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1、分分级（下）（下）颗粒流体系统分级颗粒流体系统分级一、概述一、概述根据流体性根据流体性质分分为干式分干式分级和湿式分和湿式分级（1）干式分）干式分级：目前超：目前超细分分级设备和工和工艺研研发的主流的主流 技技术关关键：分分级室流室流场设计：分：分级力力强，有，有较明明显分分级面，流面，流场稳定及分定及分级迅速。迅速。预分散分散问题：a 机械分散：可分机械分散：可分为离心分散和射流分散。离心分散和射流分散。b 化学分散：表面活性化学分散：表面活性剂 存在存在问题：引起粉体性能引起粉体性能变化化 需增加机械需增加机械搅拌装置拌装置（2）湿式分）湿式分级：与干式相比：由于以液体与干式相比：由于以液
2、体为分散介分散介质，流量、流速、，流量、流速、压力等参数力等参数较易控易控制，均匀分散效果也制，均匀分散效果也较好，分好，分级精度和效率精度和效率较高（可达微米甚至高（可达微米甚至亚微米的微米的分分级粒径），适合于湿法粉磨粒径），适合于湿法粉磨设备的配套的配套联合使用。合使用。难题：固液分离：固液分离问题！干燥后粉体！干燥后粉体结块和板和板结问题！分分级后粉体的后后粉体的后处理理过程程较复复杂在一定程度上制在一定程度上制约了湿式分了湿式分级的工的工业化化发展展根据分根据分级时颗粒受力方式分：粒受力方式分：重力式分重力式分级机机惯性分性分级机机离心式分离心式分级机机（1）重）重力力式分式分级机机
3、利用不同粒径的利用不同粒径的颗粒在重力粒在重力场中的沉降速度不同而中的沉降速度不同而进行的分行的分级过程。分程。分为水水平流型和垂直流型。平流型和垂直流型。图9-34为水平流型重力分水平流型重力分级机（也称沉降室）的机（也称沉降室）的示意示意图。空气从水平方向。空气从水平方向进入分入分级室，粉体自分室，粉体自分级室上部室上部进入。空气在沉降室内水平流入。空气在沉降室内水平流动时，对颗粒施加水平力作用，粒施加水平力作用，颗粒同粒同时受重力作用。两受重力作用。两力作用的力作用的结果是不同大小的果是不同大小的颗粒沿不同的粒沿不同的轨迹做迹做近似抛物近似抛物线运运动，从粗到，从粗到细的的颗粒依次沉降至
4、收粒依次沉降至收集器集器、中，更中，更细的的颗粒随气流出沉粒随气流出沉降室降室进入气固分离装置。入气固分离装置。图9-35为垂直流型重力分垂直流型重力分级机的示意机的示意图。气流自底部气流自底部进入，在分入，在分级室内自下而上运室内自下而上运动，喂入分，喂入分级室的粉体中沉降速度大于气室的粉体中沉降速度大于气流速度的粗流速度的粗颗粒沉降至底部的粗粉收集器；粒沉降至底部的粗粉收集器；沉降速度小于气流速度的沉降速度小于气流速度的细颗粒随气流粒随气流进入气固分离装置。入气固分离装置。该分分级机可机可获得粗、得粗、细二二级粉体。粉体。（2）惯性分性分级机机原理：原理：颗粒运粒运动时具有一定具有一定动能
5、，运能，运动速度相同速度相同时，质量大者其量大者其动能也大，即能也大，即运运动惯性大。当它性大。当它们受到改受到改变其运其运动方向的作用力方向的作用力时，由于，由于惯性的不同会形成性的不同会形成不同的运不同的运动轨迹，从而迹，从而实现大小大小颗粒的分离。（目前达到小于粒的分离。（目前达到小于1微米水平）微米水平）（3）离）离心式分心式分级机机1）自由）自由涡离心式分离心式分级机机 旋旋风式分式分级机；机；螺螺线型旋型旋风分分级器；器；双双涡入口型旋入口型旋风管管 排气管下排气管下带螺旋螺旋缝式式扩散管的旋散管的旋风分分级器；器；料斗抽气的旋料斗抽气的旋风分分级器器2）准自由）准自由涡离心式分离
6、心式分级机机 DS型分型分级机机 SLT分分级机机3）强制制涡分分级机（机（电机机带动转子）子）MC型分型分级机机 MS型分型分级机机 MSS型分型分级机机 ATP型超微型超微细分分 MP型分型分级机机 涡轮分分级机机 Acucut分分级机机二、颗二、颗粒流体系统分级设备粒流体系统分级设备1、粗分级机（图粗分级机（图4.21）主要部件：外锥形筒；内锥形筒；顶主要部件：外锥形筒；内锥形筒；顶盖；导向叶片；反射菱锥体；粗粉出口；盖；导向叶片；反射菱锥体；粗粉出口；进气管；排气管。进气管；排气管。工作原理：携带颗粒的气流在负压作工作原理：携带颗粒的气流在负压作用下以用下以10-20m/s的速度由下向
7、的速度由下向上上.优缺点：粗分级机的优点是结构简单，优缺点：粗分级机的优点是结构简单，操作方便，无运动部件，不易损坏，但操作方便，无运动部件，不易损坏，但要于收尘器配合使用。要于收尘器配合使用。图图4.212、离心式选粉机离心式选粉机也称内部循环式选粉机，属第一代选粉机。图也称内部循环式选粉机，属第一代选粉机。图4.22（1）主要部件：内外筒体；转子）主要部件：内外筒体；转子 撒撒料盘，大料盘，大风叶，小风叶，挡风板）风叶，小风叶，挡风板）（2）工作原理：物料由加料管经）工作原理：物料由加料管经 轴轴周围落至撒周围落至撒料盘上料盘上 （3）优缺点：分级和分离在同一）优缺点：分级和分离在同一 机
8、体机体的不同区的不同区域进行，流体速度场和抛料方式都很难保证设域进行，流体速度场和抛料方式都很难保证设计得很理想，同时由于循环气流中大量细粉的计得很理想，同时由于循环气流中大量细粉的干扰降低了选粉效率（干扰降低了选粉效率（5060)小风叶小风叶磨损磨损大。大。1-大大风叶；叶；2-小小风叶；叶；3-支架；支架；4-内筒体；内筒体；5-外筒体；外筒体；6-固定固定风叶；叶；7-支架；支架；8-粗粉出口；粗粉出口；9-细粉出口；粉出口；10-撒料撒料盘；11-挡风板；板；12-加料管加料管图5-20离心式离心式选粉机粉机结构示意构示意图3、旋风式选粉机旋风式选粉机也称外循环式选粉机，属第二代选粉机
9、。也称外循环式选粉机，属第二代选粉机。其内部设计保持了离心式选粉机特点，其内部设计保持了离心式选粉机特点，但但外部设有独立的空气循环风机，它取外部设有独立的空气循环风机，它取代了离心式选粉机的大风叶，在选粉室代了离心式选粉机的大风叶，在选粉室的周围均匀分布着的周围均匀分布着68个旋风分离器，个旋风分离器，细粉分离过程在外部旋风分离器中进行。细粉分离过程在外部旋风分离器中进行。图图4.23（1）工作原理：物料由进料管落到撒料）工作原理：物料由进料管落到撒料盘后向四周甩出与上升气流相遇，盘后向四周甩出与上升气流相遇，（2）调节支气管阀门可控制选粉室内上）调节支气管阀门可控制选粉室内上升气流速度，借
10、此可有效调节分级产品升气流速度，借此可有效调节分级产品细度；改变撒料盘转速和小风叶数量也细度；改变撒料盘转速和小风叶数量也可单独调节细度可单独调节细度。图图4.23（2）与离心式选粉机相比优缺点：）与离心式选粉机相比优缺点：优点：优点：转子和循环风机可分别调速转子和循环风机可分别调速，易，易于调节细度。于调节细度。小型的旋风筒代替大圆筒，小型的旋风筒代替大圆筒，可提可提高细粉的收集效率，因而减少了高细粉的收集效率，因而减少了细粉的循环量细粉的循环量 细粉集中收集，大大减轻了细粉集中收集，大大减轻了叶片叶片等的磨损。等的磨损。结构简单，轴受力小，振动小；机体体积小，质量小；运转平稳，结构简单，轴
11、受力小，振动小；机体体积小，质量小；运转平稳，易于实现大型化。易于实现大型化。缺点：缺点：外部风机及风管占空间大；系统密封要求高（粗细粉出口均要求严外部风机及风管占空间大；系统密封要求高（粗细粉出口均要求严密锁风）。密锁风）。4、IHI-SD型型选粉机粉机日本石川日本石川岛公司研制了一种公司研制了一种IHI-SD型型选粉机，如粉机，如图9-21所示。所示。该选粉机的撒料粉机的撒料盘改改变了以往的了以往的圆盘形而采用螺旋形而采用螺旋浆形，可使物料在更大的空形，可使物料在更大的空间内内分散（分散（见图9-22）。物料的分散性和均匀性得到）。物料的分散性和均匀性得到了改善，了改善，飞行距行距级增大，
12、分增大，分选时间增增长。在分。在分级室下部室下部锥体上体上还增增设了冲了冲击板（板（见图5-24）可使）可使夹带细颗粒的粗粉在下落粒的粗粉在下落过程中再次受到撞程中再次受到撞击分分散，将散，将细粉排出。因此提高了粉排出。因此提高了选粉效率。粉效率。这种撒种撒料料盘的改的改进也适用于离心式也适用于离心式选粉机，粉机，实际上上许多多生生产厂家都已厂家都已经进行了行了这种改种改进，取得了良好的，取得了良好的效果。效果。5、O-Sepa选粉机选粉机第三代新型高效选粉机突破了第一、第三代新型高效选粉机突破了第一、二代选粉机的分级模式，采用了新的二代选粉机的分级模式，采用了新的分级机理，主要特点是分级机理
13、，主要特点是选粉气流为涡选粉气流为涡旋气流，在分级区分级气流较稳定。旋气流，在分级区分级气流较稳定。结构：笼形转子（涡流调节叶片，水结构：笼形转子（涡流调节叶片，水平隔板，导流叶片）；平隔板，导流叶片）；13次风管；次风管；撒料盘；缓冲板。撒料盘；缓冲板。图图9.25工作原理：工作原理：特点：选粉效率高，分级精确，单位特点：选粉效率高，分级精确，单位处理量大；与粉磨机配合使用可提高处理量大；与粉磨机配合使用可提高粉磨效率，增加系统产量粉磨效率，增加系统产量,降低电耗；降低电耗；细度可调范围大；结构紧凑，体积小，细度可调范围大；结构紧凑，体积小，安装方便。缺点是主轴较长，加工难安装方便。缺点是主
14、轴较长，加工难度较大。度较大。6、MDS型组合式选粉机型组合式选粉机兼有粗粉分离器和选粉机的双重功能。兼有粗粉分离器和选粉机的双重功能。图图4.27（1）结构：分为上下两个分级室，上）结构：分为上下两个分级室，上分级室内装有回转叶片和撒料盘，类分级室内装有回转叶片和撒料盘，类似旋风式选粉机；下分级室内装有可似旋风式选粉机；下分级室内装有可调风叶（风量和细度调节）调风叶（风量和细度调节）（2）工作原理：）工作原理：.（3）与旋风式相比特征：）与旋风式相比特征：可同时处理可同时处理出磨含尘气体和出磨物料，出磨含尘气体和出磨物料，简化了粉简化了粉磨系统；选粉效率高，单位电耗低；磨系统；选粉效率高，单
15、位电耗低；处理能力大，单位风量细粉量大。处理能力大，单位风量细粉量大。图图4.277、Sepax选粉机选粉机丹麦史密斯公司丹麦史密斯公司1982研制的高效选粉机，主研制的高效选粉机，主要用于水泥粉磨。图要用于水泥粉磨。图4.28主要部件：主体部分和分散部分。主要部件：主体部分和分散部分。分散部分分散部分设计独特设计独特，代替了旋转式撒料盘的传统设计代替了旋转式撒料盘的传统设计，保证了物料在进入分级区前得到充分分散，保证了物料在进入分级区前得到充分分散，同时可有效除去物料中夹带的研磨体等杂物，同时可有效除去物料中夹带的研磨体等杂物，可最大限度地减轻选粉机构的磨损。可最大限度地减轻选粉机构的磨损。
16、工作原理：工作原理：特点：物料分散充分，选粉性能好；生产能特点：物料分散充分，选粉性能好；生产能力大；产品细度调节方便；机构紧凑，质量力大；产品细度调节方便；机构紧凑，质量小小。缺点：立轴长，机身高。缺点：立轴长，机身高。图图4.288、MS 型分级机型分级机MS型分型分级机：机：图5-40为MS型微型微细分分级机的机的结构示意构示意图。它主要由。它主要由给料管料管1、调节器器8、中部机体、中部机体5、斜管、斜管4、环形体形体6以及装在旋以及装在旋转主主轴9上的叶上的叶轮3构构成。主成。主轴由由电机通机通过皮皮带轮带动旋旋转。待分。待分级物料和气流物料和气流经给料管料管1和和调节管管8进入机内
17、，入机内，经过锥形体形体进入分入分级区。区。轴9带动叶叶轮3旋旋转，叶，叶轮的的转速是速是可可调的，以的，以调节分分级粒度。粒度。细粒粒级物料随气流物料随气流经过叶片之叶片之间的的间隙向上隙向上经细粒物料排出口粒物料排出口2排出；粗粒物料被叶片阻留，沿中部机体排出；粗粒物料被叶片阻留，沿中部机体5的内壁向下运的内壁向下运动，经环形体形体6和斜管和斜管4自粗粒自粗粒级物料排出口物料排出口10排出。排出。9、ATP型分级机型分级机（a）上部给料（）上部给料（b）下部给料）下部给料:1-分级轮分级轮;2-微细产品出口微细产品出口;3-气流气流(或气流与物料一起或气流与物料一起)入口入口;4-粗粒物料
18、出口粗粒物料出口;5-给料阀给料阀;6-气流入气流入口口图图4-29 ATP型分级机结构图型分级机结构图(a)(b)(c)ATP多多轮超超细微分微分级机机图4-29(a)所示所示为ATP单轮超微超微细分分级机的机的结构和工作原理示意构和工作原理示意图。物料通。物料通过给料料阀5给入分入分级室，在分室，在分级轮旋旋转产生的离心力及分生的离心力及分级气流的粘滞阻力作用下气流的粘滞阻力作用下进行分行分级，微微细物料物料经微微细产品出口排出，粗粒物料从下部粗粒物料排出口排出。品出口排出，粗粒物料从下部粗粒物料排出口排出。图4-29(b)所示所示为原料与分原料与分级气流一起气流一起给入的入的ATP超微超
19、微细分分级机。机。这种分种分级机的特点机的特点是原料与部分分是原料与部分分级空气一起空气一起给入分入分级机内，因而便于与以空气机内，因而便于与以空气输送送产品的超品的超细粉碎粉碎机（如气流磨）配套，不需要机（如气流磨）配套，不需要设置原料与气流分置原料与气流分级的工序。的工序。图4-29(c)所示所示为ATP多多轮超超细微分微分级机，其机，其结构特点是，在分构特点是，在分级室室顶部部设置了多个置了多个相同直径的分相同直径的分级轮。由于。由于这一特点，与同一特点，与同样规格的格的单轮分分级机相比，多机相比，多轮分分级机的机的处理能力理能力显著提高。从而解决了以往超微著提高。从而解决了以往超微细分分级设备处理能力理能力较低，低，难以以满足工足工业化大化大规模生模生产的的问题。THE ENDTHE END！