专利名称：一种离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在水泥、化工、电力和冶金行业等应用的各种矿石、矿粉、原煤和熟料的选粉分级设备，特别涉及一种离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机。
背景技术：
目前，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况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。目前，离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机在水泥行业煤磨系统是一个很重要的生产设备。它主要是对煤粉物料进行分级和分选处理，分离出合格的煤粉成品。生产过程要求分级效率高，分级精度好，产品的粒度分布范围窄，能量消耗低，并能随意调整产品的粒度分布状态，适应不同煤质的分选要求。目前，随着节能降耗和降低生产成本的生产意识日益深入到每一个行业，结构性综合利用不同煤质的煤粉要求提到议事日程上来，对原煤的深加工产品质量和煤粉的颗粒级配有了更高的要求。以往应用在水泥工业煤磨系统的传统选粉机的分级叶片和导向叶片已不能适应多品种煤质煤粉的分选要求，煤粉成品的最终质量很难控制，由于空气阻力大，结构磨损严重，设备的运转率和选粉效率低，能量利用率低，已经影响到正常的煤粉生产加工。通常在传统的水平涡流笼式选粉机应用较多的导向叶片和分级叶片主要结构是以OSEPA选粉机为代表的普通型平板式导向叶片和分级叶片，其中叶片角度有可调与不可调两种形式。目前，在此基础上出现了一些改进型导向叶片和转子的分级叶片。中国实用新型专利公报公告的名称为《具有带V形槽固定导向叶片的选粉机》的实用新型专利(专利号=ZL 200820075077. 5，公告号:CN201220218Y)，据该实用新型专利申请说明书介绍，围绕着转子周围的导向叶片是由一个直板及固定斜板连接于其进风侧的截面形成倒V形的槽板构成。转子分级叶片由一个直板、在直板迎风外侧倾斜固定的端板以及在直板内侧与端板倾斜方向相反的呈圆弧弯曲的垂直折弯板。这种结构所能达到的主要目的是使粗细粉实现充分的分离，降低辊式磨的循环负荷，提高辊式磨的单位产量和降低单位能耗。但是，这种结构在制作过程中比较复杂，而且有些构件应用效果并不明显。导向叶片的结构形式不尽理想，分级叶片的端板没有任何使用效果和存在的必要，并增加回转区域的阻力，人为的增加了制作难度。中国实用新型专利公报公告的名称为《异形叶片分级装置》的实用新型专利(专利号=ZL 200720080450. 1，公告号:CN201073640Y)，据该实用新型专利申请说明书介绍，导向叶片均勻分布在转子的外围，导向叶片的外侧端设置有一个向内折弯部，并与其本体构成槽形空腔，本体的延伸构成延伸部。转子的分级叶片的两端分别向相反的方向做弧形弯曲，呈反“S”形状。这种结构与上述的结构类似，主要也是希望提高选粉机的分散性，提高选粉机的选粉效率，达到提产降耗的目的。但是，其结构不但与上述的问题相似，而且，转子分级叶片制作非常复杂，一次性冲压成型难度很大，可操作性非常低。另外，这种“S”分级叶片分级效果并不佳，市场并不提倡采用。中国实用新型专利公报公告的名称为《选粉机异形导向叶片》的实用新型专利(专利号ZL 200920187497. 7，公告号CN201565425U)，据该实用新型专利申请说明书介绍，导向叶片为不对称异形状薄板，中部有折弯角，其迎风端面向内折弯，形成一个向内的曲面。这种结构的导向叶片与上述两种结构如出一辙，只不过它采用了一次冲压成型的方法，在应用过程中，需要专门的模具和制作工艺，所以加工制造过程比较复杂。
发明内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机，该选粉机选粉效率高，分级叶片和导向叶片制造简单。本实用新型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离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机，包括均勻分布在转子外圆上的分级叶片和与所述分级叶片对应的固定导向叶片，所述导向叶片设置在所述分级叶片的外侧，所述导向叶片包括两等长内、外折板，两等长所述内、外折板的夹角θ 1为钝角，所述外折板迎风面的端部内侧设有内折的斜板，所述斜板与所述外折板的夹角θ 2为锐角。本实用新型还可以采用如下技术方案所述分级叶片的横截面为L形，所述分级叶片的L形长板沿所述转子外圆的径向设置，所述分级叶片的L形短板设置在所述分级叶片的迎风面的内端部。两等长所述内、外折板的夹角θ 1为140 160°。所述外折板的长度是所述斜板长度的2. 5 3. 5倍。所述斜板与所述外折板的夹角θ 2为15 25°。所述分级叶片的L形长板是其L形短板的2. 5 3. 5倍。本实用新型具有的优点和积极效果是1)在转子外围设置具有两等长内、外折板的导向叶片，导向叶片带有独立的槽形内腔并可构成狭窄进风通道，能够确保物料在没进入转子分级区域之前就已经开始对粗粉物料进行分级筛取。从分选机理上讲，它具有合理性，可靠性的和适应性，并且导向叶片制造简便。2)导向叶片采用了狭窄进风通道的结构，使得气流裹带的细粉进入转子分级区域的速度接近或达到转子的旋转速度，这种状态称之为“速分级”原理，它可以提高分级效果和选粉机产量，降低物料颗粒对转子的磨损，有效延长了使用寿命。3)在转子的外围均勻分布“L”形分级叶片，能够使得进入分级叶片之间的高速气流可能形成的惯性反旋涡现象在分级叶片短边直板的干预下削弱或消除，从而提高转子的运转效率，分级效率，并且分级叶片制造简便。综上所述，本实用新型由于在转子外围采用了 “L”形分级叶片和导向叶片采用一种带槽形内腔的“L”形状的变形体结构，使得粗细粉预分级过程成为现实。并且可以消除转子分级叶片之间的惯性反涡流现象，提高选粉机的选粉功效。另外，本实用新型体现出的“速分级”理论，可以大幅度提高选粉效率，保证了成品粒度的稳定性，提高了选粉机分级精度，能够满足不同物料产品的质量要求，物料的适应性和分散性好、选粉效率高、空气阻力低，可在选粉区域内进行粗细粉两次分级。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的A-A剖面结构示意图；图3为导向叶片的放大剖面结构示意图；图4为转子分级叶片的放大剖面结构示意图；图5为图2中I放大图。图中1、电动机；2、减速器；3、主轴；4、成品出口 ；5、出风弯管；6、上壳体；7、粗粉回料锥管；8、折流锥；9、中壳体；10、进风直管(气体和物料进口)；11、粗粉出口 ；12、转子；
13、导向叶片；13-a、内折板；13-b、外折板；13_c、斜板；14、分级叶片；14_a、长板；14_b、短板。
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见图1 图5，一种离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机，属于干法空气动力式，该选粉机主要包括出风弯管5、上壳体6、中壳体9、转子12、导向叶片13、分级叶片
14、粗粉回料锥管7、折流锥8、粗粉出口11、成品出口 4和进风直管10等，转子12连接在主轴3上，由电动机1通过减速器2进行驱动，出风弯管5上设有细粉成品出口 4 ；分级叶片14均勻分布在转子12的外圆周上，固定在上壳体6和粗粉回料锥管7上的导向叶片13与分级叶片14对应地设置在其外侧。其工作原理为当原料和气体混合的气固两相流从进风直管10的下部自下而上的进入到选粉机内与折流锥8冲撞时，在折流锥8弧形板与进风直管10上部的圆形内腔之间形成规则的局部大涡流，在大涡流区域内，从进风直管10被冲撞的物料由于惯性与边壁效应的双重作用，细粉顺势上升进入分级转子12的分选区，粗粉则沿着中壳体9内壁在重力作用下，下滑经下中壳体9边壁的粗粉出口 11排出选粉机。这种结构有效减少了上升气流中的粗颗粒含量，降低了选粉区料气浓度，提高了选粉精度与处理量，从而实现选粉机的初次分选作业。中壳体9和上壳体6由圆锥形筒体拼焊而成，上壳体6的圆锥形状消除了由于顶部拉风造成的气流偏移和速度梯度现象，使得上壳体6内部轴向气流分布均勻稳定，并利于物料在分级转子12圆周方向全宽度进行分级，避免出现了气流偏移引起的切割粒径不均勻现象。初选分级作业后的细粉通过气流的裹带经过中壳体9进入到上壳体6内的导向叶片13和转子12的分选区域内。在本实施例中，导向叶片13包括内、外折板13-a、13-b,内、外折板13_a、13-b的长度Ll相等，两等长内、外折板13-a、13-b的夹角θ 1为钝角，外折板13_b迎风面的端部内侧设有内折的斜板13-c，斜板13-c与外折板13-b的夹角θ 2为锐角，斜板13-c和外折板13-b构成一个槽形内腔，槽形内腔在导向叶片13的迎风位置，斜板13-c与相邻的导向叶片13的内折板13-a构成一个进风通道。较佳的方案θ 1的角度范围为140 160°。内、外折板13-a、13-b的长度是斜板13-c长度为2. 5 3. 5倍；θ 2的角度范围为15 25°。根据规格大小不同，不同数量的导向叶片13均勻分布在分级叶片14的外侧。当粉尘气体通过狭小通道时，气流速度迅速提高并喷射到转子与导向叶片之间的区域，与此同时，由于进风通道的断面突然变宽形成涡流，使得粗颗粒通过离心力的作用下喷洒并撞到槽形内腔中，在重力作用下沿着槽形内腔的内壁滑落到转子下方的粗粉回料锥管内。在本实施例中，转子12上的分级叶片14的横截面为“L”形状，多个分级叶片14的长板14-a呈放射状沿转子12的径向均勻分布在转子12的外圆周上，在长板14_a的迎风面内端部联接有一个短板14-b，它与长板14-a之间的位置夹角为90°。长板14_a的长度为短板14-b长度的2. 5 3. 5倍。由于采用了开放式放射状均勻分布分级叶片，在叶片之间的气流通道不是等宽的，即每一个长边直板之间的距离不相同，形成了外宽里窄的结构形式。当高速气流通过分级叶片通道时，在分级叶片之间的扇形通道中迫使气流在作径向流动的同时，气流还与叶轮产生同步旋转。相对于旋转坐标而言，将产生与分级转子相反方向的涡流，这种逆向涡流的出现，对于笼型分级转子来说，将导致分级叶片进口处气流质点的切向流速增大，同时分级叶片出口的切向流速减少，使得选粉机单位体积流量的理论扬程减少。值得注意的是这一理论扬程的减少，即使流体为无粘性的理想气流也不可避免产生惯性反旋涡现象，对空气动力机械的运转效率产生负面影响。所以本实用新型采用在长边直板的内端部增加一个90°的短边直板来降低或消除惯性反旋涡现象，提高转子的运转效率。在分选区分级后粗颗粒沿着导向叶片13的槽形内腔与转子12外延上的选粉空间滑落到粗粉回料锥管7内。在折流锥8弧形板与粗粉回料锥管7的下端之间控制有合理的间隙，不仅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，经下部缝隙进入到粗粉出口 11被排出机外。防止可能发生的堵料现象。综上可看出，本实用新型从功能区划分可分为导向叶片13工作区域和分级叶片14工作区域。首先，导向叶片13的斜板13-c与其外折板13-b所构成的进风通道可以提高此处的风速，并喷射到转子12与导向叶片13之间的区域，与此同时，由于进风通道的断面突然变化形成涡流，使粗颗粒在离心力的作用下喷洒并撞到槽形内腔内，在重力作用下沿着槽形内腔的内壁滑落到转子12下方的粗粉回料锥管7内，完成了粗细粉预分级作用。其次，转子12上的分级叶片14是由长板14-a和短板14_b构成的横截面为“L”形状的叶片，粗颗粒在开放式放射状均勻分布的分级叶片14形成的通道中，可很好的消除惯性反旋涡现象，降低分级叶片14间的空气阻力，提高空气动力机械的运转效率。
权利要求1.一种离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机，包括均勻分布在转子外圆周上的分级叶片和与所述分级叶片对应的固定导向叶片，所述导向叶片设置在所述分级叶片的外侧，其特征在于，所述导向叶片包括两等长内、外折板，两等长所述内、外折板的夹角θ 1为钝角，所述外折板迎风面的端部内侧设有内折的斜板，所述斜板与所述外折板的夹角θ 2为锐角。
2.根据权利要求1所述的离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机，其特征在于，所述分级叶片的横截面为L形，所述分级叶片的L形长板沿所述转子外圆的径向设置，所述分级叶片的L形短板设置在所述分级叶片的迎风面的内端部。
3.根据权利要求1所述的离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机，其特征在于，两等长所述内、外折板的夹角θ 1为140 160°。
4.根据权利要求1所述的离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机，其特征在于，所述外折板的长度是所述斜板长度的2. 5 3. 5倍。
5.根据权利要求1所述的离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机，其特征在于，所述斜板与所述外折板的夹角Θ2为15 25°。
6.根据权利要求2所述的离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机，其特征在于，所述分级叶片的L形长板是其L形短板的2. 5 3. 5倍。
专利摘要本实用新型公开了一种离心力式带强制涡流的水平笼式选粉机，包括均匀分布在转子外圆周上的分级叶片和与所述分级叶片对应的固定导向叶片，所述导向叶片设置在所述分级叶片的外侧，所述导向叶片包括两等长内、外折板，两等长所述内、外折板的夹角θ1为钝角，所述外折板迎风面的端部内侧设有内折的斜板，所述斜板与所述外折板的夹角θ2为锐角。本实用新型使得粗细粉预分级过程成为现实。并且可以消除转子分级叶片之间的惯性反涡流现象，提高选粉机的选粉功效。
文档编号B07B7/083GK202155314SQ20112021456
公开日2012年3月7日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者于君, 李征宇 申请人:中材装备集团有限公司, 天津中材工程研究中心有限公司