CN2374267Y - 变频组合式粗粉分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉燃煤制粉系统的粗粉分离装置。它采用水平向安装变频电动机和伞齿轮箱变向传动,内外锥斗间的通道下方留有一用于外锥回粉的腔室,将通道内较大颗粒的煤粉预先分离出落入外锥回粉管中,动叶片为可拆卸式,静叶片和旋流叶片可调,风粉流过的通道设计成有利于颗粒分离的通道,并使进、出口风粉管位置和现有轴向型分离器相同。本实用新型分离效率高、阻力小、负荷调节反应快、细度调节灵敏,适用于仓储式制粉系统。

Description

变频组合式粗粉分离器

本实用新型涉及一种锅炉燃煤制粉系统的粗粉分离装置。

燃煤电厂使用的锅炉绝大多数为煤粉炉，需配备有将块煤碾磨成煤粉的制粉系统。制粉系统有仓储式和直吹式。在仓储式制粉系统中，参见图1，原煤与热风一起进入钢球式磨煤机63，在原煤被热风干燥的同时被碾磨成煤粉，但从磨煤机出来的风粉混合物中的煤粉颗粒粗细不均，需要经过一个粗粉分离器64将颗粒较大的煤粉分离出来，再返回磨煤机中重磨，合格的细粉则随风进到细粉分离器65，分离出来进入煤粉仓67，再经给粉机送入锅炉，司炉可根据锅炉负荷来控制给粉机的给粉量。直吹式制粉系统是磨煤机出来的风粉混合物经粗粉分离器后直接送入锅炉，根据锅炉负荷变化来控制进入磨煤机的煤量，而且磨煤机大多采用对负荷影响较快的中速磨。

不论仓储式还是直吹式制粉系统，粗粉分离器都是一个不可缺少的重要设备。目前使用得较多的是轴向型粗粉分离器，它是由内外锥体和在其环形通道中安装有具有一定角度的导流叶片组成，利用重力分离和离心分离的作用，将大颗粒分离出来。其缺点是比较容易产生少量合格粉被大颗粒煤粉撞击带回磨煤机和在合格粉中夹带了一定量稍大颗粒的不合格粗粉一同进入细粉分离器，因此其分离效率一般只有40-55％，较高的最多可达到60-70％。国外的中、大容量锅炉和水泥工业采用的是中速磨配可调转速的回转式粗粉分离器。参见图9，回转式粗粉分离器采用中心轴向安装电动机减速机构等传动装置拖动转子转体和动叶片转动，多只风粉出口管安装在顶盖上，静叶片安装在筒体内的支架上，旋流叶片固定安装在内外锥斗上。其缺点是内外锥斗间的通风通道内的较大颗粒落不下去，与风粉入口管中进入的颗粒相碰后在通道内形成“沸腾”状，影响了分离效率。另外风粉出口管位于顶盖中心位置的两旁，中心位置被传动装置占据，因此需另加一个裤叉管作为出口管，给用户带来不便。

本实用新型的目的在于提供一种变频组合式粗粉分离器，它具有煤粉细度调节性能好，分离效率较高，可提高制粉出力的特点。

本实用新型是这样实现的，采用水平方向安装变频电动机和齿轮箱变向传动，内外锥斗通道下方留有一腔室，即外锥回粉斗，将通道内较大颗粒的煤粉预先分离出落入外锥回粉管中，动叶片为可拆卸式，静叶片和旋流叶片可调，风粉流过的通道设计成有利于颗粒分离的通道，并使进、出口风粉管位置和现有轴向型分离器相同。

本实用新型的工作原理是，由磨煤机出来的风粉混合物进入粗粉分离器，先经有一定扩散形的风粉入口管后进入内外锥斗组成的通道，由于通道面积的突然放大，使到达通道内的风粉流速降低到约为入口管流速的一半，混合流体在锥体通道内继续上流时，因通流扩散角较大，外锥斗内壁的边壁效应和流场中的颗粒分布特点，大颗粒在重力和磨擦滞留阻力作用下沿外锥斗内壁分离下来，滑落到外锥斗下方的腔室后送到外锥回粉管中，其余流体随着流速一路降低，至旋流叶片折向时，又有部分大颗粒被离心力分离，经向上气流冲洗后也落入到外锥斗下方的腔室内送到外锥回粉管中。由于采用外锥斗下方的腔室结构，即外锥回粉斗，避免了大颗粒在气流低于其当量流速时，在内外锥斗间的通道内某一高度上形成随风量变化而上下浮动的“沸腾层”，解决了阻力大、出力提不高的问题。较小颗粒煤粉通过旋流叶片后进入到转子段筒体内的转子转体和动、静叶片的空间，由于静叶片可调，且一圈静叶片组成的环形百页窗的径向空间的通流截面几乎10倍于入口管截面，混合流体流速再次被降低，气流推动某一颗粒直径煤粉的动能不足，使低于这一当量流速的部分颗粒降落，还有一部分颗粒的煤粉以其惯性经静叶片导流后保持原有的射角，被转子上的动叶片弹开或甩出，打在静叶片的工作面上而落入内锥斗内，最后小于该粒径的煤粉穿过转动的动叶片被加速而送至出口管。离开粗粉分离器的煤粉颗粒大小取决于可调静叶片出口流体的流速射角与转子上的动叶片线速度之比，并随一次风量的变化而变化。分离出力、分离效率、煤粉细度及进出口管的阻力等的最佳值，可通过调整静叶片、旋流叶片的角度和转子转速的性能试验作出特性曲线后取得。

本实用新型变频组合式粗粉分离器可代替现有轴向粗粉分离器，分离效率高、阻力小、负荷调节反应快、细度调节灵敏，适用于仓储式制粉系统。

附图1为仓储式制粉系统流程图。附图2为本实用新型变频组合式粗粉分离器结构示意图，附图3为可拆卸式动叶片结构示意图，附图4为附图3A-A剖视示意图，附图5为附图3B-B剖视示意图，附图6为可调静叶片调整装置上部结构示意图，附图7为长开槽小轴结构示意图，附图8为可调静叶片调整装置下部结构示意图，附图9为国外引进的回转式粗粉分离器结构示意图。

下面结合附图给出本实用新型的实施例。

参见图2，一种变频组合式粗粉分离器由风粉出口管1、顶盖筒体2、齿轮箱筒体9、叶片段筒体14、外锥斗29、风粉入口管31组成，它们自上而下由法兰连接，顶盖筒体2上装有三只均布的斜口防爆门3；齿轮箱筒体9上方固定有连接齿轮箱筒体的齿轮箱顶部支架7，齿轮箱筒体9下方固定有连接齿轮箱筒体的齿轮箱座支架10，齿轮箱顶部支架7和齿轮箱座支架10由4条钢板与撑脚板焊接而成。齿轮箱筒体9内装有伞齿轮箱5，伞齿轮箱5由位于齿轮箱筒体9外的承力法兰11上的交流变频电动机和摆线针轮减速机6水平驱动，减速机速比为17，伞齿轮箱5输出轴19为垂直的主轴，主轴19座在下轴承座25的支架24上，支架24由4根厚壁钢管制成，主轴19拖动转子转体16和动叶片17转动，转子转体17上部为圆盘靠背轮12，中下部用锁紧夹套20作支撑，用钢板圈成圆锥形与上部的下片圆盘靠背轮12的外沿焊接，下部与动叶片17叶根复环焊成一体。参见附图3、附图4、附图5，动叶片17为可拆卸式长条形钢板经折边制成的直叶片，每片动叶片17上下顶端为叶根41，叶根为一翅片，叶根外还有一呈圆弧形凸块42，凸块42与叶根复环36内弧面相配合，阻止动叶片17由于离心力作用而外移，动叶片叶根41用螺丝与固定在转子转体16上的叶根复环36固定连成一体，为减少因离心力作用而引起的动叶片17弯曲与振动，在动叶片17中上部装有拉筋托架13，该托架13为半圆弧形并焊在动叶片上，托架13上开有二个圆孔，螺杆穿过托架圆孔后固定在拉筋环44上，拉筋环44经拉杆与转子转体16连接，一圈动叶片为48片。与动叶片17相对应的有一圈静叶片18，静叶片18为可拆卸和可调式，参见附图6、附图7。每片静叶片18的调整装置包括一根下端短开槽小轴51、轴套52、螺丝53，一根上端长开槽小轴45、轴套49、指针48、螺母46，固定螺丝50，静叶片18上下二端嵌在一长一短开槽小轴槽45、51内并用固定螺丝50夹紧，下端一根短开槽小轴51穿在固定在叶片段筒体14下方的主轴轴承座支架24上的环形轴承座22的轴套52内，并被螺丝53固定，每根长开槽小轴45上方开有一定位槽，并有螺纹和顶端的方芯，长开槽小轴穿在固定在齿轮箱筒体9下方的法兰11的轴套49内并伸出法兰，长开槽小轴上套有角度指针48、垫圈47和螺母46，指针48对着固定在法兰11上的弧形角度刻度标牌54，调节方芯45可调整静叶片18角度，并用螺母46锁紧。一圈静叶片为40片，组成了一个可以改变角度的环形百页窗。叶片段筒体14上开有门式人孔门15，该门有1.4米高，可大大方便维修。叶片段筒体14下方为内外锥斗27、29，内锥斗27下方接有内锥回粉管32，内锥回粉管32斜接到外锥回粉管35内，在内、外锥斗27、29间组成通风通道，通道上部近出口处内装有4片90度角均布的固定的水平旋流叶片26，既起导流作用又起内外锥体27、29的联接作用，其余旋流叶片26为可调，每片可调旋流叶片的调整装置与静叶片18的调整装置相似，它包括一根短开槽小轴、一根长开槽小轴、轴套、螺母、固定螺丝，旋流叶片二端嵌在长、短开槽小轴槽内并用固定螺丝夹紧，短开槽小轴一端穿过固定在内锥斗27壁上的轴套，长开槽小轴上方有螺纹和顶端的方芯，长开槽小轴一端穿过固定在外锥斗29壁上的轴套后伸出，并套有螺母，方芯端面上有角度指示槽，调节方芯可调整叶片角度后用螺母锁紧。内锥斗27上口位置对应叶片段筒体14内的静叶片18百页窗环形轴承座22的裙形围板23的外围，使可调静叶片18后和被动叶片17打落的较粗的煤粉落入内锥斗27内。最下段是分离器的风粉入口管31、位于外锥29漏斗口与风粉入口管31间留有一用于外锥回粉的腔室30即外锥回粉斗、及中间接内锥斗27的内锥回粉管32，外锥回粉斗30接外锥回粉管35，内锥回粉管32在风粉入口管31中心并斜接至外锥回粉管35内，在内锥回粉管32出口有挡板式逆止门(锁气器)33，以防止气流压差造成内锥斗27回粉不畅。筒体之间均由法兰联接，叶片段筒体14和内、外锥斗筒体27、29均由两个半块体由对称的条形法兰以螺丝和锥销联接，以达到单体重量轻、体积小、便于起吊、运输、安装。风粉入口管管径31由小变大，风粉出口管1由大变小，以降低流体阻力。在筒体通道壁和各部叶片表面，均涂有耐磨涂料。

Claims (5)

1.一种变频组合式粗粉分离器，包括风粉出口管、顶盖筒体、叶片段筒体、内外锥斗、风粉入口管，它们自上而下由法兰连接，叶片段筒体内装有动、静叶片和转子转体，转子转体为圆锥体，转子转体外侧上装有与转子一起转动的动叶片，外锥斗内有内锥斗、内外锥斗组成通风通道，通道内装有水平旋流叶片，内锥斗接到内锥回粉管，其特征是：在叶片段筒体上方装有齿轮箱筒体，齿轮箱筒体上方和下方有固定齿轮箱顶部和齿轮箱座的支架，齿轮箱筒体内装有伞齿轮箱，伞齿轮箱由位于齿轮箱筒体外的法兰上的交流变频电动机和减速机水平驱动，伞齿轮箱输出轴为垂直主轴，主轴拖动转子转体和动叶片转动，动叶片为可拆卸式，风粉入口管伸入内外锥斗组成的通风通道内，外锥漏斗口与风粉入口管间留有一用于外锥回粉的腔室，该腔室接外锥回粉管，内锥回粉管在风粉入口管中心并斜接至外锥回粉管内。

2.根据权利要求1所述的变频组合式粗粉分离器，其特征是动叶片为长条形钢板经折边制成的直叶片，每片动叶片上下顶端为叶根，叶根为一翅片，叶根外还有一呈圆弧形凸块，凸块与叶根复环内弧面相配合，动叶片叶根用螺丝与固定在转子转体上的叶根复环固定连成一体，在动叶片中上部装有拉筋托架，该托架为半圆弧形并焊在动叶片上，托架上开有二个圆孔，螺杆穿过托架圆孔后固定在拉筋环上，拉筋环经拉杆与转子转体连接。

3.根据权利要求1或2所述的变频组合式粗粉分离器，其特征是叶片段筒体内装有一圈可拆卸式可调静叶片，每片静叶片的调整装置包括一根下端短开槽小轴、轴套、螺丝，一根上端长开槽小轴、轴套、指针、螺母，固定螺丝，静叶片上下二端嵌在一长一短开槽小轴槽内并用固定螺丝夹紧，下端一根短开槽小轴穿在固定在叶片段筒体下方的主轴轴承座支架上的环形轴承座的轴套内，并被螺丝固定，每根长开槽小轴上方开有一定位槽，并有螺纹和顶端的方芯，长开槽小轴穿在固定在齿轮箱筒体下方的法兰的轴套内并伸出法兰，长开槽小轴上套有角度指针、垫圈和螺母，指针对着固定在法兰上的弧形角度刻度标牌，调节方芯可调整静叶片角度后用螺母锁紧。

4.根据权利要求1或2所述的变频组合式粗粉分离器，其特征是装在内外锥斗间的通道内的旋流叶片包括固定安装的4片成90度角均布的旋流叶片，其余为可调旋流叶片，每片可调旋流叶片的调整装置包括一根短开槽小轴、一根长开槽小轴、轴套、螺母、固定螺丝，旋流叶片二端嵌在长、短开槽小轴槽内并用固定螺丝夹紧，短开槽小轴一端穿过固定在内锥斗壁上的轴套，长开槽小轴上方有螺纹和顶端的方芯，长开槽小轴一端穿过固定在外锥斗壁上的轴套后伸出，并套有螺母，方芯端面上有角度指示槽，调节方芯可调整叶片角度后用螺母锁紧。

5.根据权利要求1或2所述的变频组合式粗粉分离器，其特征是风粉出口管为锥形管，顶盖筒体为锥形，顶盖筒体上均布有三只斜口式防爆门，风粉入口管为渐扩式倒锥形管。

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