涡轮分级机

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同时由于被分级的物粒可以与部分分级空气一起直接进入涡轮涡轮分级机内,不需要预先将原料和气流分开,所以涡轮式气流分级机也可以与诸如空气输送产品的磨机(之心流磨、冲击磨、辊碾磨、摇动磨等)或喷雾干燥器等设备配套使用。涡轮分级机的内部流动是“气-固”两相流动,其内部流场相当复杂,采用实测手段在技术上是非常困难的,因此非常有必要探索采用流场数值模拟研究手段来对分级机内部流场进行模拟研究。本文分析了国内外涡轮式气流分级机的研究开发状况及存在的主要问题,结合某单位新研制的XK-200型涡轮式气流分级机的需要,探索采用全流道流场数值模拟方法来研究涡轮式气流分级机内部流场。王晓燕等[5]通过理论与实验相结合的方法研究了叶轮的叶片结构对分级性能的影响;Bosma等[6]证明了气流粉碎装置的分级效率与粉体的分散程度之间存在很大的关系;徐政[7]采用数值模拟与实验相结合的方法,得出叶轮转速和风量是影响分级性能主要因素的结论;王莉[8-9]分析了粉体密度、叶轮的结构和转速对粉体粒径分布的影响。其中关键部件是涡轮,该涡轮是一个特殊的转子驱动装置,为减小沿涡轮垂直方向上速度梯度的影响,涡轮转子水平安装,同时可避免产生局部涡流,转子的外圆周上安装有足够数量(72片)的叶片,涡轮结构如图1箭头处所示。目前,在国内,这两种形式的涡轮分级机主轴普遍采用悬臂方式布置,这种方式具有显而易见的缺陷;同时,普通涡轮分级机通常并无特殊的密封措施,而是通过分级轮的高速旋转抑制颗粒上升到分级轮的部,所以不能严格控制分级轮的大颗粒泄漏。

涡轮分级系统是通过不同大小的颗粒受到的离心力的不同来实现分级，在离心力的作用下，大或重的颗粒被甩至分级轮外围至涡轮涡轮分级机边壁，自然下落到出料口进行收集；小或轻的物料受离心力作用小，在分级轮内部悬停，在引风机的引力下被带至高处被收集。

通过分析国内外涡轮空气涡轮涡轮分级机的研究开发状况及存在的主要问题，结合某单位新研制的XK-200型涡轮式气流分级机的需要，探索采用全流道流场数值模拟方法来研究涡轮式气流分级机内部流场。同时，探索适当的流场数值模拟方法来模拟和分析分级机内部流场的分布情况，以指导改进分级机流道的优化设计、设计方案评估优化及工艺参数(如分级机进出口压力、二次风的进风量等)的优化等。1、定性研究分析XK-200型涡轮式气流分级机的结构、工作原理及其特点。分析分级机原初步设计方案模型的流道形状，发现原初步设计模型分级区内存在着突变过流断面。通过内部流场数值模拟证实了原初步设计方案分级区流道设计不合理。2、由于分级机是一种“气一固”两相流体机械，其内部流场的流动情况相当复杂，运用两相流来计算整个分级机的内部流场相当困难。考虑到分级机的进行特点，其气相场已能反映出整个分级机内部流场的流动情况，对流动模型进行简化，采用气相单相流的流场计算分析分级机内部流场。4、为确定出三种方案中的设计，对分级机喷嘴出口产生的超音速速度大小、喷嘴出口到混合区中心速度的哀减情况及分级区内三维分速度(轴向速度、径向速度和切向速度)的分布情况进行分析比较，以确定出设计方案。

产品名称：多级分级机产品类别：磨粉机生产线　　　多级分级机是我公司借鉴国外经验，自主开发的新型分级机，是自分流惯性分级技术与离心分级技术的组合，核心技术达到当今水平，技术性能比涡轮式分级机有质的飞跃。　　　 经涡轮分级机加工过的物料由进料系统进入鼠龙分级机进行次分级，大部分粗颗粒被分离，细粉夹带少量粗颗粒被上升气流带入下一个鼠笼式分级机进行二次分级，（如需要几个粒径段的产品，则加设多台鼠笼式分级机）调整分级机转速，可以得到不同粒径的产品，分级机物料进行两次分级后，较细的细粉进入旋风收集器。　　自分流鼠龙式分级机是我公司借鉴国外经验，自主开发的新型分级机，是自分流惯性分级技术与离心分级技术的组合，核心技术达到当今水平，技术性能比涡轮式分级机有质的飞跃。

自90年代后，随着信息技术的发展，“数值模拟”方法逐渐成了工程设计中的重要方法，它是在设计的基础上直接在计算机上进行模拟试验，这样不仅节省了大量的人力、物力及财力，而且还能地设计出我们所要求的设备。同时，随着现代工程技术的发展，要求呈粉体状态的原料和制品应具有细而均匀的粒度和尽可能低的污染度，对这些粉体材料的深加工主要采用了超细粉碎和超细精密分级技术。因此，生产精密的超细粉体分级设备一气流式涡轮涡轮涡轮分级机的研制已提上日程，采用流场数值模拟研究分析手段来研究分级机的内部流场分布、流道优化设计及方案优选等是非常必要的。

进入到分级机中的气粉混合物入分级轮内部，在离心力的作用下，大或重的颗粒受离心作用力大，故被甩至分级轮外围至分级机边壁，并不再受离心力的影响，自然下落到粉碎主机内继续粉碎或者下落到出料口进行收集；小或轻的物料受离心力作用小，在分级轮内部悬停，受引风机的引风力影响被带至高处，顺管道动动至下一组件内被分级或收集。该系列气流分级机也可在标配一台立式涡轮分级机的基础上再增加多台分级机，可在一个加工流程同时出多个成品粒度；每个出料口的粒度可分别调节，出料的比例也可自行掌握。二、性能优势、特点 该气流分级机的主要特点是能耗低、处理量大、组合结构方式灵活：可与流化床粉碎主机互换成为粉碎分级机，可与雷蒙机、涡轮分级机、对辊磨等粗粉碎机组合，分离其中的超细粉，起到能耗低、污染小的作用；可与干燥机、传送带、自动包装机等直接对接，简化生产流程和步骤。三、应用领域一般应用：超细分级那些不能在普通分选设备上被分级的物料，尤其适合加工那些严格规限颗粒并要求粒度分布狭窄的产品，如重钙、高岭土、滑石粉、重晶石粉、涂料、云母、石墨、生长素、氢氧化铝等。

适合超细粉体分级的涡轮式涡轮涡轮分级机无论是从工艺过程，还是能耗、控制及产量等方面都具有其性，分级机从理论和实际两方面对涡轮式分级机进行研究，为开发、率的分级机，特别是为满足现代高新技术发展的需要，开发粒度小于1um的亚微米级超细涡轮式分级机具有重要的意义。关于涡轮分级机分级流场，在两相湍流流动理论的基础上，建立了气—固两相流的双流体理论模型，并对叶片间三维旋转流场进行数值模拟，针对涡轮分级机旋转分级流场建立双流体理论模型，在国内外还未见报道。通过对分别使用直叶片形状和带后弯导板叶片形状的分级流场进行数值模拟，并进行分析比较，结论是带后弯导板的叶片，有利于改善流场的稳定性，流场容易形成整体流，对提高分级效率和分级精度都非常有利，从而为设计合理的结构形式提供了依据。分级机分级粒径的计算是一个非常重要的内容。新模型是在三维旋转流动基础上，确定分离点，建立平衡微分方程组，采用数值计算方法求解，直接得到了转速和空气流量对分级粒径的影响。如对Φ150卧式涡轮分级机，分级粒径要求4~8um，则转速取4000一6000r/min是状态。

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JNFJ涡轮涡轮分级机系列分级超细粉体时,一种产品得率(一个粒度段)可达65%,两种规格即可使产品得率达85-90%以上,JNFJ分级机系列多头分级机(Ⅲ/4、Ⅳ/4、Ⅳ/6)具有小涡轮结构的优点,同时也具有大产量的特点。