選粉機的發(fā)展與高效選粉機的誕生(二)
[接上期]
3、第三代——高效選粉機
旋風式選粉機與傳統(tǒng)的選粉機相比,選粉效率和精度已有很大提高,有利于增產和節(jié)能。但是,由于它在物料分散與分離方面同傳統(tǒng)選粉機基本相同,所以主要缺陷并未得到根本性消除。其主要問題是:
(l)物料水平撒出,氣流主要是豎向循環(huán),細粉自下而上地通過分離區(qū)。因此,在通過四轉中心的縱向斷面上,每個物料顆粒便受四個力作用,物料顆粒在不同位置時的受力狀態(tài).
(2)轉子直徑大,風葉窄而長,形成很大的橫向斷面的分離區(qū)。這樣,相同質量的顆粒在不同位置上就會受到不同的抽吸力D及離心力C作用,導致合力W的大小及方向各異。顆粒①如果未被葉片擊中,則作為成品吸出;顆粒②沿器壁下墜,作為粗粉排出;顆粒③已作為細粉選出。可是因為斷面大,風速低,抽吸力D的大小及方向隨時變化,顆粒有可能下降沉落,進行二次分選,浪費能量。
(3)分離區(qū)的形狀復雜,各個斷面上的風速與流向不一,還存在死角和器壁效應,因此在分離氣流的豎向大循環(huán)中不可避免地還存在一些小循環(huán)或渦流。這不僅給分離區(qū)帶來干擾,而且使物料顆粒受力復雜化,從而降低了分離效率和精度[7]。
(4)物料從一個或二個進料口喂入,落到撒料盤上靠離心力拋出,不可能在整個斷面上均布。企圖通過小風葉來改變這種狀況,效果往往不夠理想。這種情況在大型選粉機中表現(xiàn)更為突出。良好的分散度是實現(xiàn)高效率分離的前提條件,也是使整個分離區(qū)的空間得到充分利用的關鍵。分散度不高是以前選粉機的一大缺點,高效選粉機就是為解決上述問題而出現(xiàn)的。
日本小野田(ONODA)公司首先研制出了O—sepa高效選粉機,于1979年通過工業(yè)試驗。1980年第二臺工業(yè)用O—sepa高效選粉機投入運行。由于它的顯著增產節(jié)能效果,所以得到迅猛發(fā)展。到1985年已有60臺這種選粉機投入運轉,迄今已有300多臺。它比第一代選粉機的選粉能力提高100%,比第二代提高20%~50%。O—sepa高效選粉機的出現(xiàn),引起了世界著名的幾家水泥機械制造公司的極大關注。美國、法國和我國相繼購買了這種選粉機的制造許可證,還有不少公司在其工作原理的啟迪下,競相開發(fā)出各自型式性能相近的高效選粉機。
這里值得特別提出的是法國FCB公司最近開發(fā)研制的TSV型高效選粉機,據報導其性能比O—sepa型高效選粉機更優(yōu)越,這種選粉機的特點是:
(l)采用變寬度的轉子葉片,使其間的流道近于等寬或里寬外窄,選粉段空間比其它高效選粉機大5~10倍,從而達到更高的選粉效率;
(2)導向葉片在運轉中可連續(xù)調節(jié),使粒度的分布曲線隨意變化,特勞姆(T romp)曲線更陡,旁路值更??;
(3)渦流消除結構使壓力損失和電耗降低,可達1500Pa和0.1~0.2kwh/t;
(4)使用壽命長,轉子幾乎不需要維修和拆換,軸承的計算壽命為150000h=6250d=21a 。
顯然這是在O—sepa型高效選粉機的基礎上開發(fā)研制的。從大的輪廓看,與O—sepa型高效選粉機沒有本質區(qū)別,同樣是一個籠形轉子,只是轉子葉片和導向葉片形狀稍有改變;帶有成品的上出風管道則完全相同,只是物料和廢氣的進入有所改變,因此使應用方式更靈活;在籠形轉子之間設置幾塊擋板,以消除渦流,使阻力和電耗更低。
我國在這些高效選粉機的設計啟發(fā)下,不少單位為適應改造小水泥廠的需要而自行開發(fā)研制了高效選粉機。最具代表性的是臨汾地區(qū)建材研究所研制的高效渦流選粉機,據稱使開流磨增產50~80%,裝離心選粉機圈流磨增產30~40%,單產電耗下降20~40%,選粉效率高達80%以上,占地面積小,產品細度調節(jié)范圍寬,同時便于控制,集選粉與收塵于一體,改善了生產環(huán)境。合肥水泥研究設計院,按著O—sepa型高效選粉機的原理和結構,研制開發(fā)了HEs型高效選粉機,結構與O—sepa型高效選粉機沒有多大差別,性能也基本相近。據報導它可使原開流磨增產45%~80%,裝離心式選粉機圈流磨增產10%~30%,單產電耗下降5%~20%。產品顆粒分布合理,應用于水泥磨時,3~30μm的顆粒較多,可提高產品質量,利于產品升級;應用于生料磨,由于篩條小,顆粒均勻,有利于固相反應;應用于超細分級領域,可以分選10μm以下的產品。產品細度調節(jié)范圍廣,水泥比表面積可在2700~6500cm2/g范圍內任意選擇。調節(jié)方便靈活,只要改變轉速即可。另外,可降低出磨的水泥溫度,不需加設水泥冷卻設施。通過對山東明水交通水泥廠ø;2.2x6.5m開流水泥磨的改造,上述優(yōu)越性已得到了
我國在原有離心式選粉機的基礎上進行一些改造,尤其撒料盤,將平型撒料盤改成了盆盤式和具有一定角度的葉片式使選粉效率提高,稱為GLF型高效離心式選粉機。據介紹,這種選粉機的選粉效率在循環(huán)負荷c=110%~250%時為E=65%~85%。當成品細度要求為6%時,出磨物料細度可控制在30%~40%之間。
我國為了發(fā)展具有更高粉磨效率的圈流粉磨系統(tǒng),由天津水泥工業(yè)設計研究院,南京水泥工業(yè)設計研究院、山東省建筑材料機械廠和上海新建機器廠等共同引進了日本小野田公司。
O—sepa高效選粉機的制造技術并進行了轉化生產,現(xiàn)已有產品供應,能夠滿足國內水泥廠建設的需要。高效選粉機的誕生促進了粉磨技術的進步,使應用輥式磨粉磨水泥成為可能,使輥壓機終粉磨系統(tǒng)粉磨水泥的質量有了保證,從而可以結束利用效率極低的筒式磨機粉磨工藝的歷史,粉磨流程將以一個嶄新的面貌遍及全世。高效選粉機制造技術的引進和轉化,必然會促使我國水泥工業(yè)粉磨技術的迅速發(fā)展。
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