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1、高效選粉機原理介紹及選粉效率計算
1. 概述
Fd
Fc
Fg
選粉機的種類很多,但作用原理基本相同。在流體中的顆粒受到三種力的作用:空氣的浮力Fd(與顆粒平均直徑的平方成正比),顆粒本身的重力Fg和離心力Fc(這兩種力受顆粒質(zhì)量控制)。如果氣體施加在顆粒的有效作用力大于重力和離心力的合阻力矢量,顆粒就會懸浮在空氣中,并由氣體帶走。如果重力占優(yōu)勢,顆粒就會沉降;如果離心力占優(yōu)勢,顆粒就會向外運動,撞在選粉機的內(nèi)壁上,沿內(nèi)壁沉降。單顆粒受力示意如圖。
2. 工作原理(以SKS 3250/250為例)
圖1. SKS 3250/250選粉機剖視圖
2、
圖2. SKS 3250/250選粉機正剖視圖
來自R/P + Ball Mill研磨的混合料由分配槽送到轉(zhuǎn)動葉輪的四周,經(jīng)撒料盤及強力的氣體渦流作用,混合料得到分散和預(yù)分離,在通過分級區(qū)時,單個料顆粒受到氣流施加力、轉(zhuǎn)動葉輪產(chǎn)生之離心力和顆粒本身重力的影響,因料越細,重力和所受離心力會越小,即當(dāng)料越細,所氣流作用更明顯。反之,料越粗,則相反。細粉料受橫切氣流作用經(jīng)過轉(zhuǎn)動葉輪變成成品;較粗粉料由于離心力作用被轉(zhuǎn)動葉輪排出,并由粗粉卸料口卸出。
產(chǎn)品之細度可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動葉輪轉(zhuǎn)速或排氣風(fēng)車風(fēng)量進行調(diào)整。(1)成品過粗,需增加轉(zhuǎn)速,若最大轉(zhuǎn)速時
3、仍達不到細度要求,可適當(dāng)減少排氣風(fēng)車風(fēng)量。(2)成品過細,需降低轉(zhuǎn)速,若35%最大轉(zhuǎn)速仍達不到要求,可適當(dāng)增加排氣風(fēng)車風(fēng)量。
3. 選粉機效率的計算
選粉機效率的高低,直接影響著整個粉磨系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),因此必須進行實際的評估,評估計算方法有:細粉回收率、粗粉回收率、離心分離效率及部分分離效率。
細粉回收率即為通常所說指的“選粉效率”,是我們通常要檢測的。它定義為:選粉機分選出的產(chǎn)品中所含小于某一特定粒徑的細粉量與喂入選粉機物料中小于同一指定粒徑的細粉總量之比,以表示,計算公式為:
c(a-b)
a(c-b)
Cc
Aa
Eg = =
4、100%
公式中及下列各式中A、B、C分別為喂料、粗料、細粉的物料重量;a、b、c分別為代表喂料、粗料、細粉中某一粒徑物料通過量的百分數(shù)(可用該粒徑之通過率(1-篩余R%)表示或用物料之比表面積Blaine表示)。
(100-Rc)(Rb -Ra)
(100-Ra)(Rb -Rc)
Eg = 100%
Blaine(c)[Blaine(a)-Blaine(b)]
Blaine(a)[Blaine(c)-Blaine(b)]
= 100%
部分分離效率又稱為Trop曲線。它
5、定義為:選粉機分選出的粗料中各粒級的重量與選粉機喂料中對應(yīng)粒級的重量之比,以Ed表示,其計算公式為:
(b1-b2)L
(c1-c2)+(b1-b2)L
(b1-b2)L
(a1-a2)(L+1)
Ed = =
式中L—系統(tǒng)循環(huán)負荷,%;
根據(jù)計算結(jié)果,以顆粒粒級X為橫坐標(biāo),以各粒徑進入粗粉的百分數(shù)為縱坐標(biāo)作曲線,即可得到Tormp曲線,如圖3所示。在實際分選過程中,有一部分粒子結(jié)團、貼粘成大塊進入粗粉中,也有一些細粉末被收集下來而再次循環(huán)進入粗粉中,這就是導(dǎo)致出現(xiàn)曲線上突起部分。
曲線a
I%
曲線b
X50
X’50
6、
β’
β
d’75
d’25
d25
d75
X
圖 3. Tromp曲線
Tormp曲線反映出三個特性值:
(1)切割粒徑X50: 切割粒徑X50也就是理論分離粒徑。指進入粗粉和細粉數(shù)量相等(50%)顆粒的粒徑。X50大,成品粗,X50小,成品細。
(2)清晰度系數(shù)k:清晰度系數(shù)k指的是Tromp曲線的近似斜率。用25%進入粗粉的粒徑和75%進入粗粉的粒徑比值來表示,k = d25/d75。
K值大,說明曲線陡,顆粒集中,分級性能好。反之,則顆粒分布廣、分級性能差。如圖3. 曲線a分級性能較好,曲線b分級性能較差。
(3)旁通量β:旁通量β是指曲線最低點所對應(yīng)的百分數(shù)值。β值小說明粗粉中混入的細粉少,選粉性能好。
分析圖3.,X50k’,β<β’, 可見曲線a之選粉機分級性能較曲線b好。
由上述分析可見,僅用細粉回收率還不能全面的評價選粉機的效率。細粉回收率只反映細粉回收情況,而沒有反映出細粉中有多少粗粉進入。部分分離效率反映了整個喂料的顆粒分布中所有顆粒的分級狀況,可更好的描述選粉機的分級選粉性能。