通過進(jìn)料口進(jìn)入后落 3 到在撒料盤上，撒料盤把料被拋撒開，然后和外圈的和緩沖板撞擊后物料失去動(dòng)能，下落到轉(zhuǎn)子和導(dǎo)向葉片之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，形成料幕。導(dǎo)向葉片的作用是使通過一、二次進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的氣流在轉(zhuǎn)子和導(dǎo)向葉片見的環(huán)形區(qū)域內(nèi)比較均勻。殼體的下部是一個(gè)錐形料斗，料斗上設(shè)計(jì)有三次進(jìn)風(fēng)管。 OSEPA 選粉機(jī) OSEPA 選粉機(jī)的結(jié)構(gòu) 如下圖所示，選粉機(jī)主體部分是一個(gè)蝸殼，在里面安裝有一個(gè)籠形轉(zhuǎn)子，它固定在選粉機(jī)主軸，轉(zhuǎn)子主要由導(dǎo)向葉片和水平隔板組成。風(fēng)機(jī)把分離后的空氣再次引人選粉機(jī)內(nèi)進(jìn)行再次循環(huán)。外部安裝有多個(gè)旋風(fēng)筒，專門用來收集合格的細(xì)粉。細(xì)粉分離過程在外部旋風(fēng)分離器中進(jìn)行。固定在外筒內(nèi)部離心式選粉機(jī)的分級(jí)工作原理是 : 分級(jí)所需的氣流是由選粉機(jī)內(nèi)的大風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的 , 氣流穿過導(dǎo)風(fēng)葉片后進(jìn)人選粉區(qū) ,小風(fēng)葉的作用是進(jìn)行再次分選 , 把合格和不合格的顆粒分開，不合格的粗粉沉降 , 合格的細(xì)粉和氣流一起從出風(fēng)口排出 , 進(jìn)人內(nèi)外筒體間 ,沉降后經(jīng)收集處理為成品。 2 分級(jí) 機(jī)的簡(jiǎn)介 離心式選粉機(jī) 離心式選粉機(jī)屬第一代選粉機(jī)，其結(jié)構(gòu)是上為圓柱形下為圓錐形的內(nèi)、外筒體組成，上部裝轉(zhuǎn)子，它由撒料盤、小楓葉、大風(fēng)葉等組成。 籠體式分級(jí)機(jī)主體結(jié)構(gòu)方案的選擇。 ZM250 籠式粉體分級(jí)機(jī)設(shè)計(jì) 2 籠體式分級(jí)機(jī)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)計(jì)算 分級(jí)機(jī)主體結(jié)構(gòu)主要參數(shù)的設(shè)計(jì)是根據(jù)選粉機(jī)的產(chǎn)量來進(jìn)行計(jì)算確定的。 (a) 分級(jí)機(jī)傳 動(dòng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)部裝圖 (b) 轉(zhuǎn)籠、轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及部裝圖 (c) 傳動(dòng)軸、傳動(dòng)軸套、機(jī)架等零件設(shè)計(jì)及零件圖； (d) 機(jī)架、上、下殼體部裝圖 （ e） 其他零件圖及有關(guān)計(jì)算、校核等。 設(shè)計(jì)內(nèi)容及思路 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ZM－ 250 籠式粉體分級(jí)機(jī)主要由分級(jí)系統(tǒng)、撒料系統(tǒng)、進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)、出風(fēng)系統(tǒng)、粗粉排料系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置和機(jī)架支承系統(tǒng)等組成。第三代新型高效選粉機(jī)具有和前兩代選粉機(jī)不同的工作模式，和前兩代選粉機(jī)的分級(jí)模式截然不同，采用了新的分級(jí)機(jī)理，最 主要的改進(jìn)就是選粉氣流是渦旋氣流。第二階段的選粉機(jī)的里面的構(gòu)造和第一階段的離心式選粉機(jī)有一些相似之處，它的不同是在外部單獨(dú)安裝的風(fēng)機(jī)，代替了第一代選粉機(jī)的大風(fēng)葉，選粉過程是在外部的旋風(fēng)分離器中進(jìn)行，因此成為外循環(huán)式選粉機(jī)。選粉機(jī)不會(huì)參與物料粉末這個(gè)過程，選粉機(jī)的主要功能是把粉磨到合格粒度的細(xì)粉分選出來，然后再把粗粉重新引至磨機(jī)再次進(jìn)行粉磨，細(xì)粉及時(shí)排出去可以避免在磨機(jī)內(nèi) 黏 附研磨體，提高磨機(jī)粉磨效率的作用 . 國(guó)內(nèi)外分級(jí)機(jī)的發(fā)展情況 科學(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展 , 水泥行業(yè)選粉機(jī)也在不斷發(fā)展 , 它已經(jīng)歷了三個(gè)階段