[发明专利]一种向心高效选粉机用动叶片及设计方法

说明书

本发明涉及一种向心高效选粉机用动叶片，其特征在于：所述动叶片采用向心动叶片，包括外风翅段、内风翅段，所述外风翅段和内风翅段之间圆弧过渡，外风翅段、内风翅段一体折弯成型。本发明还提供一种向心高效选粉机用动叶片的设计方法。本发明利用外风翅在旋转过程中产生向心动压、利用内风翅平衡流经动叶片后高速旋转气流产生的离心动压，从而达到大幅度降低选粉阻力；同时动叶片的内风翅、外风翅还具有防止成品返回选粉区产生二次选粉不利现象，从而实现了降低选粉阻力同时保证较高选粉效率优良性能。本发明应用到向心分选选粉机的技术效果综合CFD理论分析、试验室试验、工业应用生产数据，主要体现在选粉机阻力低、选粉效率高、分选清晰度高等方面。

技术领域

本发明属于粉磨技术领域，特别是涉及一种向心高效选粉机用动叶片及设计方法。

背景技术

选粉机技术随着圈流球磨系统的应用而发展，经历了离心式选粉机(第一代)、旋风式选粉机(第二代)、高效笼型选粉机(第三代)的发展过程。高效笼型选粉机最早由日本小野田公司于1979发明，随后广泛应用于球磨机和立磨系统的各种物料、各种细度产品的粉磨系统，1987年中国国家建材局组织引进了该项技术。自笼型选粉机问世以来的30多年间，其结构形式出现了多种变化，产品种类层出不穷，但是核心原理基本相同：由外圈固定导风叶片和内部柱式笼型转子组成，依靠控制气体携带力、物料自重力和转子离心力三力的平衡对物料进行分选，其选粉原理图见图10和图11。

传统的三力平衡选粉机的工作原理如下：出磨物料由提升机经由选粉机的喂料口5喂入选粉机，在重力的作用下，喂入选粉机的物料进入撒料盘6。撒料盘6跟随选粉机转子2以一定的速度转动，带动落入其上的待分选的物料旋转，待分选物料在离心力的作用下被抛撒至缓冲板7，并得到打散，然后在重力的作用下落入介于动叶片1、3和静叶片8之间的选粉区。一、二次风经进风口9进入选粉机，然后流经静叶片8进入选粉区12，进入选粉区的气流在转子动叶片1、3带动和静叶片8导流的双重作用下随转子转动，同时流经转子动叶片1、3，最后经转子内部及选粉机出口离开选粉机。落入选粉区的物料颗粒跟随选粉区旋转气流运动，受到图11所示的拉曳力F_d、重力G、离心力F_c，并按下述条件产生粗细分级：

1)对于F_d≥F_c的颗粒，一方面在重力G的作用下做沉降运动，设颗粒在选粉区高度H的沉降时间为t₁，另一方面在F_d、F_c合力作用下随气流向转子内部运动，设穿越选粉区间宽度S的时间为t₂，如果t₁t₂，则颗粒就能进入转子内部成为细粉成品，如果t₁t₂，则进入粗粉收集锥11。

2)对于F_d＜F_c的颗粒，颗粒一方面在F_d、F_c合力作用下向静叶片做离心运动，同在重力作用下最终落入粗粉收集锥11。

对于给定的颗粒，拉曳力F_d，主要由选粉区的风速控制，在静叶片角度固定不变的条件下，由进入选粉机的风量控制，实际上也即由系统风机控制，在给定的粉磨系统中，由于风机选型已定，因此F_d的最大值基本上是固定的；离心力F_c主要由选粉机转子2的转速控制，此外静叶片角度对其也有影响，但对于静叶片不可调的选粉机或者处于工作中的选粉机，主要由转子2的转速控制。