【正文】 fter calculate the rotor speed of main shaft and the power capacity, choose the electromotor and decelerate machine. The cyclone collector’s design is the point of my design. Design of the structural of the cyclone collector with double outlet for dust is based on the traditional cyclone collector. There are three imperfections on the traditional cyclone collector: a. The airflow in the center of the cyclone collector is a strong swirling flow. The uselessness gas pressure loss is 65% of the total loss. b. Between the upper air import and outlet ,there is a shortcircuit faultc. c. The airflow at the outlet of dust steer and bring on the micro dust which has ground settlement mixes again. Increase an adjustable opening degree construction diversion in the barrel part .It improves the stream field and the ability of catching the micro dust. It expands the market for existing Combination Separator. Key words: separator。 circle grinding system。由磨機(jī)、選粉機(jī)等設(shè)備組成的閉路粉磨系統(tǒng)，比無選粉機(jī)的開路粉磨系統(tǒng)提高產(chǎn)量 10— 20%。 水泥工業(yè)用選粉機(jī)于 1885年發(fā)明，由美國斯特蒂文特 ( Sturtovant)公司生產(chǎn) ,即離心式選粉機(jī)，這就是第一代選粉機(jī)。 60年代原西德的 WEDAG公司開發(fā)了旋風(fēng)式選粉機(jī)，采用外部循環(huán)風(fēng)機(jī)供風(fēng)來取代離心式選粉機(jī)的內(nèi)部供風(fēng)，用小旋風(fēng)筒取代離心式選粉機(jī)的大直徑外筒來收集細(xì)粉，提高了收塵效 率，從而使得循環(huán)氣流中含塵濃度大為降低，基本克服了離心式選粉機(jī)的第一項缺點，但無法消除第二、三項缺點，故其分離效率仍偏低。 OSEPA選粉機(jī)既保留了旋風(fēng)式選粉機(jī)外部供風(fēng)循環(huán)氣流高效凈化，又利用了平面螺旋氣流選粉的原理，以籠式轉(zhuǎn)子取代小風(fēng)葉，使氣流在橫截面上與切向成一定角度穩(wěn)定均勻地穿越整個選粉區(qū)，這樣就消除了離心式選粉機(jī)存在的第二、三項缺點，但由于 OSEPA 選粉機(jī)的細(xì)粉收集須通過 氣箱脈沖袋收塵，以至系統(tǒng)價格較高。因此對水泥質(zhì)量和節(jié)能降耗提出了越來越高的要求。所謂高性能選粉機(jī)應(yīng)該是不僅選粉效率高，而且具有能明顯改善產(chǎn)品的顆粒分布、分級精度高、設(shè)備能耗低、磨耗低、阻力損失低等特點。 本 課題是 FXS900 組合式選粉機(jī)的設(shè)計。 課題為 2人共同承擔(dān)設(shè)計任務(wù)，本人主要承擔(dān) FXS900組合式選粉機(jī)的總體設(shè)計和雙出風(fēng)口分離器的設(shè)計。 它不僅吸收了 OSEPA式選粉機(jī)先進(jìn)的懸浮分散技術(shù)、平面渦流技術(shù)，同時又吸收了旋風(fēng)式選粉機(jī)利用幾個旋風(fēng)筒收集成品的技術(shù)。 FXS900組合式選粉機(jī)總體的設(shè)計要解決的實際問題是如何 高系統(tǒng)的效率，降低電耗，提高使用壽命，能更加合理和科學(xué)的選擇和設(shè)計其結(jié)構(gòu)，最終提高選粉機(jī)的性能。通過對傳統(tǒng)單出風(fēng)口旋風(fēng)分離器的改進(jìn)，采用雙出風(fēng)口解決旋風(fēng)分離器長期存在的缺陷： A．旋風(fēng)分離器中心凈化氣流是一股較強(qiáng)的旋渦流無用壓力損失占分離器總壓力損失 65%以上。 C． 錐部集料口因氣流轉(zhuǎn)向而導(dǎo)致已沉降微細(xì)粉塵“二次返混”。粉料由進(jìn)料斗喂入，落在撒料盤上，在撒料盤的旋轉(zhuǎn)作用下立即向四周甩出，經(jīng)反擊板撞擊后撒到選粉區(qū)中，與上升的旋轉(zhuǎn)氣流相遇。粉料中的粗粉質(zhì)量較大，受撒料盤、 籠型 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)引起的旋轉(zhuǎn)氣流作用產(chǎn)生的慣性離心力也較大，被甩到 選粉室的四周邊緣。在該處被上升氣流再次分選，然后落到內(nèi)錐體處，作為粗粉經(jīng)粗粉管排出。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)粉管排出。 粉塵顆粒將同時受重力、風(fēng)力和旋 轉(zhuǎn)離心力的作用，氣流中的物料受較強(qiáng)的離心力，該力的大小可以通過調(diào)節(jié)主軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。此時如果保持處理風(fēng)量一定，則此時的切割粒徑減少，產(chǎn)品變細(xì)。 在組合式選粉機(jī)工作時，主要分為（ a）分散（ b）分級（ c）收集三個過程。 通過組合式選粉機(jī)殼體上的兩個喂料口，物料落在下方轉(zhuǎn)子上部的撒料盤上。 級分離 由于重力作用，懸浮分散的物料落入導(dǎo)向風(fēng)葉和轉(zhuǎn)子之間的選粉區(qū)。 切向進(jìn)入旋風(fēng)筒的含塵氣體，經(jīng)蝸角區(qū)形成螺旋下行氣流，細(xì)粉由于離心力作用沿筒壁下滑至下錐內(nèi)由細(xì)粉出口排出。 FXS900 組合式選粉機(jī)總體及雙出風(fēng)口分離器設(shè)計 6 1— 粗粉管； 2— 滴流裝置； 3— 轉(zhuǎn)子； 4— 雙出風(fēng)口分離器； 5— 轉(zhuǎn)子； 6— 喂料斗 ； 7— 集風(fēng)管； 8— 電機(jī)； 9— 減速機(jī)； 10— 分岔風(fēng)管； 11— 豎直風(fēng)管； 12— 進(jìn)風(fēng)管； 13— 內(nèi)錐； 14— 外錐 圖 21 FXS900 組合式選粉機(jī) 設(shè)計方案的選擇 方案一：在旋風(fēng)式選粉機(jī)基礎(chǔ)上采用傳統(tǒng)大前年出風(fēng)口分離器設(shè)計組合式旋風(fēng)機(jī)。因此不采用此方案。 OSEPA 的平面渦流分級理論是較先進(jìn)的分級理論， 操作簡單 ,細(xì)度調(diào)節(jié)方便 。 所以此次設(shè)計選用方案二。 b. 自帶旋風(fēng)收塵器 新型組合式選粉機(jī)自帶一組低阻高效旋風(fēng)收塵器，可將 80％的合格成品收集下來，因而大大減輕了下一級收塵器的處理壓力和工作負(fù)荷，使系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率更高，投資更省。 d. 選粉效率高 新型組合式選粉機(jī)能大幅度提高磨機(jī)產(chǎn)量，提高開流磨產(chǎn)量 60100％，閉路磨產(chǎn)量（與離心式選粉機(jī)比）提高 3040%。 f. 能改善 顆粒分布，提高水泥質(zhì)量。 h. 設(shè)備體積小，重量輕，布置靈活，使用壽命長，維護(hù)保養(yǎng)方便。 綜上所述：新型組合式選粉機(jī)性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)合理，是選粉機(jī)發(fā)展的大趨勢。與傳統(tǒng)旋風(fēng)分離器相比：出口風(fēng)速降低近半，壓力損失顯著降低；筒身縱向開設(shè)多個導(dǎo)流口，可基本消除核心強(qiáng)制渦；導(dǎo)流筒上口與上出風(fēng)口下端聯(lián)接，可消除短路流；導(dǎo)流 筒下口與下出風(fēng)口上端聯(lián)接，并設(shè)置反射屏，可顯著降低粉塵返混現(xiàn)象，分離效率可進(jìn)一步提高。 籠形轉(zhuǎn)子由分級圈和撐柱構(gòu)成框架，上部固定著迷宮密封圈，表面焊有帶輻射筋并噴涂耐磨材料的撒料盤。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(xì)粉的收集采用六個高效旋風(fēng)分離器，布置于選粉機(jī)主體的四周形成一整體，一方面可提高細(xì)粉的分離效率；另一方面與其它高效選粉機(jī)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(fù)荷和要求，降低系統(tǒng)的一次性投資及裝機(jī)容量。 e選粉機(jī)的處理風(fēng)量采用外部循環(huán)風(fēng)機(jī)供給并可根據(jù)工藝要求調(diào)節(jié)。 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。對此次設(shè)計的 FXS900 選粉機(jī)而言，其選粉空氣量是按料氣比 I=的。 選粉室直徑與轉(zhuǎn)子直徑的確定 由于選粉機(jī)采用內(nèi)循環(huán)風(fēng)，忽略漏風(fēng)，系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)量是固定不變的。 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=。 主軸轉(zhuǎn)速的確定 根據(jù)參考資料 [3]公式（ 1113），選粉機(jī)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(xì)度 cm2/g，由設(shè)計已知 條件 B≥ 330m2/kg dz—— 轉(zhuǎn)子外徑， m； 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2022 9 n—— 轉(zhuǎn)子主軸轉(zhuǎn)速， r/min。 ∴ 2 2 7 ~ 4 0 9 / m innr? 綜上 : 選粉機(jī)主軸轉(zhuǎn) 速 2 6 7 ~ 4 0 9 / m innr? 選粉機(jī)需要功率的計算 根據(jù)參考資料 [7] 選粉機(jī)在穩(wěn)定狀態(tài)下的運轉(zhuǎn)功率包括兩個方面。 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(rèn)為是流體運動對阻礙物的推力。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 2022r 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。 2 1 0 0 0 , 。Re100000,Cr減降至 。因此其繞流阻力正處于速降至。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(dāng)一部分功率 .這些可以用上述運轉(zhuǎn)功率 P的百分?jǐn)?shù)來計算。根據(jù)一些高效籠式選粉機(jī)的計算統(tǒng)計 K 值波動于 ～ ，取 。 ∴ 1 0 .2 2 5 3 1 .50 .9 5aP K W?? ? ? 選擇電動機(jī) 選擇電動機(jī) ,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(jī)，因為此次設(shè)計的籠式選粉機(jī)直徑不是很大，采 用 4 級電動機(jī)，又因為設(shè)計原始數(shù)據(jù)要求電機(jī)功率 P＝ ，所以選用 YCT3154A型號的電動機(jī)，其功率為37kw，轉(zhuǎn)速為 1320～ 132 r/min。 傳統(tǒng)旋風(fēng)選粉機(jī)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(dǎo)流口可調(diào)式雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器技術(shù)取代傳統(tǒng)單出風(fēng)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(xì)粉增加部分，因而產(chǎn)品細(xì)度改觀，比表面積增大。 轉(zhuǎn)子部件的方案設(shè)計 轉(zhuǎn)子部件是 FXS900 組合式選粉機(jī)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。成品細(xì)度易于調(diào)節(jié)，選粉效 率高。 殼體部件的方案設(shè)計 殼件部件的設(shè)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(shè)計時現(xiàn)場測繪的數(shù)據(jù)進(jìn)得設(shè)計。排氣管插入外圓管里邊形成了內(nèi)圓筒。進(jìn)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(jìn)氣口沿外圓筒的切線方向進(jìn)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。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)。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(dá)到錐體鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 2022 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。這股渦流有很大害處，它把沉于底部的塵粒又帶起，其中細(xì)粒子有一部分被攜帶走。旋風(fēng)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。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(fù)壓。這說明排灰口有點漏風(fēng)就會明顯地降低選粉效果，這是值得工廠自制旋風(fēng)筒與操作時應(yīng)注意的要點之一。 1－上出風(fēng)管； 2－筒體 ； 3－可調(diào)葉片； 4－導(dǎo)流管； 5－下錐； 6－反射屏； 7－下出風(fēng)管 ； 8－焊接彎管； 9－葉片開度調(diào)節(jié)裝置； 10 進(jìn)風(fēng)口 圖 32 雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器 基于上述問題，在本課題中我們采用雙 出風(fēng)口分離器來代