涡流空气分级机倾斜式导流装置制造方法及图纸

一种涡流空气分级机倾斜式导流装置，属于粉体制备领域。本发明专利技术通过改变涡流空气分级机导风叶片的安装倾角，改变流场分布。具体实施方法是:将直叶片周向均匀固定于上下固定架，导风叶片底面中心线与所在位置圆周切线呈10°～20°夹角；以叶片底面中心线为旋转轴，将叶片逆时针旋转2°～5°角，使得气流在流经导风叶片时受到一个向下的力，改变了气流在环形区的流动轨迹，减小了气流向上的轴向速度，减少颗粒碰撞及团聚几率，达到提高分级精度，降低分级粒径的目的，使涡流空气分级机转笼转速量程范围内可得到更细粉体而具有更强的分级能力。

【技术实现步骤摘要】
涡流空气分级机倾斜式导流装置
本专利技术涉及一种用于涡流空气分级机进行干式物料分选时的导流装置，属于粉体制备领域。
技术介绍
在干式气力分级的设计和开发过程中，如何高精度、高效率的得到细微颗粒在全球能源日趋紧张的今天显得尤为重要。对原料粉碎之后得到的颗粒进行分级，用以获得窄粒级的细微粉体，是功能材料制备的必要环节之一。利用涡流空气分级机进行物料分级，获得满足粒级要求的细微颗粒是目前干法粉体制备的主要手段。涡流空气分级机环形导流装置导风叶片内缘与转笼外缘之间的环形区是分级过程中主要的粗细颗粒分离区域。气流从二个平行对称的进风口切向进入分级机的蜗壳中，并沿螺旋形蜗壳经导流装置进入环形区，流经转笼，由转笼中心上部出风口流出。理论上来说，气流在环形区呈平面涡流分布，但由于离心风机的抽吸作用，使得气流产生向上的轴向速度，它的存在一方面会造成速度方向的改变，影响流场的稳定性；另一方面，由于向上的轴向速度，颗粒将难以沉降，使得环形区内料幕极窄，颗粒浓度增大，颗粒碰撞和团聚的几率增大，不利于物料的分散和分级，分级精度降低。因此，向上的轴向速度对分级是不利的。要想减小分级区气流向上的轴向速度，以获得稳定流场的同时适当增加颗粒的沉降速度，提高涡流空气分级机的分级性能，最有效的方法是对涡流空气分级机结构进行优化。导流装置上的导风叶片对气流进入分级环形区具有极其重要的导向作用，其结构特性直接影响环形区流场的分布，因此，导风叶片的形状及安装角度是决定涡流空气分级机分级性能的重要因素之一。
技术实现思路
本专利技术提出一种涡流空气分级机轴向倾斜式导流装置，它通过改变导流装置上导风叶片的安装角度，降低环形分级区内气流向上的轴向速度，以改善流场稳定性，提高分级精度。一种涡流空气分级机的导流装置，其特征在于：导风叶片(4)的形状采用直片型，安装时叶片周向均匀分布，固定于上固定架(7)与下固定架(8)之间；导风叶片底面中心线(11)与导风叶片底面中心线(11)所在位置圆周(9)的切线(10)呈10°～20°夹角，然后以叶片底面中心线(11)为旋转轴，将叶片从竖直的起始位置逆时针旋转2°～5°角，使得气流在流经导风叶片(4)时受到一个向下的力。如图2所示的导流装置，导风叶片(4)在安装时，采用图3所示的安装方法。首先将叶片周向均匀分布，固定于导流装置上固定架(7)与下固定架(8)间，并使叶片底面中心线(11)与其所在位置圆周(9)的切线(10)呈10°～20°(α)夹角，见图3(a)；然后以叶片底面中心线(11)为旋转轴，将叶片沿逆时针方向旋转2°～5°(θ)，见图3(b)，即得到轴向倾斜式导流装置模型。离心风机的抽吸作用对气流产生一个向上的升力FL，导风叶片轴向倾斜后对气流施加一个垂直于叶片方向的力FP(如图4所示)，此时，气流轴向受力总和F可用公式(1)表示F＝FL–FP·sinθ(1)其中，θ为导风叶片的轴向倾斜角度。当F为正值时，说明分级区存在向上的轴向加速度；相反，当F为负值时，则存在向下的轴向加速度。只有F等于或接近0时，气流才能平稳的做二维运动。因此，解决此问题的关键是确定θ值的大小。经模拟仿真结果得出，最佳倾斜角度范围为2°～5°，并且已经通过物料实验得以验证。本专利技术适用于各种粉体的干法分级。附图说明图1为涡流空气分级机结构模型示意图图中:1-进风口；2-蜗壳；3-出风口；4-导风叶片；5-环形区；6-转笼图2为本专利技术中导流装置示意图图中:4-导风叶片；7-上固定架；8-下固定架图3为本专利技术中导风叶片安装角度示意图图中：9-导风叶片所在位置圆周；10-9在导风叶片底面中心点处(O点)切线；11-导风叶片底面中心线；α-10与11的夹角；θ-导风叶片的轴向倾斜角度图4为本专利技术中气体流经导流装置时受力分析示意图图中:4-导风叶片；7-上固定架；8-下固定架具体实施方式本专利技术通过将导流装置上下固定架间的导风叶片轴向倾斜合理角度后安装，改变气流在环形区的流动轨迹，可有效减小涡流空气分级机内部气流向上的轴向速度，改善流场稳定性，提高分级区的空间利用率，减小颗粒碰撞的几率，提高分级精度，降低分级粒径。导风叶片安装时，叶片轴向倾斜角度不宜过大，否则会产生较大的向下轴向速度，加速颗粒沉降，不利于颗粒在分级区内完全粗细分离。叶片轴向倾斜角度θ为2°～5°。本专利技术中，其他分级条件不变，固定α角为15°，改变涡流空气分级机中导风叶片的轴向安装倾角进行对比试验。叶片轴向倾斜角度θ为2°～5°，分级粒径最大可降低19.77％，分级精度最大可上升17.39％。提高转笼转速是减小分级粒径获得细微颗粒常用的方法。由于涡流空气分级机的转笼转速可调范围是一定的，因此通过提高转笼转速减小分级粒径的能力也是有限的。本专利技术可使分级机在转笼转速量程范围内获得更细粉体，具有更强的分级能力，同时可降低能耗。此外，由于导流装置的优化，改善了流场稳定性，分级精度提高，达到较为理想的分级效果。本专利技术的一个实施例：待分级物料为碳酸钙，其粒度组成为:表1碳酸钙原料的粒度分布用具有倾斜式导流装置的涡流空气分级机进行物料分级实验，其中α角为15°，θ为2.5°，与θ为0°的具有竖直叶片的导流装置相比，20μm粒级以下的细微颗粒的百分含量提高8.2％，说明减小的向上轴向速度，有利于降低颗粒团聚以获得细微颗粒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡流空气分级机的导流装置，其特征在于：导风叶片(4)的形状采用直片型，安装时叶片周向均匀分布，固定于上固定架(7)与下固定架(8)之间；导风叶片底面中心线(11)与导风叶片底面中心线(11)所在位置圆周(9)的切线(10)呈10°～20°夹角，然后以叶片底面中心线(11)为旋转轴，将叶片从竖直的起始位置逆时针旋转2°～5°角，使得气流在流经导风叶片(4)时受到一个向下的力。

【技术特征摘要】
1.一种涡流空气分级机的导流装置，其特征在于：导风叶片(4)的形状采用直片型，安装时叶片周向均匀分布，固定于上固定架(7)与下固定架(8)之间；导风叶片底面中心线(11)与导风叶片底面中心线(...

【专利技术属性】
技术研发人员：于源，刘蓉蓉，刘家祥，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11