FXS900组合式选粉机总体及双出风口分离器设计【14张CAD图纸和说明书】

目    录
1前言 1
2总体方案论证 3
2.1组合式选粉机的工作原理 3
2.2设计方案的选择 4
2.3设备性能特点 4
2.4主要技术参数的设计计算 5
2.4.1 风量计算 6
2.4.2风机的选型 6
2.4.3选粉室直径与转子直径的确定 6
2.4.4主轴转速的确定 6
2.4.5选粉机需要功率的计算 7
2.4.6电动机功率的确定 8
2.5选择电动机 8
2.6选择减速机 9
2.7双出风口旋风筒的方案设计 9
2.8 转子部件的方案设计 9
2.9壳体部件的方案设计 9
3双出风口旋风分离器设计 10
3.1旋风分离器工作原理 10
3.2双出风口旋风分离器结构设计 12
3.2.1旋风筒结构形式对性能的影响 12
3.2.2旋风分离器分离器主要尺寸的计算 14
3.2.3旋风分离器的结构设计和相关尺寸设计 14
4选粉机的安装、操作、维护及检修 19
4.1安装要求 19
4.2操作 19
4.3维护 19
4.4检修及注意事项 20
4.5产品细度的调节 20
4.6常见故障的处理方法 20
5工艺平衡计算 21
5.1设计水泥粉磨工艺图 21
5.2根据物料平衡对设备进行选型计算 21
6结论 23
参考文献 24
致  谢 25
附    录 26
FXS900组合式选粉机总体及双出风口分离器设计
摘要：选粉机是圈流粉磨系统的主要设备之一，通过选粉机对粉末粒径的选择，能够很大程度上减少细粉重新进磨，解决对粗粉粉磨的缓冲作用问题，从而提高粉磨效率，进而提高了能源利用率。本课题设计的是FXS900组合式选粉机，它是在旋风式选粉机的基础上进行改进而成的一种高效旋粉机。该设计吸收了O-SEPA选粉机的的先进悬浮分散技术和平面涡流理论，并在选粉机主体四周设有旋风筒来收集细粉。设计内容分为选粉机总体设计和双出风口分离器的设计。在进行总体设计时，通过风量的计算选择风机，确定旋粉室直径与转子直径，再计算主轴的转速和选粉机的功率，选择电机和减速机。双出风口分离器的设计是我此次设计的重点。双出风口分离器的结构设计主要是在单出风口分离器的基础上改进而来。传统的旋风分离器存在下述三个主要缺陷：
a．旋风分离器中心净化气流是一股较强的旋涡流无用压力损失占分离器总压力损失65%以上。
b．在上进风口与上出风口间存在短路流。
c．锥部集料口因气流转向而导致已沉降微细粉尘“二次返混”。
通过在筒体内增设可调节开度的导流口，改善了旋风分离器内的流场，使得分离器的捕集细粉能力有了显著的提高，为现行组合式选粉机改造拓展了市场。

关键词：选粉机，双出风口分离器，圈流粉磨 ，平面涡流

The  Design  of  FXS900  Combination  Separator  and  Cyclone  Collector  with  Double  Outlet  for        Dust
Abstract: The separator is a major equipment of the circle grinding system. Through the separator’s choice of the size of the power, it reduces the chance that thin power return to the ball mill, solves the problem of buffer action to the thick power grinding, enhances the grinding rate, and improves the energy efficiency. This graduated course is the design of FXS900 combination separator. It is a high efficiency separator, which is based on the cyclone separator. This design absorbed the advanced Suspension Technology Plane Vortex Technology of O-SEPA separator, and also absorbed Cyclones Collecting Technology of cyclone separator .And around the separator, there are a fewer of cyclone collectors which are used to collect the thin power. The contents of this design are overall design of FXS900 combination separator and design of Cyclone Collector with Double Outlet for Dust . In the design of the separator, at first, calculate the air amount choose the air fan ,then confirm the diameters of the dust separator room and rotor. After calculate the rotor speed of main shaft and the power capacity, choose the electromotor and decelerate machine. The cyclone collector’s design is the point of my design. Design of the structural of the cyclone collector with double outlet for dust is based on the traditional cyclone collector. There are three imperfections on the traditional cyclone collector:
a. The airflow in the center of the cyclone collector is a strong swirling flow. The uselessness gas pressure loss is 65% of  the total loss.
b. Between the upper air import and outlet ,there is a short-circuit faultc.
c. The air-flow at the outlet of dust steer and bring on the micro dust which has ground settlement mixes again. Increase an adjustable opening degree construction diversion in the barrel part .It improves the stream field and the ability of catching the micro dust. It expands the market for existing Combination Separator.
Key words: separator; cyclones separator with Double Outlet for Dust; circle grinding system; plane eddy
1前言
选粉机是闭路粉磨系统的主要设备之一，通过选粉机对粉末粒径的选择，能够很大程度上减少细粉重新进磨，解决对粗粉粉磨的缓冲作用问题，从而提高粉磨效率，进而提高了能源利用率。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10—20%。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。
水泥工业用选粉机于1885年发明，由美国斯特蒂文特( Sturtovant)公司生产,即离心式选粉机，这就是第一代选粉机。离心式选粉机至今已经历经了几次重大的变革，虽然最初的离心式选粉机经过多次的改进而仍在大量使用，但还是无法消除其存在的三个根本性缺点：
a. 循环气流中粉尘多，使选粉区内物料的实际浓度大，降低了系统的沉降率；
b. 选粉区内存在较大的风速梯度，使分离粒经不均，粗颗粒会被高速风带出；
c. 存在边壁效应问题，使细小颗粒随粗颗粒在此区域碰撞而同时降落。
60年代原西德的WEDAG公司开发了旋风式选粉机，采用外部循环风机供风来取代离心式选粉机的内部供风，用小旋风筒取代离心式选粉机的大直径外筒来收集细粉，提高了收尘效率，从而使得循环气流中含尘浓度大为降低，基本克服了离心式选粉机的第一项缺点，但无法消除第二、三项缺点，故其分离效率仍偏低。
直至1979年日本的小野田公司开发了O-SEPA选粉机，才消除了离心式选粉机存在的第二、三项缺点，成为了较理想的高效分选设备。O-SEPA选粉机既保留了旋风式选粉机外部供风循环气流高效净化，又利用了平面螺旋气流选粉的原理，以笼式转子取代小风叶，使气流在横截面上与切向成一定角度稳定均匀地穿越整个选粉区，这样就消除了离心式选粉机存在的第二、三项缺点，但由于O-SEPA选粉机的细粉收集须通过气箱脉冲袋收尘，以至系统价格较高。
随着我国节能降耗的不断深入，水泥行业要得到可持续发展，就必须走资源节约型、环保型的道路，这就要求我们发展高性能水泥，减少混凝土中水泥的用量。因此对水泥质量和节能降耗提出了越来越高的要求。实际上这也是对选粉机的研究提出了方向，高性能选粉机的研究和开发应是选粉机今后的发展趋势。所谓高性能选粉机应该是不仅选粉效率高，而且具有能明显改善产品的颗粒分布、分级精度高、设备能耗低、磨耗低、阻力损失低等特点。优秀的选粉机要求具有良好的分散功能、最先进的分级机理、廉价而实用的收集装置。
本课题是FXS900组合式选粉机的设计。课题来源：江苏苏亚机电制造有限公司。
课题为2人共同承担设计任务，本人主要承担FXS900组合式选粉机的总体设计和双出风口分离器的设计。
FXS900组合式选粉机，组合式选粉机集前几代选粉机的优点于一体。它不仅吸收了O-SEPA式选粉机先进的悬浮分散技术、平面涡流技术，同时又吸收了旋风式选粉机利用几个旋风筒收集成品的技术。需要说明的是，该选粉机采用导流口可调式双出风口旋风分离器技术取代传统单出风口分离器，对现行组合式选粉机进行改进，降阻节能，提高选粉机选粉收集效率，从而改观产品细度，提高粉磨产品的产量和质量，市场前景良好，因此本课题的研究是有一定市场价值的。
FXS900组合式选粉机总体的设计要解决的实际问题是如何高系统的效率，降低电耗，提高使用寿命，能更加合理和科学的选择和设计其结构，最终提高选粉机的性能。
分离器的结构设计对选粉机的选粉效率有着重要的影响。通过对传统单出风口旋风分离器的改进，采用双出风口解决旋风分离器长期存在的缺陷：
A．旋风分离器中心净化气流是一股较强的旋涡流无用压力损失占分离器总压力损失65%以上。
B．在上进风口与上出风口间存在短路流。
C．锥部集料口因气流转向而导致已沉降微细粉尘“二次返混”。

2总体方案论证
2.1组合式选粉机的工作原理
风机把空气从进风口切向送入选粉机，经滴流装置的缝隙旋转上升，进入选粉室。粉料由进料斗喂入，落在撒料盘上，在撒料盘的旋转作用下立即向四周甩出，经反击板撞击后撒到选粉区中，与上升的旋转气流相遇。在选粉室内被气流分散的粉粒，经过导流叶片和转子作涡流调整，由离心力与内向气流间产生平衡实现分级。粉料中的粗粉质量较大，受撒料盘、笼型转子旋转引起的旋转气流作用产生的惯性离心力也较大，被甩到选粉室的四周边缘。当它与壁面相撞碰后，失去动能，便被收集下来，落到滴流装置处。在该处被上升气流再次分选，然后落到内锥体处，作为粗粉经粗粉管排出。粉料中的细颗粒，质量较小，在选粉室中随气流进入转子内，经由配风室分六路进入双出风口旋风分离器，气流从切线方向进入旋风分离器的，在筒内形成一股猛烈旋转气流。处在气流中的颗粒受到惯性离心力的作用，甩向四周筒壁，向下落到下部的外锥体中，作为细粉经细粉管排出。清除细粉后的空气经旋风分离器中心的上下两排风管经集气管再返回通风机，形成了闭路循环。
粉尘颗粒将同时受重力、风力和旋转离心力的作用，气流中的物料受较强的离心力，该力的大小可以通过调节主轴的转速来调节。当转速增大时，该力也增大。此时如果保持处理风量一定，则此时的切割粒径减少，产品变细。如转速降低则产品变粗。
在组合式选粉机工作时，主要分为（a）分散（b）分级（c）收集三个过程。其中考核分离效率高低的主要标准就是分级。
A.撒料盘的悬浮分散分离
通过组合式选粉机壳体上的两个喂料口，物料落在下方转子上部的撒料盘上。物料在撒料盘上均匀撒开，随着撒料盘一同旋转，由于离心力的关系，物料撞在反击板上进入下级分离区。
B.转子平面涡流分级分离
由于重力作用，悬浮分散的物料落入导向风叶和转子之间的选粉区。在选粉气流和转子旋转的共同作用下，物料将同时受到重力、风力和离心力的作用，较小的颗粒进入转子内部，经由配风室进入下级分离区，而粗粉留在选粉室，经滴溜装置落入粗粉收集倒锥内，再通过粗粉出口排出。
C.旋风筒气固分离
切向进入旋风筒的含尘气体，经蜗角区形成螺旋下行气流，细粉由于离心力作用沿筒壁下滑至下锥内由细粉出口排出。而气体由出风口排出进入循环风机进行内部循环。