4 分級(jí).ppt

4分級(jí) Classification 教學(xué)內(nèi)容 4 1概述4 2分級(jí)性能的評(píng)價(jià)4 3機(jī)械分級(jí)4 4流體分級(jí)原理4 5干式流體分級(jí)設(shè)備4 6干式超細(xì)分級(jí)機(jī)4 7濕法流體分級(jí)設(shè)備4 8流體分級(jí)設(shè)備的研究方向 基本教學(xué)要求 掌握分級(jí)的概論 分類與意義 掌握部分分級(jí)效率 分級(jí)粒徑 分級(jí)精度 分級(jí)效率及循環(huán)負(fù)荷的概念與計(jì)算 掌握篩面 篩制 篩分機(jī)理及篩分的影響因素 了解流體分級(jí)的基本原理 掌握常用選粉機(jī)的結(jié)構(gòu) 工作原理及性能特點(diǎn)比較 了解常用超細(xì)分級(jí)機(jī) 濕法分級(jí)設(shè)備的結(jié)構(gòu) 工作原理與性能特點(diǎn)了解流體分級(jí)計(jì)算的研究方向 教學(xué)重點(diǎn) 掌握分級(jí)的概論 分類與意義 掌握部分分級(jí)效率 分級(jí)粒徑 分級(jí)精度 分級(jí)效率及循環(huán)負(fù)荷的概念與計(jì)算 掌握篩面 篩制 篩分機(jī)理及篩分的影響因素 掌握常用選粉機(jī)的結(jié)構(gòu) 工作原理及性能特點(diǎn)比較 4 1概述 4 1 1分級(jí)的定義1 分級(jí)的一般性定義按照某種標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)大量事物逐個(gè)進(jìn)行判斷 并將其分別劃分到相應(yīng)事物群中去的操作的總稱 在該定義中 含如下四方面的內(nèi)容 1 分級(jí)對(duì)象是大量事物的集合體 2 分級(jí)的結(jié)果是由這些事物分別構(gòu)成的集合體 3 分級(jí)是對(duì)事物個(gè)體的特性逐個(gè)進(jìn)行評(píng)價(jià)和判斷 而不是對(duì)集合體的特性的評(píng)價(jià) 4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)分級(jí)對(duì)象 目的的不同而不同 2 粉體分級(jí)在粉體工程學(xué)中 分級(jí)的對(duì)象是粉體 分級(jí)的結(jié)果是得到二組或二組以上 具有某種特性的粉體 分級(jí)就是按某種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分離 考慮到粉體分級(jí)定義的包容性和實(shí)用性 將其分為廣義粉體分級(jí)與狹義粉體分級(jí) 1 廣義粉體分級(jí)利用粉體顆粒的特性 如粒徑 形狀 密度 化學(xué)成分 顏色 放射性 磁性 靜電特性等 的差別將其分離的操作的總稱 粉體特性 不能量化 如顏色 能量化 但變化不連續(xù) 如密度 能量化 且變化連續(xù) 粒徑 選分 狹義分級(jí) 2 狹義的粉體分級(jí)利用粉體顆粒幾何特征的差別將其分離的操作 目前形狀分級(jí)處于實(shí)驗(yàn)室研究階段 未達(dá)到應(yīng)用化的程度 因此 在粉體工程學(xué)中所說的分級(jí) 一般指粒度分級(jí) 粉體幾何特征 顆粒大小 粒徑 顆粒形狀 形狀系數(shù) 粒度分級(jí) 形狀分級(jí) 4 1 2分級(jí)的分類按分級(jí)的工藝方法 可分為機(jī)械分級(jí)與流體分級(jí)兩大類 1 機(jī)械分級(jí)就是通常所說的篩分 是指在一定大小粒徑的篩面上 將固體顆粒分為若干粒級(jí)的分級(jí)過程 2 流體分級(jí)是指利用大小不同的顆粒在流體介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)特性的不同 因受力情況不同 進(jìn)行分級(jí)的過程 一般可將粉體分為粗 細(xì)兩個(gè)級(jí)別 當(dāng)若干臺(tái)分級(jí)機(jī)串聯(lián)時(shí) 可得到兩組以上的物料 適用于 100um的顆粒 單層篩 粗細(xì)兩個(gè)級(jí)別 套篩 粗細(xì)不等的多個(gè)級(jí)別 適用于 40um 顆粒團(tuán)聚篩面編制困難 原 因 流體分級(jí)按照所使用的流體介質(zhì)不同 可分為兩種 1 氣力分級(jí) 干法分級(jí) 利用氣體 通常是空氣 作為介質(zhì)的流體分級(jí) 2 水力分級(jí) 濕法分級(jí) 利用液體 通常是水 作為介質(zhì)的流體分級(jí) 4 1 3分級(jí)意義1 有利于粉磨系統(tǒng)節(jié)能降耗與增產(chǎn)與粉磨設(shè)備組成圈流粉磨系統(tǒng) 通過分級(jí)及時(shí)將合格物料分選出來 可有效避免過粉磨現(xiàn)象 提高粉磨效率與系統(tǒng)產(chǎn)量 降低單位產(chǎn)品電耗 2 有利于控制產(chǎn)品粒度 滿足工藝要求如 復(fù)印機(jī)所用的碳粉要求粒度在8 15um 否則影響復(fù)印質(zhì)量 無機(jī)陶瓷磨所用的Al2O3粉 要求粒徑在20 40um等 所有這些必須通過分級(jí)才能達(dá)到要求 原因是通過粉磨得到的粉體其粒度分布較寬 3 分級(jí)是機(jī)械法制備超細(xì)粉體的技術(shù)關(guān)鍵欲通過機(jī)械法得到d97 90 10um 5um或2um的超細(xì)粉體 必須通過分級(jí) 同時(shí)分級(jí)機(jī)性能的好壞是其技術(shù)關(guān)鍵 4 2分級(jí)性能的評(píng)價(jià)4 2 1部分分級(jí)效率對(duì)于粒徑這樣的連續(xù)變量 可以將其劃分為若干個(gè)粒徑區(qū)間 又稱為粒級(jí) 各個(gè)粒徑區(qū)間內(nèi)的顆粒被分割到粗粉組的比例 即被分割到粗粉組的顆粒質(zhì)量與該區(qū)間內(nèi)顆?？傎|(zhì)量之比 是粒徑Dp的函數(shù) 這個(gè)函數(shù)就叫做部分分級(jí)效率 可用下式進(jìn)行計(jì)算 式中 粗顆粒產(chǎn)率 即分級(jí)后粗粉組質(zhì)量與原料的質(zhì)量比 第i個(gè) i 1 個(gè)粒徑區(qū)間的平均粒徑 分級(jí)后粗粉組的累積篩余粒度分布 分級(jí)原料的累積篩余粒度分布 注 欲求部分分級(jí)效率 必須知道原料及粗粉的粒度分布 Di Di 1 D1 Dn 粒級(jí)區(qū)間示意 部分分級(jí)效率隨粒徑Dp變化的圖形叫做部分分級(jí)效率曲線 也稱特羅姆曲線 Trompcurve 如圖4 1所示 復(fù)原 圖4 1部分分級(jí)效率曲線 DT 理想分級(jí) 如圖4 2中曲線 所示 物料以分級(jí)粒徑DT為基準(zhǔn)被完全分為粗細(xì)粉 此時(shí)分級(jí)精度為1 而實(shí)際的分級(jí)過程 分級(jí)誤差不可避免 其曲線如 所示 曲線越平坦 分級(jí)精度越低 圖4 2理想分級(jí)與實(shí)際分級(jí)的部分分級(jí)效率曲線 1 2 3 DT 分級(jí)誤差 即在實(shí)際分級(jí)操作中 存在的粗 細(xì)粉互混現(xiàn)象 產(chǎn)生分級(jí)誤差的原因 1 粉體顆粒間的團(tuán)聚 碰撞 2 分級(jí)機(jī)分級(jí)力場(chǎng)不穩(wěn)定 不能保證相同粒徑的顆粒在分級(jí)區(qū)域內(nèi)不同位置 不同時(shí)間的受力情況一致 分級(jí)誤差的存在 也可以在頻率分布曲線中得到反應(yīng) 如圖4 3所示 理想分級(jí) 原料的頻率分布曲線被分級(jí)粒徑DT處的垂線分成的兩部分 就分別是分級(jí)后細(xì)粉組和粗粉組的頻率分布曲線 虛線部分 實(shí)際分級(jí) 細(xì)粉組和粗粉組的頻率分布曲線如實(shí)線所示 圖中分級(jí)粒徑DT左邊的斜線部分表示混入粗粉組的細(xì)顆粒的頻率分布 而DT右邊的斜線部分則表示混入細(xì)粉組的粗顆粒的頻率分布 分級(jí)誤差在粗細(xì)粉及原料頻率分布曲線中的體現(xiàn) 圖4 3理想分級(jí)與實(shí)際分級(jí)的頻率分布曲線 細(xì)粉 粗粉 4 2 2分級(jí)粒徑 DT 也稱切割粒徑 分級(jí)徑 分級(jí)點(diǎn)等 在數(shù)值上等于特羅姆曲線 Trompcurve 中 部分分級(jí)效率等于50 所對(duì)應(yīng)的粒徑 分級(jí)原料中粒徑等于DT的顆粒 其回收率為50 也就是說 被分到粗粉組的概率與被分到細(xì)粉組的概率相同 分級(jí)粒徑的大小 在一定程度上反映了分級(jí)產(chǎn)品的細(xì)度 但與分級(jí)產(chǎn)品的平均粒徑是兩個(gè)不同的概念 分級(jí)粒徑的影響因素 原料物性 分級(jí)機(jī)結(jié)構(gòu) 操作參數(shù) 原料物性 要求的產(chǎn)品細(xì)度 分級(jí)粒徑的大小 分級(jí)機(jī)結(jié)構(gòu)及操作參數(shù) 分級(jí)機(jī)設(shè)計(jì)流程 4 2 3評(píng)價(jià)分級(jí)精度的幾種指數(shù)部分分級(jí)效率曲線雖然能從多方面反映分級(jí)的效果 也能反映分級(jí)機(jī)的分級(jí)性能 但很難定量 直觀地表示分級(jí)的精度 因此 在實(shí)用中往往以部分分級(jí)效率曲線為基礎(chǔ) 定義幾個(gè)具有特定意義的指數(shù) 來表示曲線的傾斜程度 從而就可以定量地評(píng)價(jià)分級(jí)的精度 評(píng)價(jià)分級(jí)精度的指數(shù)有臺(tái)拉指數(shù) 不完全度及分級(jí)精度指數(shù)等 其中以分級(jí)精度指數(shù)最為常用 簡(jiǎn)稱分級(jí)精度 1 臺(tái)拉 Terra 指數(shù)ET臺(tái)拉指數(shù)又叫做分配誤差 其定義式為 式中 DP75 DP25 分別表示部分分級(jí)效率為75 和25 所對(duì)應(yīng)的粒徑 如圖4 4所示 ET的值具有長(zhǎng)度的量綱 而且與分級(jí)徑的大小有關(guān) 也就是說 對(duì)于一組具有同樣傾斜程度的部分分級(jí)效率曲線 其分級(jí)精度應(yīng)當(dāng)相同 可是分級(jí)徑越大 得到的值也越大 因此 在使用時(shí) 如果不同時(shí)說明分級(jí)徑的大小 就會(huì)引起誤解 2 不完全度I為克服臺(tái)拉指數(shù)ET依賴于分級(jí)粒徑的缺點(diǎn) 定義不完全度為 DP50即為分級(jí)粒徑DT 圖4 4部分分級(jí)效率曲線 DP75 DP50 DP25 DP 3 分級(jí)精度指數(shù)K分級(jí)精度指數(shù)K的定義為 理想分級(jí) 由于DP75 DP25 故K 1 因此 部分分級(jí)效率曲線越陡 K值越接近于1 分級(jí)精度就越高 通常認(rèn)為 K 0 5 0 7時(shí) 表明分級(jí)精度較高 K 0 7時(shí) 精度很高 接近于理想狀態(tài) 4 2 4分級(jí)效率上述部分分級(jí)效率及分級(jí)精度 計(jì)算時(shí)涉及到各個(gè)粒級(jí)區(qū)間的分級(jí)情況 即需檢測(cè)原料及粗粉組的粒度分布 應(yīng)用比較繁瑣 與此相對(duì)應(yīng) 如不考慮各個(gè)粒徑區(qū)間的分級(jí)情況 而只是在全部粒徑范圍內(nèi) 對(duì)分級(jí)效果進(jìn)行整體上的評(píng)價(jià)時(shí) 通常使用分級(jí)效率 根據(jù)所考慮的角度不同 分級(jí)效率可分為粗 細(xì) 粉回收率及綜合分級(jí)效率 分級(jí)過程模型 為討論方便 建立分級(jí)過程模型如圖4 5 假設(shè) A B C分別為原料 粗粉組及細(xì)粉組的質(zhì)量 a b c分別為原料 粗粉組及細(xì)粉組中粗顆粒的百分含量 即經(jīng)控制篩篩分后的篩余百分?jǐn)?shù) 圖4 5分級(jí)過程模型 A a B b C c 注 實(shí)際生產(chǎn)中確定分級(jí)效率時(shí) 需對(duì)分級(jí)前后的原料及粗細(xì)粉組取樣 并篩分得到相應(yīng)的篩余值 如水泥生產(chǎn)中 采用80um方孔篩篩分 細(xì)粉組 粗粉組 原料 分級(jí)裝置 1 細(xì)粉回收率也稱選粉效率 其定義為 細(xì)粉組中細(xì)顆粒的質(zhì)量與原料中細(xì)顆粒質(zhì)量的比值 其定義式為 由于 A B C 分級(jí)前后總量平衡 A a B b C c 分級(jí)前后粗粉量平衡 可得 因此 其計(jì)算式為 參見 2 粗粉回收率其定義為 粗粉組中粗顆粒的質(zhì)量與原料中粗顆粒質(zhì)量的比值 其定義式為 由于 A B C 分級(jí)前后總量平衡 A a B b C c 分級(jí)前后粗粉量平衡 可得 因此 其計(jì)算式為 粗 細(xì)粉回收率的局限性 粗 細(xì)粉回收率的物理意義明確易理解 生產(chǎn)中應(yīng)用也較方便 只需對(duì)原料及粗細(xì)粉分別取樣做篩分就可得到結(jié)果 但有其局限性 可用極端化例子加以說明 假設(shè) 10kg原料中 有7kg細(xì)粉 成品 與3kg粗粉 分級(jí)后 得到 細(xì)粉組8kg 其中含7kg細(xì)粉 1kg粗粉 粗粉組2kg 全部為粗粉 則 根據(jù)定義可得 細(xì)粉回收率 C 7 7 100 粗粉回收率 B 2 3 66 7 如只采用細(xì)粉回收率來表征 就會(huì)得出 理想分級(jí) 的錯(cuò)誤結(jié)論 有一定的局限性 而同時(shí)采用粗細(xì)粉回收率表征 不方便也難以說明問題 3 綜合分級(jí)效率也稱牛頓效率 是針對(duì)上述情況 將粗細(xì)粉回收率統(tǒng)一考慮而引入的 其定義式為 處理后可得其計(jì)算式 上例中 其牛頓效率 N 66 7 原料及粗細(xì)粉組取樣篩分 得到各篩余值a b c 計(jì)算得到各分級(jí)效率 分級(jí)效率的計(jì)算 各粒級(jí)區(qū)間的分級(jí)情況 部分分級(jí)效率 超細(xì)粉分級(jí) 超細(xì)分級(jí)機(jī) 全粒級(jí)范圍的分級(jí)情況 分級(jí)效率 選粉效率 較粗顆粒的分級(jí) 選粉機(jī) 部分分級(jí)效率與分級(jí)效率使用場(chǎng)合的區(qū)別 一般情況 分級(jí)精度 分級(jí)粒徑 牛頓效率 全粒級(jí)范圍的分級(jí)情況 4 牛頓效率的物理意義為討論其物理意義 考慮將實(shí)際分級(jí)裝置分為理想分級(jí)裝置與旁路裝置的組合 旁路裝置完全不能進(jìn)行分級(jí) 即粗細(xì)粉進(jìn)入粗粉組與細(xì)粉組的概率相等 其分級(jí)過程如圖 MB MC 原料 1 MB MC MB MC 1 MB 1 MB MC Mc 1 1 MB MC MB MC 1 粗粉組 細(xì)粉組 理想 旁路 MB粗顆粒量MC細(xì)顆粒量 上述分級(jí)過程假設(shè) 1 原料進(jìn)入理想分級(jí)的質(zhì)量比為 則進(jìn)入旁路的為 1 2 旁路部分的物料 進(jìn)入粗粉組的質(zhì)量比為 則進(jìn)入細(xì)粉組的質(zhì)量比為 1 由此可得各分級(jí)效率分別為 由此可見 牛頓效率在數(shù)值上等于原料中經(jīng)完全理想分級(jí)的物料量與原料重量的比值 即在實(shí)際分級(jí)中 理想分級(jí)所占的比例 4 2 5循環(huán)負(fù)荷在圈流粉磨系統(tǒng)中 經(jīng)過分級(jí)后的細(xì)粉作為產(chǎn)品排出 而粗粉則作為回料再次進(jìn)入磨機(jī)中進(jìn)行粉磨 定義粗粉回料量B與細(xì)粉的質(zhì)量 產(chǎn)量 C之比為循環(huán)負(fù)荷L 即 其定義式為 實(shí)用計(jì)算式為 補(bǔ)充 磨機(jī) 分級(jí)機(jī) 加料F 回料B b 粗粉 成品C c 細(xì)粉 F B a F C 圈流粉磨系統(tǒng)示意圖 返回 1 選粉效率與循環(huán)負(fù)荷的關(guān)系比較選粉效率 細(xì)粉回收率 與循環(huán)負(fù)荷兩者的計(jì)算式 可得到兩者的關(guān)系式為 由此可見 選粉效率隨著循環(huán)負(fù)荷的增加而降低 同時(shí)受原料及成品細(xì)度的影響 在開發(fā)新型高效分級(jí)機(jī)時(shí) 希望有高的選粉效率 并隨循環(huán)負(fù)荷的增加其降低幅度要小 c L 選粉效率與循環(huán)負(fù)荷的關(guān)系 2 選粉效率 循環(huán)負(fù)荷及粉磨效率的關(guān)系在圈流粉磨系統(tǒng)中 存在如下關(guān)系 a 粉磨效率隨循環(huán)負(fù)荷的增加而提高 b 粉磨效率隨選粉效率的增加而提高 c 選粉效率隨循環(huán)負(fù)荷的增加而降低 因此 針對(duì)具體的粉磨系統(tǒng) 就存在如何確定合適的選粉效率與循環(huán)負(fù)荷 以達(dá)到最高的粉磨效率 同時(shí)受成品細(xì)度等因素的影響 例 對(duì)于 2 2 7 5m的圈流粉磨系統(tǒng)用于生料粉磨 c 80 L 100 c 12 G 26 32t h 用于水泥粉磨 c 60 L 200 c 4 6 G 16 20t h 4 3機(jī)械分級(jí) 篩分 4 3 1概述定義 把固體顆粒置于具有一定大小孔徑或縫隙的篩面上 使通過篩孔的成為篩下料 篩下 被截留在篩面上的成為篩上料 篩余 這種分級(jí)方法稱為篩分 分類 根據(jù)物料含水分不同 分為干法篩分和濕法篩分 1 篩面與篩制篩分機(jī)械或設(shè)備的工作面是篩面 隨以下幾點(diǎn)而不同 篩孔大小篩孔形狀套篩 相鄰篩面的篩孔比例開孔率篩面厚度篩面材質(zhì)篩孔的形成方式 篩孔 孔形狀 正方形 長(zhǎng)方形 圓形孔大小 孔尺寸 篩子規(guī)格 開孔率 和孔間距 孔形狀有關(guān)孔間距 孔的形成方式不同 孔間距不同 篩面結(jié)構(gòu) 格子篩 柵篩 板篩 篩板 編織篩 網(wǎng)篩 篩分塊 粒狀物料 篩分粉狀或漿狀料 用鋼絲 銅絲或尼龍絲按經(jīng)緯形式編織而成 篩制 可理解為篩面上孔尺寸大小的編織標(biāo)準(zhǔn) 包括篩孔大小 篩絲尺寸及相鄰篩號(hào)間孔的大小比例 根據(jù)篩制的不同 常見的有 1 標(biāo)準(zhǔn)篩 ISO制 以方孔篩的邊長(zhǎng)表示篩孔大小 相鄰兩篩的篩比為由此構(gòu)成一系列規(guī)格變化的篩孔 另一系列的篩比為 2 英制篩 英美等國(guó)采用 目 以每1英寸長(zhǎng)度上篩孔數(shù)目表示篩目 如250目篩表示1英寸長(zhǎng)的篩網(wǎng)上有250個(gè)篩孔 3 公制篩 號(hào) 孔 用1cm長(zhǎng)度上篩孔的數(shù)目表示篩號(hào) 或每平方厘米篩面面積上篩孔的數(shù)目表示孔數(shù) 如70號(hào)篩 或4900孔篩 表示1cm長(zhǎng)的篩網(wǎng)上有70個(gè)篩孔 或1cm2篩面上有70 70 4900個(gè)篩孔 英制篩目數(shù)與篩孔尺寸的近似換算公式 n 400 英制篩目數(shù)與孔徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系 n 為目數(shù) d 為孔徑其計(jì)算基礎(chǔ)為 足夠細(xì)時(shí) 篩孔邊長(zhǎng) 篩絲直徑 如n 1000時(shí) 計(jì)算值d 12 7um n 2500時(shí) d 5 08um 2 孔隙率S孔隙率也稱開孔率 是指篩孔凈面積與篩面總面積之比 可以下式表示 Z 單位長(zhǎng)度內(nèi)的篩孔數(shù)b 篩絲直徑 證明 D為篩孔邊長(zhǎng) D b 假設(shè)單位長(zhǎng)度以1計(jì) 則有 代入 篩孔模型 一般 網(wǎng)篩S 80 當(dāng)篩孔較小時(shí) 降至40 板篩S 50 S值越大 有效面積比例高 對(duì)篩分越有利 4 3 2篩分機(jī)理必要條件 在篩分過程中 物料如要通過篩孔 其顆粒大小必須小于篩孔尺寸 同時(shí)顆粒還要有通過篩孔的機(jī)會(huì) 這由顆粒與篩面之間保持一定形式的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來保證 充分條件 物料與篩面要有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用 1 使篩面上的物料層處于松散狀態(tài) 物料在篩面上產(chǎn)生粒度分層 粗顆粒在上 細(xì)顆粒在下 有利于細(xì)顆粒通過 2 使堵在篩孔上的顆粒脫落 讓出細(xì)顆粒通過的通道 1 顆粒通過概率P假設(shè)篩孔為金屬絲組成的方形孔 篩孔邊長(zhǎng)為D 篩絲直徑為b 而被篩分的顆粒設(shè)為球形 其直徑為d 則就該篩孔面而言 顆粒中心的運(yùn)動(dòng)范圍為 D b 2 若球粒能夠順利通過篩孔 其球心位置應(yīng)在范圍 D d 2之內(nèi) 所以顆粒落下去的機(jī)會(huì) 即其通過概率P為 D b D d 上式說明 篩孔尺寸越大 顆粒與篩絲直徑越小 顆粒通過率越高 顆粒通過概率 顆粒通過概率P的影響因素 1 篩面傾斜布置 篩孔實(shí)際的大小降低 Dcos 概率P降低 2 待篩分物料為不規(guī)則顆粒時(shí) 因顆粒某一方向的尺寸有可能大于篩孔尺寸 雖然其當(dāng)量徑小于篩孔孔徑 概率P降低 3 實(shí)際應(yīng)用中 顆粒通過概率比理論分析值高 這是因?yàn)榈谝淮晤w粒與篩絲碰撞后 有可能落到有效部位而通過 傾斜面對(duì)顆粒通過的影響 顆粒的彈性通過 D Dcos 顆粒通過概率P的比較 由該表可見 當(dāng)d D 0 8時(shí) 通過率P很低 很難過篩 因此 認(rèn)為d 0 8D的顆粒稱為易篩粒 d 0 8D的顆粒稱為難篩粒 注 D 篩孔邊長(zhǎng) d 顆粒直徑 b 篩絲直徑 2 篩分效率為了說明篩分質(zhì)量 引入篩分效率 的概念 篩分模型如右圖 假設(shè)A B C分別為入篩料 篩上料與篩下料的質(zhì)量 a b c分別為各物料組中含篩下粒級(jí)的百分?jǐn)?shù) 則篩分效率定義式為 入篩料 篩上料 篩下料 A a B b C c 因 可得到其計(jì)算式為 在篩面不破損 不漏料的情況下 c 100 工業(yè)用篩的篩分效率一般在70 98 左右 篩分模型 3 影響篩分的因素影響篩分的主要因素有兩方面 被篩分的物料與篩分機(jī)械物料方面的影響因素 1 堆積密度在物料堆積密度較大 0 5t m3 的情況下 篩分處理能力與顆粒堆積密度成正比 當(dāng)堆積密度較小時(shí) 因微粒子的飄揚(yáng) 尤其是輕質(zhì)物料 其正比關(guān)系不易保持 2 粒度分布是一關(guān)鍵因素 可影響處理能力的變化幅度達(dá)300 一般講 細(xì)粒多 則處理能力大 最大允許粒度 d 2 5 4 D 難篩粒 d 0 8 1 0 D 通過篩孔概率極低 阻礙粒 d 1 0 1 5 D 易卡在篩孔上 形成料層 影響細(xì)顆粒通過 當(dāng)物料中有較多的粗顆粒時(shí) 可采用大孔篩預(yù)篩 3 含水量物料中水分含量達(dá)到一定程度時(shí) 由于顆粒間的相互粘附而結(jié)成團(tuán)塊或堵塞篩孔 篩分能力與篩分效率就會(huì)急劇下降 若因勢(shì)利導(dǎo)地改成濕式篩分 反可使處理能力提高 4 顆粒形狀球形顆粒易于通過而對(duì)提高產(chǎn)量及效率有利 條狀 片狀等不規(guī)則顆粒則不易通過篩孔 對(duì)提高產(chǎn)量及效率不利 篩分機(jī)械的影響因素 1 孔隙率孔隙率S越小 處理能力降低 但篩面使用壽命延長(zhǎng) 2 篩孔尺寸在一定范圍內(nèi) 篩孔大小與處理能力成正比 但若篩孔過小 篩分處理能力急劇降低 3 篩孔形狀正方形篩孔的處理能力比長(zhǎng)方形的低 但其篩分精度比長(zhǎng)方形的高 4 振動(dòng)幅度與頻率振動(dòng)目的在于篩面上的物料不斷運(yùn)動(dòng) 防止篩孔堵塞 以及使大小顆粒構(gòu)成一合適的料層 一般講 粒度小的適宜用小振幅與高頻率的振動(dòng) 5 加料均勻性單位時(shí)間加料量應(yīng)該相等 入篩料沿篩面寬度分布應(yīng)該均勻 在細(xì)篩時(shí) 加料的均勻性影響更大 6 料速與料層厚度料速高 處理能力增加 但篩分效率降低 料層薄 處理能力降低 但篩分效率提高 4 3 3篩分機(jī)械 設(shè)備 運(yùn)動(dòng)著的篩面 因加劇了顆粒與篩面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 必然會(huì)強(qiáng)化篩分效率與處理能力 所以工業(yè)用篩分設(shè)備常以篩面的運(yùn)動(dòng)方式來劃分 具體有 篩分設(shè)備 固定篩 弧形篩 柵篩 運(yùn)動(dòng)篩 回轉(zhuǎn)篩 搖動(dòng)篩 旋動(dòng)篩 振動(dòng)篩 4 4流體分級(jí)原理4 4 1顆粒 流體兩相流系統(tǒng)的三種狀態(tài) 1 單顆粒運(yùn)動(dòng) 顆粒在流體中的濃度很低 顆粒間有足夠大的空間 可不考慮顆粒間的相互作用 而作為單顆粒處理 如 低濃度的流體分級(jí) 用沉降法測(cè)粉體粒度分布等 2 顆粒群的運(yùn)動(dòng) 濃度較高 顆粒間存在相互干擾 不能作為單顆粒運(yùn)動(dòng)處理 必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?如高濃度分級(jí) 旋風(fēng)除塵及流體輸送等 3 流體透過顆粒群的運(yùn)動(dòng) 顆粒濃度很高 間距小甚至接觸而形成顆粒層 顆粒層不運(yùn)動(dòng)而流體從顆粒之間的間隙中通過 如用流體透過法測(cè)定粉體的比表面積 過濾 流化床干燥等 該部分內(nèi)容與流體分級(jí)無關(guān) 工程應(yīng)用中的流體分級(jí) 一般涉及的是顆粒群的運(yùn)動(dòng) 討論時(shí)常以單顆粒運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析 再考慮濃度給以必要的修正 4 4 2顆粒在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力 所受阻力 雷諾數(shù) 1 層流區(qū) 2 過渡區(qū) 3 湍流區(qū) 4 4 3顆粒在重力場(chǎng)中的分級(jí)原理1 幾點(diǎn)假設(shè)為方便研究顆粒在流體中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 所作的幾點(diǎn)假設(shè) 1 顆粒為表面光滑的剛性球體 2 顆粒與器壁及顆粒之間的距離足夠遠(yuǎn) 可不考慮相互間的影響 即作單顆粒的運(yùn)動(dòng)考慮 3 流體為不可壓縮的牛頓體 即速度梯度呈直線變化的理想流體 4 流體分子運(yùn)動(dòng)的平均自由行程遠(yuǎn)小于顆粒直徑 流體可作為連續(xù)體考慮 2 重力場(chǎng)中的沉降速度顆粒在重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 根據(jù)其受力情況 可得到顆粒的運(yùn)動(dòng)方程為 G F R 受力情況 其沉降速度為 若為層流區(qū) 則其沉降速度為 3 重力場(chǎng)中的分級(jí)粒徑假使顆粒在靜止流體中的沉降末速度為ut 分級(jí)室內(nèi)流體的流動(dòng)速度為uf 兩速度的大小關(guān)系決定了該顆粒在流體中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 當(dāng)兩者相等時(shí) 理論上該顆粒將靜止懸浮于流體中 這時(shí)該沉降速度所對(duì)應(yīng)的顆粒粒徑即為分級(jí)粒徑DT 其計(jì)算公式為 粒徑小于DT的顆粒由流體攜帶運(yùn)動(dòng) 大于DT的顆粒則向下沉降 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的分級(jí) ut uf 重力場(chǎng)分級(jí)示意 計(jì)算基礎(chǔ) 層流區(qū) uf ut 1 幾點(diǎn)假設(shè)對(duì)于離心力場(chǎng)中顆粒的分級(jí) 除上述重力場(chǎng)中的假設(shè)外 還需假定 1 忽略重力的影響 2 顆粒與流體的回轉(zhuǎn)速度相等 3 顆粒某一瞬時(shí)在徑向方向的運(yùn)動(dòng)速度 與該瞬時(shí)顆粒所在的半徑位置上的沉降末速度相等 該假設(shè)通常稱為瞬間穩(wěn)態(tài)假設(shè) F離 F浮 4 4 4顆粒在離心力場(chǎng)中的分級(jí)原理 R 受力情況 2 離心力場(chǎng)中的沉降速度根據(jù)顆粒在離心力場(chǎng)中的受力情況 可得到如下的運(yùn)動(dòng)方程 運(yùn)動(dòng)方程式 沉降末速度 層流區(qū) Rep 2 3 離心場(chǎng)中的分級(jí)粒徑在離心力場(chǎng)中 顆粒在徑向方向主要受離心力與流體阻力的作用 較大顆粒因受離心力F大于流體阻力R 而向邊壁沉降成為粗粉 小顆粒因受離心力F小于流體阻力R 被氣流攜帶而成為細(xì)粉 當(dāng)兩者相等時(shí) 理論上顆粒將沿著固定軌道作圓周運(yùn)動(dòng) 該顆粒所對(duì)應(yīng)的粒徑即為分級(jí)粒徑 其計(jì)算公式為 計(jì)算基礎(chǔ) 層流區(qū) ur uf 其中Q為處理風(fēng)量 h r 分級(jí)圈示意圖 4 離心效應(yīng)的概念對(duì)照顆粒在重力場(chǎng)與離心力場(chǎng)中的沉降末速度的計(jì)算公式 可發(fā)現(xiàn)其形式是一致的 兩式相比可得到離心效應(yīng)的概念 離心效應(yīng)的定義為 顆粒在離心力場(chǎng)所受離心力與其重力的比值 其表達(dá)式為 在離心力場(chǎng)中 離心效應(yīng)的大小表示相對(duì)于重力而言 顆粒重量增加的倍數(shù) 這也是為什么一般超細(xì)粉均采用離心力場(chǎng)分級(jí)的原因 在相同的氣體流速下 采用離心力場(chǎng)與重力場(chǎng)分級(jí) 其分級(jí)粒徑滿足如下關(guān)系 4 5干式流體分級(jí)設(shè)備 篩網(wǎng)制作限制 對(duì)于40 100um的物料 大處理量時(shí)也存在困難 機(jī)械篩分適用粒徑 40um的物料分級(jí) 因此 對(duì)于 100um的物料 工業(yè)上均采用流體分級(jí) 4 5 1干式流體分級(jí)設(shè)備的分類1 按適用的粒徑范圍分 粗粉分級(jí)機(jī) 選粉機(jī) 100um細(xì)粉分級(jí)機(jī) 選粉機(jī) 10 100um超細(xì)粉分級(jí)機(jī) 1 10um 2 按分級(jí)原理分 4 5 2選粉機(jī)分選過程的三環(huán)節(jié)結(jié)合選粉機(jī)分選過程的特點(diǎn) 可將其分為如下三個(gè)環(huán)節(jié) 1 物料充分 均勻的分散 選粉機(jī)采用撒料裝置 二次風(fēng)等措施 使物料均勻分散于分級(jí)區(qū)域 高效率分級(jí)的基礎(chǔ) 2 分級(jí)力場(chǎng)穩(wěn)定 強(qiáng)度可調(diào) 一般應(yīng)有明確的分級(jí)面 分級(jí)力場(chǎng)穩(wěn)定 保證大小一致的顆粒在分級(jí)區(qū)域任一位置受力情況相同 從而保證高精度的分級(jí) 高效率分級(jí)的關(guān)鍵 3 細(xì)粉 成品 的高效率分離 物料經(jīng)分級(jí)后 其成品常由氣體所攜帶 高的分離效率 既可減少細(xì)粉的循環(huán)量 降低顆粒間的相互干擾 又可減少對(duì)風(fēng)機(jī)等輔機(jī)設(shè)備的磨損 高效率分級(jí)的保障 4 5 3重力沉降式分級(jí)機(jī) 重力沉降式分級(jí)設(shè)備是利用顆粒的重力與空氣阻力相平衡 由于顆粒粒徑不同 其沉降速度或沉降時(shí)的落點(diǎn)位置也不同 而對(duì)其進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備 性能特點(diǎn) 可用于100 2000um顆粒的分級(jí) 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 無運(yùn)動(dòng)部件 動(dòng)力消耗低的優(yōu)點(diǎn) 但其分級(jí)精度低 單位容積處理量少 水平流型重力分級(jí)機(jī) 原料 中粉 粗粉 氣體 氣體 細(xì)粉 4 5 4慣性式分級(jí)機(jī) 是利用顆粒的慣性進(jìn)行分級(jí)的 當(dāng)顆粒被氣流加速至一定速度運(yùn)動(dòng)時(shí) 粒徑不同的顆粒其慣性不同 引起運(yùn)動(dòng)軌跡的不同 而將顆粒進(jìn)行分級(jí)的設(shè)備 性能特點(diǎn) 用于10 250um顆粒的分級(jí) 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 無運(yùn)動(dòng)部件 動(dòng)力消耗低的優(yōu)點(diǎn) 但其分級(jí)精度較低 直線型慣性分級(jí)機(jī) 氣體 原料 粗粉 細(xì)粉 氣體 微粉 中粉 4 5 5粗分級(jí)機(jī) 粗粉分離器 p216 粗分級(jí)機(jī)結(jié)構(gòu)圖 折流式選粉機(jī) 是綜合利用重力分級(jí) 慣性分級(jí)和自由渦離心分級(jí)而工作的分級(jí)設(shè)備 常用于精度要求不高 分級(jí)粒徑較大的場(chǎng)合 1 結(jié)構(gòu) 見右圖 2 工作原理 1 以10 20m s的初速進(jìn)入分級(jí)機(jī) 與反射棱錐體碰撞 大顆粒得到分選 2 兩錐間上升氣速降至4 6m s 粗顆粒在重力作用下被分選 3 到頂部后 因方向突變且作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 較粗顆粒在慣性力和離心力作用下被分選 4 細(xì)粉隨氣流經(jīng)中心排氣管7帶出 由收塵器收集成為成品 空氣 原料 粗粉 空氣 細(xì)粉 3 分級(jí)機(jī)理一般分兩個(gè)區(qū)域考慮 1 內(nèi) 外錐體形成的重力沉降區(qū) 重力場(chǎng)分級(jí)其分級(jí)粒徑為 2 頂部由導(dǎo)向葉片形成的旋流區(qū) 離心力場(chǎng)分級(jí)其分級(jí)粒徑為 為導(dǎo)向葉片的徑向夾角 4 成品細(xì)度影響因素有 分級(jí)機(jī)處理風(fēng)量 導(dǎo)向葉片安裝角度 可調(diào) 分級(jí)機(jī)結(jié)構(gòu)及物料物性 5 性能特點(diǎn) 1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 無運(yùn)動(dòng)部件 操作方便 2 可通過改變氣流量及導(dǎo)向葉片角度 在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度 3 集重力 慣性及離心作用于一體 精度較重力式與慣性式分級(jí)機(jī)高 其選粉效率一般在40 左右 粗粉分離器常用于水泥廠的煤粉制備系統(tǒng) 其工藝流程如下 有單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)與雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)之粉 風(fēng)掃磨 粗分級(jí)機(jī) 煤粉庫(kù) 旋風(fēng)收塵器 袋收塵 風(fēng)機(jī) 加料 粗粉回磨 排空 風(fēng)機(jī) 4 5 6離心式選粉機(jī) 第一代 離心式選粉機(jī) 原料 粗粉 細(xì)粉 由英國(guó)Mumford與Moodie發(fā)明 于1885年在德國(guó)取得專利 1888年開始生產(chǎn) 其中以美國(guó)Sturtevant公司產(chǎn)的最為有名 故也稱Sturtevant型選粉機(jī) 形式很多 但其共同特點(diǎn)是氣流的內(nèi)循環(huán) 將空氣選粉機(jī) 循環(huán)風(fēng)機(jī)和收集細(xì)粉的旋風(fēng)筒結(jié)合在一單機(jī)系統(tǒng)內(nèi) 因此也稱內(nèi)部循環(huán)式空氣選粉機(jī) 1 結(jié)構(gòu) 見右圖 2 工作原理 1 循環(huán)氣流 轉(zhuǎn)子以一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng) 由大風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流進(jìn)入內(nèi) 外殼體的環(huán)形空間 并在流體壓力作用下向下運(yùn)動(dòng) 再通過固定風(fēng)葉進(jìn)入內(nèi)筒 形成旋轉(zhuǎn)上升的氣流 形成機(jī)內(nèi)氣流循環(huán) 2 物料分級(jí) 當(dāng)物料由加料管落到撒料盤上 受離心慣性力作用向周圍拋出 在氣流中 較粗顆粒迅速撞到內(nèi)筒內(nèi)壁 沿內(nèi)壁滑下 其余較小顆粒隨氣流向上 經(jīng)過小風(fēng)葉時(shí) 又有一部分被拋向內(nèi)筒壁被收下 更小的顆粒穿過小風(fēng)葉 經(jīng)由內(nèi)筒頂上出口進(jìn)入兩筒間的環(huán)形區(qū) 由于通道擴(kuò)大 氣流迅速降低 被帶出的細(xì)小顆粒陸續(xù)下沉 由細(xì)粉出口排出成為產(chǎn)品 內(nèi)筒收下的粗粉由粗粉出口排出 再送回磨機(jī)內(nèi)重新粉磨 3 分級(jí)原理顆粒離開盤邊時(shí) 受到離心力 環(huán)流氣體阻力及重力三個(gè)力的作用 因重力相對(duì)于離心力而言較小 可忽略不計(jì) 這時(shí)顆粒受力情況如圖所示 up為顆粒圓周速度 uf氣流上升速度 R F h R內(nèi) r 顆粒受力分析 水平徑向方向 離心力 垂直方向 氣流阻力 其合力方向決定顆粒走向 即 當(dāng)顆粒正好能飛出內(nèi)筒口邊時(shí) 其走向角即為 此時(shí) 所對(duì)應(yīng)顆粒的粒徑即為分級(jí)粒徑 其計(jì)算式為 其運(yùn)動(dòng)走向角應(yīng)滿足 即 當(dāng)設(shè)備結(jié)構(gòu)及處理物料物性一定時(shí) 上式可簡(jiǎn)化為 K為常數(shù) n為主軸轉(zhuǎn)速 4 主要參數(shù)確定 1 生產(chǎn)能力 D 筒體外徑K 與物性 產(chǎn)品細(xì)度有關(guān)的系數(shù) 2 功率 K 系數(shù) 水泥生產(chǎn)取1 58 3 主軸轉(zhuǎn)速 D 外筒體內(nèi)徑 m 5 性能特點(diǎn)該選粉機(jī)適用于分級(jí)粒徑較大 處理量較大的圈流粉磨系統(tǒng)中 其主要特點(diǎn)是將物料分級(jí) 循環(huán)風(fēng)機(jī)和細(xì)粉分離集中在一整機(jī)中 結(jié)構(gòu)緊湊 工藝簡(jiǎn)單 但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有其不足 主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 1 分級(jí)力場(chǎng)不穩(wěn)定 物料分級(jí)效果不好該選粉機(jī)分級(jí)區(qū)域內(nèi)離心流場(chǎng)由小風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生 數(shù)量一般在16 24片 圓周上均布 旋轉(zhuǎn)時(shí) 在小風(fēng)葉前后氣流的速度與方向都不相同 并有渦流的存在 致使大小相同的顆粒在分級(jí)區(qū)內(nèi)不同時(shí)間 位置的受力情況不同 分級(jí)粒徑不均一而引起粗 細(xì)粉互混現(xiàn)象嚴(yán)重 影響其精度與效率 2 物料分散不充分本機(jī)采用撒料盤分散物料 因撒料盤與大 小風(fēng)葉一起固定于主軸上 自重較大 為保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 其轉(zhuǎn)速較低 這樣主要依靠撒料盤的離心作用而分散物料的效果欠佳 另外 回流導(dǎo)向葉片只有一道 起不到二次風(fēng)選的左右 影響其分級(jí)效果 3 細(xì)粉分離效率低其細(xì)粉分離在內(nèi)外筒環(huán)形區(qū)域進(jìn)行 類似于大直徑的旋風(fēng)筒 其分離效率較低 在50 60 左右 形成大量成品中的微粉無法得到分離而在機(jī)內(nèi)循環(huán) 導(dǎo)致分級(jí)區(qū)內(nèi)粉塵濃度增加 相互間影響加劇 影響其效果 4 細(xì)度調(diào)節(jié)困難a 通過增減小風(fēng)葉的數(shù)量調(diào)節(jié) 須停機(jī) 操作困難不方便 b 通過調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的伸入位置調(diào)節(jié) 生產(chǎn)中常用 但調(diào)節(jié)幅度不大 c 若用改變主軸轉(zhuǎn)速的方式調(diào)節(jié) 則機(jī)內(nèi)各部位的作用相互矛盾 如增加主軸轉(zhuǎn)速 n增加 在大風(fēng)葉的作用下 機(jī)內(nèi)循環(huán)風(fēng)量增大 氣體流速增加 分級(jí)粒徑增大 成品變粗 n增加 在小風(fēng)葉作用下 氣流旋轉(zhuǎn)速度增大 顆粒所受離心力加大 分級(jí)粒徑減小 成品變細(xì) 兩者對(duì)成品細(xì)度的影響相反 調(diào)節(jié)效果不明顯 5 單位容積的處理能力較低與相同磨機(jī)組成的粉磨系統(tǒng) 如2 2 7 0水泥磨系統(tǒng) 配離心式選粉機(jī)需要 5000規(guī)格 采用旋風(fēng)式選粉機(jī)只需配 2000規(guī)格 6 轉(zhuǎn)子部分自重大 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 制造難度較大 長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后 因磨損常導(dǎo)致設(shè)備振動(dòng) 4 5 7旋風(fēng)式選粉機(jī) 第二代 20世紀(jì)60年代初 德國(guó)Wedag公司首先研制成功了空氣在機(jī)外部循環(huán)的旋風(fēng)式選粉機(jī) 其主要改進(jìn)有 也稱外部循環(huán)式空氣選粉機(jī) 旋風(fēng)式選粉機(jī) 粗粉 細(xì)粉 原料 1 大風(fēng)葉改為外部離心風(fēng)機(jī) 2 細(xì)粉由內(nèi)外筒環(huán)形區(qū)域收集改為小直徑旋風(fēng)筒收集 3 增加了滴流裝置 用于打散顆粒 進(jìn)行洗粉 4 風(fēng)機(jī)出口處加裝了一支管由支管調(diào)節(jié)閥門 調(diào)節(jié)進(jìn)入旋風(fēng)筒的風(fēng)量與經(jīng)滴流裝置進(jìn)入選粉室風(fēng)量之比 即控制選粉室內(nèi)氣流上升速度 大幅度調(diào)節(jié)成品細(xì)度 1 結(jié)構(gòu) 見圖 2 工作原理空氣在循環(huán)風(fēng)機(jī)作用下以切線方向進(jìn)入選粉機(jī) 經(jīng)滴流裝置形成旋轉(zhuǎn)上升氣流 進(jìn)入選粉室 分級(jí)室 分選物料 而后攜帶細(xì)粉進(jìn)入旋風(fēng)筒實(shí)現(xiàn)成品收集 最后經(jīng)匯總風(fēng)管回到循環(huán)風(fēng)機(jī) 形成外部循環(huán)氣流 物料由進(jìn)料管落到撒料盤后 向四周甩出分散至分級(jí)室 與旋轉(zhuǎn)上升氣流相遇 物料中的粗顆粒因質(zhì)量大 受撒料盤及小風(fēng)葉作用而產(chǎn)生的離心慣性力大 被甩向選粉室內(nèi)壁而落下 至滴流裝置處與此處的上升氣流相遇 實(shí)現(xiàn)二次分選 粗粉最后落到內(nèi)錐下部經(jīng)粗粉管口排出 物料中的細(xì)粉因質(zhì)量小 進(jìn)入選粉室后被上升氣流攜帶入旋風(fēng)筒 經(jīng)收集后成為產(chǎn)品 3 分級(jí)機(jī)理分級(jí)結(jié)構(gòu)與離心式選粉機(jī)相同 分級(jí)機(jī)理與其相同 可參考離心式選粉機(jī)的分級(jí)機(jī)理理解 4 主要參數(shù)確定 1 生產(chǎn)能力 D 分級(jí)室內(nèi)徑 K 系數(shù) 水泥取5 35 生料取7 12 2 主軸轉(zhuǎn)速 3 循環(huán)風(fēng)量 S 有效通風(fēng)面積 撒料盤與筒體內(nèi)壁形成的環(huán)形區(qū)域 Uf 氣流平均上升速度 一般取3 5 4m s K 漏風(fēng)系數(shù) 一般取1 1 1 2 循環(huán)風(fēng)量的確定 有助于外部循環(huán)風(fēng)機(jī)的選型 4 旋風(fēng)筒直徑 5 性能特點(diǎn)為便于分析理解 與離心式選粉機(jī)對(duì)比進(jìn)行分析 1 分級(jí)力場(chǎng)不穩(wěn)定 物料分級(jí)效果不理想與離心式選粉機(jī)相同 分級(jí)結(jié)構(gòu)無變化 2 物料分散得到一定程度的改善一是主軸轉(zhuǎn)速有所提高 二是采用滴流裝置后 其二次分選效果得到加強(qiáng) 有三道環(huán)形進(jìn)口 3 細(xì)粉分離效率得到大幅度提高采用4 6個(gè)小直徑旋風(fēng)筒并聯(lián)均布于選粉機(jī)四周 在相同處理風(fēng)量的情況下 分離效率可由40 50 提高到60 65 4 細(xì)度調(diào)節(jié)方便采用外循環(huán)風(fēng)機(jī)后 風(fēng)量的控制與主軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)兩者分離 可獨(dú)立對(duì)成品細(xì)度進(jìn)行調(diào)節(jié) 相互間無干擾 5 單位容積處理量增加同產(chǎn)量時(shí) 主機(jī)尺寸減小 6 轉(zhuǎn)子部分自重輕 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 7 選粉效率得到提高離心式選粉機(jī)選粉效率一般在50 左右 旋風(fēng)式選粉機(jī)的選粉效率能達(dá)到60 65 左右 與物性及成品細(xì)度有關(guān) 同規(guī)格磨機(jī)的圈流粉磨系統(tǒng) 配旋風(fēng)式選粉機(jī)其產(chǎn)量可提高10 左右 缺點(diǎn) 占地空間較大 管道及粗細(xì)風(fēng)出料口密封要求高 工藝相對(duì)復(fù)雜 系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)性能要求高 粗細(xì)風(fēng)出料口鎖風(fēng)裝置兩者都需要 4 5 8高效O Sepa選粉機(jī) 第三代 O Sepa空氣選粉機(jī)是日本小野田 ONADA 公司在70年代末 針對(duì)上述普遍空氣選粉機(jī)物料分散差 顆粒易聚集 分級(jí)力場(chǎng)不穩(wěn)定和機(jī)內(nèi)顆粒軌跡不確定 致使選粉效率較低等缺點(diǎn)而研制成的高效選粉機(jī) 1 結(jié)構(gòu) 見圖 主要由四部分組成 1 殼體部分 由渦殼形筒體 錐形灰斗 進(jìn)風(fēng)管及出風(fēng)管組成 2 氣體導(dǎo)流系統(tǒng) 由導(dǎo)流葉片構(gòu)成 安裝于渦輪轉(zhuǎn)子外周 3 渦流轉(zhuǎn)子 由撒料盤 水平分割盤及渦輪葉片組成 4 傳動(dòng)系統(tǒng) 由電機(jī) 減速機(jī)及潤(rùn)滑系統(tǒng)組成 原料 氣體 細(xì)粉 二次風(fēng) 粗粉 三次風(fēng) 一次風(fēng) 三次風(fēng) 2 工作原理物料由進(jìn)料口喂入 經(jīng)撒料盤和緩沖板作用下充分分散后 落入環(huán)形分級(jí)區(qū) 與經(jīng)過導(dǎo)流的分級(jí)氣流進(jìn)行料氣混合 在旋轉(zhuǎn)的分級(jí)氣流作用下 較粗顆粒被甩向?qū)蛉~片 并下降至錐形灰斗 再經(jīng)過三次風(fēng)的漂洗 將混入粗顆粒的細(xì)顆粒分選出來 合格細(xì)粉則與氣流一起 通過渦輪中部 由細(xì)粉出口排出 與離心式 旋風(fēng)式選粉機(jī)比較 具有如下特點(diǎn) 1 分級(jí)氣流從兩側(cè)水平切向?qū)?因?qū)蛉~片及水平分隔板的作用 在分級(jí)區(qū)內(nèi)氣流只作水平橫向旋轉(zhuǎn) 2 在撒料盤及緩沖板作用下 物料分散較好 可在分級(jí)區(qū)內(nèi)形成均勻料膜 3 物料由上至下整個(gè)通過分級(jí)區(qū) 停留時(shí)間較長(zhǎng) 可受到多次分選機(jī)會(huì) 4 分級(jí)區(qū)為一形狀比較簡(jiǎn)單的狹長(zhǎng)環(huán)形空間 經(jīng)導(dǎo)向葉片作用后 氣流平穩(wěn) 干擾小 分級(jí)力場(chǎng)穩(wěn)定 粒徑相同顆粒的受力情況及運(yùn)動(dòng)軌跡基本穩(wěn)定 因此 其分級(jí)效率及精度較高 5 細(xì)粉收集采用與分級(jí)機(jī)分開安裝的旋風(fēng)筒和袋收塵設(shè)備 分離效率高 3 分級(jí)原理O Sepa選粉機(jī)屬離心力場(chǎng)分級(jí) 其受力情況如圖 G R F離 r 其分級(jí)粒徑為 以層流區(qū)考慮 4 性能特點(diǎn)與離心式 旋風(fēng)式選粉機(jī)相比 O Sepa選粉機(jī)較好地解決了物料分選過程的三個(gè)環(huán)節(jié) 具體在工作原理中已詳述 具有優(yōu)越的分級(jí)性能 具體如下 1 選粉效率高 可達(dá)80 以上 離心式50 旋風(fēng)式60 左右 2 粉磨系統(tǒng)增產(chǎn)降耗 同規(guī)格磨機(jī) 與配傳統(tǒng)選粉機(jī)相比 可增產(chǎn)20 30 單位產(chǎn)品電耗降低10 15 3 細(xì)度調(diào)節(jié)方便 風(fēng)量與主軸轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)范圍廣 4 主機(jī)單位容積處理量大 結(jié)構(gòu)緊湊 在相同生產(chǎn)能力下 其主機(jī)體積只有傳統(tǒng)選粉機(jī)的1 2 1 5 缺點(diǎn) 系統(tǒng)較為復(fù)雜 需配置與處理風(fēng)量相適用的袋式收塵器 占地面積與裝機(jī)容量較高 一次性投資大 三類選粉機(jī)結(jié)構(gòu) 性能比較 4 5 9其他類型選粉機(jī)1 噴射渦流式選粉機(jī)屬于一種外部空氣循環(huán)和內(nèi)部收集細(xì)粉的選粉機(jī) 其最大特點(diǎn)是 選粉機(jī)內(nèi)部沒有運(yùn)動(dòng)部件 工作氣流是渦流式的 選粉機(jī)工作空間 風(fēng)機(jī) 細(xì)粉收集旋風(fēng)筒三者緊密連成一體 噴射渦流式選粉機(jī)及其系統(tǒng)圖 磨機(jī) 成品 粗粉 加料 出磨物料 該選粉機(jī)優(yōu)點(diǎn) 分級(jí)主體 風(fēng)機(jī)和旋風(fēng)分離器三者緊連成一體 體積與重量降低10 以上 流體阻力小 能量消耗低 分級(jí)效率高 分級(jí)范圍寬 單位體積產(chǎn)量高 單位體積粉塵荷載量可提高約10倍 2 SD型選粉機(jī)該選粉機(jī)是日本川島石公司針對(duì)一般旋風(fēng)式選粉機(jī)對(duì)物料分散不好等缺點(diǎn)而研制的 具有體積小 處理量大 能耗低和分級(jí)性能好的優(yōu)點(diǎn) 其結(jié)構(gòu)如圖所示 旋風(fēng)式選粉機(jī)的改進(jìn)型 SD型選粉機(jī) 螺旋漿形與園盤形撒料盤比較 氣體 細(xì)粉 氣體 粗粉 原料 3 MDS型組合式選粉機(jī)該機(jī)由日本三菱重工業(yè)公司制造 其特點(diǎn)是兼有粗粉分離器和選粉機(jī)的雙重功能 結(jié)構(gòu)上分為上下兩個(gè)分級(jí)室 如圖所示 上分級(jí)室內(nèi)裝有回轉(zhuǎn)葉片和撒料盤 類似于旋風(fēng)式選粉機(jī) 下分級(jí)室裝有可調(diào)風(fēng)葉 作為風(fēng)量與細(xì)度的輔助調(diào)節(jié) 這種選粉機(jī)主要用于中卸粉磨系統(tǒng) 該機(jī)與傳統(tǒng)的旋風(fēng)式選粉機(jī)相比 具有以下特點(diǎn) 可同時(shí)處理出磨含塵氣體與出磨物料 簡(jiǎn)化了粉磨系統(tǒng) 選粉效率高 單位電耗低 處理能力大 單位風(fēng)量細(xì)粉量高 粗粉 原料 撒料盤 細(xì)粉 導(dǎo)向葉片 出磨含塵氣體 導(dǎo)向葉片 4 Sepax型高效選粉機(jī) 由丹麥?zhǔn)访芩笷 L Smidth公司于1983年開發(fā) 具有如下特點(diǎn) 1 物料在分級(jí)區(qū)外進(jìn)行分散 分散情況好 2 分級(jí)區(qū)窄而長(zhǎng) 流場(chǎng)穩(wěn)定 分級(jí)效率高 80 3 處理能力大 不同規(guī)格處理量可達(dá)25 300t h 4 細(xì)度調(diào)節(jié)方便 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 比表面積可控制在2500 5000cm2 g范圍內(nèi) 5 結(jié)構(gòu)緊湊 體積小 4 6干法超細(xì)分級(jí)機(jī)4 6 1超細(xì)粉分級(jí)的條件與技術(shù)關(guān)鍵超細(xì)粉分級(jí)必須具備的條件是 粉料在進(jìn)入分級(jí)裝置前必須高度分散 分級(jí)室內(nèi)應(yīng)有兩個(gè)以上的對(duì)抗力 需要有顆粒特性差別如粒徑 形狀 表面性質(zhì) 磁性 電性密度 組成等 物料的可輸送性 分級(jí)產(chǎn)物的可捕集性 要達(dá)到高的分級(jí)效率和分級(jí)精度 必須解決以下技術(shù)關(guān)鍵 1 物料在分級(jí)前必須處于充分分散狀態(tài) 2 分級(jí)作用力要強(qiáng)而有力 分離力要作用在點(diǎn) 線上 每個(gè)力要強(qiáng)而有力 每個(gè)力的作用是瞬間的 但整個(gè)作用區(qū)是持久存在的 3 氣流要做整流處理 避免產(chǎn)生渦流 以提高分級(jí)精度 4 一經(jīng)分出來的粗粒 應(yīng)立即迅速卸出 以免再度返混 4 6 2各種超細(xì)分級(jí)機(jī)1 帶氣流分散的超細(xì)分級(jí)機(jī) 美國(guó)在60年代后期研制 結(jié)構(gòu)如圖 其性能特點(diǎn) 1 充分利用高速氣流對(duì)粉體進(jìn)行分散 分散效果好 2 可多次進(jìn)行分散與分級(jí) 分級(jí)精度較高 3 改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 可很方便地調(diào)節(jié)分級(jí)粒徑與產(chǎn)品細(xì)度 4 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 與粉體接觸部分少 磨損小 更換產(chǎn)品時(shí) 清掃容易 其分級(jí)精度可達(dá)0 5 0 75 處理量0 5 1000kg h 空氣 原料 分級(jí)葉輪 細(xì)粉 空氣 2 帶機(jī)械分散裝置的超細(xì)分級(jí)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理如圖 其性能特點(diǎn)為 1 具有二次分散葉片及壓縮空氣分散 分散效果好 2 可多次進(jìn)行分散與分級(jí) 分級(jí)精度較高 3 改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 可很方便地調(diào)節(jié)分級(jí)粒徑與產(chǎn)品細(xì)度 4 分級(jí)葉片2可減少轉(zhuǎn)子壓力損失 降低動(dòng)力消耗 分級(jí)精度 0 5 0 8分級(jí)粒徑 0 5 50um處理量 0 5 1000kg h轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 500 5000rpm 3 叉流式分級(jí)機(jī)利用慣性力原理實(shí)現(xiàn)顆粒的分級(jí) 分級(jí)機(jī)的主體是端面為半圓形的固定部件 入口管道側(cè)翼設(shè)有控制氣流入口 工作時(shí) 顆粒隨氣流高速噴射進(jìn)入分級(jí)室后 細(xì)顆粒一方面由于Coanda效應(yīng) 叉流式分級(jí)機(jī) 原料 粗粉 中粉 細(xì)粉 空氣 空氣 緊貼圓弧形壁面運(yùn)動(dòng) 一方面在側(cè)向控制氣流作用下易被強(qiáng)制改變運(yùn)動(dòng)方向 最后從近壁面的細(xì)粉出口排出 顆粒越大 慣性越大 其運(yùn)動(dòng)軌跡的曲率越小 不同大小的顆粒 從相應(yīng)的出口排出 實(shí)現(xiàn)顆粒的分級(jí) 側(cè)向控制氣流的速度及流量均對(duì)分級(jí)效果有重要影響 4 ATP型超細(xì)分級(jí)機(jī) 單輪 為德國(guó)Apline公司制造的渦輪式超細(xì)分級(jí)機(jī) 其特點(diǎn)是原料與部分分級(jí)氣流一起給入 便于與以空氣輸送產(chǎn)品的超細(xì)粉碎機(jī) 如氣流磨 配套 系統(tǒng)布置更為緊湊 該分級(jí)機(jī)具有分級(jí)粒徑小 精度高 磨損小 處理能力大等優(yōu)點(diǎn) 廣泛用于各種非金屬礦的精細(xì)分級(jí) 如石灰石 長(zhǎng)石 滑石 硅灰石石墨等 其成品細(xì)度d97 2 120um 原料 氣流 細(xì)粉 氣流 二次風(fēng) 粗粉 5 ATP多輪超細(xì)分級(jí)機(jī)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 在分級(jí)室頂部設(shè)置多個(gè)相同直徑的分級(jí)輪 與同規(guī)格單輪分級(jí)機(jī)相比 其處理能力顯著增加 從而解決了以往超細(xì)粉分級(jí)機(jī)處理能力低 難以滿足工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的問題 二次風(fēng) 氣流 原料 粗粉 細(xì)粉 氣流 4 7濕法流體分級(jí)設(shè)備4 7 1濕法分級(jí)的特點(diǎn)與不足濕法分級(jí)通常以水作為分級(jí)介質(zhì) 又稱水力分級(jí) 因所處理的物料在液相中形成料漿 由于液體的分散作用 可在分級(jí)過程中加分散劑 使粉體顆