2095 FXS80雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)設(shè)計(jì)

2095 FXS80雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)設(shè)計(jì),fxs80,風(fēng)口,轉(zhuǎn)子,選粉機(jī),設(shè)計(jì) 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1引言隨著應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，性能優(yōu)于普通旋風(fēng)選粉機(jī)的高效渦流選粉機(jī)和 O-SEPA 型選粉機(jī)在水泥廠的新建項(xiàng)目和改造項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但由于高效渦流選粉機(jī)工藝布置中須配用大容量的除塵器，一次性投資比較高，這對(duì)于國(guó)內(nèi)小廠比較普遍的情況來(lái)說(shuō)，如果要用高效渦流選粉工藝來(lái)替代普通離心選粉機(jī)，就存在改造投資大、改造時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備安裝沒(méi)有空間和位置、施工困難、嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)等難題。為此根據(jù)廠家的要求和實(shí)際情況對(duì)旋風(fēng)式選粉機(jī)進(jìn)行必要和適當(dāng)?shù)母脑欤_(dá)到節(jié)能增產(chǎn)的目的。自英國(guó)人 Mumford 和 Moodie 利用空氣分級(jí)原理于 1885 年研制出第一臺(tái)選粉機(jī)以來(lái),到現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)了一百年了,在這一百年,隨著世界工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,雖有新型選粉機(jī)不斷涌現(xiàn)。旋風(fēng)式選粉機(jī)作為閉路粉磨的第二代分級(jí)設(shè)備,因其選粉效率較第一代分級(jí)設(shè)備———離心式選粉機(jī)高,具有細(xì)度調(diào)節(jié)方便、設(shè)備磨損件少、適宜于比表面積高的物料的分選等優(yōu)勢(shì),20 世紀(jì) 70 年代至 80 年代在我國(guó)水泥行業(yè)得到了較好推廣,幾乎成為當(dāng)時(shí)新建和改建閉路粉磨系統(tǒng)的首選方案。選粉機(jī)是水泥企業(yè)圈流磨系統(tǒng)的關(guān)鍵分級(jí)設(shè)備,該設(shè)備性能的優(yōu)劣,直接影響到圈流系統(tǒng)的產(chǎn)量及成品的質(zhì)量。目前,水泥企業(yè)無(wú)論是新建生產(chǎn)線,還是老廠節(jié)能技改,都較多地采用帶選粉機(jī)的圈流磨系統(tǒng)。但旋風(fēng)式選粉機(jī)存在著選粉效率低,磨機(jī)產(chǎn)量低,比表面積波動(dòng)大,積灰嚴(yán)重等問(wèn)題。原因分析是:系統(tǒng)漏風(fēng),干擾選粉區(qū)分選和旋風(fēng)筒收塵 ;風(fēng)力分布不均勻,主鳳管分布不均勻,含塵濃度高;旋風(fēng)筒本身的缺陷;主風(fēng)管擺放不合理,易積灰。貴州水城水泥廠 Φ3×9m 水泥磨，圈流，配 Φ2.8m 旋風(fēng)選粉機(jī)，山東建材機(jī)械廠制造，95 年使用，其兩種品種：po42.5：比表面積>340m 2/kg，細(xì)度360m 2/kg,細(xì)度<1.5%,礦渣摻量 9%，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 23～25t/h，選粉效率 40%，循環(huán)負(fù)荷 200～260%。該廠根據(jù)《水泥》2003.2 中”雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器技術(shù)改造旋風(fēng)選粉機(jī)”的線索,調(diào)研了鹽城工學(xué)院倪文龍?jiān)诎酝跎剿鄰S Φ2.8m 選粉機(jī)改造實(shí)施的成功經(jīng)驗(yàn),該廠發(fā)上述資料來(lái),想也請(qǐng)我們改造。由于選粉機(jī)的選粉效率比較低，循環(huán)負(fù)荷比較高，而且磨內(nèi)存在嚴(yán)重過(guò)粉現(xiàn)象，F(xiàn)XS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 2造成磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量比較低，且細(xì)度難以控制，操作難度大。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的不斷更新與提高，這對(duì)水泥廠的要求也將越來(lái)越高。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，認(rèn)為造成磨機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)量不高的主要原因在于選粉機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)不合理，選粉區(qū)空間太小，旋風(fēng)分離器捕集細(xì)粉能力差，細(xì)粉漏風(fēng)嚴(yán)重，因此，我們將要對(duì)選粉機(jī)進(jìn)行改造，以提高其選粉效率。1. 增大選粉區(qū)空間；2. 改進(jìn)旋風(fēng)筒；3. 改進(jìn)選粉室內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增加物料沖擊板；4. 改進(jìn)旋風(fēng)筒下料口尺寸；5. 改進(jìn)細(xì)粉出口的鎖風(fēng)方式；6. 增加撒料盤(pán)上撥料小葉片的數(shù)量與規(guī)格。預(yù)期經(jīng)過(guò)以上的改進(jìn)后，選粉機(jī)的選粉效率將會(huì)大大提高，磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量也會(huì)進(jìn)一步提高。鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3正文1 技改方案和措施根據(jù)測(cè)試結(jié)果，擬訂了改進(jìn)選粉機(jī)分級(jí)能力，提高旋風(fēng)分離器捕集細(xì)粉能力，強(qiáng)化磨機(jī)的粉磨能力，改善磨內(nèi)料流和通風(fēng)能力為主線的改造方案。改造時(shí)我們將回轉(zhuǎn)小風(fēng)葉拆除，改成籠形轉(zhuǎn)子，分離力場(chǎng)從平面圓環(huán)變成圓柱體，徑向變化范圍較小，分離力場(chǎng)均勻，分級(jí)臨界粒徑范圍較窄，因而混料竄料較少，分級(jí)效果較好，為使分離臨界粒徑可調(diào)，我們將轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)改用調(diào)頻電動(dòng)機(jī)。原選粉機(jī)外圍是 6 個(gè)Φ1.2m 的單出風(fēng)口旋風(fēng)分離器，它一般只能收集 20um 以上顆粒。研究和實(shí)踐表明：現(xiàn)行單出風(fēng)口旋風(fēng)分離器核心強(qiáng)制渦的無(wú)用壓力損失占旋風(fēng)分離器總壓力損失的65%～85%；出風(fēng)口下端附近有較大的 徑向速度，呈短路流現(xiàn)象；錐體下部有較大的偏心流，造成排塵口粉塵返混，而使分離效率下降。為解決上述問(wèn)題，我們選用導(dǎo)流口可調(diào)式雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器,并且把 6 個(gè) Φ1.2m 的旋風(fēng)筒改成 6 個(gè) Φ1.1m 的旋風(fēng)筒,并增加三個(gè)集灰斗。1.1 針對(duì)上述問(wèn)題,對(duì)選粉機(jī)的選粉室進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造:1)拆除原 36 片輔助風(fēng)葉,改成分級(jí)圈,替代原輔助風(fēng)葉起分離作用。分級(jí)圈由90 根分級(jí)柱及上、下盤(pán)組成,固定在原風(fēng)葉座上。分級(jí)圈高速旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生強(qiáng)大的旋流及切向剪切作用,使物料分散性好且分級(jí)強(qiáng)度高。FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 42)在分級(jí)圈上部設(shè)置蓋風(fēng)筒,固定在選粉機(jī)殼體上,防止氣流從分級(jí)圈與選粉機(jī)殼體間通過(guò),迫使氣流從分級(jí)圈通過(guò)。3)在分級(jí)圈上盤(pán)外側(cè)均勻設(shè)置 42 片小風(fēng)葉,小風(fēng)葉隨分級(jí)圈高速運(yùn)轉(zhuǎn),形成氣壓,使氣流從分級(jí)圈通過(guò),防止短路。4)在選粉室錐體部位增設(shè)錐形內(nèi)筒,提高該處風(fēng)速,避免了塌料。5)選粉室及 6 個(gè)旋風(fēng)筒的蝸旋內(nèi)殼部分均采用鋼板內(nèi)襯代替原來(lái)的鑄石襯板。①由于直筒上部和蝸旋部分的內(nèi)襯基本完好,因此只改直筒下部和縮口部分的內(nèi)襯。②打掉上述部位殘存的襯板,內(nèi)殼清掃干凈。③用厚度 10mm 的鋼板替代鑄石襯板,分縮口和直筒兩部分下料。④鋼板內(nèi)襯與內(nèi)殼短焊。這樣,一便于更換;二可以避免用螺栓鎖定殼體難以密封,且割螺孔的殼體強(qiáng)度會(huì)受損;三可以加強(qiáng)殼體剛度。使用過(guò)程中牢固、可靠,合乎生產(chǎn)要求。更換時(shí)只需把短焊處割掉,即可拆下,非常簡(jiǎn)便。1.2 由于選粉機(jī)受減速機(jī)影響,加之改造僅針對(duì)選粉室,故改造后存在循環(huán)負(fù)荷偏低和成品比表面積下降等問(wèn)題。選粉機(jī)改造后,由于水泥成品顆粒級(jí)配發(fā)生了變化,從而使其比表面積下降。針對(duì)上述問(wèn)題,我們進(jìn)行了一次系統(tǒng)標(biāo)定,根據(jù)標(biāo)定結(jié)果對(duì)磨內(nèi)鋼球級(jí)配進(jìn)行重新調(diào)整,同時(shí)對(duì)選粉機(jī)做適當(dāng)調(diào)整。改造是在不動(dòng)選粉室外殼、下鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5部結(jié)構(gòu)和旋風(fēng)筒的情況下,對(duì)選粉室上部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新。轉(zhuǎn)子是由立軸、分級(jí)圈、撒料盤(pán)和小風(fēng)葉所組成。由耐磨鋼棒組成呈倒錐形的分級(jí)圈與平式撒料盤(pán),固定在立軸上,由可調(diào)速的電機(jī)、立式減速機(jī)帶動(dòng)立軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。出磨水泥從頂部進(jìn)料口喂入,落到回轉(zhuǎn)的撒料盤(pán)上,靠離心力將物料拋撒出去,分散在氣流中進(jìn)行第一次分選,然后攜帶細(xì)粉的氣流進(jìn)入籠形分級(jí)圈的狹長(zhǎng)空間再度分離,然后沿切線方向進(jìn)入氣固分離的旋風(fēng)筒,細(xì)粉被收集卸出成品。1)采用籠式分級(jí)圈代替原有的大風(fēng)葉。經(jīng)撒料盤(pán)分選的物料,連同機(jī)內(nèi)循環(huán)風(fēng),通過(guò)籠式分級(jí)圈時(shí)被切割。當(dāng)氣流穿過(guò)由圓棒組成的縫隙時(shí)速度加快,而物料與籠子上的圓棒碰撞,又一次被分離,提高分級(jí)精度,因此選粉效率有所提高。新結(jié)構(gòu)中為避免料氣流短路,在選粉室殼體上設(shè)有環(huán)狀蓋風(fēng)板。分級(jí)圈的上盤(pán)焊有小風(fēng)葉,迫使氣流從分級(jí)圈內(nèi)均勻通過(guò)。2)縮小撒料盤(pán)。采用螺旋槳撒料盤(pán)原理,使撒料葉面上的物料沸騰揚(yáng)起,細(xì)顆粒得到首次分離。在回轉(zhuǎn)過(guò)程中,傾斜的葉片對(duì)撒下的物料有撞擊作用,能將凝聚、結(jié)團(tuán)的物料擊三而易于分離。此外,相同直徑螺旋槳形的邊緣輪廓線是鋸齒形的,從而加長(zhǎng)了撒料圓周線的長(zhǎng)度和增大了撒料面積。目前,選粉機(jī)的撒料盤(pán)一般采用平板狀。這中形式的機(jī)械撒料盤(pán),不能把物料中凝聚成團(tuán)的粒子打碎,并且從理論上講也不能使粒子得到應(yīng)有的加速,因此分散效率是較低的。這樣就使喂入選粉機(jī)中的物料應(yīng)成為產(chǎn)品的微粉或多或少地還沒(méi)有機(jī)會(huì)分級(jí)就落入粗粉中去了。為滿足高細(xì)產(chǎn)品要求,需提高主軸轉(zhuǎn)速,故將撒料盤(pán)直徑由 Φ1.6m 改為 Φ1.2m,減小離心力可改善選粉效率。撒料盤(pán)外周邊上加一圈檔料圈,以其提高盤(pán)上存料量。由于撒料盤(pán)結(jié)構(gòu)改變后,改善了撒料盤(pán)分散性能,從而降低了選粉機(jī)的分離率所致。撒料盤(pán)的中間部分為帶邊棱的盤(pán)形,因此物料粒子在盤(pán)面上受到加速,只有達(dá)到一定速度后,才會(huì)跳過(guò)邊棱,這樣就保證了粒子的初速度;撒料盤(pán)的周邊呈波浪狀,物料粒子在這一區(qū)域產(chǎn)生跳躍,物FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 6料中的粒子團(tuán)得到很好的破碎;在撒料盤(pán)的下面,安裝有風(fēng)葉,它的作用是提高氣流的切向分速度值,對(duì)降低分離率,提高分級(jí)精度都有重要作用。3)主軸加長(zhǎng)、加粗。采用新轉(zhuǎn)子后,零部件加重,需將主軸加粗至 Φ140mm,長(zhǎng)度也略有增加,原立軸、底座全部拆除、更換。4)除轉(zhuǎn)子改造外,傳動(dòng)部分也進(jìn)行更新。該設(shè)備直齒圓錐齒輪,噪聲大、使用壽命短、輪齒易折斷。在保證傳動(dòng)比不變、安裝尺寸基本不變的條件下,在選粉機(jī)減速箱內(nèi),設(shè)計(jì)安裝了一對(duì)螺旋錐齒輪,齒輪采用格里森齒形制,取代直齒圓錐齒輪。①電機(jī)容量加大,以滿足正常運(yùn)行。②選用變頻調(diào)速取代電磁調(diào)速。由于其調(diào)速靈活穩(wěn)定可靠,有利于控制產(chǎn)品細(xì)度及粒度分布的質(zhì)量要求。③傳動(dòng)裝置更換。更換立式減速機(jī),加大容量,延長(zhǎng)使用壽命。改造后,水泥成品的各粒徑篩余值均下降,表明磨內(nèi)粉磨作用改善,提高了磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量和各齡期水泥強(qiáng)度值,不僅說(shuō)明粉磨效率的提高,而且經(jīng)選粉后的水泥成品顆粒級(jí)配也有所改善,選粉機(jī)的選粉效率較以前有所提高了?？梢钥闯?造成系統(tǒng)產(chǎn)量不高的主要原因在于選粉機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理,選粉區(qū)空間太小,旋風(fēng)筒收集細(xì)粉能力差,細(xì)粉出口漏風(fēng)嚴(yán)重。選粉機(jī)的外部工作環(huán)境不負(fù)荷規(guī)定要求也會(huì)造成選粉效率不高。基于此情況,我認(rèn)為造成生料系統(tǒng)產(chǎn)量不高的主要原因是選粉機(jī)的選粉效率不高。一、選粉機(jī)的外部工作環(huán)境不負(fù)荷規(guī)定要求;二、選粉機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在不完善之處。針對(duì)以上兩點(diǎn),我采用以下技改措施。1.3 選粉機(jī)外部工作環(huán)境的改善:1)調(diào)整磨機(jī)內(nèi)的鋼球級(jí)配。通常,鋼球級(jí)配是大球和小球的數(shù)量較少,中間規(guī)格的數(shù)量較多,這樣就使得鋼球見(jiàn)空隙大,物料流速快,出磨細(xì)度粗,為了延長(zhǎng)物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間,滿足產(chǎn)品產(chǎn)量和細(xì)度要求,有必要減少鋼球之間的空隙,基于此目的,加大大小鋼球比例,這樣既保證了對(duì)物料的沖擊能力,也減少了鋼球間的空隙,起到了物料減速的作用,從而滿足了磨機(jī)的物料細(xì)度與產(chǎn)量的要求。2)改進(jìn)選粉機(jī)的鎖風(fēng)裝置。因細(xì)粉、粗粉出料口與輸送機(jī)之間的距離太短,造成鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7它們之間的聯(lián)接管道的容量太小,致使重錘翻板時(shí)時(shí)處于開(kāi)放狀態(tài),鎖風(fēng)效果太差,跑風(fēng)嚴(yán)重,影響了旋粉機(jī)的選粉效率。故改為剛性葉輪喂料機(jī)進(jìn)行喂料和鎖風(fēng),效果很好。1.4 改進(jìn)選粉機(jī)1)采用螺旋槳式撒料盤(pán),撒料盤(pán)與小風(fēng)葉的聯(lián)接裝置采用新的結(jié)構(gòu)。撒料裝置性能的好壞,對(duì)選粉機(jī)性能具有很大的影響,因此在各國(guó)研制出的新型選粉機(jī)中,都紛紛采用了與之相適應(yīng)的新結(jié)構(gòu)的撒料裝置,這些新型撒料裝置雖然結(jié)構(gòu)不同,但都比平板狀撒賴哦盤(pán)在性能上有較大的提高，為整機(jī)性能的提高奠定了基礎(chǔ)。螺旋槳式撒料盤(pán)具有撒料作用,本身又產(chǎn)生上升氣流,使撒料盤(pán)葉面上的物料顆粒沸騰揚(yáng)起,可使物料顆粒增加分級(jí)、分散性能。增加了撒料盤(pán)上撥料小葉片數(shù)量,由原來(lái)的 8 件改為16 件。這樣就防止了物料的集中下落,使物料被空氣吹起,更加分散均勻,從而提高了選粉效率。2)撒料盤(pán)下部加裝輔助風(fēng)葉,其水平角度可任意調(diào)節(jié)。它使得由于中立作用而下落的物料顆粒重新?lián)P起,重新回到循環(huán)風(fēng)中再次分級(jí),增加了選粉機(jī)的分級(jí)、分散能力。3)改進(jìn)選粉室內(nèi)部結(jié)構(gòu),增加物料沖擊板。在選粉室內(nèi)壁周邊沿豎直方向均勻焊上 32 根角鋼 30mm×30mm,角向中心。同時(shí),在錐形筒體襯板上均勻焊上 40 根扁鋼,將圓滑壁改成波紋壁面,使受離心力作用的物料與壁面接觸時(shí),形成反向撞擊,使粗粉、細(xì)粉進(jìn)一步分離。4)合理調(diào)整選粉區(qū)與提升區(qū)繁榮部位,重新設(shè)計(jì)和不止小風(fēng)葉與撒料盤(pán)的高度,加大選粉室空間。加大這一區(qū)域,使物料在離心區(qū)域中自由狀態(tài)下完成分級(jí),再受到小風(fēng)葉的加速作用,粗、細(xì)顆粒間的相互干擾減小,顆粒間的分級(jí)性能提高,可使回粉中的細(xì)粉更加有效選出,從而提高選粉效率。5)調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)量。循環(huán)風(fēng)量是旋風(fēng)式選粉機(jī)的重要操作參數(shù),它不僅關(guān)系到選粉機(jī)的產(chǎn)量、產(chǎn)品細(xì)度,而且還直接影響分級(jí)區(qū)的分級(jí)精度。首先,分離粒徑與循環(huán)風(fēng)量的平方根成正比,因此改變風(fēng)量,可以在較大范圍內(nèi)調(diào)整產(chǎn)品細(xì)度,當(dāng)循環(huán)風(fēng)量增加時(shí),選粉機(jī)的斷面風(fēng)速提高,使被懸浮的粒子直徑加大,理論分離粒徑變大,則產(chǎn)品變粗;反之,則產(chǎn)品變細(xì)。其次,選粉機(jī)的細(xì)粉產(chǎn)品是由循環(huán)氣流攜帶逸出分級(jí)區(qū)進(jìn)入旋FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 8風(fēng)收塵器的,被收集下來(lái)才成為成品,因此風(fēng)量的大小直接決定了產(chǎn)品產(chǎn)量的多少。第三,循環(huán)風(fēng)量減小后,分級(jí)區(qū)的氣流速度降低,當(dāng)粒子自撒料盤(pán)邊緣脫離時(shí),受到氣流的沖擊和洗刷作用下降,可能會(huì)使粘附在一起的粒子分不開(kāi),作為粒子團(tuán)沉落到粗粉中去,從而使分級(jí)精度下降;另外,循環(huán)風(fēng)量減小后,也會(huì)使旋風(fēng)收塵器的進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速降低,收塵效率下降,使排出的氣流中夾帶的微粒子增多,這也反過(guò)來(lái)降低了分級(jí)精度。調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)量有兩種方法:一、調(diào)節(jié)主風(fēng)管蝶閥開(kāi)度;二、調(diào)節(jié)主風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。6)改進(jìn)旋風(fēng)筒。新設(shè)計(jì)了旋風(fēng)筒的進(jìn)風(fēng)口的蝸牛角,加設(shè)了導(dǎo)風(fēng)板。使循環(huán)風(fēng)量在導(dǎo)風(fēng)板的作用下以較高的速度進(jìn)入旋風(fēng)筒,在蝸牛角擴(kuò)大部分風(fēng)速突然減低,從而減少了氣流中細(xì)粉碰撞旋風(fēng)筒內(nèi)壁的幾率,加速了顆粒沉降,提高了旋風(fēng)筒的收塵效率。我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是對(duì)貴州水城水泥廠 Φ2.8m 選粉機(jī)的旋風(fēng)筒進(jìn)行改造。它與霸王山水泥廠的 Φ2.8m 選粉機(jī)類似,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪,分析計(jì)算以及查閱參考文獻(xiàn),確定了改造的方案:選用 6 個(gè) Φ1.1m 的導(dǎo)流口可調(diào)式雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器來(lái)代替原來(lái)的 6 個(gè) Φ1.2m 的單出分口旋風(fēng)分離器,并且在每?jī)蓚€(gè)旋風(fēng)分離器之間增設(shè)一個(gè)集灰斗,共三個(gè)集灰斗。2.雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)、原理和優(yōu)點(diǎn)2.1 工作原理及優(yōu)點(diǎn)(1)工作原理鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9旋風(fēng)分離器如圖。含塵氣體從進(jìn)風(fēng)口切向進(jìn)入筒體，在筒體與出風(fēng)管、導(dǎo)流管之間的環(huán)形空間旋轉(zhuǎn)向下并逐漸進(jìn)入錐體，氣體中的粉塵受旋轉(zhuǎn)力場(chǎng)中的離心力作用而與氣流分離并碰撞筒壁，失去動(dòng)能，沿筒壁入鎖風(fēng)閥后及時(shí)排出；氣固分離后的凈化氣流，經(jīng)反射屏強(qiáng)制改向，沿導(dǎo)流管外壁旋轉(zhuǎn)向上并經(jīng)導(dǎo)流口從上、下出風(fēng)口排出。(2)實(shí)驗(yàn)室對(duì)比模擬同一種工況，對(duì)同一種規(guī)格的單出風(fēng)口旋風(fēng)分離器與雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器測(cè)試進(jìn)出風(fēng)口的流量、壓力、分離效率及旋風(fēng)筒內(nèi)流場(chǎng)；改變雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器的導(dǎo)流筒結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行同比測(cè)試，尋求系統(tǒng)的最佳化。FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 10(3)優(yōu)點(diǎn)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(kāi)設(shè)多個(gè)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。(4)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問(wèn)題1)雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器的進(jìn)口風(fēng)速的設(shè)計(jì)和控制至關(guān)緊要;2)雙出風(fēng)口旋風(fēng)分離器的上下出風(fēng)管風(fēng)涼平衡問(wèn)題不容忽視;3)雙出封口旋風(fēng)分離器下出風(fēng)管水平段不宜過(guò)長(zhǎng)沿程阻力盡量減少,風(fēng)速不宜過(guò)鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11低,切忌漏風(fēng),以防水平段積灰,可增設(shè)集灰斗。2.2 細(xì)粉集灰斗的設(shè)計(jì)的弊與利(1)細(xì)粉集灰斗的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是:①減少了細(xì)粉出灰口的數(shù)量,相應(yīng)減少了鎖風(fēng)點(diǎn),降低了系統(tǒng)漏風(fēng);②選粉機(jī)本機(jī)便于安裝。(2)細(xì)粉集灰斗的設(shè)計(jì)缺點(diǎn)是:降低了細(xì)粉收集效率,從而降低了整機(jī)的分級(jí)性能。由旋風(fēng)式選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)可以看出,分布在筒體周圍的六只旋風(fēng)筒出口并不處在相同的靜壓下,靠近風(fēng)機(jī)的靜壓高,遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的靜壓低。靜壓的不平衡,形成流經(jīng)各個(gè)旋風(fēng)筒的風(fēng)量不平衡?？拷L(fēng)機(jī)的旋風(fēng)筒靜壓高,則風(fēng)量大;反之離風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)的旋風(fēng)筒,通風(fēng)量就低。這種差異,隨著旋風(fēng)筒出口的分叉鳳管積灰的增多而加劇。FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 12在通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量、風(fēng)壓十分穩(wěn)定的情況下,各旋風(fēng)筒間通風(fēng)量的差異,影響不大,僅因各旋風(fēng)筒進(jìn)口風(fēng)速不同而收集效率有高有低罷了。但因離心式通風(fēng)機(jī)所構(gòu)成的氣流循環(huán)系統(tǒng),受多種因素的影響,風(fēng)量與風(fēng)壓在不斷地變化。這種風(fēng)量、風(fēng)壓的波動(dòng)造成了系統(tǒng)中各旋風(fēng)筒風(fēng)量的不穩(wěn)定。由于各旋風(fēng)筒的排灰口與細(xì)粉集灰斗相連,形成六只旋風(fēng)筒排灰口間相互傳統(tǒng),在風(fēng)量與風(fēng)壓不穩(wěn)定的情況下,各旋風(fēng)筒的排灰口間就會(huì)發(fā)生氣流的串流,即有的排灰口排出氣體,有的排灰口倒吸氣體。前者隨對(duì)收集效率有影響,但不嚴(yán)重;而后者會(huì)使收集效率大大降低,嚴(yán)重時(shí)則使收集效率下降為零。由于風(fēng)量與風(fēng)壓的頻繁變動(dòng),所以總有某個(gè)旋風(fēng)筒瞬時(shí)收集效率急劇下降。這樣六只旋風(fēng)筒的綜合收集效率受到上述現(xiàn)象的影響就不會(huì)高了。目前旋風(fēng)式選粉機(jī)大部分使用不佳,除去由于鎖風(fēng)不良造成的影響外,上述因素的影響,也是相當(dāng)重要的。3.存在問(wèn)題及診斷分析先行旋風(fēng)選粉機(jī)的工作原理,可以把選粉過(guò)程分成兩大部分,其一是粗粉與鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13細(xì)粉的分級(jí),由一組籠形轉(zhuǎn)子構(gòu)成的分離力場(chǎng)完成;其二是細(xì)粉與氣流的分離,由一組旋風(fēng)分離器完成。因而對(duì)選粉機(jī)的改造,主要是從這兩個(gè)方面進(jìn)行。3.1 粗粉與細(xì)粉的分級(jí)經(jīng)籠性轉(zhuǎn)子改造后,只要將風(fēng)量、轉(zhuǎn)速、粉磨能力匹配好,一般都能解決好。3.2 細(xì)粉與氣流的分離分級(jí)后的細(xì)粉在先行的單出風(fēng)口旋風(fēng)分離器中分離效率普遍較低,而這個(gè)項(xiàng)目是6 個(gè) Φ1200mm 的旋風(fēng)筒,分離效率比較難提高,再加上分格輪磨損使旋風(fēng)筒底部漏風(fēng),風(fēng)機(jī)風(fēng)量限制使旋風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速偏低,因而造成較多殘留細(xì)粉隨氣流在風(fēng)機(jī)中循環(huán),兩條同樣的圈流粉磨線選粉效率不一致,是因?yàn)槁╋L(fēng)情況不一致,風(fēng)機(jī)實(shí)際風(fēng)量不一致。因?yàn)榕c粗粉分級(jí)后的細(xì)粉通過(guò)空氣作載體,要使細(xì)粉成為產(chǎn)品,必須再與細(xì)粉分離,,但本機(jī)是收塵效率很差的旋風(fēng)筒,估計(jì)收塵效率低于 75%,所以大量的細(xì)粉在風(fēng)機(jī)中循環(huán),致使雖經(jīng)籠形轉(zhuǎn)子分級(jí)改造,選粉效率和磨機(jī)產(chǎn)量都無(wú)法顯著改觀,不是分級(jí)部分不幸,而是氣固分離分離部分太差。分離效率低是由設(shè)備固有因素決定。4.旋風(fēng)選粉機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算D=1200mm , H=4340mm, H/D=4340/1800=3.62,而高效旋風(fēng)分離器 H/D=4,H 小,分離路程短,因而分離效率低。分離器內(nèi)粉塵的離心沉降速度為: [1][1]Rfpord????2*3)(4??由上式知,流體速度 越大,沉降越快;分離器半徑越小,沉降速度 越快。本r ?r0機(jī) R=600,過(guò)大; =12m/s,過(guò)小,因而收塵效率偏低。fFXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 144.1 旋風(fēng)選粉機(jī)阻力損失的計(jì)算旋風(fēng)選粉機(jī)阻力損失主要分三個(gè)部分,選粉室、旋風(fēng)筒、管道系統(tǒng),選粉室相當(dāng)于一個(gè)大的旋風(fēng)筒,阻力損失可用下式表示: [2]= /2 [2]p1????2z式中 —假想斷面風(fēng)速,一般取 =3m/s;z z—當(dāng)量阻力系數(shù), =70～105,11則選粉室阻力 = /2g=105× ×1.293/2=611Pa??21z32管道長(zhǎng)徑比大小選粉機(jī)變化不大,一般管道系統(tǒng)阻力估算值在 200～300Pa;即=200～400Pa;p2旋風(fēng)筒阻力可用下式表示: [2]= /2 [3]3????tf2式中 —切向進(jìn)口風(fēng)速,一般控制 =17～23m/s;理想狀態(tài) 21m/s;f f—阻力系數(shù), =5.5～11,33關(guān)于 的數(shù)值,較接近實(shí)際的有下述 3 種:?(無(wú)導(dǎo)向葉片時(shí)),k=7.5（有導(dǎo)向葉片時(shí)）16,2)(01???kgabkdpe??-1] [4]){[(6.402eD??????n2 gefdDn2}??????????n=1-(1-0.351 ) [5]14.083.0Tf=1.9+0.76 [6]n84.1) [7]dpeab203(????????hlD3/1g2??鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15改造前:D=1.2, d e=0.6, a=0.66, b=0.31,h=1.65, l=2.69, T=37316×0.66×0.31/0.62=9.09??1n=1-(1-0.351×1.20.14)(373/283)0.3=0.305f=1.9+0.76×0.3051.84=1.9855=4.62×0.66×0.31/(0.6×1.2){(20.64-1)0.695/0.305+1.9855×20.61?2=5.76=24×0.66×0.31/0.62×(1.22/1.65×2.69)1/3=9.36793取中值 =9.09?旋風(fēng)筒阻力 =9.09×1.293×(273/373)×16.4642/2=1166 Pap3?FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 16611+400+1166=2177Pa???p321在實(shí)測(cè)值區(qū)間,比均值略高。當(dāng) v=21m/s 時(shí), =600×(21/12)2=1836Pa‘3?=0.7×1836=1285Pap"改造后因旋風(fēng)筒進(jìn)口風(fēng)速提高抵沖后阻力損失增加 1285-1166=119Pa;實(shí)際阻力統(tǒng)計(jì)值為 1800～2300Pa [2]。4.2 根據(jù)規(guī)格直徑核算風(fēng)量:Q=0.7854×2.82×3600×3×1.2=79802m3/h,選粉機(jī)斷面假定上升風(fēng)速 u 一般取值 2.8m/s,k 為考慮風(fēng)機(jī)泄露與工況變化的儲(chǔ)備系數(shù),一般取值為 1.2因?yàn)檫x粉室的直徑 D=2.8m,Q0=Q/1.2=79802/1.2=66502m3/h,實(shí)際選用:4-72-11 NO:10C,Q’=72760m3/h,p0=2360Pa,1120r/min,Y225M-4,75kw按旋風(fēng)筒進(jìn)口風(fēng)速 u2=21m/s 計(jì)算進(jìn)風(fēng)口尺寸S28=66502/453600=0.1466現(xiàn)行值:S ’28=0.66×0.31=0.2046相應(yīng)旋風(fēng)筒截面積 A28=0.7854×1.22=1.131u2=72760/6×0.2046×3600=16.4645.旋風(fēng)筒管道阻力損失計(jì)算旋風(fēng)分離器的壓力損失包括入口損失、邊壁摩擦損失、灰斗損失、本體內(nèi)動(dòng)壓損失及出口損失五部分。旋風(fēng)分離器壓力損失的準(zhǔn)確確定是除塵系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備選擇的關(guān)鍵,也是減少能量浪費(fèi)的前提條件。Q’=72760/6=12130m3/hQ1=12130×112/(112+122)=5539m3/h Q3=6591m3/hV1=Q1/A2=5539/( ×0.552/4)=6.48m/s ?鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17v3=6.48m/sV2=Q1/A2=5539/ ×0.352=4m/s?V4=2Q3/A4=2×6591/ ×0.452=5.76m/sV5=2Q3/A5=2×6591/1=3.66m/s/d1=0.5/0.55×103=0.00091 ?1=0.02?/d2=0.5/0.7×103=0.00071 2=0.0180?/d3=0.5/0.6×103=0.00083 3=0.0195 ?FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 18/d4=0.5/0.9×103=0.00056 ?4=0.0175?P1= 1L1 /2d1??v2=0.02×850×6.482×0.946/2×550=0.614PaP2=0.018×1900×42×0.946/2×700=0.37PaP3=0.0195×1590×6.482×0.946/2×600=1.026Pa?P4=0.0175×2660×5.762×0.946/2×900=0.812Pa1) 局部損失 1 直角進(jìn)口 =0.5?P01= /2=0.5×6.482×0.946/2=9.931Pa [8]??v212)局部損失 2 突然擴(kuò)大 A1/A2=0.62 =0.155?P02=0.155×6.482×0.946/2=3.079Pa?2) 局部損失 3 彎管 120o =0.12?P03=0.12×6.482×0.946/2=2.38Pa?4)局部損失 4 突然擴(kuò)大 A3/A5=0.283 =0.51?鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19P04=0.51×6.482×0.946/2=10.13Pa?5)局部損失 5 折管 30o =0.2?P05=0.2×6.482×0.946/2=3.97Pa?6)局部損失 6 突然縮小 A4/A5=0.64 =0.23?P06=0.23×3.662×0.946/2=1.46Pa?P1+ P2+ P01+ P02- P3- P4- P5- P6- P03-??P04- P05- P06?=-5.784Pa按總高 H=4400,H/D=4 為旋風(fēng)筒的優(yōu)化結(jié)構(gòu)思想,用 6 個(gè) Φ1100mm 的旋風(fēng)筒代替原來(lái)的 6 個(gè) Φ1200mm 的旋風(fēng)筒為宜,截面比 6×121/(6×144)=0.84,比較合適,捕集細(xì)粉能力比較強(qiáng), 而且又增設(shè)了 3 個(gè)集灰斗。經(jīng)過(guò)上述設(shè)計(jì)計(jì)算,可以看出集灰斗的出風(fēng)管道與旋風(fēng)筒的上出管道在結(jié)合處是基本上壓力平衡的。FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 20備注:公式[1]～[8]選自《工程流體力學(xué)》和《水泥工廠收塵及其測(cè)試》結(jié)論為期兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，回顧整個(gè)過(guò)程，我覺(jué)得受益匪淺。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我將四年中學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)得到一次綜合應(yīng)用，使學(xué)過(guò)的知識(shí)結(jié)構(gòu)得到科學(xué)組合，同時(shí)也從理論到實(shí)踐之間發(fā)生一次質(zhì)的飛躍，可以說(shuō)這次設(shè)計(jì)是理論知識(shí)踐運(yùn)用之間互相過(guò)渡的橋梁。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我的設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì) FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)與改造,對(duì)該選粉機(jī)的旋風(fēng)分離器的管道和集灰斗進(jìn)行了改造與設(shè)計(jì),已經(jīng)完成。和以前的旋風(fēng)式選粉機(jī)相比,經(jīng)過(guò)改造后的選粉機(jī)有了顯著的提高,捕集細(xì)粉的能力有了顯著的提高,收塵效率也有了很大的提高,比表面積明顯增加,循環(huán)效率也大大降低,增產(chǎn)幅度較大。預(yù)期經(jīng)過(guò)改造后,貴州水城水泥廠的選粉機(jī)的選粉效率會(huì)提高到 70%,循環(huán)負(fù)荷將會(huì)下降到 150%左右,產(chǎn)量也將會(huì)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。這次設(shè)計(jì)是獨(dú)立完成，不僅鍛煉了我獨(dú)立設(shè)計(jì)的工作能力嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)，也培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于本人能力有限，設(shè)計(jì)中還存在許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師同學(xué)給予批評(píng)指正。鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21致謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,指導(dǎo)老師倪文龍教授給了我們極大的關(guān)懷和幫助,在此表示誠(chéng)摯的感謝!在徐州的實(shí)習(xí)中,有幾位校友給了我們很大的幫助,還有我們這一組的全體同學(xué),我都非常感謝他們的關(guān)心與幫助,還有系里的領(lǐng)導(dǎo)和教師以及班上的同學(xué)們?cè)诖艘徊⒅x過(guò)。最后再一次感謝倪文龍教授!FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 22參 考 文 獻(xiàn)[1] 王仲春．水泥工業(yè)粉磨工藝技術(shù)．北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2000年 6 月；[2] 水泥．近 5 年期刊；[3] 合肥水泥工業(yè)研究設(shè)計(jì)院．水泥廠破碎粉磨系統(tǒng)新技術(shù)文集．2000 年；[4] 國(guó)家建材局技術(shù)情報(bào)研究院．水泥粉磨工藝新技術(shù)文集．2002 年 10 月；[5] 郭俊才．水泥工廠實(shí)用技改新技術(shù)．北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2000年 6 月；[6] 水泥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)．中國(guó)建材工業(yè)出版社，1988 年 6 月;[7] 徐錦康．機(jī)械設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001 年 8 月；[8] 王伯平．互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 年 2月；[9] 陳秀寧，施高義．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)．浙江：浙江大學(xué)出版社，2001年 10 月；[10] 湖南省建材科技情報(bào)總站.水泥工廠收塵及其測(cè)試.湖南科學(xué)技術(shù)出版社,1981 年 2 月.鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23附件清單1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 一份2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一份3. FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)裝配圖 FXS80 A0 加長(zhǎng) 1 張4. FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)旋風(fēng)筒組部裝 FXS80-05 A2 1 張5. FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī) 迷宮密封 FXS80-02 A4 1張6. FXS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī) 導(dǎo)風(fēng)管 FXS80-04 A4 1張7. 旋風(fēng)筒 FXS80-05-01 A2 1 張8. 集灰斗 FXS80-05-02 A3 1 張9. 導(dǎo)流筒 FXS80-05-01-01 A3 1 張10.筒體 FXS80-05-01-02 A2 1 張11.錐體 FXS80-05-01-03 A2 1 張12.門(mén) FXS80-05-01-04 A2 1 張13.支架 FXS80-05-01-04-01 A4 1 張14.門(mén)體 FXS80-05-01-04-02 A2 1 張15.襯板 FXS80-05-01-04-03 A3 1 張16.絲杠 FXS80-05-01-04-04 A4 1 張17.支架（二）FXS80-05-01-04-05 A4 1 張18.手柄 FXS80-05-01-04-06 A4 1 張F(tuán)XS 雙出風(fēng)口籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)的設(shè)計(jì)與改造 2419.小軸 FXS80-05-01-04-07 A4 1 張