专利名称：涡轮式粉状颗粒分级器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用立式涡轮产生的离心力在气流中将粉状物料按颗粒大小进行分选的设备。属于微细粉料的制备与操作处理的技术领域。
目前，工业上用来将粉状物按颗粒大小进行干法分级的设备，如德国Alpine公司的ATP型涡轮式颗粒分级器，在旋风筒上部水平设置一个或多个圆柱形的涡轮，其对粉料的分级主要是靠涡轮旋转产生的离心力与气流对颗粒的曳力来进行，但是，由于其涡轮轴、涡轮为卧式放置，会出现其径向气流沿其轴向所形成的流场不均匀现象，其次，虽然在旋风筒锥体下口处的主风室引入主风，对从旋风筒(主要是在旋风筒内进行分级)落下的夹带有细粉的粗粉进行淘洗，但因靠近整个壁面的向下气流速度低，致使颗粒所受的曳力不足，从而影响粗细颗粒的有效分离。综上所述，卧轴涡轮式颗粒分级器，存在对粗产品淘洗不均匀，分级效率不高的问题。
本实用新型的目的是提供一种结构合理，新颖的立轴涡轮式粉状颗粒分级器，它能够有效地提高来料的分级精度。
为实现这一目的，本实用新型采用了如下技术方案它由变速电机带动的涡轮轴，置于旋风筒内的涡轮，旋风筒上部的出粉罩及落料管，旋风筒下部的主风室，主风室下部二次风室等组成，其特点是涡轮轴(1)立式放置，它位于出粉罩(21)中的两个轴承上，涡轮轴下部的上键(2)，下键(3)分别与上盘(4)和上盘(5)连接，在上盘、下盘的靠近圆周外缘平面上沿圆周各开有12～36个孔。涡轮(6)由12～36个叶片(7)组成，每个叶片由单面倾斜的六面体组成，呈尖劈状，在其两个相互平行的平面上分别设有上圆柱(8)，下原圆柱(9)，它们分别与上盘、下盘上的孔相结合，上盘上面、下盘下面的涡轮轴上设有螺母，便将涡轮装配成一个整体。在旋风筒(23)、锥体(10)内表面上设置弧条状挡粉片(11)(见图4、5)，该挡粉片沿一条螺旋线分布，相邻两个挡粉片之间的间隙为50～200mm；该挡粉片也可分布在上述锥体内表面的2～3个平行圆周上，其相邻的两个挡粉片之间的间隙也为5～200mm。在旋风筒的圆锥体内表面上，也可以设置2～3个相平行的水平圆环(12)，以替代挡粉片。主风室(13)、外壳(14)的内壁为渐开线(见图8)，而其内壳体是由10～30个规则排列的立板(15)构成，各立板内外边缘分别位于各自的几何圆周之上。相邻两个立板的内缘之间形成间隙Δ，在二次风室(17)的锥体内壁上，设有二次风室环(16)，它是一个环状空心体，其环壁下部沿圆周均匀分布有10～30个孔，该二次风环与一个二次风室外的二次风管(18)相通。涡轮呈倒立的截锥形，上述涡轮轮廓角α＝5°～60°，上述上盘通过3～6条轮辐将轮毂(19)与盘环(20)连接。叶片相对于主法线的安装角θ＝0°～20°(见图7)。本实用新型是这样工作的来料(含有不同大小颗粒的粉料)从上部的落料管(22)靠自重落入旋风筒(23)或用风力通过扬料管(24)送入旋风筒内，粉料主要在涡轮(6)旋转产生的离心力及气流对粉料产生的粘滞阻力作用下进行颗粒分级。研究与分析表明，来料中不同粒径的颗粒混合在一起，一部分细颗粒往往粘附在粗颗粒上。在气流中运动时一部分细颗粒又被粗颗粒碰撞俘获，因此，提高分级精度的关键之一就在于使这些细颗粒与粗颗粒都分散的好，使微细粉从分级器上部的出粉罩(21)排出，粗粉从分级器下部出料口(25)排出。为此，须将混合料在本实用新型内反复淘洗以期达到理想分离的目地。第一次分级是分级涡轮由调速电机带动旋转，在旋风筒内产生稳定的旋转流场，粗细颗粒在离心力和气体对颗粒的粘滞阻力作用下，在流场中作不同运动，细粉颗粒被气流夹带进入涡轮并从出粉罩排出(见
图1中的双箭头)，粗粉被甩向分级器壁，受重力作用下落，遇到挡粉片(11)的阻挡而改变运动方向或轨迹以增加颗粒的弥散度及其在旋风筒内的停留时间，第二次分级挡粉片上的颗粒被重新卷入旋风筒(23)中，进行二次扬析分级。第三次分级来自主风室(13)的入口段(27)的主风旋流对下落的粗粉再淘洗，进一步对粗细颗粒进行分级。该主风室的特殊结构，其目的是增加入风强度并形成均匀而规则的旋流，第四次分级若细粉含量较高时，为了增加粗细粉的分级效果，本实用新型在粗粉出料的二次风室(17)内设有二次风环(16)，自二次风管(18)进入二次风环的风喷向二次风室的壁，进一步吹掉被粗颗粒夹带的细粉，该细粉在系统负压下被上扬，自出粉罩排出。通过以上四次分级，即可达到粗细颗粒分级的理想效果。最后，为了使涡轮吸入的细颗粒粉顺利从出粉罩排出不致反窜入分级室，设置了风帘结构(见图2)，高压风从管子(28)送入，进入一环状喷咀(29)中，高压风通过环状喷咀底部的许多小孔再穿过分级室上的许多小孔(30)构成风帘，阻挡了细粉进入分级室，使其顺畅排出出粉罩。全部附图中双箭头表示细粉，粗箭头表示粗粉，虚线箭头表示二次风。
本实用新型的优点如下1.采用立式圆锥状涡轮代替圆柱状涡轮，涡轮外缘与分级器器壁间隙自上而下均匀变化，使分级作用力沿涡轮轴向分布均匀，有助于提高分级精度和产品的均匀程度。
2.通过四次分级(旋风筒中分级及从挡粉片上卷出的颗粒的分级，主风淘洗分级，二次风环喷风分级)，使粗颗粒中的细颗粒尽可能的扬析出来。
3.电机为调速电机，根据具体情况灵活调节电机速度，以使分级达到最佳状态。
附
图1是本实用新型的立面剖视图附图2是
图1的旋风筒、涡轮、出粉罩、风帘的放大图附图3是一个叶片的主体图及旋转方向示意图，图中尺寸a＞b。
附图4是挡粉片沿螺旋线在旋风筒的锥体内的分布图附图5是挡粉片沿圆周在旋风筒内的锥体内的分布图附图6是挡粉环在旋风体锥体内的分布图附图7是图2中页片的D-D剖视图，表示了叶片的排列状态。
附图8是主风室的外壳内层轮廓曲线及内廓的构成示意图(图4、5、6为俯视图)现给出利用本实用新型实行颗粒分级的两个实施例例1、某氧化铝粉的粒度为0.005～0.12mm，其中0.02mm的颗粒占3.38％，以0.02mm为分级界线，经本实用新型分级处理后，得到的产品粗粉中大于0.02mm颗粒占96.5％，0.02mm以下颗粒占0.5％，产品的细粉中大于0.02mm的颗粒占3.5％，小于0.02mm的颗粒占81％，达到了预定要求。
例2、某催化剂的粒度为0.005～0.12mm，其中0.02mm的颗粒占16.5％，要求除掉0.02mm以下的细粉。经分级处理后，得到83.2％的粗粉和16.7％的细粉，其中粗粉中小于0.02的细粉占0.5％，细粉中小于0.02mm的细粒占93.6％，达到了预定要求。该分级操作的牛顿分级效率为95％。
权利要求1.一种涡轮式粉状颗粒分级器，由变速电机，涡轮轴，位于旋风筒内的涡轮，旋风筒上部的出粉罩及落料管，旋风筒下部的主风室，主风室下方的二次风室等组成。其特征在于涡轮立式安放，选风筒内设有挡粉片，主风室的特殊构造以及在二次风室内设有二次风环，其中A.涡轮轴(1)立式放置，它位于出粉罩(21)中的两个轴承上，涡轮轴下部的上键(2)，下键(3)分别与上盘(4)和上盘(5)连接，在上盘、下盘的靠近圆周外缘平面上沿圆周各开有12～36个孔；B.涡轮(6)由12～36个叶片(7)组成，每个叶片由单面倾斜的六面体组成，其中两个相互平行的平面上分别设有上圆柱(8)，下原圆柱(9)，它们分别与上盘、下盘上的孔相结合，上盘上面、下盘下面的涡轮轴上设有螺母；C.在旋风筒(23)、锥体(10)内表面上设置弧条状挡粉片(11)，该挡粉片沿一条螺旋线分布，相邻两个挡粉片之间的间隙为50～200mm；该挡粉片也可分布在上述锥体内表面的2～3个平行圆周上，其相邻的两个挡粉片之间的间隙也为5～200mm；D.在旋风筒的圆锥体内表面上，也可以设置2～3个相平行的水平圆环(12)，以替代挡粉片；E.主风室(13)、外壳(14)的内壁为渐开线，而其内壳体是由10～30个规则排列的立板(15)构成，各立板内外边缘分别位于各自的几何圆周之上；F.在二次风室(17)的锥体内壁上，设有二次风室环(16)，它是一个环状空心体，其环面下部沿圆周均匀分布有10～30个孔，该二次风环与一个二次风室外的二次风管(18)相通。
2.如权利要求1所述的涡轮式粉状颗粒分级器，其特征在于涡轮呈倒立的截锥形，涡轮轮廓角α＝5°～60°。
3.如权利要求1或2所述的涡轮式粉状颗粒分级器，其特征在于上盘通过3～6条轮辐将轮毂(19)与盘环(20)连接。
4.如权利要求1至3所述的涡轮式粉状颗粒分级器，其特征在于叶片相对于主法线的安装角θ＝0°～20°。
专利摘要涡轮式粉状颗粒分级器属于粉状物按颗粒大小进行分选的设备。自上向下由出粉罩、涡轮、旋风筒、落料管、挡粉片、主风室、二次风室、扬料器等组成，经四次扬析分级，使细粉自出粉罩排出，粗粉自二次风室下落料管排出。分级精度高，不但具有一般涡轮式离心分级器能够保证细粉产品粒度均匀的特点，还能同时保证粗粉产品的粒度。
文档编号B07B7/083GK2263554SQ9621193
公开日1997年10月1日 申请日期1996年5月21日 优先权日1996年5月21日
发明者孙国刚, 田志鸿, 时铭显 申请人:中国石油化工总公司, 石油大学(北京)