CN107661818A - 一种提高粉体颗粒分级精度的方法和颗粒分级器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种提高粉体颗粒分级精度的方法和颗粒分级器，涉及颗粒分级技术，该提高粉体颗粒分级精度的方法包括：在颗粒分级器内设置中空的分级腔，使流体由分级腔高度方向上的中间位置处沿分级器腔的内壁的切线方向进入分级腔内，流体在所述分级腔中同时形成上旋涡和下旋涡，上旋涡内的流体螺旋向上流动，下旋涡其外侧的流体螺旋向下流动，下旋涡其内侧的流体螺旋向上流动，将物料加入到上旋涡流体旋转速度最大值区域内，经上旋涡和下旋涡的共同分级作用，物料中的粗颗粒由分级腔的底部排出，所述物料中的细颗粒由所述分级腔的顶部的排出。本发明通过优化颗粒分级器的流体动力学布局，根据颗粒分级流场的速度分布特点，控制物料进入分级器内的位置，实现固体颗粒的高精度分级。

Description

一种提高粉体颗粒分级精度的方法和颗粒分级器

技术领域

本发明涉及颗粒分级技术，特别涉及一种提高粉体颗粒分级精度的方法和颗粒分级器。

背景技术

粉体技术的发展为材料科学和纳米技术的研究奠定了坚实的基础，而颗粒分级技术作为粉体技术的重要组成部分极大的提高了工业粉体产品的质量和生产效率。颗粒分级是利用不同形状、粒径大小的颗粒在力场受力的差异，将颗粒群分为两种或多种粒度级别的操作。流体分级是一种常见的颗粒分级技术，其原理是根据不同的粒径大小的颗粒在流体中受到一种或多种力场的作用下，而具有不同的运动轨迹，从而进行分级。按分级所需流体介质分有干法分级和湿法分级两大类，湿法分级的介质通常为水，具有高精度、分级粒径小的特点，但分级后产品往往需要进行脱水、干燥处理等过程，不仅成本高而且工艺复杂。现阶段，干法分级应用更为广泛，干法分级也称为气流分级，以空气介质为主，分级多在离心力场或者惯性力场中进行，具有成本低，方便易行等优点。按有无转动部件来分类，干法气流分级机可以分为静态气流分级机与动态气流分级机。

旋风式分级器是比较典型的静态干法气流分级机，具有结构简单，造价低、环境适应性好等优点。用于气固分离、除尘等场合则称为旋风分离器，用于粉体颗粒分级 (有时亦称分选)时就称为旋风颗粒分级器(分选器)，基本结构如图1所示，气流经顶部的切向入口1进入分离器2后形成旋转气流，外侧气流旋转下行，运动至锥体下部某位置气流改变方向，转而向上流动，形成内层旋流，这种气流运动形式也被称为“切流返转”型旋涡流动；粗颗粒在离心力作用下被甩向边壁，随外侧下行流进入下部粗粉出口，细颗粒受气流曳力较大进入内层旋流，从而实现粗、细颗粒的分离分级。然而，普通旋风分离器直接用作颗粒分级时下部排出的粗粉中细粉含量较多，分级精度较差。传统旋风式分级器一般在旋风分离器基础上，通过增加物料分散、气流导流等内构件或引入二次气流来扬析粗粉中夹带的细粉，从而改善分级效果。

例如，中国专利ZL94240011.9公布了一种短流式微粉旋风分级器，特点是在传统旋风分级器的升气管下端加防短路罩，中部安装沸腾环，以减少气体“短路流”量，提高分级精度。

基于减少短路流量的思想，中国专利201420860203.3公布了一种气相分级设备，其在升气管底部增加锥形导流器，减少了粗颗粒的短路流量，提高了分级精度。

中国专利ZL201120566727.8公布了一种带底风的旋风式粒度分级机，在常规旋风分级器锥体下部设有稳流器，通过稳流器控制进入底风的大小，对粗粉进行“淘洗”，降低了粗粉中的细粉含量，提高了分级效率。

中国专利ZL201090000798.5在旋风分离器基础上增加调整件，增强了分级器内气流旋转的强度。

上述4项专利均在旋风分离器基础上做结构调整。其中，中国专利ZL94240011.9，201420860203.3通过在旋风分级器内部安装短路罩或导流器等，减少气流短路流量，扬析粗粉中的细粉，从而实现提高分级精度的目的。但是，在分级器内部增设额外附件会引起磨损、能耗增加等诸多问题。

中国专利ZL201120566727.8在传统旋风分级器锥体底部增加二次气流，这部分淘洗气流用来减小粗粉中的细粉夹带量。但是根据旋风分级器内的流场的基本规律可知，旋转气流在达到锥体下端时，旋涡水平摆动现象严重，气流湍动剧烈，这就造成细小颗粒做非规则运动，另外，粗粉排出口出颗粒浓度很大，细颗粒与粗颗粒的碰撞十分频繁，这都造成细颗粒难以被底部气流带出粗颗粒群，难以获得较好的细粉扬析效果，分级器精度较差。

更为重要的是，上述专利均在旋风分离器基础上做结构调整，没有改变器内流场的基本特征，也就是说用于颗粒分级的气体流场仍为“切流返转”形式，外侧为下行流动，内部为上行气流，这就造成颗粒随气流从切向进风口进入分级器后，由于离边壁距离较小，大量细颗粒被带入边壁下行流动而被壁面捕捉进入粗组分，引起分级器的分级精度不佳。

此外，中国专利ZL201310723272.X公布了一种旋风分级机，采用倒锥形分级腔，不具备传统旋风分级器的圆筒部分，并在分级机底部安装“十”字形叶轮，该分级器改变了传统旋风分级器内的气流运动规律，气流经切向风口进入并在叶轮向上吹风的作用下在分级腔内形成一个分级旋涡，然而该分级器仍采用传统旋风分级器的气流输送切向进料的方式，这将造成大量物料刚进入分级腔就在离心力作用下被分离至边壁并向下运动，由于细颗粒浓度大、含量高，“十”字形叶轮形成风不能对其充分的上扬，从而造成粗粉中细粉夹带量较多，另一方面，该分级器属于动态分级器，制造及维护费用大、能耗高，转轴与分级机壳体接触部位存在大量的颗粒，此处的密封也比较困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高粉体颗粒分级精度的方法和颗粒分级器，通过改变传统旋风式分级器的空气动力学布局，同时根据颗粒分级流场的分布特点控制物料进入分级器内的位置，实现固体颗粒的高精度分级。

为达到上述目的，本发明提出一种提高粉体颗粒分级精度的方法，其中，所述提高粉体颗粒分级精度的方法包括：在颗粒分级器内设置中空的分级腔，使流体由分级腔高度方向上的中间位置处沿所述分级器腔的内壁的切线方向进入所述分级腔内，所述流体在所述分级腔中同时形成上旋涡和下旋涡，所述上旋涡内的所述流体螺旋向上流动，所述下旋涡其外侧的所述流体螺旋向下流动，所述下旋涡其内侧的所述流体螺旋向上流动，将物料加入到所述上旋涡中，经所述上旋涡和所述下旋涡的分级作用，所述物料中的粗颗粒由所述分级腔的底部排出，所述物料中的细颗粒由所述分级腔的顶部的排出。

如上所述的提高粉体颗粒分级精度的方法，其中，将所述物料加入至所述上旋涡的流体运动速度最大值位置处。

本发明还提出一种颗粒分级器，包括分级器本体，所述分级器本体竖直设置并具有中空的分级腔，其中，所述分级器本体包括由上至下顺序设置的圆筒部和圆锥部，所述圆筒部为中空的圆柱体，所述圆锥部为中空的倒圆锥体，所述圆筒部的顶端开设有第一出料口，所述圆锥部的底端开设有第二出料口，所述颗粒分级器还包括设置在所述分级器本体顶端的进料管和设置在所述分级腔高度方向上的中间位置处的流体进入通道，所述流体进入通道沿着分级腔内壁面的切向方向设置并与所述分级腔相连通。

如上所述的颗粒分级器，其中，所述流体进入通道具有与所述分级腔相连通的流体进入口，所述流体进入口与所述圆筒部顶面之间的距离为所述分级腔高度的0.3倍～0.7倍。

如上所述的颗粒分级器，其中，所述进料管具有与所述分级腔相连通的进料口，所述进料口与所述圆筒部的侧壁面之间、所述进料口与所述圆筒部的顶面之间均具有间隔。

如上所述的颗粒分级器，其中，所述进料口与相邻的所述圆筒部的侧壁之间的距离为所述圆筒部半径的0.3倍～0.7倍，所述进料口与所述圆筒部顶面之间的距离为所述分级腔高度的0.2倍～0.7倍。

如上所述的颗粒分级器，其中，所述圆筒部的顶端还设有第二流体进入通道。

如上所述的颗粒分级器，其中，所述圆锥部的底端还设有第三流体进入通道。

如上所述的颗粒分级器，其中，所述圆筒部的横截面积为所述流体进入通道的横截面积的8倍～15倍。

如上所述的颗粒分级器，其中，所述第二流体进入通道和第三流体进入通道均设有流量调节装置，能够对流体进入量的大小进行调节。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

本发明提出的提高粉体颗粒分级精度的方法和颗粒分级器，改变了传统旋风分级器内“切流返转”的颗粒分级流型，在分级腔内建立了双旋涡分级流场，进入分级腔内的物料不仅在分级腔的径向方向可实现分级，同时，由于细颗粒不断地受到上旋涡的向上扬析，在轴向方向也可实现分级，丰富了颗粒分级的维度，减少了粗粉中夹带的细颗粒的含量，少量可能被粗粉夹带的细粉进入下旋涡后在气流向心力拖拽下进入下旋涡内侧上行气流，实现再次分级；并且，粗颗粒进入下旋涡后，能够在下旋涡其外侧下行气流的带动下经位于筒体底部的第二出料口快速、顺畅的排出。并且，物料在上旋涡和下旋涡的共同分级作用下可以清晰的分级。

与传统旋风分级器物料随气流切向进入不同，本发明提出的提高粉体颗粒分级精度的方法和颗粒分级器根据分级腔中的流场分布特点而设计，根据分级腔内颗粒分级流场的分布特点控制物料进入分级器的位置，沿所述分级腔边壁至中心，气流旋转速度值先增大后减小，存在速度最大值区，将物料的进料位置设在上旋涡流体切向速度最大位置处，该位置处的分级流场的强度最大，区域的分级流场强度大，流体对颗粒的剪切作用强，颗粒所受分级力大，且该区域与所述分级腔边壁和所述细颗粒排出口的距离都适中。物料进入后在流体的强剪切力作用下被快速分散，在较大的离心力和气流曳力作用下，粗、细颗粒可实现快速分级，进一步实现物料中颗粒的高精度分级。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为现有技术中旋风分离器的结构示意图；

图2为本发明提出的颗粒分级器的结构示意图(一)；

图3为图2中A-A向的剖视图；

图4为本发明中一个实施例的气流运动轨迹线图；

图5为本发明提出的颗粒分级器的结构示意图(二)；

图6为本发明提出的颗粒分级器的结构示意图(三)；

图7为本发明中第二流体进入通道的结构示意图(一)；

图8为本发明中第三流体进入通道的结构示意图；

图9为本发明中第二流体进入通道的结构示意图(二)；

图10为基于本发明方法的动态分级器实施例结构示意图；

图11为图10中B-B方向的剖视图；

图12为图10中C-C方向的剖视图；

图13为图10中D-D方向的剖视图；

图14为基于本发明方法的带有撒料盘的动态分级器实施例结构示意图；

图15为本发明中分级器本体水平截面上气流旋转时的切向速度分布曲线图；

图16为本发明提出的颗粒分级器与传统旋风分级器性能对比图。

附图标记说明：

100 颗粒分级器； 110 分级器本体；

111 圆筒部； 112 圆锥部；

120 分级腔； 130 第一出料口；

140 第二出料口； 150 进料管；

151 进料口；

160 流体进入通道； 170 第二流体进入通道；

180 第三流体进入通道； 200 上旋涡；

300 下旋涡； 400 落料位置；

500 内壁面； 600 轴向中心；

1 切向入口； 2 分离器；

190 皮带轮； 191 传动轴；

192 分级轮； 193 撒料盘。

具体实施案例

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

参考图2至图16，本发明提出的提高粉体颗粒分级精度的方法包括：在颗粒分级器100内设置中空的分级腔120，在使流体由分级腔120高度方向上的中间位置处沿分级腔120的内壁的切线方向进入分级腔120内，流体在分级腔120中同时形成两个旋涡，分别为上旋涡200和下旋涡300，上旋涡200内的流体螺旋向上流动，下旋涡300其外侧的流体螺旋向下流动，下旋涡300其内侧的流体螺旋向上流动，将物料加入到上旋涡200中，经上旋涡200和下旋涡300的分级作用，物料中的粗颗粒由分级腔120的底部排出，物料中的细颗粒由分级腔120的顶部的排出。

本发明还提出一种颗粒分级器100，该颗粒分级器100包括具有中空分级腔120 的分级器本体110，分级器本体110包括由上至下顺序设置的圆筒部111和圆锥部112，圆筒部111为中空的圆柱体，圆锥部112为中空的倒圆锥体，圆筒部111的顶端开设有第一出料口130，圆锥部112的底端开设有第二出料口140，颗粒分级器100还包括设置在分级器本体110顶端的进料管150和设置在分级腔120高度方向上的中间位置处的流体进入通道160，流体进入通道160固设在圆筒部111的侧壁上并与分级腔 120相连通，并且，分级器本体110竖直设置，流体进入通道160沿着分级腔120内壁面的切向方向设置。

本发明提出的提高粉体颗粒分级精度的方法和颗粒分级器，不但适用于干法分级(颗粒分级器100为于旋风气流分级器，流体为空气)，也适用于湿法分级(颗粒分级器100为旋流水力湿法分级器，流体为水或其它溶剂)；当然颗粒分级器也可以是动态(带有转子的)分级器。

为了说明本发明颗粒分级器内部的气流运动规律，图4给出了本发明其中的一个实施例，分级腔120呈倒锥形，分级腔120中间设有两个对称的流体进风通道160(切向进风通道)，在分级腔120顶部设有第一出料口130，第一出料口130与细粉出口管相连接，分级腔120底部设有第二出料口140，第二出料口与粗粉出口管相连接；通过计算流体力学软件Fluent对分级器内气流运动过程进行仿真模拟可得图4中的气流运动轨迹线，从图中可看出，气流经流体进入通道160(进风通道)进入分级腔120 后，在整个分级腔120内都形成旋转气流，即以流体进入通道160(进风通道)为界形成上、下两个分级旋涡，上旋涡200内的流体螺旋向上流动，下旋涡300其外侧的流体螺旋向下流动，下旋涡300其内侧的流体螺旋向上流动。

现以颗粒分级器100为干法旋风气流分级器，流体为空气为例，对本发明提出的提高粉体颗粒分级精度的方法和颗粒分级器进行详细说明，空气经流体进入通道160 切向进入分级腔120后需填充整个空间，因此气流从流体进入通道160进入后分为上下两股，分别形成上旋涡200和下旋涡300，其中，上旋涡200的外旋流沿分级器本体110的内壁面向上运动，同时，上旋涡200其内侧的气流为向上运动，即上旋涡 200的气流整体均为向上运动；而下旋涡300的外旋流沿分级器本体110的内壁面向下运动，并且，下旋涡300其内侧的气流为向上运动。物料经进料管150进入分级器本体110的分级腔120，由于进料管150处于强旋流区域，粗颗粒受到旋转气流的离心力大，因此粗颗粒被迅速甩向边壁，并且粗颗粒由于重力较大，进而在重力作用下沿边壁下落至圆锥部112进入下旋涡300；细颗粒受到的气流曳力较大，随上旋涡200 气流向中心运动，最终从位于分级器本体110顶部的第一出料口130排出；同时，由于颗粒碰撞作用及部分细颗粒粘附在粗颗粒上，造成不少细颗粒夹带在粗颗粒中被甩向分级器本体边壁，这部分细颗粒在上旋涡200的外旋流的扬析下大部分重新向中心运动；进入下旋涡300的粗颗粒随下行旋转气流运动，夹带在粗颗粒中的少量细颗粒在运动过程中进入旋涡300的内侧的上行气流并从第一出料口130排出，从分级器本体110底部第二出料口140排出纯净的粗颗粒；这样，进入分级腔120中的物料不仅在分级器本体110的径向方向可实现分级，同时，由于物料中细颗粒不断地受到旋涡 200上升气流的向上扬析并从第一出料口130排出，物料在分级器本体110轴向方向也可实现分级，丰富了颗粒分级的维度，因此减少了粗粉中夹带的细颗粒的含量，可实现颗粒的高精度分级；并且，粗颗粒进入下旋涡300后，在下旋涡300外侧下行气流的带动下从第二出料口140快速、顺畅的排出。关于上述颗粒分级器100内的气流运动规律已经通过计算流体力学软件Fluent进行了证实。

在本发明中，颗粒分级器100在工作状态下，其分级腔120内可以是正压状态；也可以在分级器本体110外部设置引风机，通过引风机的抽吸作用，使分级腔120处于负压状态。

在本发明一个可选的例子中，流体进入通道160水平设置，并且流体进入通道 160沿分级器本体110的内壁面的切向方向设置，流体进入通道160与分级腔120的顶面之间的距离为分级腔120高度的0.3倍～0.7倍(即流体进入通道160位于圆筒部 111和圆锥部112组成的分级器本体110总高度上的中间位置，或距该中间位置上下 0.2倍总高度的范围内)，进而保证由流体进入通道160进入分级腔120中的气流能够分别形成上旋涡200和下旋涡300。当然，流体进入通道160也可呈非水平设置，即流体进入通道160与分级器本体110轴线的夹角为非90°角。

在一个可选的例子中，流体进入通道160设在分级腔的圆锥部112上，流体进入通道160可为直切或蜗壳结构形式，可为圆形或矩形，并且，流体进入通道160可以设置为一个或对称设置多个，流体进入通道160的结构和设置方式均为现有技术，在此不进行赘述。

如上所述的提高粉体颗粒分级精度的方法，其中，将所述物料加入至所述上旋涡的流体运动速度最大位置处。如图14所示为分级器本体110内水平截面上气流旋转时的切向速度分布曲线图，从分级器本体110的内壁面500至分级器本体110的轴向中心600，切向速度呈先增大后减小的变化规律，本发明即根据分级器本体110内的流体速度分布特点，将进料口设在切向速度最大的位置400处。

在本发明一个可选的例子中，进料管150底端开设有与分级腔120相连通的进料口151，进料口151与圆筒部111的侧壁面之间、进料口151与圆筒部111的顶面之间均具有间隔。这样，物料进入分级腔120的位置处于分级器本体110的内壁面和第一出料口130之间，这是基于分级腔120中的流场分布特点而设计，此位置处上旋涡的气流切向速度最大，旋转强度大，粉料进入后被快速分散，其中粗颗粒在较大的离心力作用下迅速被甩向分级器本体110的内壁面，实现了快速分级；另一方面，物料的进入位置距分级器本体110的内壁面有较远的距离，可降低细颗粒被内壁面捕捉的可能性，减少细颗粒混入位于内壁面处的粗颗粒处，降低粗颗粒中细颗粒的含量，使用本发明提出的颗粒分级器100能够有效减少粗颗粒中细颗粒的掺杂量，使得粒度分布范围窄，分级精度高。

如图16所示，为在常温常压实验室条件下，实验测得的本发明的颗粒分级器100与现有技术的旋风分级器的分级性能的比较图。实验采用FCC催化剂，物料(粉料) 的中位粒径为40.13μm，粉料的进料浓度控制在100g(料)/m³(空气)，分级完成后分别收集粗、细组分，利用激光粒度分析仪对样品进行粒径分析，选用粗组分粒径分布曲线中累积分数为10％的颗粒粒径与细组分粒径分布曲线中累积分数为90％的颗粒粒径的比值来评价分级器的分级精度，定义为分级粒径比率，其值越大，表示分级后粗组分与细组分粒度分布曲线重合区面积越小，分级精度越高，分级效果越好。可见本发明的颗粒分级器100的分级粒径比率在各个实验入口气速下都较高，表示分级后的粗、细组分粒度分布曲线的重合区面积小，粗、细颗粒的相互掺杂量少，即本发明的颗粒分级器的分级精度较传统旋风分级器明显提高。

在本发明可选的例子中，进料管150可以设置在第一出料口130的一侧，或者进料管150可以同轴设置在第一出料口130中。

在一个可选的例子中，进料口151与相邻的圆筒部111的侧壁之间的距离为圆筒部111半径的0.3倍～0.7倍，进料口151与圆筒部111顶面之间的距离为流体进入通道160与圆筒部111顶面之间的距离的0.2倍～0.7倍。

在另一个可选的例子中，进料管150也可以呈底部分叉的倒Y形，在进料管150 的底端设置有两个出料口151，进料口151与圆筒部111的侧壁面之间、进料口151 与圆筒部111的顶面之间均具有间隔，为保证物料均匀进入分级器，所述出料口151 也可为多个。

在本发明一个可选的例子中，颗粒分级器100还设有第二流体进入通道170，第二流体进入通道170设置在圆筒部111侧壁的上端并与分级腔120相连通。第二流体进入通道170为分级腔120提供二次气流，第二流体进入通道设有阀门，对二次气流的大小进行调节。当物料中的细颗粒上升至分级腔120的顶部后，在二次气流的冲击进入第一出料口130排出；同时，当极少数难以与粗颗粒分离的细颗粒上升到分级腔 120的顶部时，在二次气流的冲击下细颗粒能够从粗颗粒中分离并进入第一出料口 130排出。

在本发明一个可选的例子中，流体进入通道160的横截面积大于第二流体进入通道170的横截面积，从而保证大部分空气由流体进入通道160进入，保证上旋涡200 和下旋涡300的顺利形成。

在本发明一个可选的例子中，颗粒分级器100还设有第三流体进入通道180，第三流体进入通道180设置在圆锥部112侧壁的下端并与分级腔120相连通。第三流体进入通道180为分级腔120中提供三次流体进入，第三流体进入通道设有阀门，对三次流体进入的风量大小进行调节。当粗颗粒随旋涡300的外侧气流向下运动过程中，经三次流体进入的再次扬析，夹带在粗颗粒中的少量细颗粒进入旋涡300的内侧上行流，此时纯净的粗颗粒顺利进入第二出料口140排出，提高了颗粒的分级精度。

在本发明一个可选的例子中，第三流体进入通道180也可设在与第二出料口140相连通的排料直管上。

在本发明一个可选的例子中，第三流体进入通道180的横截面积等于第二流体进入通道170的横截面积。进而保证由流体进入通道160进入的气流为主气流，保证上旋涡200和下旋涡300的顺利形成。

在可选的例子中，第二流体进入通道170和第三流体进入通道180可以设计为直切、蜗壳或径向结构形式，第二流体进入通道170和第三流体进入通道180的数量也可以设置有一个或对称设置有多个。

在本发明一个可选的例子中，圆筒部111的横截面积为流体进入通道160的横截面积的8倍～15倍。第二流体进入通道、第三流体进入通道进入的气流可为旋转气流，也可为径向气流，其目的在于将边壁粗颗粒中的细颗粒吹散而进入内侧的上行气流，从而使细粉进入第一排出口130。

在本发明一个可选的例子中，流体进入通道160的截面积为第二流体进入通道170或第三流体进入通道180的3～6倍，以保证大部分空气从流体进入通道160进入。

如图10至图14所示，在本发明另一个可选的例子中，颗粒分级器100为动态分级器，颗粒分级器100还包括有转子装置，该转子装置包括分级轮192、转动轴191 和皮带轮190，分级轮192设置在分级腔120内并邻近第一出料口130，分级轮192 通过转动轴191与皮带轮190连接，而皮带轮190由外部电机带动，通过调节分级轮 192的转速可控制上旋涡200气流的旋转速度，从而实现调节分级粒径大小的目的。

在一个可选的例子中，分级器本体110上对称设置有两个流体进入通道160，空气经对称设置的两个流体进入通道160形成上旋涡200和下旋涡300。

在一个可选的例子中，如图14所示，颗粒分级器还包括散料盘193进料管，物料经进料管150落在与分级轮192相连的撒料盘193上，在撒料盘193的旋转带动下，粉料可均匀地散落至上旋涡的旋转气流速度最大值区域。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，例如，将本发明的方法应用与于水力旋流分级器，在旋流分级器内建立双旋涡流场，也能达到提高分级精度的效果。特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种提高粉体颗粒分级精度的方法，其特征在于，所述提高粉体颗粒分级精度的方法包括：在颗粒分级器内设置中空的分级腔，使流体由分级腔高度方向上的中间位置处沿所述分级腔的内壁的切线方向进入所述分级腔内，所述流体在所述分级腔中同时形成上旋涡和下旋涡，所述上旋涡内的所述流体螺旋向上流动，所述下旋涡其外侧的所述流体螺旋向下流动，所述下旋涡其内侧的所述流体螺旋向上流动，将物料加入到所述上旋涡中，经所述上旋涡和所述下旋涡的共同分级作用，所述物料中的粗颗粒由所述分级腔的底部排出，所述物料中的细颗粒由所述分级腔的顶部的排出。

2.如权利要求1所述的提高粉体颗粒分级精度的方法，其特征在于，将所述物料加入至所述上旋涡的流体旋转速度最大值位置处。

3.一种颗粒分级器，包括分级器本体，所述分级器本体竖直设置并具有中空的分级腔，其特征在于，所述分级器本体包括由上至下顺序设置的圆筒部和圆锥部，所述圆筒部为中空的圆柱体，所述圆锥部为中空的倒圆锥体，所述圆筒部的顶端开设有第一出料口，所述圆锥部的底端开设有第二出料口，所述颗粒分级器还包括设置在所述分级器本体顶端的进料管和设置在所述分级腔高度方向上的中间位置处的流体进入通道，所述流体进入通道沿着分级腔内壁面的切向方向设置并与所述分级腔相连通。

4.如权利要求3所述的颗粒分级器，其特征在于，所述流体进入通道具有与所述分级腔相连通的流体进入口，所述流体进入口与所述圆筒部顶面之间的距离为所述分级腔高度的0.3倍～0.7倍。

5.如权利要求3所述的颗粒分级器，其特征在于，所述进料管具有与所述分级腔相连通的进料口，所述进料口与所述圆筒部的侧壁面之间、所述进料口与所述圆筒部的顶面之间均具有间隔。

6.如权利要求5所述的颗粒分级器，其特征在于，所述进料口与相邻的所述圆筒部的侧壁之间的距离为所述圆筒部半径的0.3倍～0.7倍，所述进料口与所述圆筒部顶面之间的距离为所述流体进入通道与圆筒部顶面之间距离的0.2倍～0.7倍。

7.如权利要求3所述的颗粒分级器，其特征在于，所述圆筒部的横截面积为所述流体进入通道的横截面积的8倍～15倍。

8.如权利要求3所述的颗粒分级器，其特征在于，所述圆筒部的顶端还设有第二流体进入通道。

9.如权利要求8所述的颗粒分级器，其特征在于，所述圆锥部的底端还设有第三流体进入通道。

10.如权利要求8或9所述的颗粒分级器，其特征在于，所述第二流体进入通道和第三流体进入通道均设有流量调节装置，能够对流体进入量的大小进行调节。