1技改方案和措施
根据测试结果，拟订了改进选粉机分级能力，提高旋风分离器捕集细粉能力，强化磨机的粉磨能力，改善磨内料流和通风能力为主线的改造方案。改造时我们将回转小风叶拆除，改成笼形转子，分离力场从平面圆环变成圆柱体，径向变化范围较小，分离力场均匀，分级临界粒径范围较窄，因而混料窜料较少，分级效果较好，为使分离临界粒径可调，我们将转子电动机改用调频电动机。原选粉机外围是6个Φ1.2m的单出风口旋风分离器，它一般只能收集20um以上颗粒。研究和实践表明：现行单出风口旋风分离器核心强制涡的无用压力损失占旋风分离器总压力损失的65%～85%；出风口下端附近有较大的 径向速度，呈短路流现象；锥体下部有较大的偏心流，造成排尘口粉尘返混，而使分离效率下降。为解决上述问题，我们选用导流口可调式双出风口旋风分离器,并且把6个Φ1.2m的旋风筒改成6个Φ1.1m的旋风筒,并增加三个集灰斗。
1.1针对上述问题,对选粉机的选粉室进行内部结构改造:
1)拆除原36片辅助风叶,改成分级圈,替代原辅助风叶起分离作用。分级圈由90根分级柱及上、下盘组成,固定在原风叶座上。分级圈高速旋转,产生强大的旋流及切向剪切作用,使物料分散性好且分级强度高。
2)在分级圈上部设置盖风筒,固定在选粉机壳体上,防止气流从分级圈与选粉机壳体间通过,迫使气流从分级圈通过。
3)在分级圈上盘外侧均匀设置42片小风叶,小风叶随分级圈高速运转,形成气压,使气流从分级圈通过,防止短路。
4)在选粉室锥体部位增设锥形内筒,提高该处风速,避免了塌料。
5)选粉室及6个旋风筒的蜗旋内壳部分均采用钢板内衬代替原来的铸石衬板。
①由于直筒上部和蜗旋部分的内衬基本完好,因此只改直筒下部和缩口部分的内衬。
②打掉上述部位残存的衬板,内壳清扫干净。
③用厚度10mm的钢板替代铸石衬板,分缩口和直筒两部分下料。
④钢板内衬与内壳短焊。这样,一便于更换;二可以避免用螺栓锁定壳体难以密封,且割螺孔的壳体强度会受损;三可以加强壳体刚度。使用过程中牢固、可靠,合乎生产要求。更换时只需把短焊处割掉,即可拆下,非常简便。
1.2由于选粉机受减速机影响,加之改造仅针对选粉室,故改造后存在循环负荷偏低和成品比表面积下降等问题。选粉机改造后,由于水泥成品颗粒级配发生了变化,从而使其比表面积下降。针对上述问题,我们进行了一次系统标定,根据标定结果对磨内钢球级配进行重新调整,同时对选粉机做适当调整。改造是在不动选粉室外壳、下部结构和旋风筒的情况下,对选粉室上部的内部结构进行更新。转子是由立轴、分级圈、撒料盘和小风叶所组成。由耐磨钢棒组成呈倒锥形的分级圈与平式撒料盘,固定在立轴上,由可调速的电机、立式减速机带动立轴一起转动。出磨水泥从顶部进料口喂入,落到回转的撒料盘上,靠离心力将物料抛撒出去,分散在气流中进行第一次分选,然后携带细粉的气流进入笼形分级圈的狭长空间再度分离,然后沿切线方向进入气固分离的旋风筒,细粉被收集卸出成品。
1)采用笼式分级圈代替原有的大风叶。经撒料盘分选的物料,连同机内循环风,通过笼式分级圈时被切割。当气流穿过由圆棒组成的缝隙时速度加快,而物料与笼子上的圆棒碰撞,又一次被分离,提高分级精度,因此选粉效率有所提高。新结构中为避免料气流短路,在选粉室壳体上设有环状盖风板。分级圈的上盘焊有小风叶,迫使气流从分级圈内均匀通过
。
2)缩小撒料盘。采用螺旋桨撒料盘原理,使撒料叶面上的物料沸腾扬起,细颗粒得到首次分离。在回转过程中,倾斜的叶片对撒下的物料有撞击作用,能将凝聚、结团的物料击三而易于分离。此外,相同直径螺旋桨形的边缘轮廓线是锯齿形的,从而加长了撒料圆周线的长度和增大了撒料面积。目前,选粉机的撒料盘一般采用平板状。这中形式的机械撒料盘,不能把物料中凝聚成团的粒子打碎,并且从理论上讲也不能使粒子得到应有的加速,因此分散效率是较低的。这样就使喂入选粉机中的物料应成为产品的微粉或多或少地还没有机会分级就落入粗粉中去了。为满足高细产品要求,需提高主轴转速,故将撒料盘直径由Φ1.6m改为Φ1.2m,减小离心力可改善选粉效率。撒料盘外周边上加一圈档料圈,以其提高盘上存料量。由于撒料盘结构改变后,改善了撒料盘分散性能,从而降低了选粉机的分离率所致。撒料盘的中间部分为带边棱的盘形,因此物料粒子在盘面上受到加速,只有达到一定速度后,才会跳过边棱,这样就保证了粒子的初速度;撒料盘的周边呈波浪状,物料粒子在这一区域产生跳跃,物料中的粒子团得到很好的破碎;在撒料盘的下面,安装有风叶,它的作用是提高气流的切向分速度值,对降低分离率,提高分级精度都有重要作用。
2.双出风口旋风分离器结构、原理和优点
2.1工作原理及优点
(1)工作原理
旋风分离器如图。含尘气体从进风口切向进入筒体，在筒体与出风管、导流管之间的环形空间旋转向下并逐渐进入锥体，气体中的粉尘受旋转力场中的离心力作用而与气流分离并碰撞筒壁，失去动能，沿筒壁入锁风阀后及时排出；气固分离后的净化气流，经反射屏强制改向，沿导流管外壁旋转向上并经导流口从上、下出风口排出。
2.2细粉集灰斗的设计的弊与利
(1)细粉集灰斗的设计优点是:
①减少了细粉出灰口的数量,相应减少了锁风点,降低了系统漏风;
②选粉机本机便于安装。
(2)细粉集灰斗的设计缺点是:降低了细粉收集效率,从而降低了整机的分级性能。
由旋风式选粉机的结构可以看出,分布在筒体周围的六只旋风筒出口并不
处在相同的静压下,靠近风机的静压高,远离风机的静压低。静压的不平衡,形成流经各个旋风筒的风量不平衡。靠近风机的旋风筒静压高,则风量大;反之离风机远的旋风筒,通风量就低。这种差异,随着旋风筒出口的分叉凤管积灰的增多而加剧。
在通风系统的风量、风压十分稳定的情况下,各旋风筒间通风量的差异,影响不大,仅因各旋风筒进口风速不同而收集效率有高有低罢了。但因离心式通风机所构成的气流循环系统,受多种因素的影响,风量与风压在不断地变化。这种风量、风压的波动造成了系统中各旋风筒风量的不稳定。由于各旋风筒的排灰口与细粉集灰斗相连,形成六只旋风筒排灰口间相互传统,在风量与风压不稳定的情况下,各旋风筒的排灰口间就会发生气流的串流,即有的排灰口排出气体,有的排灰口倒吸气体。前者随对收集效率有影响,但不严重;而后者会使收集效率大大降低,严重时则使收集效率下降为零。由于风量与风压的频繁变动,所以总有某个旋风筒瞬时收集效率急剧下降。这样六只旋风筒的综合收集效率受到上述现象的影响就不会高了。目前旋风式选粉机大部分使用不佳,除去由于锁风不良造成的影响外,上述因素的影响,也是相当重要的。
4.旋风选粉机的设计计算
D=1200mm , H=4340mm, H/D=4340/1800=3.62,而高效旋风分离器H/D=4,H小,分离路程短,因而分离效率低。分离器内粉尘的离心沉降速度为:[1]由上式知,流体速度越大,沉降越快;分离器半径越小,沉降速度越快。本机R=600,过大;=12m/s,过小,因而收尘效率偏低。
4.1旋风选粉机阻力损失的计算
旋风选粉机阻力损失主要分三个部分,选粉室、旋风筒、管道系统,选粉室相当于一个大的旋风筒,阻力损失可用下式表示:[2]
