CN202052700U - 一种动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器 - Google Patents
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Abstract
一种动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器，用于提高煤粉分离器分离效率和降低能耗。它包括均匀分布在外圈的静叶片、均匀分布在内圈动叶片框架上的动叶片和中间落煤管，改进后，动叶片主体呈纵向弧形弯曲，动叶片的外侧边向动叶片的内侧发生扭曲。经理论分析与模拟试验表明，本实用新型在一次风量与质量流量相同的条件下，采用弯扭动叶片与直动叶片相比较，其最佳分离转速降低约11%，为电厂节能降耗提供一条很好的途径。此外，弯扭动叶片使气流在流经静叶片时，在静叶片的两端减小了气流的回流，降低了对静叶导向叶片两端的冲刷，减少了对静叶片的磨损，提高了设备使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种煤粉分离器，特别是直叶片与弯扭叶片结合的静动叶结合式旋转煤粉分离器，属分离设备技术领域。
背景技术
煤粉分离器是火电厂制粉设备的重要组成部件。静动叶结合式旋转煤粉分离器是一种常用的煤粉分离设备，该分离器结合了挡板式分离器和旋转式分离器的特点，依靠改变电机转速来调节煤粉细度，即依靠调节转子转速来调整分离效率，具有分离效率高、循环倍率低、提高煤粉均匀性指数、减少飞灰含碳量等优点。目前，静动叶片结合型煤粉分离器的主要构成包括与分离器壳体固定的外圈静叶片，由电机带动旋转的内圈动叶片和中间落煤管，动叶片、静叶片均采用直叶片。带粉气流在静叶片分离区首先进行预分离，分离出来的风粉混合物在动叶片分离区再次进行分离，分离出的粗粉全部落回磨煤机继续碾磨。在上述煤粉分离工作过程中，动叶片、静叶片的结构设计是提高分离效率的主要因素，尤其是动叶片的形状、安装结构是分离器的核心技术，因此从改进现有静动叶片结合型煤粉分离器的动叶片结构入手，是进一步提高其分离效率的关键所在。
实用新型内容
本实用新型用于提供一种分离效果较好、能耗低的动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器。
本实用新型所称问题是通过以下技术方案解决的：
一种动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器,它包括均匀分布在外圈的静叶片、均匀分布在内圈动叶片框架上的动叶片和中间落煤管，所述动叶片主体呈纵向弧形弯曲，其弧形半径为R。
上述动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器，所述动叶片中弧形弯曲的两个对边AB和CD中，弯曲的弧形半径R1、R2取值不等。
上述动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器，所述动叶片的C角向动叶片中心的方向扭曲。
上述动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器，所述AC边为直线。
上述动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器，所述弯扭的动叶片的垂直安装角β∈[0，45°]；水平安装角α∈[0，45°]；静叶片2与径向夹角为γ∈[0，45°]。
本实用新型针对提高静动叶结合式旋转煤粉分离器分离效率、降低能耗的问题进行了改进，提供了一种动叶片具有弯扭结构的煤粉分离器。所述分离器的动叶片主体呈弧形弯曲、外侧底角向叶片中心扭曲。经理论分析与模拟试验表明，采用本实用新型的设计，在一次风量与质量流量相同的条件下，采用弯扭动叶片与直动叶片相比较，其最佳分离转速降低约11%，这就意味着大幅度降低了制粉系统的用电量，由于电厂用电中，制粉系统的用电占15%-25%，因此采用本实用新型可以为电厂节能降耗提供一条很好的途径。此外，弯扭动叶片使气流在流经静叶片时，在静叶片的两端减小了气流的回流，使气流经过导向叶片进入分离区域更加均匀，降低了对静叶导向叶片两端的冲刷，减少了对静叶片的磨损，提高了设备使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型示意图；
图2是动叶片示意图；
图3是位于动叶片中间横截面的分布示意图
图4 是图4 E部局部放大视图。
图5 是动叶片垂直安装角的安装示意图。
附图中标号如下：1. 壳体，2. 静叶片，3.动叶片框架，4. 动叶片，5. 落煤管，6.锥形挡板，O O’旋转轴的中心线。
具体实施方式
参看图1，本实用新型构成包括壳体1，位于壳体内的外圈静叶片、内圈动叶片和落煤管，其中，落煤管5位于壳体中心，动叶片4均匀分布在动叶片框架3上，动叶片框架由电机驱动旋转，静叶片均匀分布、固定在壳体处，在动叶片4的下部设有锥形挡板6，动叶片下部底边与锥形挡板匹配对接。
参看图2，本实用新型的改进要点体现在动叶片的弯扭结构上。上述静动叶结合式旋转煤粉分离器，所述弯扭动叶片的成型过程如下：
1) 弯曲：选定矩形直叶片，叶片的长为h，宽为L，A、B、C、D为四个顶点，将直叶片纵向弧形弯曲，弯曲时始终保持AC,BD两边为直线。AB边和CD边弯曲后的曲率半径分别为 R1、R2，R1和R2不等。
2) 扭转：保证弯曲后的叶片上的A、B、D三个点的位置不动。令C角向动叶片中心扭曲，在扭转的过程中始终保持AC边为直线。
弯扭叶片（动叶片）的安装角度：1）垂直安装角（参见图5）：定义AB边和CD边中点的连线EF与旋转轴中心线的夹角β（锐角）为垂直安装角，β∈[0，45°]。2）水平安装角（参见图4）：在确定弯扭叶片垂直安装角β的基础上，作过EF中点且垂直于旋转轴中心线的平面，该平面与弯扭叶片交线的端点为A’，B’，与转轴的中心线的交点为O，定义直线OB’与直线 A’B’的夹角α（锐角）为水平安装角，α∈[0，45°]。静叶片2与径向夹角（参见图4）为γ：γ为静叶片内端点M到旋转轴中线O的连线与静直叶片MN的夹角(锐角)，γ∈[0，45°]。
本实用新型采用弯扭结构的设计思路为：(1) 在旋转分离器的弯扭动叶片处会发生压力分布及附面层的径向迁移，这样的压力分布与附面层迁移会减少叶片流道端部横向压力梯度、减少端部低能流体、减少端部流动损失及径向窜流损失；(2) 弯扭动叶片与直叶片相比较，会改变压力沿流向的变化，在相同转速下保持与直叶片的切向速度，未经分离的大颗粒煤粉随着风粉气流绕过动叶片时，煤粉颗粒要绕过弯扭叶片时会产生一个回流，因此增强了分离器的分离效率。经理论分析与模拟试验表明，弯扭动叶片式旋转分离器与直叶片旋转分离器的模拟结果相对比，压力场、速度场的分布更加均匀，降低了对静叶片两端的冲刷，减少了对静叶片的磨损。由分离效率对比得出：在一次风量176 m3/h时，质量流量为18.43kg/s时，本实用新型与直叶片式旋转分离器分离转速相比较，直叶片分离器的最佳分离转速为90r/min，而本实用新型的最佳分离转速为80r/min。由于转速相对减小11r/min，意味着降低了制粉系统的用电量，为节能降耗提供了很好的途径。此外，弯扭动叶片相比直叶片通风阻力有了一定程度的降低，降低值约为100pa。
Claims (5)
1.一种动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器,它包括均匀分布在外圈的静叶片、均匀分布在内圈动叶片框架上的动叶片和中间落煤管，其特征在于：所述动叶片(4)主体呈纵向弧形弯曲，其弧形半径为R。
2.根据权利要求1所述动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器，其特征在于：所述动叶片（4）中弧形弯曲的两个对边AB和CD中，弯曲的弧形半径R取值不等。
3.根据权利要求2所述的动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器，其特征在于：所述动叶片（4）的C角向动叶片中心的方向扭曲。
4.根据权利要求3所述的动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器，其特征在于：所述AC边始终为直线。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的动叶为弯扭叶片的静动叶结合式旋转煤粉分离器，其特征在于：所述动叶片的垂直安装角β∈[0，45°]；水平安装角α∈[0，45°]；静叶片2与径向夹角γ∈[0，45°]。
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