分级装置的制作方法

本实用新型涉及粉体制备与加工技术领域，具体地，涉及一种分级装置。

背景技术：

气流分级技术广泛应用于化工、矿物、冶金、磨料、陶瓷等颗粒制备与加工环节。离心气流分级原理因其较高的分级效率而被广泛采用，尤其以第三代涡轮分级机应用最为普遍。涡轮分级机主要包括立式分级机和卧式分级机，立式分级机的分级轮的轮轴相对于水平面垂直安装，而卧式分级机的分级轮的轮轴相对于水平面水平安装，涡轮分级机在设计时需要综合考虑多个技术环节，其中最主要的三个环节为：颗粒分散性、分级气流场的分布以及对粗粉中夹带细粉的“扬析”。良好的分散性可以减少颗粒团聚、夹带的可能性；均匀、稳定的离心力场可以将颗粒在某一粒径处精确分级；通过引入二次气流对粗粉中夹带细粉进行“扬析”，可以将细粉返回到分级区进行再次分级，从而提高分级精度。

然而，目前现有的卧式分级机内分级气流场混乱、气流分配不太合理，从而造成分级精度不高，分选效率低等问题。例如，如图8所示，Alpine公司的ATP型空气分级机，空气经切向进气口21’及323’产生沿竖直方向旋转的气流场，而卧置的分级轮1’在转轴9’的带动下旋转而诱导其周围的气流形成沿水平方向旋转的气流场，这两种旋向相异的气流在分级机内部相互干扰并造成分级流场紊乱，从而使得卧式分级机的分级精度不高。

针对现有技术所存在的问题，本实用新型希望提供一种用于颗粒分级的流场构建方法和分级装置，该流场构建方法能够对颗粒进行更充分地分级，从而使分级装置具有更高的分级精度，以弥补现有技术的不足之处。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种分级装置，该分级装置能够对颗粒进行更充分地分级，从而使分级装置具有更高的分级精度。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种分级装置。该分级装置包括：壳体，位于壳体内的分级轮，壳体包括彼此连通的第一壳体和第二壳体，分级轮位于第一壳体内，第二壳体形成内径逐渐减小的锥台状，锥台状的第二壳体的大口端与第一壳体相连，第一壳体包括与大口端闭合连接的弧形板，以及由弧形板与大口端的连接处分别延伸出的导流板。

优选地，导流板为凹面朝向第一壳体内部的弧形且与弧形板同心。

优选地，锥台状的第二壳体的小口端设置有粗粉出料口，并且靠近小口端的第二壳体的侧壁上设置有第二进风通道。

优选地，第二壳体内设置有用于打散颗粒的扰流组件。

优选地，扰流组件包括设置在邻近两个导流板之间的位置处的第一扰流件，以及沿周向设置在第二壳体的内壁并位于第一扰流件的下游的第二扰流件，其中，第一扰流件包括分别与导流板相对的第一引导面，第二扰流件包括第二引导面，第二引导面与第一引导面相互配合使得颗粒在上升或下降的过程中至少能够经第一引导面和/或第二引导面后被打散。

优选地，扰流组件为沿第二壳体的长度方向上设置的多组，且所述扰流组件的横截面形状为三角形和/或弧形和/或多边形。

优选地，第一壳体的侧壁上还对称式设置有与分级轮同轴设置的细粉出料器。

优选地，分级轮的轴向长度与分级轮的直径的比值为0.5至4。

优选地，分级装置还包括进料装置，进料装置包括进料口和进风单元，进风单元包括第一进风管道和位于第一进风管道内的分流构件，第一进风管道上设置有与第一进风管道相连通的进料口，分流构件设置在第一进风管道与进料口相连通的通口处，分流构件将由第一进风管道进入的风至少分为流速不同的两股，以使得由进料口进入的颗粒在至少两股流速不同的风的共同作用下流出。

优选地，分流构件具有分别与第一进风管道的内壁相对的第一进风面和第二进风面，其中，第一进风面与第二进风面相交，并且第一进风面和第二进风面分别沿进风方向与邻近的第一进风管道的内壁之间的距离逐渐减小。

优选地，第一进风面延伸至通口的上游，第二进风面延伸至完全通过第一进风管道。

优选地，分流构件还包括连接第一进风面与第二进风面的接料面，接料面至少部分与通口相对。

优选地，所述分流构件为沿所述第一进风管道的长度方向上设置的一个或多个。

与现有技术相比，本实用新型的分级装置具备以下优点：

1)颗粒首先在进料装置内进行充分分散及一次分级，从而减轻了分级轮的分级负担，大大提高了工作效率；

2)由于第一壳体的结构约束，切向进入的气流在第一壳体内形成均匀的旋转分级流场，水平旋转的分级轮进一步强化了该分级流场，这与现有分级装置在分级流场的构建机理上有所不同；

3)第一壳体的侧壁上对称设置两个细粉出料器，从而消除了现有的分级装置由于单侧排气在分级区引起的流场偏移和气体速度梯度，使得分级轮轴向气流分布更均匀合理；

4)第二壳体内设置扰流组件，通过增加气流扰动来打散团聚的细颗粒及粘附在粗颗粒上的细颗粒，从而强化气流对颗粒的“扬析”作用，减少粗粉中的细粉夹带量，进一步提高分级精度。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型的分级装置的结构的主视图；

图2是根据本实用新型的分级装置的结构的右视图；

图3是图2所示的细粉出料器的结构示意图；

图4是根据本实用新型的进料装置的结构示意图；

图5是图4所示的分流构件的第一实施例的结构的主视图；

图6是图4所示的分流构件的第一实施例的结构的俯视图；

图7是分流构件的第二施例的结构的示意图；

图8是现有技术中卧式分级装置的结构示意图。

附图标记说明

1 分级轮 21 第一进风管道

22 分流构件 23 进料口

221 第一进风面 222 第二进风面

223 接料面 31 第一壳体

32 第二壳体 311 弧形板

312 导流板 322 粗粉出料口

323 第二进风通道 321 第一扰流件

324 第二扰流件 4 细粉出料器

5 第一引导面 6 第二引导面

7 皮带轮 8 轴承

9 转轴

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1显示了根据本实用新型的分级装置的结构示意图。图中实线箭头为气流A的运动方向，虚线箭头为颗粒B的运动方向。该分级装置包括：壳体，位于壳体内的分级轮1，壳体包括彼此连通的第一壳体31和第二壳体32，分级轮1位于第一壳体31内，第二壳体32形成内径逐渐减小的锥台状，锥台状的第二壳体32的大口端与第一壳体31相连，第一壳体31包括与大口端闭合连接的弧形板311，以及由弧形板311与大口端的连接处分别延伸出的导流板312。

根据本实用新型，通过上述设置，可使由弧形板311与导流板312形成的第一壳体31的腔室内形成更均匀的旋转分离流场，当颗粒B进入第一壳体31时，重量较小的颗粒在弧形板311与导流板312的配合下更好地进入第一壳体31内，重量较大的颗粒会在自身重力的作用下沿导流板312滑入第二壳体32内，通过设定分级轮1的旋转速度可控制壳体内的分级流场的强度，因此可实现对颗粒更精确地分级。

如图1所示的实施方式中，优选地，导流板312为凹面朝向第一壳体31内部的弧形且与弧形板311同心。该弧形与弧形板311的弧度相匹配，用于提高第一壳体32的腔室内形成的旋转分离流场的均匀性，以便更好地对颗粒B进行分级。还优选地，弧形板311与分级轮1为同轴设置，并且如图1所示二者的横截面形状形成同心圆。

在一个优选地实施方式中，导流板312的延伸长度大于所述导流板321的延伸长度。该设置可增加导流板312对颗粒的托举作用，在提高第一壳体1内的流场的均匀性的同时，使得颗粒的分级更充分。

如图1所示，锥台状的第二壳体32的小口端设置有粗粉出料口322，并且靠近小口端的第二壳体32的侧壁上设置有第二进风通道323。第二进风通道323用于对进入第二壳体32的颗粒B进行进一步分级。由第二进风通道323进入的风C将落入第二壳体32内的颗粒再次吹散，其中重量较小的颗粒进入第一壳体31内继续通过分级轮1进行分级，而重量较大的颗粒则通过粗粉出料口322流出。该设置通过第二进风通道323进入的风C可实现对颗粒的进一步分级，从而进一步提供了分级装置的分级精确度。

根据本实用新型，在如图1所示的实施方式中，第二壳体32内设置有用于打散颗粒的扰流组件。该扰流组件优选包括设置在邻近两个导流板312之间的位置处的第一扰流件321，以及沿周向设置在第二壳体32的内壁并位于第一扰流件321的下游的第二扰流件324，其中，第一扰流件321包括分别与导流板312相对的第一引导面5，第二扰流件324包括第二引导面6，第二引导面6与第一引导面5相互配合使得颗粒在上升或下降的过程中至少能够经第一引导面和/或第二引导面后被打散。通过设置扰流组件，进入第二壳体32内的粗粉夹带的细粉被重新分散并随气流进入第一壳体31内进行再次分级，粗粉则继续下落进入粗粉出料口322，因此进一步提供了分级装置的分级精确度。

进一步优选地，扰流组件可设置为沿第二壳体的长度方向上的多组，该设置用于对上升的颗粒进行充分地打散，以实现更精确地分级。

还优选地，上述扰流组件和分流构件22均可通过焊接的方式固定在相应的内壁上。并且扰流组件和分流构件22在保证自身功能的基础上，其各自的横截面形状可以是三角形和/或弧形和/或多边形。

根据本实用新型，如图2所示，第一壳体31的侧壁上还对称式设置有与分级轮1同轴的细粉出料器4。结合图5和图6所示，细粉出料器4通过轴承8和转轴9与分级轮1连接，转轴9的一端连接皮带轮7。细粉出料器4的侧壁上设有出气口41以及用于穿过转轴9的通孔61。通过细粉出料器4的对称式设置可消除分级装置由于单侧排气在第一壳体31内引起的流场偏移和气体速度梯度，使得分级轮1的轴向气流分布更合理，从而有利于提高分级精度。

另外，为提高分级装置对粉料的处理量，可通过加长分级轮1的轴向长度来实现，优选地，分级轮1的轴向长度与分级轮1的直径的比值为0.5至4。

根据本实用新型，结合图1和图4所示，分级装置还包括进料装置，该进料装置包括进料口23和进风单元，进风单元包括第一进风管道21和位于第一进风管道21内的分流构件22，第一进风管道21上设置有与第一进风管道21相连通的进料口23，分流构件22设置在第一进风管道21与进料口23相连通的通口处，分流构件22将由第一进风管道21进入的风至少分为流速不同的两股，以使得由进料口23进入的颗粒在至少两股流速不同的风的共同作用下流出。

结合图1和图4所示，根据本实用新型，通过在第一进风管道21与进料口23相连通的通口处设置分流构件22，且分流构件22可将由第一进风管道21进入的风A至少分为流速不同的两股a1和a2，当颗粒B由进料口23进入时，颗粒B在风a1和a2的共同作用下被分散和分离，例如，当风a1的流速大于风a2的流速时，风a1可对颗粒B起到一定的托举作用，此时风a2可对颗粒B进行更充分地分散，颗粒B中重量较小的颗粒可随风飘起，而颗粒B中重量较大的颗粒可随自身重力下落，从而使得颗粒B中的颗粒在该进料装置中能够进行进一步分级。值得注意的是，本实用新型中的分流构件22也可将由第一进风管道21进入的风A分为流速不同的多股，其具体的结构设置可根据实际需要，例如颗粒的种类、施工工况等进行具体地选择。

在如图7所示的实施方式中，上述的导流构件22可设置为多个，从而在第一进风管道21内形成多股速度不同的气流。优选地，该多股气流的速度自上而下逐渐增加，以利于粉料更充分地被分散的同时能够更多地进入第一腔室的分级轮1处进行分级。

结合图1、图5和图6所示，在一个优选地实施方式中，分流构件22具有分别与第一进风管道21的内壁相对的第一进风面221和第二进风面222，其中，第一进风面221与第二进风面222相交，并且第一进风面221和第二进风面222分别沿进风方向与邻近的第一进风管道21的内壁之间的距离逐渐减小。通过设置第一进风面221和第二进风面222分别沿进风方向与邻近的第一进风管道21的内壁之间的距离来控制风a1和a2的流速的大小。优选地，在第一进风管道21的同一横截面，第一进风面221与邻近的第一进风管道21的内壁之间的距离大于第二进风面222与邻近的第一进风管道21的内壁之间的距离，该设置使风a1的流速大于风a2的流速，从而实现对颗粒B更好地分级作用。进一步优选地，第一进风面221与邻近的第一进风管道21的内壁之间的距离为第二进风面222与邻近的第一进风管道21的内壁之间的距离的2至3倍。

还优选地，第一进风面221延伸至通口的上游，第二进风面222延伸至完全通过第一进风管道21。该设置中第二进风面222将风a1与由进料口23进入的颗粒B在通口处进行隔离，可防止颗粒B在风a1的作用下由通口吹出。

在另一个优选地实施方式中，分流构件22还包括连接第一进风面221与第二进风面222的接料面223，接料面233至少部分与通口相对。该接料面223一方面用于承接由进料口23进入的颗粒B，为颗粒B的进入提供引导面，另一方面当颗粒B落到该接料面223上时，颗粒B进一步地被打散，从而有利于风a1和风a2对颗粒B的分级作用。优选地，接料面233与通口完全相对。

在如图1所示的优选地实施方式中，第一进风管道21的轴线方向与水平方向呈30°至75°，进料口23的轴线方向与竖直方向呈-20°至20°。该设置有利于风A和颗粒B能够更顺畅地进入，从而有利于颗粒的分级。

与现有技术相比，本实用新型的分级装置具备以下优点：

1)颗粒B首先在进料装置内进行充分分散及一次分级从而减轻了分级轮1的分级负担，大大提高了工作效率；

2)由于第一壳体31的结构约束，气体可通过分级轮1在第一壳体31内形成均匀的旋转分级流场，这与现有分级装置在分级流场的构建机理上有所不同；

3)第一壳体31的侧壁上对称设置两个细粉出料器4，从而可以消除现有的分级装置由于单侧排气在分级区引起的流场偏移和气体速度梯度，使得分级轮轴向气流分布更合理；

4)第二壳体32内设置扰流组件，通过增加气流扰动来打散团聚的细粉及粘附在粗颗粒上的细粉，从而强化风C对颗粒的“扬析”作用，减少粗粉中的细粉夹带量，进一步提高分级精度。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。