CN102728551B - 一种选粉和收粉的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种选粉和收粉装置，其包括选粉管和收粉管，在所述选粉管的上部设置进料口，下端设置出料口，所述选粉管和所述收粉管连通设置；所述选粉管倾斜于水平面设置，其与水平面之间的夹角β大于等于45°且小于等于90°；所述收粉管水平设置；所述选粉管的下端设置有进风口，所述收粉管在远离与所述选粉管相连通的一端设置有出风口，在所述出风口处连接设置负压风机；在所述选粉管的内壁上设置一个或多个网板或百叶窗板。由于网板或百叶窗板能够在一定程度上减慢物料的下滑速度，使物料与气流的接触时间更长，更充分。

Description

一种选粉和收粉的装置

技术领域

本发明涉及一种气固分离装置，具体地说涉及一种选粉和收粉的装置。

背景技术

工业选粉是现代工业生产过程中的常用工艺，广泛应用于冶金、化工、水泥、食品等行业，仅水泥行业，就磨制生料、熟料、原煤，每年的选粉量就可达近50亿吨，对于如此巨大的选粉量，使得水泥生产过程中60%以上的电能都消耗在制粉和选粉环节。

目前，在水泥生产等粉体制造行业广泛运用的就是选粉机。至今，选粉机的发展经历了如下三代：

第一代选粉机，即离心式选粉机，是英国芒福特（Mumford）和穆迪（Moody）发明的；第二代选粉机，即旋风式选粉机，是六十年代初由联邦德国威达格（Wedag）公司研制的；第三代选粉机，即高效选粉机，以1979年日本小野田公司开发的O-Sepa选粉机为代表。

不论上述三代选粉机的结构如何设置，其都是基于离心原理设计的，诸如中国专利文献CN2754748Y就公开了一种高效选粉机，由于采用上升风管上进料，物料在上升风管内进行一次重力选粉，较大的颗粒在重力的作用下下落，通过粗粉回料口及输送设备送回磨机重磨；细粉则在上升风管内与上升气流进行充分的混合后均匀的进入选粉机壳体和动态选粉机构的导风叶片之间经导风叶片进入选粉机动态选粉区进行选粉，导风叶片的作用是保证物料沿转子整个均匀分布，同时，使气流与粉磨物料的混合体旋转。在该技术中,其动态选粉区是利用离心原理进行选粉的，首先，使用离心原理进行选粉,由于气流携带粉料的能力差，一般都不超过500克/立方 米，这样势必增大用风量，同时需要装置配置很高的风速,导致系统能耗很大；其次，在如此高风速的环境中,进一步加剧了设备在高风速状态下的磨损；然后，在现有技术的上述设备中，为了避免不同设备之间的气流影响，一般设备之间的连接管路都比较长，为了避免粉料在管路中的沉积，管路中必须维持至少20米/秒的风速，与低风速相比，如此高的风速加大了管路的沿程损失，降低了风选的效率，同时也使得能耗增加。最为关键的是，离心分离和选粉在同一个环境进行，而这个环境是高风速的环境，这样容易导致离心分离时的气流对选粉所需沉降造成了直接影响，使得选粉效率受到影响。

本申请人在申请号为201110280683.7（文献号CN102366745A）的中国专利申请中公开了一种选粉和收粉装置，其包括选粉管和收粉管，在所述选粉管上部设置进料口，下端设置出料口，所述选粉管和所述收粉管连通设置；所述选粉管倾斜于水平面设置，其与水平面之间的夹角α大于等于45°且小于等于90°；所述收粉管水平设置；所述选粉管的下端设置有进风口，所述收粉管在远离与所述选粉管相连通的一端设置有出风口，在所述出风口处连接设置负压风机；在所述选粉管的内壁上交错设置有一个或多个导向角，所述导向角朝向所述进风口的一侧边朝向远离所述进风口的方向倾斜。该装置使用过程中由于导向角斜面短，物料接触导向角后脱离速度快，导致物料分选效果不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的选粉和收粉装置使用过程中由于导向角斜面短且不透气，物料接触导向角后脱离速度快，导致物料分选效果不理想，进而提供一种物料与气流接触时间长，物料之间碰撞次数多，分选效果更优的选粉和收粉装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种选粉和收粉装置，包括选粉管和收粉管，在所述选粉管的上部设置进料口，下端设置出料口，所述选 粉管和所述收粉管连通设置；

所述选粉管倾斜于水平面设置，其与水平面之间的夹角β大于等于45°且小于等于90°；所述收粉管水平设置；

所述选粉管的下端设置有进风口，所述收粉管在远离与所述选粉管相连通的一端设置有出风口，在所述出风口处连接设置负压风机；

在所述选粉管内壁上设置一个或多个网板或百叶窗板，所述网板或百叶窗板与选粉管内壁的夹角α大于0°且小于90°，所述网板或百叶窗板自由端低于所述网板或百叶窗板与选粉管内壁接触段，所述网板或百叶窗板自由端与选粉管内壁之间具有适于颗粒物料下落的距离。

所述网板或百叶窗板在所述选粉管内壁上交错设置。

所述夹角α为30-60°，优选α为45°。

所述网板的孔径为1-3mm，所述网板的透孔率为20-40%。

所述网板的孔径为2mm，所述网板的透孔率为30%。

所述选粉管垂直于水平面设置，所述收粉管与所述选粉管的顶端相连通，并对所述选粉管的顶端进行封闭，所述负压风机通过袋式除尘器与所述出风口相连接，在所述出风口与所述袋式除尘器之间延伸设置气流循环管路，所述气流循环管路通过循环风机与所述进风口相连接，所述气流循环管路与所述出风口相连接。

所述选粉管和所述收粉管的纵截面呈矩形，所述收粉管的截面积数倍于所述选粉管的截面积，且所述选粉管中的气流速度数倍于所述收粉管中的气流速度，所述收粉管的截面积大于所述选粉管截面积的2-5倍，所述收粉管的截面积大于所述选粉管截面积的5倍，所述收粉管的长度大于或等于所述选粉管底端至所述连通处的高度的5倍，所述选粉管中气流的运动速度大于或等于2米/秒；所述收粉管中气流的水平运动速度小于或等于1米/秒。

在所述选粉管和所述收粉管的连通处成形有过渡滑板段，所述过渡滑 板段顶端呈斜面，所述斜面自靠近所述选粉管一端至靠近所述收粉管一端逐渐上升；所述过渡滑板段的顶端与所述收粉管的上内壁之间具有适于所述气流携带粉料通过的流动间距，所述至少一个或多个网板或百叶窗板中，至少有一个网板或百叶窗板设置在所述选粉管与所述过渡滑板段顶端斜面相对的侧壁上，且所述网板或百叶窗板朝向所述斜面的一侧边与所述斜面之间的垂直距离等于所述流动间距。

在所述选粉管和所述收粉管的连通处且位于所述收粉管的上内壁设置有挡板，所述挡板与所述斜面平行，沿所述气流的流动方向，在所述收粉管底部设置一个或多个集料斗，所述集料斗与所述收粉管相连通；所述集料斗底部设置有用于封闭粉料的第二排灰阀，在所述选粉管的底端连接设置有第一排灰阀，所述第一排灰阀和所述第二排灰阀分别与输渣机连接对粉料进行输送。

本发明所述的选粉和收粉装置，相比现有技术具有如下优点：

（1）本发明所述的选粉和收粉装置，在所述选粉管内壁上设置一个或多个网板或百叶窗板，所述网板或百叶窗板与选粉管内壁的夹角α大于0°且小于90°，所述网板或百叶窗板自由端低于所述网板或百叶窗板与选粉管内壁接触段，所述网板或百叶窗板自由端与选粉管内壁之间具有适于颗粒物料下落的距离，使物料沿网板或百叶窗板下滑，由于网板或百叶窗板能够一定程度上减慢物料的下滑速度，使物料与气流的接触时间更长，更充分，物料在沿网板或百叶窗板下滑的过程中，使附着在大颗粒上的小颗粒能够充分分离，提高了分离效果。由于物料与气流的接触时间更长，更充分，物料分选效果更佳，解决了现有技术中由于导向角斜面短且不透气，物料接触导向角后脱离速度快，分选效果不理想的问题。

（2）本发明所述的选粉和收粉装置，采用网板或百叶窗板后，断面风速更加均匀。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被理解，本发明结合附图和具体实施方式 对本发明的内容进行进一步的说明；

图1所示是本发明所述设置网板的选粉和收粉装置的结构示意图；

图2所示是本发明所述设置有网板、过渡滑板段和挡板的选粉和收粉装置的结构示意图；

图3所示是本发明所述设置有百叶窗板、过渡滑板段和挡板的选粉和收粉装置的结构示意图；

图4所示是本发明所述设置有百叶窗板、过渡滑板段和挡板以及输渣机的选粉和收粉装置的结构示意图；

其中，附图标记为：

1-选粉管，2-收粉管，3-进风口，4-出风口，5-负压风机，6-袋式除尘器，7-气流循环管路，8-循环风机，9-网板，10-过渡滑板段，11-斜面，12-挡板，13-集料斗，14-第一排灰阀，15-第二排灰阀，16-输渣机，17-百叶窗板。

具体实施方式

实施例1

本发明所述的选粉和收粉的装置，其结构见图1，从图中可以看到该装置包括选粉管1和收粉管2，在所述选粉管的上部设置进料口（图中选粉管左侧中部箭头所示处），下端设置出料口以及进风口3，所述选粉管1垂直于水平面设置，也就是说选粉管1轴向和水平面之间的夹角β等于90°；所述收粉管2水平设置，所述收粉管2与所述选粉管1的顶端相连通，并对所述选粉管1的顶端进行封闭，所述收粉管2在远离与所述选粉管1相连通的一端设置有出风口4，在所述出风口4处连接设置负压风机5，图中白色箭头表示粉料的流动方向，黑色箭头表示气流的流动方向；在所述选粉管1内壁上设置一个或多个网板9或百叶窗板17，本实施例选为设置3个网板9，所述网板9或百叶窗板17与选粉管1内壁的夹角α大于0°且 小于90°，所述网板9或百叶窗板17自由端低于所述网板9或百叶窗板17与选粉管1内壁接触段，所述网板9或百叶窗板17自由端与选粉管1内壁之间具有适于颗粒物料下落的距离。

作为优选的实施方式，所述夹角α为30-60°，所述网板的孔径为1-3mm，所述网板的透孔率为20-40%，本实施例所述夹角α为45°，所述网板的孔径为2mm，所述网板的透孔率为30%。

在本实施例中，所述选粉管1和收粉管2为矩形管,所述收粉管2的截面积为所述选粉管1截面积的5倍以上，在本实施例中选择设置为6倍；所述收粉管2的长度大于或等于所述选粉管1底端至所述连通处的高度的5倍，在本实施例中选择设置为6倍；对于选粉管1和收粉管2的选择也可以根据施工需求选择圆心管等。工作时，所述选粉管1中的气流速度可设置为数倍于所述收粉管2中的气流速度，优选选粉管1中的气流速度为所述收粉管2中的气流速度的5倍以上，在本实施例中选择设置为6倍。

此外，所述选粉管1可以设置为倾斜于水平面设置，其与水平面之间的夹角β可选择大于等于45°且小于等于90°的任一角度，当所述选粉管1选择非垂直状态设置时，进风口的进风方向最好沿所述选粉管的轴向设置。

作为可以进一步优化的实施方式，本发明所述的选粉和收粉的装置还可以在上述结构的基础上，进一步在所述负压风机5和所述出风口4之间设置袋式除尘器6，袋式除尘器的设置保证了气流在经负压风机5排出时可以先经其进行粉料的过滤净化，避免粉料外溢污染环境。

由于经出风口4出来的气流中还携带有一些粉料，为了更好地实现这部分粉料在选粉管1中的进一步风选和收集，作为可以变换的实施方式，还可以在上述实施方式的基础上，在所述出风口4与所述袋式除尘器6之间延伸设置气流循环管路7，所述气流循环管路7通过循环风机8与所述进风口3相连接，这样气流经收粉管2出风口出来后即可以通过气流循环管路7以及循环风机8将该部分携带粉料的气流再次循环输入选粉管1中， 进行进一步的风选。其中，所述气流循环管路7可以选择直接与所述出风口4相连接，也可以选择设置为在所述出风口4和所述袋式除尘器6或负压风机5的连接管路上。

实施例2

本发明所述的选粉和收粉的装置，在实施例1中所述装置的结构基础上，如图2所示，在所述选粉管1和所述收粉管2的连通处成形有过渡滑板段10，所述过渡滑板段10顶端呈斜面11，所述斜面11自靠近所述选粉管1一端至靠近所述收粉管2一端逐渐上升；所述过渡滑板段10的顶端与所述收粉管2的上内壁之间具有适于所述气流携带粉料通过的流动间距。在所述选粉管1和所述收粉管2的连通处且位于所述收粉管2的上内壁设置有挡板12，所述挡板12与所述斜面11平行。沿所述气流的流动方向，在所述收粉管2底部设置一个或多个集料斗13，所述集料斗13与所述收粉管2相连通；所述集料斗13底部设置有用于封闭粉料的第二排灰阀15。

在本实施例中，选择设置选粉管1的长度A1为0.5米宽度为0.8米，截面积为0.4m²，收粉管2的长度L为8米，高度A2为1.2米，截面积为2.1m²。在所述选粉管1中的气流速度为3米/秒，所述收粉管2的气流速度为0.57米/秒。在气流循环管路7和负压风机5中的气流风速为10米/秒。

在上述实施例所述的选粉和收粉的装置的结构基础上，所述网板9可替换为百叶窗板17。

实施例3

在实施例3中，在收粉管2内当气流沿水平收粉管进行运动时，气流中携带的粉料将不断地从气流中分离出来，向收粉管2底部沉降，实现粉料和气流的分离，为了便于分离得到的粉料进行及时的收集，在本实施例中，利用气流沿所述气流的流动方向，在所述收粉管1底部设置一个或多个与所述收粉管相连通的集料斗13，所述集料斗13可以设置一个、两个或三个或者更多；所述集料斗13底部设置有用于封闭粉料的第二排灰阀15。 在所述选粉管的底端连接设置有第一排灰阀14，所述第一排灰阀14和所述第二排灰阀15分别与输渣机16连接对粉料进行输送。

在本实施例中，选择设置选粉管1的长度A1为0.4米，宽度为1米，截面积为0.4m²，收粉管2的长度L为12米，高度A2为1米，截面积为2.8m²。在所述选粉管1中的气流速度为2.5米/秒，所述收粉管2的气流速度为0.35米/秒。在气流循环管路7和负压风机5中的气流风速为10米/秒。

在本发明所述的选粉和收粉装置中，所述选粉管1中气流的运动速度可以选择大于或等于2米/秒的任一数值，所述收粉管2中气流的水平运动速度可以选择小于或等于1米/秒的任一数值。

本发明所述的选粉和收粉装置在工作时，风机将具有一定气流的运动速度的气流吹入选粉管1中，同时将粉料经所述选粉管1的进料口不断地填充到选粉管1中，在粉料从进料口向下降落的过程中，气流利用其推动力将粉料吹起，或沿网板或百叶窗板的导向作用利用推动力将粉料吹起，并利用粉料性质的不同以及粉料粒度分级的不同，悬浮速度大于气流速度的粉料，在自身重力的作用下，克服垂直气流的推动力而向下运行，在所述选粉管1的底部实现收集；悬浮速度小于气流速度的粉料会在垂直气流的推动下克服自身重力而向上运行，携带粉料的气流则进入收粉管内，在所述收粉管2内由于气流在水平运动过程中携带粉料的能力远远低于气流在竖直向运动过程中的能力，且气流沿水平方向运动的速度远远低于竖直向的速度，因此气流在进入水平收粉管内后携带粉料的浓度将远远超过气流在水平方向携带粉料进行运动的饱和浓度，于是当气流沿水平收粉管进行运动时，气流中携带的粉料将不断地从气流中分离出来，向收粉管2底部沉降，实现粉料和气流的分离。沉降后的粉料可以在沉降后收粉结束后进行统一收集，也可以利用集料斗13在粉料沉降的同时将其收集在集料斗中，并通过与所述集料斗相连接的排灰阀将粉料从选粉和收粉装置中排出。排出后的粉料可以进一步通过输渣机16将粉料输送至指定位置处。

在上述过程中，对于设置网板或百叶窗板的选粉和收粉装置，通过选 粉后，悬浮速度小的物料被垂直气流带走进入水平收粉管中，悬浮速度大的粉料则落在了过渡滑板段10的斜面上，并沿斜面朝向选粉管下滑落入选粉管1中，然后通过多个网板9或百叶窗板17进行多次风选，使附着在大颗粒物料上的小颗粒充分分离，最后大粒径的粉料落入选粉管1中从底部进行收集。

虽然本发明已经通过上述具体实施例对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。

Claims (7)

1.一种选粉和收粉装置，包括选粉管（1）和收粉管（2），在所述选粉管（1）的上部设置进料口，下端设置出料口，所述选粉管（1）和所述收粉管（2）连通设置；

所述选粉管（1）倾斜于水平面设置，其与水平面之间的夹角β 大于等于45°且小于等于90° ；所述收粉管（2）水平设置；

所述选粉管（1）的下端设置有进风口（3），所述收粉管（2）在远离与所述选粉管（1）相连通的一端设置有出风口（4），在所述出风口处连接设置负压风机（5）；

其特征在于：在所述选粉管（1）内壁上设置一个或多个在所述选粉管（1）内壁上交错设置的网板（9）或百叶窗板（17），所述网板（9）或百叶窗板（17）与选粉管（1）内壁的夹角α 大于30°且小于60°，所述网板（9）或百叶窗板（17）自由端低于所述网板（9）或百叶窗板（17）与选粉管（1）内壁接触段，所述网板（9）或百叶窗板（17）自由端与选粉管（1）内壁之间具有适于颗粒物料下落的距离；所述网板的孔径为1-3mm，所述网板的透孔率为20-40%。

2.根据权利要求1 所述的选粉和收粉装置，其特征在于：所述夹角α 为45°。

3.根据权利要求2所述的选粉和收粉装置，其特征在于：所述网板的孔径为2mm，所述网板的透孔率为30%。

4.根据权利要求1 -3任一 所述的选粉和收粉装置，其特征在于：所述选粉管（1）垂直于水平面设置，所述收粉管（2）与所述选粉管（1）的顶端相连通，并对所述选粉管（1）的顶端进行封闭，所述负压风机（5）通过袋式除尘器（6）与所述出风口（4）相连接，在所述出风口（4）与所述袋式除尘器（6）之间延伸设置气流循环管路（7），所述气流循环管路（7）通过循环风机（8）与所述进风口（3）相连接，所述气流循环管路（7）与所述出风口（4）相连接。

5.根据权利要求4 所述的选粉和收粉装置，其特征在于：所述收粉管（2）的截面积大于所述选粉管（1）截面积的5倍，所述收粉管（2）的长度大于或等于所述选粉管（1）底端至所述选粉管（1）和所述收粉管（2）连通处的高度的5 倍，所述选粉管（1）中气流的运动速度大于或等于2 米/ 秒；所述收粉管（2）中气流的水平运动速度小于或等于1 米/ 秒。

6.根据权利要求5所述的选粉和收粉装置，其特征在于：在所述选粉管（1）和所述收粉管（2）的连通处成形有过渡滑板段（10），所述过渡滑板段（10）顶端呈斜面（11），所述斜面（11）自靠近所述选粉管（1）一端至靠近所述收粉管（2）一端逐渐上升；所述过渡滑板段（10）的顶端与所述收粉管（2）的上内壁之间具有适于所述气流携带粉料通过的流动间距，所述网板（9）或百叶窗板（17）中，至少有一个网板（9）或百叶窗板（17）设置在所述选粉管（1）与所述过渡滑板段（10）顶端斜面相对的侧壁上，且所述网板（9）或百叶窗板（17）朝向所述斜面的一侧边与所述斜面之间的垂直距离等于所述流动间距。

7.根据权利要求6 所述的选粉和收粉装置，其特征在于：在所述选粉管（1）和所述收粉管（2）的连通处且位于所述收粉管（2）的上内壁设置有挡板（12），所述挡板（12）与所述斜面（11）平行，沿所述气流的流动方向，在所述收粉管（2）底部设置一个或多个集料斗（13），所述集料斗（13）与所述收粉管（2）相连通；所述集料斗（13）底部设置有用于封闭粉料的第二排灰阀（15），在所述选粉管（1）的底端连接设置有第一排灰阀（14），所述第一排灰阀（14）和所述第二排灰阀（15）分别与输渣机（16）连接对粉料进行输送。