CN1151909A - 超细粉末磨煤机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用来磨碎煤或其他矿物的装置，使煤或矿物冲击在旋转部件上来磨碎，旋转部件具有特殊的外形，以使以下两个目的得到最大实现：1)在高生产率时提高物料颗粒磨碎的效率；2)防止旋转部件因与加工的物料接触而本身被磨损。装置具有相互倒转的反转转子。转子具有以同心环方式连接至其内表面的具有特殊外形的部件。这些部件可以是四个不同实施例中任何一个，也可以是两个或更多个构成相继的环的不同部件的组合。

Description

超细粉末磨煤机

制备锅炉燃烧用煤的磨煤机用来相当可靠地将煤减小到非常细的等级。产生既有效又干净地燃烧的煤是很重要的。需要较细级别的煤来支持能抑制一氧化二氮产生的锅炉燃烧技术。较细的煤燃烧更完全，产生较少的烟。

各种离心式磨煤机的工作原理是，物料通过一轴向喂料管喂入一高速转子的中央，转子具有叶片，叶片以高速打出煤或加工的物料。物料在拦料壁或反射板上消耗大量能量，减小了尺寸。Spokane 120型和Barmac Duopactor属于这一类。然而，这些设备中没有一个能够防止金属部件因物料碰撞而磨损。

已发现一些方法使物料自身相碰撞，从而避免了金属部件的磨损。Santos在美国专利No.4,366,929中揭示了一种机器，其中使物料迅速改变方向而与其他物料碰撞。Weinert在美国专利No.4,340,616中采用一由磁力吸住的足够的物料层来保护表面。

Brown等人在美国专利No.5,275,631中揭示了一种磨煤机，其形式上为转动环，物料在其内堆积在内壁上，然后顶着倒转的反向转动环抛出，反向转动环以同样方式自我保护，另外还结合有气动及静电分离器。美国专利No.5,275,631的内容在此引为参考。

有许多笼式磨机，它们采用位于反向转动的转子上的冲击部件。它们中的一些依赖在反向转动部件之间抛出的颗粒的冲击，在冲击时具有附加的速度。其他的反向转动设计旨在产生用于搅动颗粒使之相互顶撞的相互作用的空气运动，而与可磨损的部件很少接触。后一组磨煤机只在生产能力在每小时5吨以下的情况下获得商业上的成功。其设计原理没能够有效地扩展到超过3000 RPM转速，以使大部分空气运动，而空气运动又使颗粒运动。

在1991年授权的Nickel的美国专利No.5,009,371揭示了一种粉碎室，其中在由相反叶片的前后边缘限定的环形室内形成了气体/固体混合物的涡流区。在一些这类设备中，显著减小多达百分之六十，而颗粒不接触叶片或冲击部件。

早期的转动粉碎机完全依靠与旋转冲击部件的接触。Hint的美国专利No.3,9497,144是这种类型的，采用一特殊形状的转条来冲击颗粒物料。早在1968年，Nos在美国专利No.3,411,724中揭示了一种笼式粉碎机，其中叶片角度为20至30度，且在工作面上“实质上凹入”，以便为了防止磨损而保持住加工的物料。在1983年，Durek在美国专利No.4,406,409中，揭示了一种机器，它具有四排或更多排的凹杓，角度为20至30度，以获得最佳的冲击和物料保持。在1985年，Mushcenborn揭示了一种倾斜的冲击部件，它具有一“流线型截面的尾部轮廓”，意欲消除“空穴现象并因此减少涡流的形成和紊流”。

但是，采用笼式磨机或其他旋转粉碎机来产生细的、超细的或特细的级别的粉煤一般在喂料实用性及大工业锅炉所要求的高生产率下并不有效，该生产率为每小时20至75吨。需要有一种设备，既能保护金属部件免受磨损，又能在高生产率下能以最高效率地将加工的物料减小到较细等级。

本发明涉及用于磨煤或其他矿物的装置，通过使煤或矿物碰撞旋转的部件来磨碎，旋转部件具有特别外形，以最大地实现两个目的：1)在高生产率下提高磨碎物料颗粒的效率；以及2)保护旋转的部件本身免受因接触加工的物料而被磨损。

本装置具有相对倒转的的反向转动的转子。转子具有特别外形的部件，这些部件以同心环方式连接至其内表面。这些部件可以是四个不同实施例的任何一个，或者是两个或更多个构成相继环的不同部件的一种组合。

本发明的一个目的是改进磨碎煤和其他矿物的技术。

本发明的另一个目的是提供一种将煤和其他矿物磨碎成细的、超细的和特细的等级的更有效的装置。

本发明还有一个目的是提供一种磨煤机，它制造成本低，运行可靠，且容易维护。

本发明再有一个目的是提供一种具有反向转动的部件的磨煤机。

本发明的又一个目的是提供一种反向转动的部件，采用各种形式使物料呈锥形地堆积在环上。

本发明的再一个目的是提供一种反向转动的部件，其外形设计成既能保护部件免受碰撞磨损，又能使碰撞效率最大。

本发明还有一个目的是提供一种磨煤设备，它结合了具有特殊外形的部件和成一组相继环的拦截部件。

从下面的详细描述及附图中，本发明的这些及其他附带的优点及目的将变得很明显。图中：

图1是具有特殊外形的反向转动的部件组的平面图，矢量线组表示：(A)颗粒抛射路径和(B)离心力沿其作用的径向矢量线；

图2是具有本发明新特征的图1中的转子组的部分横剖图；

图3是显示了三种形式的反向转动环部件的转子组的侧剖视图；

图4是内转子部件的一个实施例的顶视图；

图5是反向转动环部件的第二个实施例的横剖图；

图6是反向转动环部件的第三个实施例的横剖图；

图7是反向转动环部件的第四个实施例的横剖图；

图8是磨煤机整体的透视图。

现请参看图1至图8，它们显示了本发明的几个较佳实施例。图8显示了一种典型的磨煤机设备，它具有一中央喂料管30，煤通过其中喂到磨煤机部分10。靠近喂料管30有一槽道40，它用于空气的流入，如图2、3和8所示。煤从喂料管30出来后，被喂入一对反向转动的转子26和28。一般这些转子26和28是杯状的，其直径设计成一个杯状体26可配合在另一个杯状体28之内。

转子26和28以面对面的方式安装，且其中心位于同一轴线上。上转子位于绕着中央喂料管30的中空轴38上。中空轴由电机20带动而旋转。下转子安装在一独立的轴24上，轴24由独立的电机22驱动而旋转。这些转子的独立的电机控制使转子相互间能反向转动。

通过将一组部件连接至转子基板而形成了转子内部。这些部件的尺寸、形状以及特征可以为了产生不同的结果而变化。

这些转子部件的一个实施例示于图2中。煤或其他物料通过一中央喂料管30而喂入磨煤机。煤落在旋转的下转子12上。一些细的煤13顶着环14而积聚，这保证了没有煤会在第二圈的部件17以下被抛出。

如图4所示，几组具有特殊形状的部件15和17以同心环的样式布置，使喂入的物料被离心地加速，落在下转子12上的喂入的物料被捕获在部件15的轮廓之内。物料然后在下转子12的离心加速度驱使下滑离第一组具有特殊外形的部件15。

在离开部件15的转动作用之前，喂入的物料被加速到部件15的因而也是转子的转动全速。因此，颗粒在冲击在第二组具有特殊外形的部件17上之前，到达了转子12的最大速度。

部件17安装在上转子18上，转子18相对于下转子12作反向转动。所产生的附加的反向速度有可能使颗粒在从部件15抛到部件17时受到破坏性强的冲击。

现请参看图1，为了使这些破坏性冲击达到最大，部件17沿着与连续的一组垂线形成的一曲线相应的弯曲部分X而设定外形，这组垂线垂直于沿着前面的环的部件15的切向抛射的颗粒的入射角。相对照地，部件15沿着与连续的一组垂线所形成的曲线相应的弯曲部分V而设定外形，这组垂线垂直于来自中央喂料管30的内壁的切线。部件17的曲线X和部件15的曲线V基本上是一样的。弯曲部分X也可以在沿着切线的多个部位错开，如部件17A中所示，以便为所保持的物料提供更浅的凹窝。

磨损的物料在离心力作用下保持在由部件17内的曲线X和曲线Y所形成的凹窝内。被保持的物料在曲线X的冲击区内提供了一个防止部件17被磨损的屏障。部件17在位置处的形状的延伸，延长了沿着曲线X和曲线Z的交线的部件17的抗磨损寿命。在部件17的另一侧上，在曲线Y的区域内，部件17暴露的部分由邻近的部件17保护而不受颗粒冲击。

曲线Z代表了离心地施加于部件17上的颗粒的停靠的弯曲角度。它由一组连续的与旋转系统的半径成60度的角度所形成。

如图4所示，连续的几圈部件19和20与部件15有同样的考虑，尽管这后一种例子中比例稍稍减小。

磨煤机中的最后的环可以有各种形式的构造。在图3所述的实施例中，加工的物料靠着环21而积聚成锥形形状，为后来的颗粒的进一步减小提供了磨擦表面，同时保护了环21。由于与较大的颗粒相比，细的煤粒不容易通过冲击来进一步减小尺寸，因此希望在这些远端环内通过磨擦来减小加工的材料。

如图3所示，环21和22也起到改变在加工的过程中的物料的流动样式的作用：从部件15流到部件17到部件19到部件21的物料以一组旋转的垂向射流方式而排列。环21减小了垂直状态，而环22将其完全转变到水平的射流。

剩下的几组远端环可以全部是与部件21及22相似的锥形状，即，它们使加工的物料靠在环上而成锥形地积聚，以利于由摩擦来减小。然而，远端环可以是几种可替换的环的形式中的任何一种，其中一种示于图3中。

在图3中，从环21抛出的加工的物料冲击在反向转动环22上。一些加工的物料在被沿相反方向再加速之前从环22弹出。这些物料继续通过与成锥形地积聚在反向转动的锥形状环部件23上的物料的接触而受到摩擦。

冲击在反向转动的锥形环部件23上的物料被离心地加速而爬上锥形体的斜坡，直至通过了一组在所述环的壁上的小孔，从而完全加速到所述环23的边缘速度。然后，物料冲击在另一个环部件24上，环部件24也属于锥形环种类，与环21和22相似，如此进行，经过多个环。

图5显示了环的另一个实施例，其中，一组槽N和条B绕着每个环的周边成间隔地布置，将加工的物料加速到整个边缘速度。

图6显示了环的又一个实施例，其中一组槽N绕着每个环的周边布置，以将加工的物料加速到整个边缘速度。在靠近所述槽N的底部处，固定有一用钢或其他硬材料制成的环K。所述环K用来保持积聚物料的锥形体表面的齐平。在没有环K时，锥形体会因物料积聚在所述槽N与槽间末开槽的周边部分之间的交替边缘高度而起绉。所产生的不平意味着有效的摩擦表面不连续。

在图7中，平台P为积聚的加工的物料的锥形体提供了基面。所述平台P使邻接的环可以靠得很近并相互介入，同时为将孔G设在上转盘V和下转子盘L上提供了空间。这些孔G允许气体在这组转子的内部和外部之间运动。

以水平射流的方式从旋转系统中出来的磨得很细的颗粒可以直接插入上升的空气流进行运输，也可以如图8所示施加在周围一组冲击块41上。

Claims (12)

1.一种用于煤/矿物磨碎机的反向转动的转子系统，包括：

一中央喂料管；

一具有一底表面的上转子；

一用来使所述上转子转动的第一旋转装置，连接至一磨碎机；

一具有一顶表面的下转子，所述下转子面朝所述上转子，并相对于所述上转子沿相反方向转动；

一用来使所述下转子转动的第二旋转装置，连接至所述磨碎机；

第一组具有不规则形状的部件，其外形对应于一由一组连续的度数接近于零的垂线所限定的曲线部分，所述垂线垂直于来自所述喂料管的内壁的切线，这些部件用来在物料被离心地加速时保持所述物料；

其中所述部件从所述下转子的所述顶表面向外延伸；以及

第二组具有不规则形状的部件，其外形的每一增加部分由一组垂线所限定，该组垂线垂直于从紧接在前面的一组形状不规则的部件射出的颗粒的冲击线，其中所述颗粒的冲击最大，这组部件进一步弯曲以保持住加工的物料，其中所述部件或者从所述上转子的所述底表面或者从所述下转子的所述顶表面向外延伸。

2.如权利要求1所述的用于煤/矿物磨碎机的反向转动的转子系统，其特征在于，所述上转子和下转子具有重合的中心点，第一和第二组不规则形状的部件相对于所述上下转子的所述中心点是对称且等距地隔开的。

3.如权利要求2所述的用于煤/矿物磨碎机的反向转动系统，其特征在于，还包括与所述第二组不规则形状的部件基本相似的多个经向环的部件，它们向外地安装于所述下转子的所述顶表面上，其中所述径向环的一个部分安装于所述上转子的所述底表面，并与安装于所述下转子的所述顶表面上的所述多个么径向环的一部分径向地交错。

4.如权利要求13所述的用于煤/矿物磨碎机的反向旋转系统，其特征在于，还包括一组其一端安装于所述上转子或所述下转子的外环，外环还具有一外侧的非安装边缘，所述外环在上下转子之间径向地交错。

5.如权利要求4所述的煤/矿物磨碎机的反向旋转的转子系统，其特征在于，所述外环还包括一固定在所述外环的所述外侧非安装边缘附近的环状内环，这样，加工的物料在因离心加速度作用下以锥形形状保持在所述环内，其中所述外环的所述外侧非安装边缘开槽，所述槽的表面与所述环连续，所述连续表面基本上与所述旋转轴线垂直。

6.如权利要求4所述的用于煤/矿物磨碎机的反向旋转的转子系统，其特征在于，还包括一组间隔地固定至所述外环的条，其中所述外环在紧邻每个所述组的条的所述外侧非安装边缘上开槽，所述条的表面与所述槽的表面连续，所述连续表面平行于所述旋转轴线。

7.如权利要求4所述的用于煤/矿物磨碎机的反向旋转的转子系统，其特征在于，还包括一从所述外环径向向内延伸的平台，所述平台靠近所述外侧边缘的安装边，其中所述上下转子具有小孔，小孔间隔布置，用来排出气体。

8.如权利要求5、6或7中任意一个所述的用于煤/矿物磨碎机的反向旋转的转子系统，其特征在于，还包括一轴向物料喂料管，它具有一喂料端，用来将物料和空气导入到所述上下转子之间，所述喂料端可旋转地连接在一位于所述转子中央内的孔中。

9.一种用于煤/矿物磨碎机的反向旋转的转子系统，包括：

一具有一底表面的上转子；

一用来使所述上转子旋转的第一旋转装置，连接至一磨碎机；

一具有一顶表面的下转子，所述下转子面朝所述上转子，并相对于所述上转子沿相反方向旋转；

一用来使所述下转子旋转的第二旋转装置，连接至所述磨碎机；

第一组同心环，其一端安装至所述上转子的所述底表面，具有一非安装的外侧边缘；

第二组同心环，其一端安装至所述下转子的所述顶表面，具有一非安装的外侧边缘；

其中所述第一和第二组同心环相互间以一定间隔的关系径向交错地设置，这样，物料在离心加速度作用下以锥形形状的方式由所述环保持住。

10.如权利要求9所述的用于煤/矿物磨碎机的反向旋转的系统，其特征在于，还包括一固定至所述同心环的靠近所述非安装的外侧边缘的内表面的内环，其中所述第一和第二组同心环的所述非安装的外侧边缘开槽，所述槽垂直于所述内环。

11.如权利要求9所述的用于煤/矿物磨机的反向旋转的系统，其特征在于，还包括：一组间隔地固定至所述同心环的条，其中所述同心环的所述非安装的外侧边缘在靠近所述这组条处开槽；所述条的表面与所述槽的表面连续。

12.如权利要求9所述的用于煤/矿物磨碎机的反向旋转的转子系统，其特征在于，还包括一平台，它连接至所述同心环的靠近所述同心环的所述安装端的内表面，所述上下转子具有间隔布置的小孔，用来排出气体。

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