1、目 錄1前言12總體方案論證32.1組合式選粉機的工作原理32.2設計方案的選擇42.3設備性能特點42.4主要技術參數的設計計算52.4.1 風量計算6風機的選型6選粉室直徑與轉子直徑的確定6主軸轉速的確定6選粉機需要功率的計算7電動機功率的確定82.5選擇電動機82.6選擇減速機92.7雙出風口旋風筒的方案設計92.8 轉子部件的方案設計92.9殼體部件的方案設計93雙出風口旋風分離器設計103.1旋風分離器工作原理103.2雙出風口旋風分離器結構設計12旋風筒結構形式對性能的影響12旋風分離器分離器主要尺寸的計算14旋風分離器的結構設計和相關尺寸設計144選粉機的安裝、操作、維護及檢修1

2、94.1安裝要求194.2操作194.3維護194.4檢修及注意事項204.5產品細度的調節204.6常見故障的處理方法205工藝平衡計算215.1設計水泥粉磨工藝圖215.2根據物料平衡對設備進行選型計算216結論23參考文獻24致 謝25附 錄26 摘 要選粉機是圈流粉磨系統的主要設備之一，通過選粉機對粉末粒徑的選擇，能夠很大程度上減少細粉重新進磨，解決對粗粉粉磨的緩沖作用問題，從而提高粉磨效率，進而提高了能源利用率。本課題設計的是FXS900組合式選粉機，它是在旋風式選粉機的基礎上進行改進而成的一種高效旋粉機。該設計吸收了O-SEPA選粉機的的先進懸浮分散技術和平面渦流理論，并在選粉機主

3、體四周設有旋風筒來收集細粉。設計內容分為選粉機總體設計和雙出風口分離器的設計。在進行總體設計時，通過風量的計算選擇風機，確定旋粉室直徑與轉子直徑，再計算主軸的轉速和選粉機的功率，選擇電機和減速機。雙出風口分離器的設計是我此次設計的重點。雙出風口分離器的結構設計主要是在單出風口分離器的基礎上改進而來。傳統的旋風分離器存在下述三個主要缺陷： a旋風分離器中心凈化氣流是一股較強的旋渦流無用壓力損失占分離器總壓力損失65%以上。b在上進風口與上出風口間存在短路流。c錐部集料口因氣流轉向而導致已沉降微細粉塵“二次返混”。通過在筒體內增設可調節開度的導流口，改善了旋風分離器內的流場，使得分離器的捕集細粉能

4、力有了顯著的提高，為現行組合式選粉機改造拓展了市場。關鍵詞：選粉機，雙出風口分離器，圈流粉磨 ，平面渦流The Design of FXS900 Combination Separator and Cyclone Collector with Double Outlet for DustAbstract: The separator is a major equipment of the circle grinding system. Through the separators choice of the size of the power, it reduces the chance th

5、at thin power return to the ball mill, solves the problem of buffer action to the thick power grinding, enhances the grinding rate, and improves the energy efficiency. This graduated course is the design of FXS900 combination separator. It is a high efficiency separator, which is based on the cyclon

6、e separator. This design absorbed the advanced Suspension Technology Plane Vortex Technology of O-SEPA separator, and also absorbed Cyclones Collecting Technology of cyclone separator .And around the separator, there are a fewer of cyclone collectors which are used to collect the thin power. The con

7、tents of this design are overall design of FXS900 combination separator and design of Cyclone Collector with Double Outlet for Dust . In the design of the separator, at first, calculate the air amount choose the air fan ,then confirm the diameters of the dust separator room and rotor. After calculat

8、e the rotor speed of main shaft and the power capacity, choose the electromotor and decelerate machine. The cyclone collectors design is the point of my design. Design of the structural of the cyclone collector with double outlet for dust is based on the traditional cyclone collector. There are thre

9、e imperfections on the traditional cyclone collector:a. The airflow in the center of the cyclone collector is a strong swirling flow. The uselessness gas pressure loss is 65% of the total loss.b. Between the upper air import and outlet ,there is a short-circuit faultc. c. The air-flow at the outlet

10、of dust steer and bring on the micro dust which has ground settlement mixes again. Increase an adjustable opening degree construction diversion in the barrel part .It improves the stream field and the ability of catching the micro dust. It expands the market for existing Combination Separator. Key w

11、ords: separator; cyclones separator with Double Outlet for Dust; circle grinding system; plane eddy1前言選粉機是閉路粉磨系統的主要設備之一，通過選粉機對粉末粒徑的選擇，能夠很大程度上減少細粉重新進磨，解決對粗粉粉磨的緩沖作用問題，從而提高粉磨效率，進而提高了能源利用率。由磨機、選粉機等設備組成的閉路粉磨系統，比無選粉機的開路粉磨系統提高產量1020%。因此，粉磨作業中選用選粉機作為磨機的配套設備是提高產量的主要途徑之一。水泥工業用選粉機于1885年發明，由美國斯特蒂文特( Sturtovant)

12、公司生產,即離心式選粉機，這就是第一代選粉機。離心式選粉機至今已經歷經了幾次重大的變革，雖然最初的離心式選粉機經過多次的改進而仍在大量使用，但還是無法消除其存在的三個根本性缺點：a. 循環氣流中粉塵多，使選粉區內物料的實際濃度大，降低了系統的沉降率；b. 選粉區內存在較大的風速梯度，使分離粒經不均，粗顆粒會被高速風帶出；c. 存在邊壁效應問題，使細小顆粒隨粗顆粒在此區域碰撞而同時降落。60年代原西德的WEDAG公司開發了旋風式選粉機，采用外部循環風機供風來取代離心式選粉機的內部供風，用小旋風筒取代離心式選粉機的大直徑外筒來收集細粉，提高了收塵效率，從而使得循環氣流中含塵濃度大為降低，基本克服了

13、離心式選粉機的第一項缺點，但無法消除第二、三項缺點，故其分離效率仍偏低。直至1979年日本的小野田公司開發了O-SEPA選粉機，才消除了離心式選粉機存在的第二、三項缺點，成為了較理想的高效分選設備。O-SEPA選粉機既保留了旋風式選粉機外部供風循環氣流高效凈化，又利用了平面螺旋氣流選粉的原理，以籠式轉子取代小風葉，使氣流在橫截面上與切向成一定角度穩定均勻地穿越整個選粉區，這樣就消除了離心式選粉機存在的第二、三項缺點，但由于O-SEPA選粉機的細粉收集須通過氣箱脈沖袋收塵，以至系統價格較高。隨著我國節能降耗的不斷深入，水泥行業要得到可持續發展，就必須走資源節約型、環保型的道路，這就要求我們發展高

14、性能水泥，減少混凝土中水泥的用量。因此對水泥質量和節能降耗提出了越來越高的要求。實際上這也是對選粉機的研究提出了方向，高性能選粉機的研究和開發應是選粉機今后的發展趨勢。所謂高性能選粉機應該是不僅選粉效率高，而且具有能明顯改善產品的顆粒分布、分級精度高、設備能耗低、磨耗低、阻力損失低等特點。優秀的選粉機要求具有良好的分散功能、最先進的分級機理、廉價而實用的收集裝置。本課題是FXS900組合式選粉機的設計。課題來源：江蘇蘇亞機電制造有限公司。課題為2人共同承擔設計任務，本人主要承擔FXS900組合式選粉機的總體設計和雙出風口分離器的設計。FXS900組合式選粉機，組合式選粉機集前幾代選粉機的優點于

15、一體。它不僅吸收了O-SEPA式選粉機先進的懸浮分散技術、平面渦流技術，同時又吸收了旋風式選粉機利用幾個旋風筒收集成品的技術。需要說明的是，該選粉機采用導流口可調式雙出風口旋風分離器技術取代傳統單出風口分離器，對現行組合式選粉機進行改進，降阻節能，提高選粉機選粉收集效率，從而改觀產品細度，提高粉磨產品的產量和質量，市場前景良好，因此本課題的研究是有一定市場價值的。FXS900組合式選粉機總體的設計要解決的實際問題是如何高系統的效率，降低電耗，提高使用壽命，能更加合理和科學的選擇和設計其結構，最終提高選粉機的性能。 分離器的結構設計對選粉機的選粉效率有著重要的影響。通過對傳統單出風口旋風分離器的

16、改進，采用雙出風口解決旋風分離器長期存在的缺陷： A旋風分離器中心凈化氣流是一股較強的旋渦流無用壓力損失占分離器總壓力損失65%以上。B在上進風口與上出風口間存在短路流。C錐部集料口因氣流轉向而導致已沉降微細粉塵“二次返混”。2總體方案論證2.1組合式選粉機的工作原理風機把空氣從進風口切向送入選粉機，經滴流裝置的縫隙旋轉上升，進入選粉室。粉料由進料斗喂入，落在撒料盤上，在撒料盤的旋轉作用下立即向四周甩出，經反擊板撞擊后撒到選粉區中，與上升的旋轉氣流相遇。在選粉室內被氣流分散的粉粒，經過導流葉片和轉子作渦流調整，由離心力與內向氣流間產生平衡實現分級。粉料中的粗粉質量較大，受撒料盤、籠型轉子旋轉引

17、起的旋轉氣流作用產生的慣性離心力也較大，被甩到選粉室的四周邊緣。當它與壁面相撞碰后，失去動能，便被收集下來，落到滴流裝置處。在該處被上升氣流再次分選，然后落到內錐體處，作為粗粉經粗粉管排出。粉料中的細顆粒，質量較小，在選粉室中隨氣流進入轉子內，經由配風室分六路進入雙出風口旋風分離器，氣流從切線方向進入旋風分離器的，在筒內形成一股猛烈旋轉氣流。處在氣流中的顆粒受到慣性離心力的作用，甩向四周筒壁，向下落到下部的外錐體中，作為細粉經細粉管排出。清除細粉后的空氣經旋風分離器中心的上下兩排風管經集氣管再返回通風機，形成了閉路循環。粉塵顆粒將同時受重力、風力和旋轉離心力的作用，氣流中的物料受較強的離心力，

18、該力的大小可以通過調節主軸的轉速來調節。當轉速增大時，該力也增大。此時如果保持處理風量一定，則此時的切割粒徑減少，產品變細。如轉速降低則產品變粗。在組合式選粉機工作時，主要分為（a）分散（b）分級（c）收集三個過程。其中考核分離效率高低的主要標準就是分級。A.撒料盤的懸浮分散分離通過組合式選粉機殼體上的兩個喂料口，物料落在下方轉子上部的撒料盤上。物料在撒料盤上均勻撒開，隨著撒料盤一同旋轉，由于離心力的關系，物料撞在反擊板上進入下級分離區。B.轉子平面渦流分級分離由于重力作用，懸浮分散的物料落入導向風葉和轉子之間的選粉區。在選粉氣流和轉子旋轉的共同作用下，物料將同時受到重力、風力和離心力的作用，

19、較小的顆粒進入轉子內部，經由配風室進入下級分離區，而粗粉留在選粉室，經滴溜裝置落入粗粉收集倒錐內，再通過粗粉出口排出。C.旋風筒氣固分離切向進入旋風筒的含塵氣體，經蝸角區形成螺旋下行氣流，細粉由于離心力作用沿筒壁下滑至下錐內由細粉出口排出。而氣體由出風口排出進入循環風機進行內部循環。1粗粉管；2滴流裝置；3轉子；4雙出風口分離器；5轉子；6喂料斗；7集風管；8電機；9減速機；10分岔風管；11豎直風管；12進風管；13內錐；14外錐圖2-1 FXS900組合式選粉機2.2設計方案的選擇方案一：在旋風式選粉機基礎上采用傳統大前年出風口分離器設計組合式旋風機。可以有效地提高選粉效率但由于單出風口分

20、離器自身有許多缺陷，增大了整個系統得風損，系統整體效率的提高很有限。因此不采用此方案。方案二：在旋風式選粉機基礎上結合雙出風口分離器和O-SEPA的平面渦流轉子相結合設計組合式選粉機。O-SEPA的平面渦流分級理論是較先進的分級理論，操作簡單,細度調節方便;選粉效率高，雙出風口分離器是我院倪文龍教授的專利，這一技術可以解決傳統單出風口分離器的3個缺陷，減小了中心強制渦帶來的壓力損失，消除了短路流和“二次返混”現象。所以此次設計選用方案二。2.3設備性能特點設備將渦流分級、慣性分級、離心分級原理學科學地組合在一起，與其它選粉系統相比，新型組合式選粉機主要有如下優點： a. 能處理較大量的含塵氣體

21、系統中料路、氣路合一，使整個系統更簡單，特別是在烘干粉磨系統和風掃磨系統中，可省去為處理大量含塵氣體而建立的粗粉分離器系統，其優越性能加顯著。 b. 自帶旋風收塵器 新型組合式選粉機自帶一組低阻高效旋風收塵器，可將80的合格成品收集下來，因而大大減輕了下一級收塵器的處理壓力和工作負荷，使系統的運轉率更高，投資更省。 c. 系統的阻力更小，工藝布置更流暢 新型組合式選粉機采用了從下部進風（含塵氣體）的型式，系統的阻力更小，工藝布置更流暢。 d. 選粉效率高 新型組合式選粉機能大幅度提高磨機產量，提高開流磨產量60-100，閉路磨產量（與離心式選粉機比）提高30-40%。 e. 降低粉磨系統電耗可

22、節電5-20%。 f. 能改善顆粒分布，提高水泥質量。 g. 產品細度調節范圍廣，控制簡單，改變細度不停機。 h. 設備體積小，重量輕，布置靈活，使用壽命長，維護保養方便。 j. 系統采用全負壓操作，杜絕粉塵污染，保養方便。綜上所述：新型組合式選粉機性能優越、結構合理，是選粉機發展的大趨勢。另外在具體技術方面還主要采用了下訴幾種亮點：a.高效旋風分離器采用雙出風口分離器技術。與傳統旋風分離器相比：出口風速降低近半，壓力損失顯著降低；筒身縱向開設多個導流口，可基本消除核心強制渦；導流筒上口與上出風口下端聯接，可消除短路流；導流筒下口與下出風口上端聯接，并設置反射屏，可顯著降低粉塵返混現象，分離效

23、率可進一步提高。b.轉子部分采用先進的籠型轉子技術。籠形轉子由分級圈和撐柱構成框架，上部固定著迷宮密封圈，表面焊有帶輻射筋并噴涂耐磨材料的撒料盤。一周固定有許多均勻分布的豎向窄而長的分級葉片，中部有一錐體，且通過撐板連接起來，形成一個籠形轉子。轉子用鍵固定在主軸上從而帶動整個籠形轉子轉動。c.內循環收集技術。細粉的收集采用六個高效旋風分離器，布置于選粉機主體的四周形成一整體，一方面可提高細粉的分離效率；另一方面與其它高效選粉機相比，有效地簡化了系統的工藝流程，減少了占地面積，降低了后續布袋除塵器的負荷和要求，降低系統的一次性投資及裝機容量。d籠式轉子與撒料盤一起安裝在主軸上，主軸傳動采用調速裝

24、置，從而保證了分級力場的強度可通過改變電機轉速靈活調節，以改變分級力場中顆粒的受力情況，控制分級的切割粒徑，調節產品的細度與粒度分布，滿足生產需要。e選粉機的處理風量采用外部循環風機供給并可根據工藝要求調節。這樣，處理風量的變化也可起到調節分級力場強度、控制產品細度與粒度組成的作用。f 內襯的處理采用混凝土和鐵皮替代鑄石襯板，方法簡便，成本較低。2.4主要技術參數的設計計算已知參數如下：選粉機規格：FXS900粉磨對象：425礦渣水泥，臺時產量36t/h產品細度：比表面積330m2/kg通過量：65t/h選粉效率：80%系統阻力1.7kpa2.4.1 風量計算根據參考資料1，選粉機選粉所需要的

25、空氣量Qa是根據在分級腔內料氣濃度來確定的，即每立方米空氣內所含的物料量，稱為料氣濃度比，簡稱料氣比，用kg/m3表示。對此次設計的FXS900選粉機而言，其選粉空氣量是按料氣比I=1.2kg/m3確定的。因此選粉空氣量可按下式計算： （2-1）式中A喂料量，取A=65t/h取2.4.2風機的選型風機的風壓一般取2.35kPa(20)， 一般通風換氣及逆風故選取離心通風機，FXS900選粉機的體外風機選型為：型號：SCFNo16B；風壓(Pa)：2520；風量(m/h)：107500；電機功率(KW)：110。2.4.3選粉室直徑與轉子直徑的確定由于選粉機采用內循環風，忽略漏風，系統內風量是固

26、定不變的。已知總風量Q=900m3/min，根據生產實踐,當操作溫度為100oC,成品在0.080mm方孔篩上篩余位6%8%時，一般選粉室截面氣流上升速度取3.44.0m/s，選粉濃度取500g/m3較為合適4。所以選粉室直徑為 （22） 其中u=4.0m/s，Q=900 m3/min,代入求得D=2.186m，圓整得D=2.2m。由生產經驗可知轉子直徑d=0.7D=1540mm，轉子高度為h=0.5d=770mm。 2.4.4主軸轉速的確定根據參考資料 3公式（11-13），選粉機的主軸轉速可按下式估算： （2-3） 式中 B-用比表面積表示產品細度 cm2/g，由設計已知條件B330m2/

27、kg dz 轉子外徑，m；n 轉子主軸轉速，r/min。 根據參考資料9公式（11-12），OSEPA選粉機的主軸轉速可按下式估算： （24） 式中 D 選粉機直徑，m；n 選粉機主軸轉速，r/min。 綜上: 選粉機主軸轉速2.4.5選粉機需要功率的計算根據參考資料 7 選粉機在穩定狀態下的運轉功率包括兩個方面。其一是撒料，可按每小時喂料量從撒料盤上水平零速，達到最大滑離速度的動能來計算： （25）式中：撒料功率，Kw撒料量，t/h（如上喂料則 等于喂料量，下部氣流噴進喂料則0，上、下均喂，則應扣除下部氣流帶入）；65t/h撒料盤速度，m/s（與轉子速度相近）。 其二是抵消轉子葉片回轉時料幕

28、的阻力，該阻力亦可認為是流體運動對阻礙物的推力。轉子葉片切割料幕時，相對速度Ve近似于Va。因此所有葉片的總阻力為： （2-6）式中：F轉子葉片回轉時的總阻力，KNCr阻力系數，與Re有關A0轉子葉片總面積，m2，取3 m2Ca喂料濃度，kg/m3，取3.0 kg/m3re氣體密度，kg/m3，取1.2 kg/m3Va轉子的線速度，m/s 消耗的功率為PD(KW) （2-7）阻力系數Cr: 可以從氣體繞平板運動的原理得出。根據流體力學，顆粒的繞流阻力系數Cr與Re之間有如下關系：1000<Re<100000,Cr=0.48;Re>100000,Cr減降至0.18。高效選粉機實

29、際計算求得的Re一般1×105 。因此其繞流阻力正處于速降至0.18的范圍。由此選粉機的運行功率為： （2-8）選粉機在實際運轉時還有機械摩擦消耗，如軸承和軸封的摩擦損失、轉子和導向葉之間的圓盤氣阻磨損等。由于轉子安裝的工藝限制,實際轉子在高速運轉時,會出現振動,損耗相當一部分功率.這些可以用上述運轉功率P的百分數來計算。因此選粉機的實際功率P0可以按下式計算：式中：K選粉機動力系數，K1，K值應該從實際選粉機運轉功率反求得出。根據一些高效籠式選粉機的計算統計K值波動于1.31.6，取1.6。所以需用功率P0的計算式為： （2-9）代入數據：得2.4.6電動機功率的確定由參考資料3公

30、式（7-4）： (2-10)式中: 電動機的儲備系數，取=0.2；傳動裝置的機械效率，由表7-9取=0.95。2.5選擇電動機選擇電動機,按已知工作要求和條件選用一般用途的全封閉自冷扇籠型三相異步電動機，因為此次設計的籠式選粉機直徑不是很大，采用4級電動機，又因為設計原始數據要求電機功率P31.5kw，所以選用YCT315-4A型號的電動機，其功率為37kw，轉速為1320132 r/min。2.6選擇減速機a 傳動裝置總傳動比 (2-11)b減速機型號：B CFL 65-12-I i=3.5因此電動機實際轉速為1320934.5r/min2.7雙出風口旋風筒的方案設計 雙出風口旋風筒的設計是

31、以本院倪文龍教授的“雙出風口旋風分離器的研究與應用”的理論為依據而設計出來的。傳統旋風選粉機因分離效率低而影響粉磨產品的產量和質量，采用導流口可調式雙出風口旋風分離器技術取代傳統單出風口分離器，降阻節能作用顯著，分離效率明顯提高，其提高部分恰是捕集細粉增加部分，因而產品細度改觀，比表面積增大。本部分的設計是該課題的一大重要的任務，也是該課題的核心技術。2.8 轉子部件的方案設計轉子部件是FXS900組合式選粉機的重要組成部分，它的好壞直接影響產品的質量，效率和效益。轉子部件主要包括渦流調整葉片、導向葉片和撒料盤。成品細度易于調節，選粉效率高。但維修困難，易損件多，價格高，油耗大，制造復雜。2.

32、9殼體部件的方案設計殼件部件的設計按照做的出來，裝得上去，拆得下來，用得起來和零件好加工的原則，以及從資料上得來的經驗數據和畢業設計時現場測繪的數據進得設計。3雙出風口旋風分離器設計3.1旋風分離器工作原理如圖示，下面兩圖分別為普通單出風口分離器和雙出風口分離器的結構示意圖1上出風口；2蝸角區；3筒體；4下錐；5細粉出口；6-進風口圖3-1 單出風口旋風分離器圖3-1所示的傳統單出風口旋風分離器的基本結構是由4錐型外筒、6進氣管、1排氣管（內圓筒）和2圓柱筒組成。排氣管插入外圓管里邊形成了內圓筒。內圓筒與排灰口中心在一條直線上。進氣管口與外圓筒相切，外圓筒下部是圓錐筒含塵氣流以較高速度（一般為

33、1424米/秒）從進氣口沿外圓筒的切線方向進入，由于外圓筒上蓋及內外筒壁的作用，逼迫氣流由上向下作螺旋線型的旋轉運動，稱它為外旋流。含塵氣旋轉運動過程中，產生很大的離心力。由于塵粒慣性力比氣體大得多，因而將大部分粒子甩向外筒壁，使外圓筒壁下部形成料粒濃集區。當料粒一進入濃集區后由于塵粒之間與筒壁之間的碰撞，逐漸失去慣性力并受重力影響而沿壁面旋轉下落，與氣流逐漸分離，經排灰口流入下部外錐內，經細粉出口排出。旋轉下降的外旋流沿錐體向下運動時，隨著錐體收縮而向中心部分靠攏，達到錐體下部時，由于下部成密封狀態而迫使氣流開始旋轉上升，形成一股自下向上的螺旋線運動，稱作內旋流，經內圓筒向外排出。在內旋流開

34、始形成的時候，由于內、外兩旋轉氣流相互干擾形成渦流。這股渦流有很大害處，它把沉于底部的塵粒又帶起，其中細粒子有一部分被攜帶走。這就是旋風筒內的二次飛揚現象成因。旋風筒內的氣流的徑向速度方向與塵粒的徑向速度方向相反，粒子是由內向外，氣體是由外向內流動。由于氣流旋轉原因，使旋風筒內壓強越接近軸心越低。即使采用正壓操作，系統排氣管直通大氣，在軸心處仍常為負壓。當負壓操作時，軸心處的負壓值將更大。這說明排灰口有點漏風就會明顯地降低選粉效果，這是值得工廠自制旋風筒與操作時應注意的要點之一。嚴格密封對保證一定選粉收集的效率是很主要的。1上出風管；2筒體 ；3可調葉片；4導流管；5下錐；6反射屏；7下出風管

35、 ；8焊接彎管；9葉片開度調節裝置； 10進風口圖3-2 雙出風口旋風分離器基于上述問題，在本課題中我們采用雙出風口分離器來代替傳統的單出風口分離器。從兩個圖的對比可以看出，在外觀結構上兩者基本上沒有多大的差別，后者的核心技術就在與它在中部開設了導流口，并設有反射屏。由流體力學中的知識可知，當流體的流量一定時流體的流速和流體所流過區域的接截面積成反比。利用這一原理在中部開設導流口，讓旋風筒內的空氣由上，下兩個出風管排出，這就相當于增加了流體通過的截面積，從而降低了風速。筒體內的風速降低了，細粉的收集效率明顯得到提高，而且降低了氣體流經旋風筒的壓力損失，這也提高了整個系統的效率。實驗研究結果證明

36、，在旋風筒內，外旋流向下旋轉，內旋流向上旋轉。向下與向上氣流分界面上各點的軸向速度必為零而這個分界面成為倒錐體形狀錐角約為7。分界面以外的氣流切線速度，其值隨與軸心的距離的減小而增大，越接近軸心切線速度越大。氣流切向速度Wt與旋轉半徑R、外圓筒內徑D1、氣流進口速度Wi之間的關系為： （3-1）由此可知氣流切向速度為：Wt=28m/s，分界面內的氣流切線速度隨著軸心距離的減小而降低。氣流切線速度與旋轉半徑的關系為：WT/R=常數。3.2雙出風口旋風分離器結構設計固體顆粒運動也是很復雜的，有圓周、徑向和軸向的運動。粒子在沉降過程中隨著旋轉半徑和相應的圓周線速度的變化，它的離心加速度也不斷變化。它

37、說明了離心沉降速度并不是一個定值。但是流經選粉室的風量與進入旋風分離器的風量可視為相等，根據這一關系，可以算出旋風分離器的直徑。3.2.1旋風筒結構形式對性能的影響在水泥生產的預分解窯系統中,而旋風筒則是它的核心，故其性能直接影響系統的技術經濟指標。對旋風筒本身的設計，主要應考慮如何獲得較高的分離效率和較低的壓力損失，為獲得這種效果，就要求旋風筒本身具有合理的結構形式。理論分析及實驗測試均已表明，在操作參數一定的情況下，影響旋風筒分離效率及壓力損失的因素，一是旋風筒的幾何形狀，二是流體本身的物理性能。由于旋風筒所處理的含塵氣流的物理性能大致確定，所以，旋風筒的結構是否合理，技術參數選取是否適當

38、，直接影響其性能指標a) 筒體直徑（D）旋風筒的直徑對分離效率的影響較大。由于顆粒所受的離心慣性與其運動軌跡的曲率半徑成一定的反比關系，所以隨著旋風筒直徑的縮小，離心力均可增強， 從而使效率提高。但直徑過小時，較大的顆粒碰撞彈跳易被帶入內旋流中而被帶出。旋風筒的直徑決定于旋風筒的處理能力，其處理能力又決定于通過的風量和截面風速。風量一定時，截面風速愈大，旋風筒的直徑就愈小。過去的旋風筒平均截面風速一般在3m/s5m/s范圍內。近年來普遍有所提高，一般在5m/s6.5m/s之間。研究表明：若保持旋風筒的直徑不變而提高截面風速，只要相應擴大進出口面積，并保持進出口氣體速度不變，旋風筒的阻力并不會顯

39、著增加。即在一定范圍內旋風筒截面風速對壓力損失影響很小，但截面風速也不能太大，否則仍將影響阻力和分離效率。b) 旋風筒的相對高度（H/D） 增長旋風筒高度，可增加氣流在筒內旋轉圈數，使粉料有足夠的沉降時間，有利于提高分離效率。近年來H/D普遍有所增大。但H增大，會增加窯尾框架高度和鋼材耗量。為了確定合理的旋風筒高度，可按照Alexander提出的“旋風自然長”的概念而得到旋風筒的計算高度Hi=Hc+S式中：Hi:一旋風筒的計算高度；Hc :一 旋風自然長；S :一 內筒插入深度。旋風筒的分離效率隨H/D與H/Hi的增大而提高，H/Hi接近1時對分離效率的提高有利，H/Hi大于1時，由于存在卷吸

40、物料的作用，反而不利。c) 進口面積系數在一定范圍內，旋風筒進口風速越高，分離效率越高，但進口風速過大時，分離效率也會下降，由于壓力損失與進口風速的平方成正比，因而不適當地提高進口風速，將使阻力呈平方增加而分離效率并不提高。所以，必須合理確定各級旋風筒的進口面積系數。定義進口面積系數為進口截面積與筒體截面積之比。d) 進口形狀和氣流進入方式 在進口面積一定時，其高寬比（a/b）對分離效率影響較大。一般的說，高寬比大，提供了有利于氣流流動的結構形式，使入口含塵氣體行程偏離氣體排出管較遠，并縮短了被分離料粉到筒壁的徑向距離，對提高分離效率有利。但高寬比過大，將使柱體高度增加，也不合理，一般在0.4

41、0.6為宜。氣流入口的方式，一般有兩類，即進口氣流外緣與圓柱體相切的直入式和進入氣流內緣與圓柱體相切的渦殼式。渦殼式又可分為900切和2700切。由于渦殼式進口能使進入旋風筒內氣流通道逐漸變窄，有利于減小顆粒向筒壁移動分離的距離，而且增加了氣流通向排氣管的距離，避免產生短路，因此可提高分離效率，同時處理風量較大。e) 排氣管的尺寸和內筒插入深度 排氣管下端直徑是一個十分重要的尺寸，它決定了內外旋流的分界點位置及最大切向速度值，因而對分離效率和壓力損失的影響很大。排氣管下端直徑越小，即出口面積越小，外旋流區越大，離心力場越強，效率可提高，但壓降也隨之增大。若主要希望高效，壓降沒有太嚴格的限制，則

42、排氣管直徑可取小些。但過小也不好，對排氣管末端的向心徑向氣流也變大了，對分離反而不利。定義出口面積系數為出口截面積與筒體截面積之比。由于旋風氣流在內筒內器壁之間運動，因而內筒插入深度對旋風筒的性能也有一定的影響。插入太短，易使排氣管末端的短路流加劇，不利于分離；若過長，反使分離空間長度變小，對分離效率也沒好處，并且使壓降增加。近年來，一些公司普遍采用短內筒，目的是在較小影響分離效率的條件下，降低阻力損失。f) 錐體高度與形式 錐體高度（h2）與形式對分離效率和壓力損失都有一定的影響。錐角較大的長錐體，氣流變向緩慢、壓力較小、分離效率較高；錐角大的短錐體，氣流變向急促、阻力較大、分離效率也較低。

43、排料口直徑E和錐角a偏大時，有利于物料向下流動，減少下料口結皮堵塞。但排料口物料填充率低，容易漏風、負壓將引起二次飛揚，把分離下來的物料重新卷入旋流核心之中， 影響分離效率；E與a太小， 容易造成“自由旋流”與錐壁過早接觸，同時離心力將使物料壓在錐壁上，造成物料向下流動困難易引起堵塞。（一般有tga=h2/(D-E)）因此，正確選擇E和a值對減小漏風、提高效率和消除堵塞現象有著重要意義。以上我們討論了旋風筒的主要性能與結構參數的關系，將這些參數總結歸納于表4-9中。由表中可以看出，除總高H增加對分離效率和阻力損失都有利外，其余尺寸的變化對兩者有相反的作用，但H增高，將增加建筑高度、設備容積和鋼

44、材耗量，因此必須統籌考慮。表3-1 旋風筒結構參數對主要性能的影響趨勢因素符號分離效率壓力損筒體內徑增大D減小減小總高增大H增大減小進口面積增大a×b減小減小內筒直徑增大d1減小減小內筒插入深度增大h2增大增大3.2.2旋風分離器分離器主要尺寸的計算由經驗公式先計算大致尺寸已知風量900m3/min=15 m3 /s , 一般進入旋風筒的風速為2225 m/s , 取風速v=21 m/s,計算如下:總截面積S=Q/v1 （3-2）代入數據得，S=15/20.71 m2預安裝六個旋風筒，每個旋風筒的截面積為S1=S/6=0.71/6=0.12 m2.設旋風筒入口寬為a ，則入口高為1.

45、2a（由經驗得） , 由式S1=1.2a2=0.077得 a 316mm 考慮各種原因所以a取300mm,即旋風筒入口寬為300 mm , 入口高H為400 mm 。由關系式 H=(0.40.5)Do （3-3）取0.4 可得旋風筒筒徑Do =1000 mm 表3-2 單出風口旋風筒結構尺寸的參考值(單位mm) 直 筒 高h1 =2 Do =2000錐 筒 高h2 =2 Do =2000出 口 直 徑De = Do/2 =500灰塵出口直徑L = Do/4 =250內 筒 長L = Do/3 =267由于考慮到雙出風口的特殊結構，特此做出調整上出風口直徑d1=450mm，上出風口長為800mm

46、，下出風口直徑d11=400mm。3.2.3旋風分離器的結構設計和相關尺寸設計本部分是雙出風口分離器的核心設計部分，它的結構是否合理直接影響到雙出風口分離器的改良是否有效。a.本著“裝得上去，拆得下來，用得起來得”設計標準，在確定各內部結構尺寸的同時，更多的要考慮其結構上的合理性。由于內部的部件是在一個密閉的筒體內，如果只考慮密封將內部的各部件通過焊接的方式連成一體，毫無疑問，其收集效率最為理想。但是，再用“裝得上去，拆得下來，用得起來得”設計標準考查其結構的合理性。結論是相當肯定的，那就是無法實現這一裝置的生產。在設計的初期，我也曾一度苦惱，想找到一個完美的解決方案，但是最終，我還是舍棄了理

47、想化的內部流場，從結構的可行性上著手，盡量減少對內部流場的影響。在設計的過程中，我考慮了很多方案，經過對比，最終我還是采用了下面的方案：圓柱筒體和下圓錐之間采用螺栓連接，反射屏焊接在一段短圓筒上后，在將其依次與焊接彎頭、下出風管焊接為一體。在下圓錐的相應位置開槽，使得上步所得的整體可以將下出風管伸出下圓錐到設計的位置，再按下出風管尺寸和下圓錐的錐度在卷制過的鋼板開孔，最后再將其在孔的直徑方向對稱割開，以便將下出風口和下圓錐焊接為一體。為了導流管的安裝，必須在筒體上開一個檢修門，此檢修門采用螺栓鎖緊的方式，并配有密封墊圈，保證不漏風。具體的鎖緊裝置結構如下圖所示:圖3-3 檢修門鎖緊裝置而導流口

48、則采用活動式連接，依靠其自重和底部的擋塊達到固定作用，詳細結構和尺寸見下圖 圖3-4 導流口結構及尺寸圖圖3-5 導流管的支撐裝置導流管的安裝主要通過支撐裝置來實現，主要過程為先將導流管由檢修門放入筒體內。再將圖3-4 中的1-上部接口部分插入上出風管內，然后通過螺栓將導流管和支撐裝置連接起來，最后將支撐裝置放在帶有反射屏的圓筒內。就這樣，通過支撐裝置四周焊接的4個擋塊和導流管上部接口的共同作用來實現導流管的定位安裝。為了在生產過成中方便調節導流口的開度，在筒體周向，導流葉片相應位置設有調節裝置。b.確定結構尺寸圖3-6雙出風口分離器結構簡圖表3-3 旋風筒具體尺寸符號取值(mm)符號取值(m

49、m)d1000d3d1+100=550H4000d40.45d1=200a×b400×300d5d4+50=250h12000d6d4+100=300h2700d70.7d1=315h3200d80.4d=400h4670d90.5d+50=450h5850d100.8d-100=700h61200d11d9+50=500d10.45d=450d12d9+100=550d2d1+50=500雙出風口分離器的具體結構尺寸和相對關系如表3-3所示c.注意問題：A旋風筒兩端的法蘭采用10mm厚的鋼板切割而成，旋風筒的筒體則有6mm厚的鋼板卷制而成；B旋風筒在焊接時，基本采用融化焊

50、中的手工電弧焊，筒體焊接的接頭采用對接接頭，焊縫形式則為對接焊縫；法蘭與筒體之間的焊接則采用T型接頭，焊縫形式則為角焊縫；焊接時要先均勻點焊，以防焊接時變形，然后再焊接，焊接時要保證密封性，不能有漏風的現象，否則會影響選粉機的產量。4選粉機的安裝、操作、維護及檢修4.1安裝要求a.選粉機可以安裝在堅固、平整的鋼筋混凝土基礎上，也可以用鋼結構平臺支持，安裝后的選粉機應是無振動的。b.選粉機在現場安裝時，應注意主體的垂直度，尤其保證內部轉子的垂直度，安裝時可以在主軸皮帶上用水平儀校正主軸垂直度（<2/1000）。c. 傳動部件安裝時的注意事項：A. 裝配前，軸承內應涂適量的2#二硫化銅復合鈣

51、基潤滑脂。B. 密封可靠，不得有漏油現象。C. 減速器支架的腿不能防礙卡殼聯軸器的傳動。D. 裝配時可刮修軸承座，使上下軸承的不同心度不大于0.005mm.E. 傳動裝置中，各帶輪軸線應相互平行，各帶輪相對應的V型槽的對稱平面應重合，誤差不得超過20。 F. 帶傳動裝置應加防護置，并應能保證通風.d.各密封結合面處不得有漏氣、滲油現象，安裝時各法蘭必須用橡膠密封圈密封。e.風機固定位置根據工作場所進行合理選擇，注意聯接風管不要太長，以免影響風壓，其支腳減振器應放在平整、堅固的水平面上。為保證使用效果，風機不配節能減振支架，一律采用混凝土基礎。f.現場安裝前，應對回轉部分進行檢查，主軸在鉛垂狀態

52、時轉動靈活，無卡滯現象，風葉、撒料盤的組裝件應進行靜平衡。g.回轉部分的旋轉方向應與主機進風口、撒料葉片、旋風筒進風方向相一致，不得相反。h.安裝時，粗粉和細粉的雙聯鎖風閥應盡量垂直放置在粗粉、細粉管道的末端，即盡可能靠近輸送設備的進料口。j.整機安裝完畢，應在上蓋的加工面上測量水平誤差，其誤差在每m長度上不得大于2mm。4.2操作a.試運轉：選粉機安裝結束后，應將各潤滑點加上適量的潤滑油，隨后應進行試運行48小時，檢查各軸承供油情況是否正常，轉子部分運動是否平穩，有無振動噪音，試運轉認為完全合格后才允許正式投入生產。b.開機順序：成品輸送 選粉風機 選粉機主軸電機 磨尾混合提升 磨機。關機順

53、序與此相反。c.喂料：當選粉機達到正常轉速，并且風機風量達到正常時，才允許喂料，停車時應先停止喂料，才能停電動機。4.3維護為保證選粉機長期安全運轉，需特別注意對選粉機進行日常維護和定期檢修。使用廠家應制定適合本廠實際情況的操作規程和維護制度。日常運轉過程中，要保證各潤滑點充分潤滑，選粉機內部軸承及風機軸承要定期加入潤滑油（見下表）。日常維護中應注意選粉機轉子的平衡性，如果發現異常振動現象，必須立即停車檢查原因，清除故障后才能繼續運轉。定期清理匯風管及管道內的積灰。表4-1 潤滑項目表潤滑點潤滑劑潤滑方式允許溫度潤滑周期選粉機主軸軸承2#鋰基脂油杯750C一周風機主軸承箱20#機油（夏用）10

54、#機油（冬用）連續無壓600C視油位情況定期加油4.4檢修及注意事項選粉機必須定期檢修。停機后，轉子部分等數分鐘后才會停止轉動，待選粉機內物料沉淀后，才能打開檢修門。一般對下述零件進行檢修。清除軸承中黃油渣，注意不允許有灰塵進入軸承內，更換分級片及襯板等已經磨損零件。 注意：對轉子部件的每一個零件都應稱重合格后方可對稱裝配，確保更換磨損后能保持平衡。4.5產品細度的調節細度調節通常采用調節主軸轉速的方法進行。除特別需要，一般不應用調節風量的辦法調節細度。一般情況下，在試生產時，通常將主風全部打開，通過改變主軸轉速來調節細度；轉速越高，細度越細，轉速越低則細度越粗。如果此時不能將細度調節到規范要求，則可以調節主風閥的位置，改變循環風量，一旦細度合乎要求后，即將風閥固定好，在正常生產過程中，不應隨意調整。4.6常見故障的處理方法由于操作維護不當，以及軸承支座螺母松動的磨損、損壞等原因造成各種故障，應及時處理。常見故障處理方法如下表：表4-2 故障處理方法故障現象產生原因處理方法選粉機電流突然增大1.主軸下端大螺母或軸承支座螺母松動。 2.雜物卡住撒料盤。3.主軸承壞或被異物卡住。1. 擰緊螺母2. 檢查清除3. 檢查更換或清理、加油電流擺動幅度大2.軸承支座螺栓松動3.零部件之間相互摩擦4.