CN111686920A - 一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器 - Google Patents

Abstract

一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，它涉及煤粉颗粒分离技术领域。本发明为解决现有动态旋转分离器容易产生较大振动，影响系统正常作业；各出粉管处煤粉浓度差别较大，影响燃烧效果的问题。本发明包括电机、主壳体、收集器、旋转轴、旋转叶片机构和风粉混合器，收集器设置在主壳体内，主壳体的下端端口与煤粉送风口连接，收集器的上端沿圆周方向设有一组静叶片，收集器的上端与风粉混合器的下端通过静叶片连接，风粉混合器的上端沿圆周方向均布设有多个出粉管，电机竖直向下固接在风粉混合器上端的中部，电机的输出轴与旋转轴的一端连接，旋转轴的另一端固接有旋转叶片机构，旋转叶片机构设置在静叶片的内侧。本发明用于煤粉分离。

Description

一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器

技术领域

本发明涉及煤粉颗粒分离技术领域，具体涉及一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器。

背景技术

目前现有的动态旋转分离器由变频电动机(根据工作的需要，在所选变频电动机的转速范围内，可任意调整变频电动机的转速，以满足不同煤粉细度的要求)带动减速机(减速机支承在减速机支承架上，减速机支承架固定在壳体上盖板的平面上)，减速机带动联轴器，联轴器带动旋转轴(旋转轴支承在轴承装置上，轴承装置固定在壳体上盖板的平面上)，旋转轴带动旋转叶片装置(旋转叶片装置上有用于煤粉颗粒分离的动叶片)。

工作时，旋转叶片装置被变频电动机通过减速机和各连接件带动旋转。被碾磨后的粗、细煤粉颗粒，被一次风携带到动态旋转分离器的分离区域，动态旋转分离器利用空气动力学原理和离心力，将细煤粉颗粒，从粗煤粉颗粒中分离出来，通过出粉管及制粉系统管道进入锅炉燃烧器进行燃烧。粗煤粉颗粒被分离出来后，通过收集器的回粉锥，被送回到碾磨区域再一次进行碾磨，如此循环，直到煤粉细度达到要求为止。

然而现有的动态旋转分离器存在以下问题：

1)由于减速机支承架较高，旋转叶片装置较高，直径较大，旋转部件---转子的质量主要都集中在旋转叶片装置上。当旋转部件---转子转动时，由于材料质量不均匀，零件外形的误差(尤其具有非加工部分)、装配误差、及结构形状分布不对称(如键槽)等原因，使通过转子质心的主惯性轴与旋转轴线不重合，因而旋转时，转子产生不平衡的离心力和力矩，当支承件的刚度不够或离心力和力矩过大时，系统的振动就会超出允许范围，使变频电动机和减速机产生不同程度的振动，影响系统的正常工作。

2)分离后的风粉混合物通过壳体上盖板上的开孔直接进入出粉管，由于分离后的风粉混合物在壳体中各处的煤粉浓度都不一样，导致各出粉管处煤粉浓度差别较大，对燃烧效果影响较大。

3)当风粉混合物中混有柔韧性较大，轻质纤维状及片状较大杂物(如绳索、包装袋等)时，将使分离器产生故障甚至停机等现象，影响了分离器的正常工作。

发明内容

本发明为了解决现有动态旋转分离器容易产生较大振动，影响系统正常作业；各出粉管处煤粉浓度差别较大，磨煤机对不同煤质的适应范围和对煤粉细度的调节范围较窄，煤粉细度和煤粉均匀性指数较低等，影响燃烧效果，影响磨煤机出力的问题，进而提出一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器包括电机、主壳体、收集器、旋转轴、旋转叶片机构和风粉混合器，收集器设置在主壳体内，主壳体的下端端口与煤粉送风口连接，收集器的上端沿圆周方向设有一组静叶片，收集器的上端与风粉混合器的下端通过静叶片连接，风粉混合器的上端沿圆周方向均布设有多个出粉管，电机竖直向下固接在风粉混合器上端的中部，电机的输出轴与旋转轴的一端连接，旋转轴的另一端固接有旋转叶片机构，旋转叶片机构设置在静叶片的内侧。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

本发明的钢球磨煤机动态旋转分离器，提高了电机减速机的支承刚度，提高了抗振能力，减少了振动，延长了钢球磨煤机动态旋转分离器的使用寿命；经过动态分离器分离后煤粉细度可以在R90＝1％—40％范围内在线可调节，风粉混合物中煤粉均匀性指数n≥1.2，煤粉均匀性极好；提高了煤粉分配器的风粉混合效率，减小了各出粉管处的浓度差别，提高了燃烧效率；扩大了磨煤机对不同煤质的适应范围和对煤粉细度的调节范围，提高了燃煤的燃烧效率；提高了煤粉细度，提高了煤粉均匀性指数；避免了杂物缠挂在动、静叶片上的可能性，避免了分离器由杂物引起的故障的产生；提高了分离器的工作效率，提高了钢球磨煤机动态旋转分离器的经济效益。与同等类型产品相比，可提高钢球磨煤机的出力5％以上。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1的俯视图，其中R表示导流叶片9正向旋转45°后的位置，L表示导流叶片9反向旋转45°后的位置。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器包括电机1、主壳体2、收集器3、旋转轴4、旋转叶片机构5和风粉混合器6，收集器3设置在主壳体2内，主壳体2的下端端口与煤粉送风口连接，收集器3的上端沿圆周方向设有一组静叶片7，收集器3的上端与风粉混合器6的下端通过静叶片7连接，风粉混合器6的上端沿圆周方向均布设有多个出粉管8，电机1竖直向下固接在风粉混合器6上端的中部，电机1的输出轴与旋转轴4的一端连接，旋转轴4的另一端固接有旋转叶片机构5，旋转叶片机构5设置在静叶片7的内侧。

工作时，电机1带动旋转轴4回转，旋转轴4带动其上固定的旋转叶片机构5旋转。被碾磨后的粗、细煤粉颗粒，被一次风由碾磨区域携带到动态旋转分离器的分离区域，旋转叶片机构5与静叶片7组成动态分离区域，煤粉经过主壳体2下端端口进入后，穿过静叶片7的间隙，打在旋转叶片机构5上，动态旋转分离器利用空气动力学原理和离心力，将细煤粉颗粒，从粗煤粉颗粒中分离出来，通过出粉管8及制粉系统管道进入锅炉燃烧器进行燃烧。粗煤粉颗粒被分离出来后，回落到收集器3的下部回粉锥，被送回到碾磨区域再一次进行碾磨，如此循环，直到煤粉细度达到要求为止。

本实施方式中，电机1竖直向下固接在风粉混合器6上端的中部，取消了电机支承架，使支承高度降低了，从而提高了支承刚度，进而减少了电机1的振动，提高了抗振能力。

分离出来的煤粉首先进入风粉混合器6，然后再进入出粉管8。风粉混合物在风粉混合器6中，螺旋上升混合、扩散，使一次风与煤粉颗粒在风粉混合器6中得到了更进一步的混合，进一步减少了风粉混合物中煤粉浓度的不均匀性。

本实施方式中，收集器3的形状为倒圆锥形，收集器3的下部设有回粉锥。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述风粉混合器6的形状为倒锥形，风粉混合器6的内侧壁上沿圆周方向均布设有多个导流叶片9，每个导流叶片9分别垂直固接在一个导流叶片轴10上，导流叶片轴10垂直插装在风粉混合器6的侧壁上且与风粉混合器6的侧壁转动连接。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

风粉混合器6的内侧壁上沿圆周方向均布设有多个导流叶片9，即增加了风粉混合物气流的扰动，即增加了风粉混合物中一次风与煤粉颗粒的混合作用，提高了风粉混合物中煤粉颗粒浓度的均匀性，提高了燃烧效率。

本实施方式中导流叶片9可通过在外部手动旋转导流叶片轴10，通过导流叶片轴10旋转±45°，实现导流叶片9在±45°范围内可任意调整角度，即扩大了风粉混合器对不同煤质的适应范围和调节范围，提高了不同煤质的燃烧效率。

具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述导流叶片9的形状为中部向外凸的曲面，导流叶片9的截面形状为矩形条状。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

由于风粉混合器6的形状为倒锥形，如此设计可以防止导流叶片9在旋转时与风粉混合器6的侧壁发生干涉。

本实施方式中导流叶片9的数量为3～12个，导流叶片9的宽度为50mm，厚度为6mm。

具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述主壳体2的上端面上设有壳体上盖板11，风粉混合器6固接在壳体上盖板11外端面的中部，静叶片7的上端固接在壳体上盖板11内端面的中部，风粉混合器6的下端与主壳体2的内部连通。其它组成和连接方式与具体实施方式一、二或三相同。

本实施方式中壳体上盖板11与主壳体2之间通过焊接或螺栓连接。

具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述风粉混合器6的上端面上设有风粉混合器上盖板12，出粉管8均布设置在风粉混合器上盖板12上。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。

本实施方式中风粉混合器上盖板12与风粉混合器6之间通过焊接或螺栓连接，出粉管8的数量为1～8个。

具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述旋转轴4的外侧套装有定位轴套13，定位轴套13分别插装在风粉混合器上盖板12和壳体上盖板11上，旋转轴4与定位轴套13之间通过轴承14转动连接，定位轴套13两端的端口分别设有端盖15。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。

如此设计以实现旋转轴4的安装定位，旋转叶片机构5固装在旋转轴4另一端的端部，下端的端盖15设置在旋转轴4与定位轴套13之间，可以进行有效密封，防止煤粉进入定位轴套13内，上端的端盖15可以将定位轴套13固定在风粉混合器上盖板12上。

具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述收集器3下部的外侧壁上沿圆周反向均布设有多个收集杂物叶片16，收集杂物叶片16的一端固装在主壳体2的内侧壁上，收集杂物叶片16的另一端固装在收集器3的外侧壁上。其它组成和连接方式与具体实施方式一、二、三、五或六相同。

如此设计收集杂物叶片16设置在收集器3与主壳体2之间，使风粉混合物在进入到分离区域之前，当风粉混合物中混有柔韧性较大，轻质纤维状及片状较大杂物(如绳索、包装袋等)时，收集杂物叶片16将会首先把这些杂物收集到，避免了杂物缠挂在动叶片18和静叶片7上的可能性，避免了分离器由杂物引起的故障的产生，提高了分离器的工作效率。

本实施方式中收集杂物叶片16为长条状，收集杂物叶片16两个侧边均为锯齿状，以便于钩挂杂物。

具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述主壳体2下部的侧壁上设有人孔17。其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。

如此设计操作人员可通过人孔17进入到主壳体2内，将收集杂物叶片16收集到的杂物取下进行定期清理杂物。

具体实施方式九：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述旋转叶片机构5包括多个沿圆周方向均布设置的动叶片18。其它组成和连接方式与具体实施方式一、二、三、五、六或八相同。

具体实施方式十：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述电机1的输出轴与减速机19的输入轴连接，减速机19的输出轴通过联轴器20与旋转轴4的一端连接。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

工作原理

本发明中电机1带动旋转轴4回转，旋转轴4带动其上固定的旋转叶片机构5旋转。被碾磨后的粗、细煤粉颗粒，被一次风由碾磨区域携带到动态旋转分离器的分离区域，旋转叶片机构5与静叶片7组成动态分离区域，煤粉经过主壳体2下端端口进入后，穿过静叶片7的间隙，打在旋转叶片机构5上，动态旋转分离器利用空气动力学原理和离心力，将细煤粉颗粒，从粗煤粉颗粒中分离出来，先通过风粉混合器6进一步混合，进一步提高了风粉混合物中煤粉颗粒浓度的均匀性，再加上风粉混合器中可调导流叶片的作用，进一步扩大了对不同煤质的适用范围和调节范围。然后再通过出粉管8及制粉系统管道进入锅炉燃烧器进行燃烧。粗煤粉颗粒被分离出来后，通过收集器3，被送回到碾磨区域再一次进行碾磨，如此循环，直到煤粉细度达到要求为止。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，其特征在于：所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器包括电机(1)、主壳体(2)、收集器(3)、旋转轴(4)、旋转叶片机构(5)和风粉混合器(6)，收集器(3)设置在主壳体(2)内，主壳体(2)的下端端口与煤粉送风口连接，收集器(3)的上端沿圆周方向设有一组静叶片(7)，收集器(3)的上端与风粉混合器(6)的下端通过静叶片(7)连接，风粉混合器(6)的上端沿圆周方向均布设有多个出粉管(8)，电机(1)竖直向下固接在风粉混合器(6)上端的中部，电机(1)的输出轴与旋转轴(4)的一端连接，旋转轴(4)的另一端固接有旋转叶片机构(5)，旋转叶片机构(5)设置在静叶片(7)的内侧。

2.根据权利要求1所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，其特征在于：所述风粉混合器(6)的形状为倒锥形，风粉混合器(6)的内侧壁上沿圆周方向均布设有多个导流叶片(9)，每个导流叶片(9)分别垂直固接在一个导流叶片轴(10)上，导流叶片轴(10)垂直插装在风粉混合器(6)的侧壁上且与风粉混合器(6)的侧壁转动连接。

3.根据权利要求2所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，其特征在于：所述导流叶片(9)的形状为中部向外凸的曲面，导流叶片(9)的截面形状为矩形条状。

4.根据权利要求1、2或3所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，其特征在于：所述主壳体(2)的上端面上设有壳体上盖板(11)，风粉混合器(6)固接在壳体上盖板(11)外端面的中部，静叶片(7)的上端固接在壳体上盖板(11)内端面的中部，风粉混合器(6)的下端与主壳体(2)的内部连通。

5.根据权利要求4所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，其特征在于：所述风粉混合器(6)的上端面上设有风粉混合器上盖板(12)，出粉管(8)均布设置在风粉混合器上盖板(12)上。

6.根据权利要求5所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，其特征在于：所述旋转轴(4)的外侧套装有定位轴套(13)，定位轴套(13)分别插装在风粉混合器上盖板(12)和壳体上盖板(11)上，旋转轴(4)与定位轴套(13)之间通过轴承(14)转动连接，定位轴套(13)两端的端口分别设有端盖(15)。

7.根据权利要求1、2、3、5或6所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，其特征在于：所述收集器(3)下部的外侧壁上沿圆周方向均布设有多个收集杂物叶片(16)，收集杂物叶片(16)的一端固装在主壳体(2)的内侧壁上，收集杂物叶片(16)的另一端固装在收集器(3)的外侧壁上。

8.根据权利要求7所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，其特征在于：所述主壳体(2)下部的侧壁上设有人孔(17)。

9.根据权利要求1、2、3、5、6或8所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，其特征在于：所述旋转叶片机构(5)包括多个沿圆周方向均布设置的动叶片(18)。

10.根据权利要求1所述一种钢球磨煤机高效动态旋转分离器，其特征在于：所述电机(1)的输出轴与减速机(19)的输入轴连接，减速机(19)的输出轴通过联轴器(20)与旋转轴(4)的一端连接。

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