CN1072525C - 固体物料粉磨热交换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固体物料粉磨热交换方法及装置。在离心力、圆周力和涡旋风力作用下，在环形工作室中，固体物料自身被强制悬浮旋转，互相碰撞、互相传质，互相研磨而被粉磨、热交换。该装置在筒体中央垂直安装转轴上端水平装有转盘，转盘上方装有进料箱，衬板固定在筒体内壁，在衬板和转盘之间形成环形工作室，下部为涡旋风室。本发明的粉磨方法效率高，金属磨损少、噪音低，其装置功能多，具有显著的质量、经济、社会效益。

Description

固体物料粉磨热交换方法及装置

本发明涉及一种固体物料的粉磨热交换方法及装置。特别是涉及一种主要利用离心力、圆周力、涡旋风力使固体物料在工作室空间中被强制悬浮，相互碰撞，相互传质，互相研磨而被粉磨热交换方法及其装置设备。

众所周知，粉磨、选粉、热交换在建材、电力、化工、冶金、矿山设备、农业等国民经济许多行业中有着广泛的用途。CN93103379.9离心碰撞烘干装置及应用离心力碰撞原理对固体物料进行粉磨、选粉、烘干。这种装置由筒体、转轴、转盘、导料板、进料口(进冷热风口)，细粉收集器、管道和抽风口组成，在粉磨筒体的中央垂直转轴上水平安装转盘，筒体外装有细粉收集器，并与筒体内部连通。该发明提供了一种比现有磨机效率高得多的新磨机，并且具有选粉、烘干等功能，但该发明的出料口和进冷热风口是同一部件。气体直流过工作室，物料也近似直线下落，减少了气体在工作室空间停留时间，减少了固体物料在工作室空间相互碰撞的机率，在该装置中物料主要靠在离心力作用下衬板碰撞而粉碎，这种情况不利于物料的高细粉磨，不利于提高粉磨效率和热交换效率。在该发明中在筒体外直接装细粉收集器，并且与筒体内部顶端连接，这样只能利用转盘粉磨同时进行选粉，在某种情况下，两种功能不能同时兼顾，特别是当有热交换要求，高细选粉要求，三者无法同时顾及。

本发明的目的是克服上述的不足，采用涡旋风力、离心力、圆周力使固体物料在工作室空间中被强制悬浮，互相碰撞，相互研磨而被粉磨和热交换，同时能进行高细粉磨的多功能装置。

其技术方案是：一种固体物料粉磨热交换方法，固体物料的粉磨或热交换是受离心力，圆周力和涡旋风力作用，在环形工作室，固体物料自身被强制悬浮，互相传质，互相碰撞，互相研磨而实现。

涡旋风力是采用沿与内圆周切线有一定夹角方向，向环形室喷射30-300米/秒的高速气流，形成涡旋风环带传递给物料的；离心力，圆周力是通过边缘线速度20-200米/秒的高速旋转圆盘传递给物料的。

一种固体物料粉磨热交换装置，该装置由筒体、衬板、转盘、涡旋风室、进料箱、气粉成品出口等组成，在装置筒体中央垂直安装的转轴上端水平装有转盘，转盘上方安装有进料漏斗，衬板固定在筒体内壁，在转盘和衬板之间形成环形工作室，下部为涡旋风室。

在装置进料漏斗上端安装有选粉机构，选粉机构进料气口与装置的环形套管气粉出料口和环形工作室相通。

涡旋风室与气源相通，其底部沿圆周方向，每隔一定距离安装一块导流板，相邻两块导流板之间有气流喷射嘴，衬板外表面为圆弧形，内表面呈近似锯齿弧形，转盘表面有筋条，进料漏斗斜上方有一进料管穿过环形气粉出料口，漏斗下方撤料口正对转盘中心。

转盘下端通过传动机构与动力源连接，选粉机构的粗料出口与进料漏斗相通。

图1为带有选粉机构的固体物料粉磨热交换装置结构示意图；

图2为B-B剖面环形工作室结构示意图；

图3为A-A剖面涡旋风室结构示意图。

实施例：在图1中，1选粉机构气料(成品)的出口，选粉机构2的环形进料口通过法兰和固紧件安装在粉磨热交换装置的环形气料出口的环形套管5上，经分选后的粗料沿箭头方向重新落入装置进料漏斗3中，进料管4穿过环形套管5,6为上、下筒体外壳，7为衬板，安装在下筒体内壁上，转盘11之间构成环形工作室10,14为转盘上的筋条，13为涡旋风室的内环套管，15为涡旋风室，9为导流板，安装在15底板上，8为相邻两块导流板间高速气流喷射嘴，18为涡旋室进气口，与气源相通。12为转轴，上端水平装有转盘11，下端通过传动机构与动力源连接，中间通过轴承与支承座16连接，17为密封机构。

其工作过程是：固体物料从进料管4进入进料漏斗3，跌入高速转盘11中，在离心力和圆周力作用下，飞向工作室空间中，与此同时，高速气流通过进气口18进入涡旋室15，经两相邻导流板9之间的高速喷嘴8喷射高速气流，形成涡旋风，使固体物料悬浮旋转在工作室空间中，从转盘飞出的物料打入悬浮旋转物料中，这样固体物料在工作室空间中相互碰撞，互相研磨，相互传质，而被粉磨或热交换，部分固体物料从转盘飞出后在衬板碰撞粉碎，再被涡旋风力悬浮旋转在工作室空间中，被粉磨的物料沿环形气粉出口套管5，进入粉选机构2的叶轮中，符合选粉细度的细粉物料和气体从选粉机构的气粉(成品)出口1被抽出收集，不符合一定细度的粗粉重新被送入进料漏斗3中，再次和其它刚放入的固体物料一起被进行加工，重复上述过程不再重述。

固体物料获得不同大小离心力和圆周力的调控，主要是通过调控转盘的不同转速，即不同角速度(或变换不同的转盘直径)。这样能够获得适应不同固体物料，不同进料粒度，不同产品细度，不同功能要求的能量利用率最优的速度。产品要求越细，进料粒度越小，物料强度越高，要求转盘速度越高。仅选粉要求，仅热交换要求，产品要求较粗、物料磨蚀性较大，进料粒度较大，要求速度低些。物料抛出转盘边缘的速度，一般约在20米/秒-200米/秒之间。

调节涡旋风进风压力，进风量，进风口尺寸，能够获得不同的涡旋风速，产品越细、物料磨蚀性越大、物料强度越高，热交换(烘干、冷却、加热)越多，涡旋风速(风量)要求越大，涡旋风速约在30-300米/秒之间。

调节涡旋风环带宽度，出风口角度，能够获得物料理想的循环负荷和物料最佳的碰撞机率，宽度按环形断面上升风速计算，断面上升风速约在0.1-5米/秒之间。

调控选粉机叶轮转速(或叶片个数)能够获得不同的产品细度。产品越细，速度要求越高，叶轮边缘速度约在5-40米/秒之间。本发明利用固体物料粉磨热交换装置用高速气流在涡旋室形成涡旋风力，使固体物料被强制悬浮旋转于工作室空间中，在转盘中被加速的物料获得离心力和圆周力以高速度打入悬浮旋转物料中，造成互相碰撞、相互传质、相互研磨，是理想的粉磨或热交换状态。

本发明的粉磨方法效率高，单位金属磨损少，噪音低，其装置功能多，具有粉磨，高细磨，烘干粉磨，冷却粉磨，加热粉磨，合理颗粒形状粉磨，窄颗粒范围粉磨，可调性大，高效选粉，高细选粉，快速高效烘干，快速高效冷却，快速高效加热等功能，既可单一功能使用，又可多功能、多用途使用，是固体物料加工领域基础加工设备较大革新，具有显著的质量、经济、社会经济效益。

Claims (6)

1、一种固体物料粉磨热交换方法，本发明的特征是：固体物料的粉磨或热交换是受离心力、圆周力和涡旋风力作用，在环形工作室中，固体物料自身被强制悬浮，互相传质，互相碰撞，互相研磨而实现。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征是：涡旋风力是采用沿与内圆周切线有一定夹角方向，向环形室喷射30-300米/秒的高速气流，形成涡旋风环带传递给物料的；离心力、圆周力是通过边缘线速度20-200米/秒的高速旋转圆盘传递给物料的。

3、一种固体物料粉磨热交换装置，该装置由筒体、衬板、转盘、涡旋风室、进料箱、气粉成品出口等组成，本发明的特征是：在装置筒体中央垂直安装的转轴上端水平装有转盘，转盘上方安装有进料漏斗，衬板固定在筒体内壁，在转盘和衬板之间形成环形工作室，下部为涡旋风室。

4、根据权利要求3所述的装置，其特征是：在装置进料漏斗上端安装有选粉机构，选粉机构进料气口与装置的环形套管气粉出料口和环形工作室相通。

5、根据权利要求3或4所述的装置，其特征是：涡旋风室与气源相通，其底部沿圆周方向，每隔一定距离安装一块导流板，相邻两块导流板之间有气流喷射嘴，衬板外表面为圆弧形，内表面呈近似锯齿弧形，转盘表面有筋条，进料漏斗斜上方有一进料管穿过环形气粉出料口，漏斗下方撤料口正对转盘中心。

6、根据权利要求3或4所述的装置，其特征是：转盘下端通过传动机构与动力源连接，选粉机构的粗料出口与进料漏斗相通。

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