N50高效选粉机设计开题报告.doc

毕业设计开题论证报告专业过程装备与控制工程学生姓名颜圣洁班级B装备032班学号0310140138指导教师倪文龙完成日期2007年4月15日1课题名称：N50高效选粉机一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述1.课题来源、课题研究的主要内容课题来源于过程装备与控制工程实验室建设。学院过程装备与控制工程专业投资建一项以前沿粉磨设备和前沿选粉技术为主线的综合教学及科研功能的实验系统，本课题为选粉机，基于O-SEPA，又吸收天津院组合选粉机的合理内核。选粉机是闭路粉磨系统的主要设备之一,由磨机、选粉机等设备组成的闭路粉磨系统,比无选粉机的开路粉磨系统提高产量1020%1。因此,粉磨作业中选用选粉机作为磨机的配套设备是提高产量的主要途径之一。2.国内外现状综述用于水泥行业的选粉机自1885年问世以来,已有120余年的历史,它随着圈流粉磨系统的发展而不断进步,即以Gayco型和Sturtevant型为代表,空气在内部循环,利用物料颗粒的惯性、所受空气阻力和自身重力不同进行分级的第一代普通离心式分级机和以Wedag型为代表,空气在外部循环的第二代旋风式分级机之后,现在已发展到分级机理与以前不同的以O-Sepa型为代表的第三代高效分级机,其分级效率和精度已有很大提高,利于增产节能2。涡流空气分级机一出现就因其工作稳定、分级效率和精度高、生产能力大而得到了迅猛的发展,并逐渐占据了主导地位3。涡流空气分级机首创于20世纪70年代末、80年代初的日本。1979年日本的小野田公司研制出的O-Sepa高效分级机通过了工业实验,1980年第二台工业用O-Sepa高效分级机投入运行4。目前涡流空气分级机应用广泛,并不断开发出了不同类型的涡流空气分级设备。如日本的O-Sepa型、德国的Sepal型和SepmasterS.K.S型、丹麦的Sepax型等,有的公司已把涡流分级与磨机结合一体,如日本的O.K磨、德国的菲凡磨等,说明涡流分级技术已被广泛地应用在粉磨工程中5。我国于1986年从日本小野田公司引进了O-Sepa分级机的设计与制造技术,同时已应用于十几个大型水泥厂的建设和改造6。20世纪90年代初,一些地方设计院所应用这一技术原理及推出的技术数据,借鉴国外的外型结构资料,开发了无耐磨材料的小型涡流空气分级机。由于涡流空气分级机与离心式或旋风式分级机在结构和系统配置上有很大差别,技术要求较高,因而一些工厂在使用中还存在一些问题,比如：撒料不均匀；分级气流在分级区分布不均匀；耐磨问题，弯管内的陶瓷片，日本原设计只贴上半部分，但在应用中却发现下半部分有被磨穿的现象；三次风问题，粗粉在下落过程中虽然被三次风再清洗一遍,但由于三次风风量有限,不足以将其中大部分细粉分级出来,反而扰乱了上部分级室的水平涡流流场的稳定,影响分级效果；系统配置合理问题，该选粉机系统是集选粉与除尘于一体,它的细粉(成品)是依靠一、二级除尘设备收集,产量的高低很大程度取决于除尘设备的效果。本O-Sepa选粉机是用于过程装备与控制工程专业的以前沿粉磨设备和前沿选粉技术为主线的综合教学及科研功能的实验系统。与其他用于实际工程项目中的涡流高效2选粉机的相同点，它们都工作稳定、分级效率和精度高；而不同的是本选粉机用于实验室中，受实验室面积以及高度的限制，所以体积和高度都不会太大，高度大约在一米七、结构紧凑，这样可以方便学生观察设备的各部分和与其他设备的连接。另外，考虑到教学和科研这两个主要目的，其选粉的粒度可以方便地调节，以满足不同实验条件下的数据记录。其他涡流空气分级机3(1).MSS分级机MSS分级机是一种具有切割粒径小至1m的精密分级机,在原料和一次空气切向进入上部分级区之后,空气及细粉经过圆锥台形导向板轮和细颗粒出口进入过滤器,粗颗粒通过一个导向叶片环被分级区底部切向导入的二次空气分散。(2).ATP涡流分级机其特点是:被分级的物料先经过预选区,使颗粒完全分散；然后再通过分级轮分选。故此,ATP的产品收率比其它同类产品高得多,同时,Alpine开发了多轮分级机。(3).Sepax分级机Sepax分级机包括分散区和分离区。进料由升降机输送到垂直升降管中,并被有效地分散到向上的气流中,破坏和磨损下来的研磨介质落到气流下并被分离出来。悬浮原料由压缩空气推动向上运动通过垂直导向叶片进入分离区,细粉随空气通过转子后离开分级机并被收集进旋风筒中,粗粉则进入锥体并通过阀排出。(4).Acucut分级机Acucut分级机给料粉体通过喷嘴喷射进入分级室内,喷射方向与叶片方向成一定角度,以防止粗颗粒直接射入分级室中心时混入细颗粒中。在高速转子产生的强大离心力作用下,粗颗粒飞向定子壁,在二次气流的带动下沿定子壁圆周运动至粗粉出口切向出分级机。这些涡流空气分级机在粉体制备中得到广泛的应用,随着所处理物料细度的增大,分级效率显著下降,提高分级机分级效率和精度也因此成为涡流空气分级机研究的方向。参考文献1王磊明，陈滔.O-SEPA高效涡流选粉机的应用和发展J.江西建材，2006,(2):16-19.2江旭昌.高效选粉机Z.国家建材局技术情报研究所,1993,(5):12-13.3张宇,刘家祥,杨儒.涡流空气分级机回顾与展望J.期中国粉体技术，2003,(5):37-41.4江旭昌.选粉机的发展与高效选粉机的诞生(二)J.中国建材装备,1996,(10):10-12.5李朝宗.XW-300高效涡流选粉机的应用J.中国建材装备,1996,(3):12-23.6李朝宗.O-Sepa选粉机的结构及作业特点(一)J.中国建材装备,1994,(2):10-21.3二、本课题拟解决的问题针对目前O-Sepa选粉机存在的主要问题，以选粉机实际使用情况为依据，以别人的解决方法为参考，结合本实验室具体条件提出解决方法。这些问题造成系统产量低、故障多、设备运转率低,生产无法正常进行,严重影响粉磨系统能力的正常发挥。具体问题如上面提到的撒料不均匀、分级气流在分级区分布不均匀，从这两方面着手，可以比较显著地改善产量低以及运转率低的问题，而解决耐磨问题是解决故障多、生产无法正常进行的途径之一。另外，合理地调整选粉机工艺操作也是高效使用的重要方法。三、解决方案及预期效果涡流空气分级机分级粒径的不稳定是造成精度下降的根本原因。不均匀气流速度场也会使分级精度明显下降。另外，加料速度、分级轮转速、气固浓度等参数对取得好的分级效果或高的效率是至关重要的。由于O-Sepa在实际工程项目中的最小的型号是N500，即处理风量为500m3/h,所以根据N500及N2000O-Sepa选粉机的结构为参考,按风量及循环负荷、料气比等条件设计专门为实验和科研用的N50O-Sepa选粉机分离室直径、转子直径、分离器直径等结构参数，然后再由具体情况确定具体尺寸。在设计的过程中要充分地考虑到选粉机运行时的具体问题，如安装布置等问题及上面提到的一些问题。比如：撒料不均匀的问题，国产的涡流分级机一般都是采用边缘喂料,并由撒料盘及缓冲板进行打散和分散物料。对于中小型分级机,由于结构限制,其喂料口位置已靠近撒料盘边缘,导致物料在分级区圆周上的分布不均匀,可以把撒料盘上面的直条形的小挡板改变成圆弧形的、调整撒料盘与喂料口的相对位置等；耐磨的问题，陶瓷片的粘贴工艺要求太高，粘贴难度大，耗费工时多。因选粉机本身形状不规则。陶瓷片形状与选粉机本身形状不一致、比较零散，要求粘贴严密、完整，所以可以使用易成型的耐磨涂料。当分级机结构尺寸确定后，在分级过程中，通常调整进料速度、转笼转速、风量3个参数，而达到不同的分级目的。为了提高分级效率与分级精度，三者的选择必须遵循一定的原则。涡流空气分级机的风量必须要选取一个最佳值，并且要与转速配合好以达到好的分级效果。从分级的实际过程看，最好是在风量和转速都较高的情况下进行分级。因为风量太小不利于物料的