CN101786082A - 一种上、下进料的双分级式高效选粉机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种上、下进料的双分级式高效选粉机，主要是由上、中、下壳体、传动支架、下料接管、分级转子、主轴套、主轴、撒料盘、分级叶片及安装在传动支架上的减速器和电动机等组成，其特点是所述中壳体上部与中心位置联接有出风口大弯管、顶部联接有进料管的上壳体联接；下部与装有带调节风阀门的料气进口立管的下壳体联接。上壳体是由一个平截空心圆锥体和一个空心圆柱体上下对接拼焊而成；中壳体是一个倒立的平截空心圆锥体；下壳体是由一个斜截空心圆柱体联接一个偏心倾斜圆柱形下料筒体组成的。本发明具有物料处理量大、分散性好、选粉效率高及空气阻力低等优点。

Description

一种上、下进料的双分级式高效选粉机

技术领域

本发明属于粉状物料分选或颗粒分级技术领域，特别涉及一种上、下进料的双分级式高效选粉机。

背景技术

选粉机类型可根据物料选粉介质的状态分为：干法(空气式)分选设备和湿法(主要介质是水)液体分选设备。也可根据物料选粉工艺分为：重力沉降式选粉设备、惯性式选粉设备、离心力式选粉设备和喷射涡流式选粉设备。本发明是属于干法空气动力式、离心力式带强制涡流的垂直笼式选粉机类型。本发明是属于干法空气动力式、惯性力式和强制涡流式的水平笼形转子选粉机类型。

水平笼式转子的强制涡流式选粉机在水泥粉磨系统是一个非常重要的生产设备。它主要是对物料进行分级分选处理，分离出合格的成品。生产过程要求分级效率高，产品粒度分布范围合理，能量消耗低，产量高和对物料的适应性好。

由于水平强制涡流干式选粉机具有良好的物料预分散功能、较高的选粉效率和可靠的成品收集特性而被水泥、冶金、电力和非金属行业广泛应用。目前使用的水平强制涡流式选粉机可概括为三种形式：1.选粉机上部喂料并带撒料盘的形式。该形式的选粉机是靠系统提升机提取的物料直接从选粉机上部壳体进料口喂入，途经撒料盘分散抛撒进入分级区分选，合格的物料通过分级转子从大弯管或倾斜出风口收集成品，粗粉经下料锥体在选粉机底部排出。该形式的涡流选粉机上部壳体结构通常为带一、二次进风口的大小蜗壳，下锥体只作为粗粉收集区，无进料，因此系统压损低，但预分散和烘干效果不佳，物料的处理量一般。典型代表机型主要有日本小野田公司开发的O-sepa型选粉机(1972年的专利已经失效)、一种特殊结构的水平涡流式选粉机(专利号：ZL2004 2 0085434.8，公告号：2753472Y)等。

2.选粉机下部进风进料的风扫式形式。该形式的选粉机上部无喂料口，所有物料均从选粉机下部靠风力带入选粉机，因此分散性好，烘干能力强，但系统压损相对较高，物料的处理量较低。目前主要用于风扫磨系统。例如煤磨动态选粉机(专利号：ZL01206828.4，公告号：CN2464713Y)、高效转子式煤粉分级机(专利号：ZL03220472.8，公告号：CN2602843Y)。

3.选粉机上部喂料，下部进风的形式。该形式选粉机无水平侧进风(无蜗壳结构)，所有分级气体均由选粉机下部进入。物料通过系统提升机从顶部喂入，即下落的物料流和上升的气流占据不同的通道流动并最终在分级转子外延处的分选区交汇。由于采用不同的进料进风通道，其预分散、烘干性能与能耗介于上述二种形式之间，物料的处理量相对较大。例如组合式选粉机(专利号：ZL2004 2 0113663.6，公告号：CN2748191Y)和组合式选粉机(专利号：ZL2003 2 0123799.0，公告号：CN2706246Y)等。

综上可知，目前使用的选粉机要么是单侧进料进风，要么是一侧进料另一侧进风，没有上部、下部同时进料的两点喂料形式。因此，设计出一种具有进料分散好，处理量大，选粉效率高，有较高能量利用率，较低空气阻力的选粉机，对水泥、矿渣等物料的分级尤其对水泥行业辊压机联合粉磨系统具有重要意义。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种物料处理量大、分散性好、选粉效率高、空气阻力低的上、下进料的双分级式高效选粉机。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种上、下进料的双分级式高效选粉机，主要是由上、中、下壳体、传动支架、下料接管；分级转子、主轴套、主轴、撒料盘、分级叶片及安装在传动支架上的减速器和电动机等组成，其特点是所述中壳体上部与中心位置联接有出风口大弯管、顶部联接有进料管的上壳体联接；下部与装有带调节风阀门的料气进口立管的下壳体联接。

本发明还可以采用如下技术措施来实现：上述一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特点是所述上壳体是由一个平截空心圆锥体和一个空心圆柱体上下对接拼焊而成；中壳体是一个倒立的平截空心圆锥体；下壳体是由一个斜截空心圆柱体联接一个偏心倾斜圆柱形下料筒体组成；在中壳体和下壳体外壁之间设有回料隔离仓，其下料出口仅与下壳体相通。所述料气进口立管穿过下壳体斜截平面固定在下壳体的中间，其外壁与下壳体的内壁留有距离。

上述一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特点是所述料气进口立管的上出口位置，设置有折流锥，其表面与料气进口立管的上出口留有距离。

上述一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特点是所述折流锥是由上、下箱体组成的封闭空腔体，其下部迎风面形状为弧形。折流锥通过螺栓杆与折流锥调整支架联接，折流锥调整支架位于分级转子下部联接的粗粉下料锥管内，粗粉下料锥管的下端均布安装有下料接管并伸入每一个回料隔离仓内。所述折流锥弧形迎风面与其上部的粗粉下料锥管下口之间的圆周方向留有间隙。

上述一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特点是所述折流锥弧形迎风面与其上部的粗粉下料锥管下口之间的圆周方向所留间隙的尺寸在5～300mm之间调整。

上述一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特点是所述分级转子位于上壳体的中心部位，其上端与吊装在传动支架上并穿过出风口大弯管用固定拉杆与上壳体固定联接的主轴套相联接；分级转子与上壳体之间采用迷宫式密封圈进行密封。上述一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特点是所述分级转子的外围圆周方向均布有截面形状为钝角等腰三角形的可调式翼型导向叶片。

上述一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特点是所述翼型导向叶片与分级转子之间装有撒料盘，其外围圆周方向处设有与上壳体顶端联接固定的下料缓冲板。

上述一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特点是所述进料管的数量为2～6个，进料管底部与撒料盘之间留有间隙，间隙控制在50～400mm。

上述一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特点是所述出风口大弯管进出通道可成垂直或向上倾斜方式布置，其夹角范围在90°～135°之间；所述调节风阀门数量为1～4个，安装在料气进口立管的进口处。

本发明具有的优点和积极效果是：1.整机采取上下进料形式，即在选粉机顶部设置有用于喂料的进料管，底部设置有一个气流裹带着物料混合进入选粉机的料气进口立管。这种双进料形式不仅解决了只有顶部喂料预分散效果不佳的缺陷，又解决了底部喂料导致的系统阻力过大的问题，同时，对于其它形式的选粉机而言，该形式可大幅度提高物料选粉效率、物料处理量和生产能力，相应降低系统能耗。上壳体由圆柱形筒体和圆锥形筒体拼焊而成，该形状可消除由于顶部拉风造成的气流偏移和速度梯度现象，使得壳体内部轴向气流分布均匀稳定，并利于物料在分级转子圆周方向全宽度进行分级，避免了气流偏移引起的切割粒径不均匀。在上壳体的顶部开有2～6个进料管，根据规格不同，进料管底部与撒料盘之间间隙控制在50～400mm，可以保证物料能被充分甩开、打散和分散，同时可避免物料与上壳体顶面的干摩擦。在料气进口立管的底部设置有调节风阀门，一方面可掺入冷风降低料气温度，另一方面可调整粉磨系统上一道工序设备的风量和风速。特殊的壳体结构设计可控制各个断面的风速，合理分配物料流、空气流的流动趋势，减少不必要的局部小涡流，降阻增效显著。

2.料气进口立管的上出口位置设置的折流锥，是由上、下箱体组成的封闭空腔体，可有效减轻自身的重量，其下部迎风面形状为弧形结构，使物料具有良好的分散性和耐磨性。折流锥表面与料气进口立管的上出口留有距离，使得折流锥弧形板与料气进口立管上部内腔之间形成规则的局部大涡流，使细粉与粗粉分离实现初次分级作业，有效减少了上升料气流中的粗颗粒含量，降低了选粉区料气比，提高了选粉精度与处理量。在折流锥弧形迎风面与其上部的粗粉下料锥管下口之间的圆周方向控制合理的间隙，不仅能保证粗粉中的细粉能被再次分选，同时还可以将粗粉物料流态化悬浮，使粗粉迅速通过经下料接管进入回料隔离仓而被排出机外。防止可能发生的堵料现象。

3.分级转子位于上壳体中心部位，与它联接的主轴套吊装在装有减速器和电动机的传动支架上，设备传动部分并不直接落在壳体上，而是通过传动支架与传动基础支架传递载荷，因而刚度好、变形小，可避免发生震动。通过在分级转子的外围圆周方向均布截面形状为钝角等腰三角形的可调式翼型导向叶片，使得在分选过程中能够准确分级出不同粒度精度要求的产品，产品颗粒级配好，分级精度高，空气阻力低。翼型导向叶片与分级转子之间装有撒料盘，其外围圆周方向处设有的下料缓冲板可延长物料分散路径和分散时间。

本发明还具有物料的预分散性能好，阻力损失小，物料的处理量大，选粉效率高，使用寿命长，运转稳定可靠及运行成本低等优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；图2为图1的A-A剖视图。

图中的标号分别为：1是下料锁风阀，2是料气进口立管，3是下壳体，4是回料隔离仓，5是折流锥，6是下料接管，7是中壳体，8是折流锥调整支架，9是粗粉下料锥体，10是上壳体，11是翼型导向叶片，12是下料缓冲板，13是迷宫式密封圈，14进料管，15是传动支架，16是减速器，17是电动机，18是出风口大弯管，19是主轴套，20是固定拉杆，21是撒料盘，22是折流板，23是分级叶片，24是主轴，25是分级转子，26是调节风阀门。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1及图2，本发明主要由上壳体10、中壳体7、下壳体3、传动支架15、下料接管6、分级转子25、主轴套19、主轴24、撒料盘21、分级叶片23及安装在传动支架15上的减速器16和电动机17等组成，上壳体10由一个平截空心圆锥体和一个空心圆柱体上下对接拼焊而成，其上端中心位置联接有一个出风口大弯管18，出风口大弯管18的进出通道可成垂直或向上倾斜方式布置，其夹角范围在90°～135°之间；上壳体10顶部联接有进料管14。中壳体7衔接于上壳体10的下部，其形状是一个倒立的平截空心圆锥体。下壳体3衔接于中壳体7的下部，其形状是一个斜截空心圆柱体联接一个偏心倾斜圆柱形下料筒体。料气进口立管2穿过下壳体3斜截平面固定在下壳体3的中间，其外壁与下壳体3的内壁保持一定距离。在料气进口立管2的进口处安装有1～4个调节风阀门26，一方面掺入冷风可降低料气温度，另一方面可调整粉磨系统上一道工序设备的风量和风速。位于料气进口立管2的上出口位置，设置有一个迎风面形状为弧形的折流锥5，其表面与料气进口立管2的上出口保持一个合理的距离。整个折流锥5由螺栓杆与粗粉下料锥管9内的折流锥调整支架8联接，折流锥5弧形迎风面与其上部的粗粉下料锥管9下口之间的圆周方向保持间隙。该间隙尺寸在5～300mm之间可随意调整和调节。

分级转子25位于上壳体10的中心部位，由分级叶片23、撒料盘21、折流板22、主轴24和主轴套19构成。在分级转子25的外围圆周方向均布若干个可旋转调整角度的翼型导向叶片11并与壳体10和粗粉下料锥管9上下联接。由于翼型导向叶片11采用截面形状为钝角等腰三角形的羽翼形状，使得通过的气流通道内外距离一致，具有优异的气流均布效果和低阻力的气流场。分级转子25的中心采用笼毂键与套装在主轴套19内的主轴24一端联接，另一端随主轴套19穿过出风口大弯管18中心位置，吊装固定在传动支架15上并与安装在传动支架上面与电动机17串联的减速器输出轴软联接驱动分级转子25转动。主轴套19的下端装有3～6个主轴套固定拉杆20与上壳体10固定联接。

在分级转子25上部圆周方向外延安装有撒料盘21，下料缓冲板12安装在翼型导向叶片11与分级转子25之间的撒料盘21外围圆周方向处并与上壳体10顶端联接固定。撒料盘21是由若干个扩散式扇形撒料板组成，使得从撒料盘抛洒出去的物料沿撒料板圆弧斜面向上方喷射到缓冲板上，可延长物料分散路径和分散时间。分级转子25圆周方向上均布有若干多个分级叶片23并用大格栅板圈分隔成若干层。在其内部沿轴向均布倾斜布置有若干个折流板22并与顶部大格栅板圈和分级转子25的内锥体焊接，可有效降低分级转子阻力和消除局部小涡流，防止内部集料和扒料。在分级转子25的下端放置粗粉下料锥管9，其上部法兰圈支撑着翼型导向叶片11的底部。在粗粉下料锥管9内部安装一个折流锥调整支架8，用于调整和固定折流锥5的位置。若干个下料接管6均布安装在粗粉下料锥管9的下端，并伸入每一个回料隔离仓4内。回料隔离仓4位于中壳体7和下壳体3外壁之间，其下料出口仅与下壳体3相通。

上壳体10顶端设置有2～6个进料管14，其下料进口位置在撒料盘21的上方，其底部与撒料盘21之间留有间隙，间隙控制在50～400mm处。两者表面保持足够的距离，才能满足物料被充分分散，同时不发生物料与上壳体10顶面的干摩擦。上壳体10与分级转子25之间安装有一个迷宫式密封圈13，其位置在分级转子25上出口与撒料盘21之间。

工作原理：选粉机工作时，上喂料是通过上壳体10上部的若干个进料管14喂到机体内旋转的分级转子25上面的撒料盘21上，进料管14的下口与撒料盘21的表面要保持足够的距离，才能满足物料被充分分散，同时不发生物料与上壳体10顶面的干摩擦。经撒料盘21抛洒出的物料与分级转子25圆周外侧下料缓冲板12相碰撞，改变水平方向路径，向下洒落进入翼型导向叶片11和分级叶片23之间形成的选粉区内。由于翼型导向叶片11采用截面形状为钝角等腰三角形的羽翼形状，使得通过的气流通道内外距离一致，具有优异的气流均布效果和低阻力的气流场，在选粉区可形成稳定气体层流状态，同时，使得进入分级转子25的物料在旋转运动分级叶片23之间形成平稳离心力和空气阻力(斯托克力)。当物料颗粒的离心力大于空气阻力时(即颗粒大于某一切割粒径时)，将被高速旋转的分级叶片23甩出，与翼型导向叶片11的表面碰撞失去动能后掉入粗粉下料锥管9中，再经下料接管6进入回料隔离仓4而被作为粗粉排出机外。当物料颗粒的离心力小于空气阻力时(即颗粒小于某一切割粒径时)，物料将穿越分级叶片23进入分级转子25内，经出风口大弯管18作为细粉(成品)收集排出。分级转子25和分级叶片23采用特殊耐磨材料或经过表面耐磨处理，运行稳定可靠，使用寿命得到提高。分级转子25内均布有若干个折流板22，可以消除分级转子25内部的局部涡流，有效降低分级转子25的空气阻力，防止内部的集料和扒料现象。

选粉机下部喂料为料气混合进料形式，即在高速气流的裹带下，物料和气体共同经料气进口立管2(穿过下壳体3的料气进口立管2)高速喷射到立管上口折流锥5的弧形表面上。要求折流锥5的弧形反击板与料气进口立管2的上口保持合理的距离，特别是高速料气流撞击折流锥5使之迅速改变流向所形成的规则性局部大涡流，是能否形成初次分级的关键。当料气流进入涡流区时，粗大颗粒与折流锥弧形表面碰撞减速分离，在局部大涡流的惯性力作用下被甩至中壳体7内壁处，在边壁效应的影响下，下落到下壳体3经下料锁风阀1排出。细颗粒则随上升气流进入翼型导向叶片11与分级转子25形成的选粉区内，与上部喂入的物料一同参与动态选粉区的分级作业。分级后的粗粉下落至粗粉下料锥管9内，由于折流锥5与粗粉下料锥管9下口之间保持有恰当距离的间隙，在大涡流区的少量气体通过该间隙进入粗粉下料锥管9内，其底部形成流态化料床，将夹杂在回料粗粉中的细粉提升再次进入选粉区分选，并将未能提升粗粉悬浮迅速从下料接管6排出至回料隔离仓4，预防可能发生粗粉下料锥管9内的堵料现象。本机为负压操作，选粉气体可为含尘气体、净空气或二者的混合形式。

本发明采取上部、下部同时喂料的两处进料形式，在同等规格下，选粉机处理量和产量明显增加，非常适合水泥联合粉磨系统及具有上下两点喂料要求的粉磨系统。将其应用于水泥辊压机联合粉磨系统中，相对于国内外同规格的水平笼式选粉机，可明显提产10％～30％。同时该设备采用了特殊耐磨材料，使得零部件使用寿命延长，运转稳定可靠，运行成本可以大大降低。因此也可用于矿渣或其它非金属矿物的分选。

本发明不局限于上述实施例，不论在其形式或结构上做任何变化，凡是利用上述的选粉机具有上、下可同时进料和折流锥相关形式都是本发明的一种变换形式，均应认为落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种上、下进料的双分级式高效选粉机，主要由上壳体(10)、中壳体(7)、下壳体(3)、传动支架(15)、下料接管(6)、分级转子(25)、主轴套(19)、主轴(24)、撒料盘(21)、分级叶片(23)及安装在传动支架(15)上的减速器(16)和电动机(17)等组成，其特征在于所述中壳体(7)上部与中心位置联接有出风口大弯管(18)、顶部联接有进料管(14)的上壳体(10)联接；下部与装有带调节风阀门(26)的料气进口立管(2)的下壳体(3)联接。

2.根据权利要求1所述的一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特征在于所述上壳体(10)是由一个平截空心圆锥体和一个空心圆柱体上下对接拼焊而成；中壳体(7)是一个倒立的平截空心圆锥体；下壳体(3)是由一个斜截空心圆柱体联接一个偏心倾斜圆柱形下料筒体组成；在中壳体(7)和下壳体(3)外壁之间设有回料隔离仓(4)，其下料出口仅与下壳体(3)相通，所述料气进口立管(2)穿过下壳体(3)斜截平面固定在下壳体(3)的中间，其外壁与下壳体(3)的内壁留有距离。

3.根据权利要求1或2所述的一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特征在于所述料气进口立管(2)的上出口位置，设置有折流锥(5)，其表面与料气进口立管(2)的上出口留有距离。

4.根据权利要求3所述的一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特征在于所述折流锥(5)是由上、下箱体组成的封闭空腔体，其下部迎风面形状为弧形，折流锥(5)通过螺栓杆与折流锥调整支架(8)联接，折流锥调整支架(8)位于分级转子(25)下部联接的粗粉下料锥管(9)内，粗粉下料锥管(9)的下端均布安装有下料接管(6)并伸入每一个回料隔离仓(4)内，所述折流锥(5)弧形迎风面与其上部的粗粉下料锥管(9)下口之间的圆周方向留有间隙。

5.根据权利要求4所述的一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特征在于所述折流锥(5)弧形迎风面与其上部的粗粉下料锥管(9)下口之间的圆周方向所留间隙的尺寸在5～300mm之间调整。

6.根据权利要求1或2所述的一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特征在于所述分级转子(25)位于上壳体(10)的中心部位，其上端与吊装在传动支架(15)上并穿过出风口大弯管(18)用固定拉杆(20)与上壳体(10)固定联接的主轴套(19)相联接；分级转子(25)与上壳体(10)之间采用迷宫式密封圈(13)进行密封。

7.根据权利要求6所述的一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特征在于所述分级转子(25)的外围圆周方向均布有截面形状为钝角等腰三角形的可调式翼型导向叶片(11)。

8.根据权利要求7所述的一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特征在于所述翼型导向叶片(11)与分级转子(25)之间装有撒料盘(21)，其外围圆周方向处设有与上壳体(10)顶端联接固定的下料缓冲板(12)。

9.根据权利要求1或2所述的一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特征在于所述进料管(14)的数量为2～6个，进料管(14)底部与撒料盘(21)之间留有间隙，间隙控制在50～400mm。

10.根据权利要求1或2所述的一种上、下进料的双分级式高效选粉机，其特征在于所述出风口大弯管(18)进出通道可成垂直或向上倾斜方式布置，其夹角范围在90°～135°之间；所述调节风阀门(26)数量为1～4个，安装在料气进口立管(2)的进口处。

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