CN1031626C - 改进的用于磨煤机的低压降旋转垂直叶片进气通道 - Google Patents

Abstract

一种用于碾磨机的环形通道结构，包括，垂直设置的内外壁，它们构成一环形通道。环形通道由若干叶片分隔，这些叶片在通道进口端具有尖形端部，其出口端位于通道的出口端。每个叶片的出口端相对水平面呈一锐角，尖形端部则垂直地设置在环形通道内。鼓入的空气向上进入碾磨区时，叶片的这种设置减小了压力降低于通道进口的导流板减少了空气的扰动，使气流更平稳地进入通道进口。

Description

改进的用于磨煤机的低压降旋转垂直叶片进气通道

本发明涉及用于磨煤机的碾磨机，特别是用于这种碾磨机的一种新型有用的旋转垂直叶片进气通道结构，该结构具有减少通道压降的特点。

辊—盘型低速碾磨机是磨煤机的一种公知型式，这种型式的碾磨机利用三个大直径碾磨辊对其进行粉磨。在这种型式的碾磨机中，原始空气首先通过一径向进口管进入碾磨机，到达一低速进气区，然后通过若干固定的通道进行加速和导向，这些固定的通道设备在一围绕碾磨区的环形构件上，构成环形通道。在环形通道的出口处，粉碎的煤粉由上述被加速的高速气流带走，空气的速度然后在碾磨机的主壳体中减速，使得煤粉中的大颗粒煤粉直接返回碾磨区以进一步粉碎，而小颗粒则被携带上升，通过分级器进行最后的分级。

原始空气压力的降低大部分是由于穿过旋转环形通道造成的。在某些公知的研磨机中，原始空气压力的降低可能比其它具有不同旋转环形通道结构的磨机高40％。这种压降越高，为使磨机能工作，所要求的鼓风功率也就越高。这样，仅由于环形通道的结构，就可能损失大量的动力。

图1和图2所示的公知结构是八十年代初期的固定环形通道早期结构的变型。这种结构由42个通道10构成，这42个通道利用了14个安装在一磨盘16顶部和底部的分离式棒件。环形通道由气流叶片12分隔成若干独立的通道10。气流叶片12从通道进口10a向通道出口106延伸，相对于水平面倾斜30°角14，并且从垂直平面向研磨区20倾斜15°角18。通道外壁22固定，而通道的其余部分包括其内壁24以及气流叶片12则随磨盘16一起转动。空气气流最初由在叶片12的前缘处的泪滴形12a导向，并在一构成于上表面一部分上的翼形12b上加逐产生一均匀的速度分布。磨盘16在壳体6中围绕着一垂直轴线旋转。通过外壁22支承在壳体中并且研磨区由壳体封闭。叶片使气流加速并导向地通过通道之过程见美国专利4,264,041。

其它与磨机通道或称环形通道结构有关的现有技术见Schwartz的美国专利2275595，Bailey等人的美国专利2,378,681,Ebersole的美国专利2,473,514和Bice的美国专利2,545,254，这些专利的受让人都是巴布考克及威尔考克斯公司。Schwartz的美国专利2,275,595公开了沿研磨元件方向向一环形通道鼓入排料吹扫空气的曲线通道。Bailey等人的美国专利2,378,681公开了一种使空气气流恒速通过环形通道的结构。Ebersole的美国专利2,473,514公开了一种可调节式环形通道。Bice的美国专利2,545,254公开一种用于空气气流分布的偏心的环形通道。

本发明涉及一种改进的旋转垂直叶片进口环形通道结构，该结构在气流穿过时可以减小压降。压降的减小是通过使气流通过旋转环形通道时产生更均匀的速度分布而实现的。这种更均匀的速度分布是通过重新设计原始鼓入空气进入、穿过和排出每个通道而实现的。通过使速度分布更加均匀，使得沿环形通道的气流低速区不必得到速度补偿，从而可以使总速度值减少，这样就减少了气流穿过整个旋转环形通道的压降。

本发明的一个目的是使进入的空气气流垂直进入环形通道，消除气流流速上的任何不平衡。本发明的另一目的是提供这样一种结构，在该结构中，叶片的下端为尖形，以便使空气气流向上进入环形通道时能够有一个光滑顺利的过渡。

本发明的一个进一步的目的是提供一种翼形，该翼形减少空气流的流通面积，使具有均匀速度分布的空气气流加速穿过每个喷口，以便当气流随后减速时，气流离开环形通道时的压降能够减小。

本发明的又一个进一步的目的是提供一种叶片角反向设置的结构。用于利用由环形通道的旋转所产生的鼓风效应，以便当鼓入的空气气流向上进入研磨区时压降能够减小。

本发明的又一个目的是在环形通道进口之下设置若干导流板，用于减小由于磨机进风区的尖角或阶梯变化产生的逆环流区，从而使空气气流向上进入环形通道进口的流线更均匀。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种用于碾磨机的环形通道结构，其组成为：

一固定的壳体，该壳体具有一轴线并确定了一个空气进入碾磨机的进口区和一个由空气托起并输送在碾磨机中已碾磨好的细粉的碾磨区；一个碾磨盘，该碾磨盘安装在壳体中，可绕所说轴线转动；一个安装在壳体中的外壁；一个安装在壳体中的内壁，该内壁与碾磨盘相连接，内壁设置在外壁的内侧且与外壁相间隔，从而在它们之间确定了一环形通道；和若干叶片，这些叶片在内、外壁之间径向设置，用于在内外壁之间将环形通道分隔成若干周向相间的通道；其中，该外璧与所说轴线平行地垂直设置；内壁也是与所说轴线平行地垂直设置；另外，外壁通过所说叶片与内壁连接且随碾磨盘一起转动。

在所述的环形通道结构中，每个通道包括一低于碾磨盘的内进口端，环形通道结构还包括若干斜置的导流板，这些导流板设置在每个通道的进口端的内部，用于将气流从进气区导入每个通道。

在所述的环形通道结构中，斜置的导流板相对于水平面倾斜成一锐角，所说的锐角为60°。

在所述的环形通道结构中，所说若干叶片彼此相互平行且相对于水平面倾斜一锐角，倾斜的方向是这样的，即，每个叶片靠近进气区的进口端在转动方向上相对于靠近碾磨区的出口端处于上游位置，此外，每个叶片的进口端是尖形的。

在所述的环形通道结构中，所述若干叶片是这样弯曲的，即，每个叶片的出口端相对于水平面倾斜成一锐角，进口端垂直设置平行于所说轴线，此外，进口端是尖形的。

使用上述的组合后的旋转环形通道设计与现有设计相比具有下述优点。

a)、环形通道的垂直进口可使进气分布得更加均匀，从而降低了压力降。

b)、本发明减小了那种在现有旋转环形通道设计中所存在的转动损耗。这一点是通过使气流垂直流过尖形进口并在加速的同时转过一平缓的角度而实现的。尖形进口在旋转环形通道的一半处弯曲的结构将被取消，而这种结构是带有径向进口的现有技术所固有的，由此使压力降得以减小。

c)、由于进口通道的内外壁是垂直的，故减少了碾磨机零件部件诸如轮滚毂和研磨机壳壁的磨蚀，并且通过增加叶片的角度，减小了现有环形通道水平分速度。

(d)、减少了转动煤层使研磨机正常工作所需能量之外的能量消耗。这是因为通过叶片角度的增加而使水平分速度得到了减少。

(e)、增加叶片角度使在煤粉悬浮中可以更好地利用垂直分速度。

(f)、分隔式环形通道和导流板减少了气流在环形通道之中和之前的扰动，从而在整个环形通道内有一个更均匀的速度分布。

(g)、叶片的反向设置利用了由环形通道旋转所产生的鼓风效应。

(h)、叶片长度的减少使得摩擦损失以及零件重量得以减少。

(i)、叶片长度的减少以及垂直的内外壁使得碾磨机可以容易地安装和维修。

(j)、垂直的内外通道使得铸造设计不那么复杂，从而减少了存在制造缺陷的可能性。此外，虽然对每个通道部分进行铸造而带来的经济上的优点是公知的，使本发明新的通道设计也可以部分或完全通过焊接钢板技术进行制造。

为了更好地理解本发明以及使用它所能达到优点和目的，可以参阅附图及对本发明最佳实施例的文字说明。

在附图中：

图1是公知的鼓风磨机的环形通道部分的垂直剖视面；

图2是沿图1中2—2线剖取的垂直平面图；

图3是与图1类似的视图，表示了按照本发明构成的磨机的环形通道部分；和

图4是沿图3中4-4线剖取的垂直平面图。

在图3和4中，对于同样或功能类似的部分使用了与图1和2中一样的参考数字。

现在具体参照附图3和4。在该附图中，本发明的实施例由一个改进的环形通道装置构成，该装置用于一具有一固定壳体6、且壳体6带有一中心轴线的碾磨盘。碾磨盘以公知的方式围绕中心轴线转动，碾磨颗粒状物料，特别是煤。研磨盘沿图4中箭头所示方向转动。供给到进气区的空气向上垂直地穿过由通道外壁22和通道内壁24构成的一环形通道。环形通道又进一步由围绕碾磨机中心轴线周向相间分布的叶片12分隔成若干单独的通道10。如图3清楚所示的，本发明一个新颖的特征是，通道内外壁22、24都是垂直的，形成一“分隔式”环形通道10，通道10平行于旋转轴线，而非象现有技术那样与轴线呈一角度(见图1中的角18)。

图3的径向进口结构允许进口空气流90通过通道进口10a垂直地进入环形通道并从通道出口10b进入碾磨区20。

本发明另一新颖的特征(见图4)在于，叶片12在通道进口10a处具有尖端12a，用于使气流90平稳地进入通道进口10a。当气流90向上流动进入通道进口10a时，气流90从尖端12a处越过叶片与中心轴线平行的垂直部分12d穿过通道10。叶片12具有一位于垂直部分12d和尖端12a之上的曲线部分12e。曲线部分12e延伸到位于通道出口10b的一出口端12c。

翼形12b位于垂直部分12d上，用于减小通道10的流通面积，使气流90加速，以便使每个通道10截面上具有均匀的速度分布。并且，当气流离开通道出口10b时，气流90被减速，以便减小压力降。

每个叶片相对于水平方向倾斜成一锐角14′，最好为45°，倾斜的方向使每个叶片的尖端12a相对于碾磨盘16的旋转方向来说是每个叶片12的出口端12c的上游端。这与图2所示现有技术中的角度方向相反。叶片12具有尖形约上游端或称尖端12a以及中央的空气翼形12b，二者连续相接，但位置相对于转向方向与现有技术相反。

本发明的设计利用了由于叶片角度反向设置在通道旋转时所产生的鼓风效应。这种叶片设置当进气向上(而非如现有技术中向下的形式)进入碾磨区20时可以减小压力降。

导流板26设置在通道进口10a之下，导流板26减少在碾磨机进气区由尖角或阶梯变化引起的涡流。消除涡流的干扰将有助于使气流更均匀地向上流入通道进口10a。

导流板26设置在进气区21中，与垂直轴线成一锐角26a，例如成60°角，并沿通道10进气区的内周边延伸。

呈然上面已经详细图示和描述了本发明的具体实施例，以阐述本发明原理的应用，但是应当理解，本发明也可以具有未脱离这些原理的其它实施例。

Claims (6)

1.一种用于碾磨机的环形通道结构，其组成为：

一固定的壳体，该壳体具有一轴线并确定了一个空气进入碾磨机的进口区的一个由空气托起并输送在碾磨机中已碾磨好的细粉的碾磨区；

一个碾磨盘，该碾磨盘安装在壳体中，可绕所说轴线转动；

一个安装在壳体中的外壁；

一个安装在壳体中的内壁，该内壁与碾磨盘相连接，内壁设置在外壁的内侧且与外壁相间隔，从而在它们之间确定了一环形通道；和

若干叶片，这些叶片在内、外壁之间径向设置，用于在内外壁之间将环形通道分隔成若干周向相间的通道；

其特征在于，该外壁与所说轴线平行地垂直设置；内壁也与所说轴线平行地垂直设置；以及，外壁通过所说叶片与内壁连接且随碾磨盘一起转动。

2.如权利要求1所述的环形通道结构，其特征在于，每个通道包括一低于碾磨盘的内进口端，环形通道结构还包括若干斜置的导流板，这些导流板设置在每个通道的进口端的内部，用于将气流从进气区导入每个通道。

3.如权利要求2所述的环形通道结构，其特征在于，斜置的导流板相对于水平面倾斜成一锐角。

4.如权利要求3所述的环形通道结构，其特征在于，所说的锐角为60°。

5.如权利要求1所述的环形通道结构，其特征在于，所说若干叶片彼此相互平行且相对于水平面倾斜一锐角，倾斜的方向是这样的，即，每个叶片靠近进气区的进口端在转动方向上相对于靠近碾磨区的出口端处于上游位置，此外，每个叶片的进口端是尖形的。

6.如权利要求3所述的环形通道结构，其特征在于，所述若干叶片是这样弯曲的，即，每个叶片的出口端相对于水平面倾斜成一锐角，进口端垂直设置平行于所说轴线，此外，进口端是尖形的。

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