CN101767093A - 集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，主要是由烘干区壳体、打散区壳体、原料分料管、分料装置、蜗壳体、分级转子、主轴和主轴承支架组成。其特点是所述烘干区壳体为“V”型结构，其一侧衔接蜗壳体，另一侧上部联接倾斜布置的打散区壳体，打散区壳体上部接有一个内设分料装置的原料分料管。在蜗壳体内的偏心处垂直安装有分级转子，其为锥形结构，分级转子的主轴悬臂支承在主轴承支架上的轴承座上。本发明具有物料的适应性好，烘干和打散能力强，选粉效率高，系统压损低，设备维护量小，结构紧凑合理及对物料的适应性大等优点。

Description

集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机

技术领域

本发明属于水泥行业选粉技术领域，特别涉及一种主要应用于水泥行业生料终粉磨系统潮湿粉状物料的打散、烘干和粒度分级或分选工序的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机。

背景技术

选粉机类型可根据物料选粉介质的状态分为：干法(空气式)分选设备和湿法(主要介质是水)液体分选设备。也可根据物料选粉工艺分为：重力沉降式选粉设备、惯性式选粉设备、离心力式选粉设备和喷射涡流式选粉设备。本发明是属于干法空气动力式、离心力式带强制涡流的垂直笼式选粉机类型。

垂直涡流式选粉机目前在水泥生料粉磨系统是一个非常重要的生产设备。它主要是对生料进行分级分选处理，分离出合格的成品。生产过程要求分级效率高，产品粒度分布范围合理，能量消耗低，产量高和物料的适应性好。

随着新型干法水泥技术的不断完善，粉磨系统节能、增效变得日益重要。就水泥生料粉磨系统而言，目前主要采用球磨机、辊式磨机和辊压机作为生料终粉磨设备。由于球磨机电耗高、金属磨耗大，粉磨效率低，新建生产线已很少采用。辊式磨机在节能降耗方面有所改善，但与生料终粉磨的辊压机相比，仍存在单位电耗偏高、金属消耗过高、生料易烧性差的缺点。另一方面，辊压机生料终粉磨系统也存在相应不足，即烘干能力差、工艺流程复杂、生料成品稳定性不够好等。而除成品稳定性与辊压机自身机理存在较大关系外，烘干性能与工艺流程均与配套的选粉机密切相关。因此，选择一种既能打散物料又能烘干物料并能高效分级物料的选粉机至关重要。

目前，国内外生料粉磨系统配套的选粉机主要有三种形式：1.传统V型选粉机与卧式分级转子选粉机通过垂直料气换热管道连接，其烘干性能较好，但需要将物料气力提升较高的位置，系统风机的能耗高，打散路径较短，影响粘湿物料的分散效果。

2.物料打散机或烘干破碎机与水平涡流选粉机的组合，由于物料打散机或烘干破碎机运转时本身需要动力消耗，同时需增加相应附属设备，因此工艺流程较复杂，能量消耗较大，选粉效率较低。

3.传统V型选粉机与卧式分级转子选粉机直接连接。该形式选粉机打散、烘干功能在一个区域内。由于打散通道较短，潮湿物料在打散的同时已经开始烘干作业，物料的烘干效果差，有些粘湿粘结物料很快通过烘干区域，排出粗粉出口，造成物料的打散和烘干效果不佳，较多粘湿物料分散不佳，进入分级转子的细粉水分较大，影响选粉机的选粉效率和运行的稳定性。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构合理，设计紧凑，工艺流程简单，选粉效率高的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，主要是由烘干区壳体、打散区壳体、原料分料管、分料装置、蜗壳体、分级转子、主轴和主轴承支架组成。其特点是所述烘干区壳体为“V”型结构，其一侧衔接蜗壳体，另一侧上部联接倾斜布置的打散区壳体，打散区壳体上部接有一个内设分料装置的原料分料管。在蜗壳体内的偏心处垂直安装有分级转子，其为锥形结构。分级转子的主轴悬臂支承在主轴承支架上的轴承座上。

本发明还可以采用如下技术措施来实现：上述集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特点是所述打散区壳体为长方形，安装倾斜角度为45°～90°，其内部设有具有打散功能结构的导料板和反击板。

上述集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特点是所述导料板和反击板的排数为2～30排，导料板沿着打散区壳体长度方向的一侧倾斜安装，按阶梯方式排列，每排导料板对应一排反击板并安装在打散区壳体的另一侧。在导料板和反击板之间设置有二次热风进口。

上述集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特点是所述导料板与水平面成20°～80°锐角倾斜布置，反击板与导料板成60°～120°角对应布置。所述二次热风进口为全宽度二次热风进口，其可以是水平入口或倾角入口。

上述集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特点是所述烘干区壳体内部设有倾斜布置并开有条状斜孔的通气篦板及与其对应安装的导流板。

上述集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特点是所述通气篦板和导流板的排数为5～50排，通气篦板按阶梯方式排列，与导流板构成一个下料通道。导流板为格栅形，与水平面成60～85°夹角，通气篦板与导流板成30～170°夹角。在通气篦板的背面，开有一个全宽度一次热风进口，其与通气篦板所形成的风道间布置有气体分布板。

上述集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特点是所述蜗壳体周边靠近分级转子外延处倾斜开有2个以上的调节风入口，入口的气流方向与分级转子的旋转方向保证一致。在蜗壳体下部连接有下料漏斗和下料管以及下料锁风阀，在分级转子下部靠近下料漏斗和下料管处设置有一个全宽度物料刮板。在蜗壳体的一侧开有圆形出风口。

上述集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特点是所述出风口一侧蜗壳体的壁板与分级转子之间采用气室密封装置和迷宫密封方式。

上述集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特点是所述锥形结构分级转子的圆周外延上均布安装着30个以上的分级叶片，并通过笼毂联接在主轴上，均布的每个分级叶片在长度方向上与轴向形成夹角。

上述集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特点是所述主轴与蜗壳体侧壁之间安装有轴肩密封护套。

本发明具有的优点和积极效果是：1.由于烘干区壳体为“V”型结构，其一侧衔接蜗壳体，另一侧上部联接倾斜布置的打散区壳体，打散区壳体上部接有一个内设分料装置的原料分料管，使选粉机结构被划分为独立分开的预烘干打散区(打散区壳体部分)、主烘干打散区(“V”型结构烘干区壳体部分，具有预分级作用)及动态选粉区(蜗壳体)等部分，使得潮湿物料分阶段进行打散、预烘干和烘干作业，有效延长了烘干打散路径并具有较好分选效能。分区域有主次的完成物料的打散烘干和分选，大大提高了工作效率，同时选粉机机壳(打散、烘干区域)结构是经过计算机数值模拟及样机实验而确定的结构形状，各个断面形成等压等速的流场分布，均匀稳定，不存在明显湍动现象，打散、烘干和分级路径明确，效能更强，系统压损低。2.由于原料分料管内部设置有全宽度分料装置，在初步打散物料的同时，可保证全宽度喂料，防止物料跑偏团聚。3.在通气篦板上设有条状斜孔，使烘干热风经气体分布板整流后在此处产生沸腾悬浮效果，由于通气篦板安装角度平缓，物料停留时间较长，因此烘干效果好，并能保证物料充分完成预分级。篦板由耐磨合金铸造，抗磨性好。4.由于蜗壳体壁板与分级转子之间采用气室、迷宫式的双重密封方式，密封性能好，可有效防止物料跑粗现象和控制产品的细度和颗粒级配。5.在蜗壳体周边开调节风入口，可对选粉区风量分布进行调节，从而在整个分级转子周向均能对物料进行分选，大大提高了选粉机的选粉效率。6.锥形分级转子结构的分级叶片在长度方向上与轴向形成3～10°夹角，从而可以消除由于单侧抽风在选粉区引起的流场偏移和气体速度梯度，使得分级转子轴向气流分布更合理，分级叶片的磨损更均匀。7.将主轴悬臂支承在主轴承支架的轴承座上，有效缩短了主轴长度，避免了轴承处于选粉烘干高温区，同时也可保证运转平稳，靠近减速器侧支撑为游走端，可解决主轴受热膨胀等问题。本发明还具有物料的适应性好，烘干和打散能力强，选粉效率高，系统压损低，设备维护量小，结构紧凑合理及对物料的适应性大等优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；图2为图1的侧视图。

图中的标号分别为：1是捅料孔，2是基础支承座，3是气体分布板，4是通气篦板，5是一次热风进口，6是烘干区壳体，7是导流板，8是反击板，9是导料板，10是打散区壳体，11是二次热风进口，12是原料分料管，13是蜗壳体，14是气室密封装置，15是调节风入口，16是物料刮板，17是下料漏斗和下料管，18是下料锁风阀，19是传动支承座，20是减速机和电机，21是轴承座，22是主轴承支架，23是分料装置，24是分级叶片，25是主轴，26是轴肩密封护套，27是出风口，28是笼毂，29是分级转子。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1及图2，本发明主要是由烘干区壳体6、打散区壳体10、原料分料管12、分料装置23、蜗壳体13、分级转子29、主轴25和主轴承支架22组成。所述烘干区壳体6为“V”型结构，其一侧上部联接倾斜布置的长方形打散区壳体10，倾斜角度为45°～90°。打散区壳体10上部接有一个内设分料装置23的原料分料管12，原料分料管12上口为原料入口。打散区壳体部分为预烘干打散区，在打散区壳体10内部沿着打散区壳体长度方向的一侧倾斜安装有2～30排具有打散功能结构的导料板9，按阶梯方式排列，每排导料板9对应一排反击板8并安装在打散区壳体10的另一侧；导料板9与水平面成20°～80°锐角倾斜布置，反击板8与导料板9成60°～120°角对应布置。该结构使得粘湿结块物料在部分热风的烘托中交替往复下滑碰撞初步打散物料，原料分料管12内的分料装置23可使物料在打散区内全宽度撒下，物料的分散性好防止跑偏团聚。在第一排导料板9和反击板8之间的打散区壳体10上部侧壁开有一个全宽度二次热风进口11，对物料进行预烘干作业，二次热风可以是水平进入或倾斜角进入。

烘干区壳体6为主烘干打散区，并具有预分级作用，其内部设有倾斜布置并开有条状斜孔的通气篦板4及与其对应安装的导流板7。通气篦板4和导流板7的排数在5～50排间选取，通气篦板4按阶梯方式排列，与导流板7构成一个下料通道。导流板7为格栅形，与水平面成60～85°夹角，通气篦板4与导流板7成30～170°夹角。在通气篦板4的背面，开有一个全宽度一次热风进口5，其与通气篦板4所形成的风道间布置有气体分布板3。烘干区壳体6底部设有捅料孔1和粗粉出口。经初步打散和预烘干的物料从打散区壳体10折向反弹进入烘干区壳体6，在通气篦板4和导流板7之间再次进行烘干打散作业，由于通气篦板4为特定设计的带一定角度长条孔的篦条组成，通过主烘干的一次热风进口进入且被气体分布板3均布的烘干热风可在此形成沸腾悬浮效果，不仅具有较好的烘干打散作用，而且也可完成粗颗粒的预分级。

“V”型烘干区壳体6另一侧的导流板栅形通道的上部衔接着蜗壳体13，在蜗壳体13内的偏心处垂直安装一个锥形(不等径)分级转子29，使分级转子360°周向均能参与选粉，形成动态选粉区。在锥形分级转子29大直径端的蜗壳体13侧壁上开有一个圆形出风口27，靠近出风口27一侧的分级转子29与蜗壳体13侧壁之间采用气室密封装置14和迷宫密封方式进行密封，在运行过程中，可通过气室密封装置14中调风板对出风口及密封部位进行气封调节，使得物料不能直接通过出风口27，防止选粉机“跑粗”现象。在锥形分级转子29小直径端的分级转子主轴25穿过蜗壳体13悬臂支承固定在主轴承支架22上的两个轴承座21上，轴承座21与传动支承座19上的减速机和电机20相联接。传动支承座19作为减速机和电机20的下部支承，位于分级转子主轴25的末端，其采用铰链连杆支撑形式，能有效消除由于主轴的安装误差产生的传动应力。主轴承支架22采取辐板与肋板组合形式，可在满足刚度要求条件下，有效减轻重量，由其支撑的轴承座、轴承盖、主轴等部件构成悬臂支撑结构，其中靠近减速机一侧为游走端，可解决主轴受热膨胀问题。在蜗壳体13的下部连接有下料漏斗和下料管17以及下料锁风阀18。由于分级转子29为带有一定角度的锥形，因此必须在分级转子下部与下料漏斗和下料管17靠近处设置一个全宽度物料刮板16，以控制该处分级转子与壳体间间隙，从而将原料与回料隔开而不发生返料混料现象。蜗壳体13周边靠近分级转子29外延处倾斜开有2个以上的调节风入口15，入口的气流方向与分级转子29的旋转方向保证一致，根据选粉区流场特性需要，可成等间距或不等间距分布，且均为全宽度进风。通过调节风入口15合理调整分级转子29周边的空气量，保证分级转子29圆周方向气流分布均匀，有利于分级转子29在360°周向位置都能够参与分级作业。

锥形结构的分级转子29的圆周外延上均布安装着30个以上的分级叶片24，并通过笼毂28联接在主轴25上，均布的每个分级叶片24在长度方向上与主轴中心线之间形成约3～10°夹角，从而有效消除由于单侧拉风而造成的流场偏移和强制形成的气体速度梯度，使得分级转子29轴向分级流场一致，保证了恒定的切割粒径，分级叶片的磨损更均匀。为有效降低系统阻力，分级转子内部装有若干个消除涡流装置的折流板，有效的消除分级转子内部的局部涡流，提高选粉效率。在分级转子29驱动端的主轴25与蜗壳体13侧壁之间安装了轴肩密封护套26，该护套上自带迷宫密封装置，防止漏风。

基础支承座2位于烘干区壳体的下部四周，支承起由“V”型烘干区壳体6一侧连接打散区壳体10，另一侧衔接蜗壳体13而成的整个壳体部分。根据磨损程度要求，整个壳体部分所有与含尘气流接触面都采取涂敷耐磨陶瓷涂料或添加耐磨衬板等防磨措施，使得整机磨损小，运行成本低，运转率稳定。

工作原理：选粉机工作时，物料首先从原料分料管12的上法兰口喂入，并被其内部的分料装置23迅速分散形成全宽度喂料，进入打散区壳体10的上部入口。被分散的物料在重力作用下进入打散区壳体10内后落至设置的导料板9上，并迅速下滑与反击板8碰撞冲击，并下滑到下一排导流板9上，多次交替往复。从打散区壳体10上侧二次热风进口11引入的烘干热风，同时夹裹着下滑物料完成初步打散和预烘干。打散区壳体10内设置的导料板9和反击板8按较陡的角度分布，可防止粘湿物料堵料现象的发生。导料板9和反击板8易于更换，且经过耐磨处理，长期运行稳定可靠。

完成初步打散和预烘干的物料，在重力作用下折向进入烘干区壳体6内，在其内部设有气体分布板3、通气篦板4、导流板7，底部设有捅料孔1。进入烘干区壳体6的物料，在开有长条状篦孔的通气篦板4上再次重现阶梯式下滑碰撞分散，被一次热风进口进入的烘干热风通过气体分布板3整流均布后，在此具有沸腾悬浮效果，烘干能力增强。由于重力和惯性力的作用，打散烘干的物料预分级也在此完成，即粗粉从烘干区壳体10下部的粗粉出口排出，细粉在负压气流的带动下，经格栅状导流板7进入动态选粉区域(蜗壳体13)内。

由于动态选粉区域的结构紧凑，分级路径明确，所以压损低，分级效果好。进入动态选粉区(即蜗壳体13)的物料，在分级转子29带动的分级叶片24旋转所产生的离心力和空气阻力(斯托克斯力)共同作用下，小于切割粒径的颗粒由于空气阻力大于离心力而穿越分级叶片24进入分级转子并从出风口27(成品出口)排出而被作为成品收集。大于切割粒径的颗粒，由于空气阻力小于离心力而不能进入分级转子内，而被物料刮板剥离甩到壳体边沿，在边壁效应作用下最终经下料漏斗和下料管17从下料锁风阀18排出，完成物料的分选。

Claims (10)

1.一种集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，主要是由烘干区壳体(6)、打散区壳体(10)、原料分料管(12)、分料装置(23)、蜗壳体(13)、分级转子(29)、主轴(25)和主轴承支架(22)组成，其特征在于所述烘干区壳体(6)为“V”型结构，其一侧衔接蜗壳体(13)，另一侧上部联接倾斜布置的打散区壳体(10)，打散区壳体(10)上部接有一个内设分料装置(23)的原料分料管(12)，在蜗壳体(13)内的偏心处垂直安装有分级转子(29)，其为锥形结构，分级转子(29)的主轴(25)悬臂支承在主轴承支架(22)上的轴承座(21)上。

2.根据权利要求1所述的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特征在于所述打散区壳体(10)为长方形，安装倾斜角度为45°～90°，其内部设有具有打散功能结构的导料板(9)和反击板(8)。

3.根据权利要求2所述的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特征在于所述导料板(9)和反击板(8)的排数为2～30排，导料板(9)沿着打散区壳体(10)长度方向的一侧倾斜安装，按阶梯方式排列，每排导料板(9)对应一排反击板(8)并安装在打散区壳体(10)的另一侧，在导料板(9)和反击板(8)之间设置有二次热风进口(11)。

4.根据权利要求3所述的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特征在于所述导料板(9)与水平面成20°～80°锐角倾斜布置，反击板(8)与导料板(9)成60°～120°角对应布置，所述二次热风进口(11)为全宽度二次热风进口，其可以是水平入口或倾角入口。

5.根据权利要求1所述的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特征在于所述烘干区壳体(6)内部设有倾斜布置并开有条状斜孔的通气篦板(4)及与其对应安装的导流板(7)。

6.根据权利要求5所述的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特征在于所述通气篦板(4)和导流板(7)的排数为5～50排，通气篦板(4)按阶梯方式排列，与导流板(7)构成一个下料通道，导流板(7)为格栅形，与水平面成60～85°夹角，通气篦板(4)与导流板(7)成30～170°夹角，在通气篦板(4)的背面，开有一个全宽度一次热风进口(5)，其与通气篦板(4)所形成的风道间布置有气体分布板(3)。

7.根据权利要求1所述的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特征在于所述蜗壳体(13)周边靠近分级转子(29)外延处倾斜开有2个以上的调节风入口(15)，入口的气流方向与分级转子(29)的旋转方向保证一致，在蜗壳体(13)的下部连接有下料漏斗和下料管(17)以及下料锁风阀(18)，在分级转子(29)下部靠近下料漏斗和下料管17处设置有一个全宽度物料刮板(16)，在蜗壳体(13)的一侧开有圆形出风口(27)。

8.根据权利要求7所述的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特征在于所述出风口(27)一侧蜗壳体(3)的壁板与分级转子(29)之间采用气室密封装置(14)和迷宫密封方式。

9.根据权利要求1所述的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特征在于所述锥形结构分级转子(29)的圆周外延上均布安装着30个以上的分级叶片(24)，并通过笼毂(28)联接在主轴(25)上，均布的每个分级叶片(24)在长度方向上与轴向形成夹角。

10.根据权利要求9所述的集打散、烘干和分级功能为一体的选粉机，其特征在于所述主轴(25)与蜗壳体(13)侧壁之间安装有轴肩密封护套(26)。

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