CN114505143A - 一种非中心落料式实心轴传动煤粉分离器及使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器及使用方法，其包括：实心轴传动装置、上部壳体以及下部壳体，实心轴传动装置设置在上部壳体上；实心轴传动装置的上侧部设置在上部壳体的上方；实心轴传动装置的下侧部设置在上部壳体的内部；上部壳体与下部壳体之间能够严密对接并固定连接；实心轴传动装置的下方设置有转子；转子的外侧设置有静止叶片。其结构简单、密封可靠。对于非中心落料制粉设备所配的动态分离器，将空心轴传动简化为实心轴传动，简化了传动结构，零件数量减少，降低了生产成本；分离器各部件采用模块化设计，便于安装与维护，本实心轴传动分离器占用空间少，改造项目中粉管对接简单，工作量少，轴承密封方式可靠，且密封风需求量少。
Description
技术领域
本发明属于煤粉分离技术领域，具体涉及一种非中心落料式实心轴传动煤粉分离器及使用方法。
背景技术
目前在电力、钢铁、水泥等工业中应用中，常见的磨煤机有以下几种类型：钢球磨煤机，属低速磨煤机，如MTZ等；双进双出钢球磨煤机，属低速磨煤机如BBD等；碗式磨煤机，属中速磨煤机，如RP、HP等；轮式磨煤机，属中速磨煤机，如ZGM、MPS、MBF等；球环磨煤机，属中速磨煤机，如ZQM等；中速磨煤机基本为中心落料，原煤等物料由给煤机从分离器中心的落煤管落入碾磨区域。双进双出钢球磨煤机为非中心落料，即原煤等物料有单独的落料通道，不从分离器中心落煤管落料。
在我国电力市场中，中速磨煤机占据了百分之七十以上的份额，尤其是 ZGM型磨煤机。所以市场上的动态分离器大多为中心落料式结构，转子采用中心空心轴来传递运动。双进双出钢球磨煤机的分离器多以静态分离器为主。静态分离器分离效率低，煤种适应性差，煤粉细度调节性差，严重影响了锅炉燃烧热效率，导致飞灰可燃物含量高，影响机组运行的经济性。
近年来随着环保要求越来越严格，电力、水泥、化工、钢铁等行业对煤粉细度的要求越来越高，对不同煤种的不同细度的自动化控制程度也要求越来越高。静态分离器已不能满足更宽范围内的煤粉细度调节。将静态分离器改造为动态分离器可满足业主对煤粉细度更宽范围的调节和自动控制。
在动态分离器改造过程中，往往将应用较多的中心落料式动态分离器做简单改造应用于非中心落料的双进双出钢球磨煤机上。如图5所示，中心落料式动态分离器结构复杂，多为齿轮+转盘轴承传动，或皮带传动，分离器中心有落煤管，转子靠中心空心轴来传递扭矩与转速。中心空心轴占用空间大，导致出粉口节圆增大，改造工程出粉管对接难度较大，对接粉管所产生的转角或弯头极易磨损且增加风粉流动阻力。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种非中心落料式实心轴传动煤粉分离器及使用方法，在非中心落料式制粉设备静态分离器改造为动态分离器工程中，不仅能够满足业主对煤粉细度更宽范围的调节和自动控制的需求，而且可明显降低生产成本，传动装置结构简单紧凑，制造安装方便，性价比高，便于维护检修。
本发明采用如下的技术方案：
一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其包括：实心轴传动装置、上部壳体以及下部壳体，所述实心轴传动装置设置在上部壳体上；所述实心轴传动装置的上侧部设置在上部壳体的上方；所述实心轴传动装置的下侧部设置在上部壳体的内部；所述上部壳体与下部壳体之间能够严密对接并固定连接；所述实心轴传动装置的下方设置有转子；所述转子的外侧设置有静止叶片；所述静止叶片的下方设置有回粉锥，用于使煤粉顺利滑落；所述实心轴传动装置的一侧还连接有密封风管组件。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述转子为鼠笼型转子。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述转子包括若干动叶片。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述动叶片与轴线呈预定角度的夹角，且均匀分布。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述静止叶片的结构为鼠笼型。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述静止叶片数量与动叶片数量一致。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述静止叶片与轴线的夹角与动叶片夹角一致，且呈圆周均匀分布。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述实心轴传动装置包括减速电机、梅花弹性联轴器、电机座、润滑组件、上轴承压盖、分离式上轴承座、轴承座组件、分离式下轴承座、下轴承压盖、转子连接法兰、防护罩、传动轴以及轴承。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述减速电机竖直安装，其输出轴竖直向下。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述减速电机的输出轴通过梅花弹性联轴器与传动轴相连接。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述传动轴的下方套接于转子连接法兰内。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述传动轴的上下两端分别设置有用于支撑传动轴旋转的轴承。
作为本发明的一种优选实施例方式，位于所述传动轴上端的轴承通过分离式上轴承座进行定位或固定，且其上方还设置有上轴承压盖。
作为本发明的一种优选实施例方式，位于所述传动轴下端的轴承通过分离式下轴承座进行定位或固定，且其下方还设置有下轴承压盖。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述分离式上轴承座与分离式下轴承座之间通过轴承座组件进行连接。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述减速电机与梅花弹性联轴器之间还设置有用于支撑减速电机的电机座。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述转子连接法兰外侧连接有防护罩，防止风粉混合物冲刷转子连接法兰。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述电机座下端与轴承座组件的上端相连接。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述轴承座组件的下端与所述防护罩的上端相连接。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述润滑组件通过管道连接到轴承，用于向轴承输送润滑油。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述实心轴传动装置还包括密封风管。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述密封风管的其中一端连接到实心轴传动装置上，另一端与密封风管组件相连接。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述实心轴传动装置的轴承座组件中含有密封风室，并与下轴承座、下轴承压盖组成四路密封风通道，将密封风通向下轴承压盖与转子连接法兰所组成的腔体处。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述实心轴传动装置的下轴承压盖与转子连接法兰组成曲折式迷宫密封。
作为本发明的一种优选实施例方式，轴承密封方式为骨架油封、密封风以及迷宫密封的组合式密封。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述上部壳体上设置有人孔检修门、除杂手孔门、扩容式煤粉分配箱以及均匀分布的煤粉出口。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述上部壳体上还设置有与实心轴传动装置、下部壳体以及静止叶片连接的安装接口。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述回粉锥下方设置有锁气器，使分离出的粗粉能顺利回到磨煤机碾磨区并防止未经分离的风粉混合物进入回粉锥。
作为本发明的一种优选实施例方式，所述下部壳体上设置有快开式手轮门，用于清理锁气器的翻板门，防止其堵塞。
一种用于非中心落料式磨煤机分离器的使用方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：经磨煤机碾磨后的煤粉，在一次热风的携带下，从下部壳体及锁气器形成的环形空间进入静止叶片处，静止叶片对风粉混合物起碰撞分离及导向作用；
步骤2：风粉混合物中的粗颗粒煤粉在通过静止叶片时，与静止叶片发生碰撞，动能损失，速度降低，粗颗粒煤粉在重力影响下沉降落入回粉锥内壁，进入锁气器内，完成一次分离；
步骤3：通过静止叶片的风粉混合物保持流向，在转子处经动叶片的碰撞及转子旋转产生的离心力的作用下进行二次分离。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的一种非中心落料式实心轴传动煤粉分离器结构简单、密封可靠。对于非中心落料制粉设备所配的动态分离器，将空心轴传动简化为实心轴传动，简化了传动结构，零件数量减少，降低了生产成本；分离器各部件采用模块化设计，便于安装与维护，与空心轴传动分离器相比，实心轴传动分离器占用空间少，改造项目中粉管对接简单，工作量少，轴承密封方式可靠，且密封风需求量少。
附图说明
图1为本发明的一种非中心落料式实心轴传动煤粉分离器结构组成示意图；
图2为本发明中的非中心落料实心轴传动结构示意图；
图3为本发明中的分离器上部壳体结构示意图；
图4为本发明在双进双出钢球磨中应用实例图；
图5为中心落料式齿轮传动分离器在双进双出钢球磨中应用示意图；
图中：
1-实心轴传动装置、2-上部壳体、3-转子、4-静止叶片、5-下部壳体、6-锁气器、7-密封风管组件；
101-减速电机、102-梅花弹性联轴器、103-电机座、104-润滑组件、105-上轴承压盖、106-分离式上轴承座、107-轴承座组件、108-分离式下轴承座、109- 下轴承压盖、110-转子连接法兰、111-防护罩、112-传动轴、113-轴承、114-密封风管组、115-密封风室、116-密封风通道、117-迷宫密封；
201-人孔检修门、202-除杂手孔门、203-煤粉分配箱。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
图1为本发明的一种非中心落料式实心轴传动煤粉分离器结构组成示意图，如图1所示，本发明的一种非中心落料式实心轴传动煤粉分离器包括实心轴传动装置1、上部壳体2以及下部壳体5。
实心轴传动装置1设置在上部壳体2上，实心轴传动装置1的上侧部设置在上部壳体2的上方，实心轴传动装置1的下侧部设置在上部壳体2的内部，上部壳体2与下部壳体5之间能够严密对接并固定连接。
实心轴传动装置1的下方设置有转子3，转子3的外侧设置有静止叶片4，静止叶片4的下方设置有回粉锥，用于使煤粉顺利滑落，实心轴传动装置1的一侧还连接有密封风管组件7。
转子3为鼠笼型转子，转子3包括若干动叶片，动叶片与轴线呈预定角度的夹角，且均匀分布。
转子3用于在煤粉分离时提供阻力，转子3在不同转速下产生的阻力不同，使符合细度要求的煤粉通过转子3分离出去，不符合细度要求的煤粉阻挡经回粉锥返回磨煤机碾磨区域重新碾磨。
静止叶片4的结构为鼠笼型，静止叶片4数量与动叶片数量一致，静止叶片4与轴线的夹角与动叶片夹角一致，且呈圆周均匀分布。
静止叶片4上端用螺栓把合在上部壳体2，下端与回粉锥用连接板焊接。静止叶片4布置在转子3外侧，在煤粉分离过程中起导向挡板作用，使一次风粉混合物呈一定的方向流向转子3，并初步筛选煤粉。
图2为本发明中的非中心落料实心轴传动结构示意图，如图2所示，实心轴传动装置1包括减速电机101、梅花弹性联轴器102、电机座103、润滑组件 104、上轴承压盖105、分离式上轴承座106、轴承座组件107、分离式下轴承座108、下轴承压盖109、转子连接法兰110、防护罩111、传动轴112以及轴承113。
减速电机101竖直安装，其输出轴竖直向下，减速电机101的输出轴通过梅花弹性联轴器102与传动轴112相连接，传动轴112的下方套接于转子连接法兰110内，进而连接到转子3。优选地，在满足扭矩的前提下，根据不同煤种，可搭配不同额定输出转速的减速电机101。更优选地，减速电机101的类型为可调速运行的变频电机。
在变频电机的控制下，转子3的转速可实现无极变速调节，转子3的转速越大，产生的离心力越大，分离出的煤粉越细。
传动轴112的上下两端分别设置有用于支撑传动轴112旋转的轴承113，位于传动轴112上端的轴承113通过分离式上轴承座106进行定位或固定，且其上方还设置有上轴承压盖105，位于传动轴112下端的轴承113通过分离式下轴承座108进行定位或固定，且其下方还设置有下轴承压盖109，分离式上轴承座106与分离式下轴承座108之间通过轴承座组件107进行连接。
分离式设计的上轴承座106与下轴承座108可以从轴承组件中分离出来单独加工，可有效降低轴承座组件的加工难度及成本。
轴承的布置方式为一端固定，一端游离；轴承组合方式多样，上轴承可使用单列圆锥滚子轴承、单列角接触球轴承、双列圆锥滚子轴承、双列角接触球轴承，下轴承可使用调心滚子轴承、调心球轴承。
减速电机101与梅花弹性联轴器102之间还设置有用于支撑减速电101的电机座103。
转子连接法兰110外侧连接有防护罩111，防止风粉混合物冲刷转子连接法兰。
电机座103下端与轴承座组件107的上端相连接，轴承座组件107的下端与所述防护罩111的上端相连接。
轴承座组件107外壁贴防磨陶瓷，防护罩111分为两部分用螺栓把合在轴承座组件上，防止下轴承座108、下轴承压盖109、转子连接法兰(转动件)，以及各零部件的把合螺栓受到风粉混合物的吹损，从而影响动平衡及使用寿命。
润滑组件104通过管道连接到轴承113，用于向轴承113输送润滑油。
实心轴传动装置1还包括密封风管114，密封风管114的其中一端连接到实心轴传动装置1上，另一端与密封风管组件7相连接。
实心轴传动装置1的轴承座组件107中含有密封风室115，并与下轴承座108、下轴承压盖109组成四路密封风通道116，将密封风通向下轴承压盖109 与转子连接法兰110所组成的腔体处。流动的密封风可带走轴承的热量，有助于轴承的散热与冷却，延长轴承的使用寿命。
实心轴传动装置1的下轴承压盖109与转子连接法兰110组成曲折式迷宫密封117；轴承密封方式为骨架油封、密封风以及迷宫密封的组合式密封。密封风所需密封的腔体是迷宫间隙，腔体较小，密封风需求量少，对制粉设备的密封风系统影响小。
密封风管组件7由粗变细，既保证密封腔体有足够的密封风量，又保证迷宫密封117处有足够的风速。
图3为本发明中的分离器上部壳体结构示意图，如图3所示，上部壳体2 上设置有人孔检修门201、除杂手孔门202、扩容式煤粉分配箱203以及均匀分布的煤粉出口，上部壳体2上还设置有与实心轴传动装置1、下部壳体5以及静止叶片4连接的安装接口。
回粉锥下方设置有锁气器6，使分离出的粗粉能顺利回到磨煤机碾磨区并防止未经分离的风粉混合物进入回粉锥。
下部壳体5上设置有快开式手轮门，用于清理锁气器6的翻板门，防止其堵塞。
一种用于非中心落料式磨煤机分离器的使用方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：经磨煤机碾磨后的煤粉，在一次热风的携带下，从下部壳体5及锁气器6形成的环形空间进入静止叶片4处，静止叶片4对风粉混合物起碰撞分离及导向作用；
步骤2：风粉混合物中的粗颗粒煤粉在通过静止叶片4时，与静止叶片4 发生碰撞，动能损失，速度降低，粗颗粒煤粉在重力影响下沉降落入回粉锥内壁，进入锁气器6内，完成一次分离；
步骤3：通过静止叶片4的风粉混合物保持流向，在转子3处经动叶片的碰撞及转子3旋转产生的离心力的作用下进行二次分离。
由于分离器内部环境恶略，高温且风粉混合物，在启动磨煤机通一次热风之前必须保证密封风开启。
图5为中心落料式齿轮传动分离器在双进双出钢球磨中应用示意图，如图 5所示，将中心落料式空心轴传动煤粉分离器做简单改造及变型应用于双进双出钢球磨煤机分离器改造项目中并非最佳方案。中心落料空心轴传动分离器传动装置占用上部壳体空间大，比原静态分离器的出粉管节圆大，粉管对接困难，增加的弯头及转角会增加管路阻力，使粉管更易磨损。且中心落料空心轴传动分离器传动装置结构复杂，零件数量多，维护检修困难，制造成本及运行维护成本均比较大。
图4为本发明在双进双出钢球磨中应用实例图，如图4所示，双进双出钢球磨煤机有专门的原煤入口，不从分离器中心落煤管落料。非中心落料式实心轴传动分离器更适合应用于双进双出钢球磨煤机分离器改造项目中。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的一种非中心落料式实心轴传动煤粉分离器结构简单、密封可靠。对于非中心落料制粉设备所配的动态分离器，将空心轴传动简化为实心轴传动，简化了传动结构，零件数量减少，降低了生产成本；分离器各部件采用模块化设计，便于安装与维护，与空心轴传动分离器相比，实心轴传动分离器占用空间少，改造项目中粉管对接简单，工作量少，轴承密封方式可靠，且密封风需求量少。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (17)
1.一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其包括：实心轴传动装置(1)、上部壳体(2)以及下部壳体(5)，其特征在于：
所述实心轴传动装置(1)设置在上部壳体(2)上；
所述实心轴传动装置(1)的上侧部设置在上部壳体(2)的上方；
所述实心轴传动装置(1)的下侧部设置在上部壳体(2)的内部；
所述上部壳体(2)与下部壳体(5)之间能够严密对接并固定连接；
所述实心轴传动装置(1)的下方设置有转子(3)；
所述转子(3)的外侧设置有静止叶片(4)；
所述静止叶片(4)的下方设置有回粉锥，用于使煤粉顺利滑落；
所述实心轴传动装置(1)的一侧还连接有密封风管组件(7)。
2.根据权利要求1所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述转子(3)为鼠笼型转子；
所述转子(3)包括若干动叶片；
所述动叶片与轴线呈预定角度的夹角，且均匀分布。
3.根据权利要求1所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述静止叶片(4)的结构为鼠笼型；
所述静止叶片(4)数量与动叶片数量一致；
所述静止叶片(4)与轴线的夹角与动叶片夹角一致，且呈圆周均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述实心轴传动装置(1)包括减速电机(101)、梅花弹性联轴器(102)、电机座(103)、润滑组件(104)、上轴承压盖(105)、分离式上轴承座(106)、轴承座组件(107)、分离式下轴承座(108)、下轴承压盖(109)、转子连接法兰(110)、防护罩(111)、传动轴(112)以及轴承(113)。
5.根据权利要求4所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述减速电机(101)竖直安装，其输出轴竖直向下；
所述减速电机(101)的输出轴通过梅花弹性联轴器(102)与传动轴(112)相连接；
所述传动轴(112)的下方套接于转子连接法兰(110)内。
6.根据权利要求5所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述传动轴(112)的上下两端分别设置有用于支撑传动轴(112)旋转的轴承(113)；
位于所述传动轴(112)上端的轴承(113)通过分离式上轴承座(106)进行定位或固定，且其上方还设置有上轴承压盖(105)；
位于所述传动轴(112)下端的轴承(113)通过分离式下轴承座(108)进行定位或固定，且其下方还设置有下轴承压盖(109)；
所述分离式上轴承座(106)与分离式下轴承座(108)之间通过轴承座组件(107)进行连接。
7.根据权利要求5所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述减速电机(101)与梅花弹性联轴器(102)之间还设置有用于支撑减速电机(101)的电机座(103)。
8.根据权利要求4所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述转子连接法兰(110)外侧连接有防护罩(111)，防止风粉混合物冲刷转子连接法兰。
9.根据权利要求8所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述电机座(103)下端与轴承座组件(107)的上端相连接；
所述轴承座组件(107)的下端与所述防护罩(111)的上端相连接。
10.根据权利要求6所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述润滑组件(104)通过管道连接到轴承(113)，用于向轴承(113)输送润滑油。
11.根据权利要求4所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述实心轴传动装置(1)还包括密封风管(114)；
所述密封风管(114)的其中一端连接到实心轴传动装置(1)上，另一端与密封风管组件(7)相连接。
12.根据权利要求6所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述实心轴传动装置(1)的轴承座组件(107)中含有密封风室(115)，并与下轴承座(108)、下轴承压盖(109)组成四路密封风通道(116)，将密封风通向下轴承压盖(109)与转子连接法兰(110)所组成的腔体处。
13.根据权利要求12所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述实心轴传动装置(1)的下轴承压盖(109)与转子连接法兰(110)组成曲折式迷宫密封(117)；
轴承密封方式为骨架油封、密封风以及迷宫密封的组合式密封。
14.根据权利要求1所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述上部壳体(2)上设置有人孔检修门(201)、除杂手孔门(202)、扩容式煤粉分配箱(203)以及均匀分布的煤粉出口；
所述上部壳体(2)上还设置有与实心轴传动装置(1)、下部壳体(5)以及静止叶片(4)连接的安装接口。
15.根据权利要求1所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述回粉锥下方设置有锁气器(6)，使分离出的粗粉能顺利回到磨煤机碾磨区并防止未经分离的风粉混合物进入回粉锥。
16.根据权利要求11所述的一种非中心落料实心轴传动煤粉分离器，其特征在于：
所述下部壳体(5)上设置有快开式手轮门，用于清理锁气器(6)的翻板门，防止其堵塞。
17.一种如权利要求1至16所述的用于非中心落料式磨煤机分离器的使用方法，其特征在于：
所述方法包括以下步骤：
步骤1：经磨煤机碾磨后的煤粉，在一次热风的携带下，从下部壳体(5)及锁气器(6)形成的环形空间进入静止叶片(4)处，静止叶片(4)对风粉混合物起碰撞分离及导向作用；
步骤2：风粉混合物中的粗颗粒煤粉在通过静止叶片(4)时，与静止叶片(4)发生碰撞，动能损失，速度降低，粗颗粒煤粉在重力影响下沉降落入回粉锥内壁，进入锁气器(6)内，完成一次分离；
步骤3：通过静止叶片(4)的风粉混合物保持流向，在转子(3)处经动叶片的碰撞及转子(3)旋转产生的离心力的作用下进行二次分离。
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