立磨选粉机叶片结构对分级区速度场影响分析

立磨选粉机分级区速度场是影响其分级性能的主要因素之一,其机内气固两相流为非理想流体。本文应用流体力学流体黏滞性与速度梯度原理,分析了速度梯度过大造成选粉机选粉精度和选粉效率下降的机理。通过构建不同叶片结构转笼的立磨选粉机模型,采用Fluent软件模拟分析了立磨选粉机不同叶片结构转笼的分级区速度场中速度流向、速度大小与速度梯度的变化规律。进行了立磨选粉机转笼叶片结构改造试验,试验表明：改造后的Z形叶片结构转笼的立磨选粉机产量在直叶片转笼结构的基础上提高了15 t/h,且0.08 mm颗粒的筛余降低了10%。     

基于CFD的选粉机分级过程数值模拟

为研究颗粒在选粉机内的分级过程,在对颗粒受力进行理论分析的基础上,对涡流空气选粉机SLK5500分级室平面进行了稳态和非稳态的CFD数值模拟,在稳态模拟中考察了颗粒运动轨迹和分级效率,在非稳态模拟中考察了颗粒的实时运动规律。最后得出,颗粒在选粉机内的分级过程是一个概率事件,粒径较小的颗粒进入细粉的概率大,进入粗粉的概率小,而粒径较大的颗粒进入细粉的概率小,进入粗粉的概率大。通过数值模拟对颗粒的实时运动进行了仿真,为选粉机结构改造和操作参数优化提供了模拟方法和数据基础。     

UM46.4型水泥原料立磨工艺工程仿真与优化研究

采用工程仿真的方法,以冀东水泥滦县有限责任公司5000 t/d生产线生料磨系统中UM 46.4立磨中的气流为研究对象,分别对立磨喷口环截面积改变前后内部载物输送气流的变化进行了工程仿真研究.结果表明,立磨腔内气体的流动主体为湍流;在改变喷口环截面积前后,内部气体流动趋势基本相同,在选粉机周围Y方向速度都可以吹起满足细度要求的颗粒,而立磨下部小腔体和立磨上部选粉机周围区域湍流动却有明显变化;喷口环截面积越小,立磨下部小腔体的不利湍流动能越小,越有利于降低排渣量,使小腔体内悬浮物料快速回落,提高粉磨效率;选粉机周围的有利湍流动能越大,使符合细度要求的物料颗粒更容易向选粉机周围汇聚,提高了选粉效率,进而达到提高立磨台时产量.当喷口环截面积从2.27 m2减小到了1.79m2,平均台时产量可由400 t/h提高到425t/h.     

立磨选粉机叶片参数的分析与优化设计

通过构建不同叶片间距和安装倾角的立磨选粉机模型,采用CFD软件模拟分析了转子叶片间距与安装倾角对分级区速度场的影响及分级效率的变化规律. 对立磨选粉机转子进行了基于叶片间距及安装倾角的改造试验,结果表明,改造后的转子叶片数为48、安装倾角为5o的立磨选粉机产量比叶片数为72、安装倾角为0o的提高了0.5~1 t/h,且减小了循环负荷与能耗,降低了成品生产成本与设备制造成本.     

进料位置与风速对旋风分级器颗粒分级效果的影响

根据旋风分级器内气流速度分布特点进行了进料区域划分,运用非稳态离散相模型和分级实验对比了3个代表性进料位置对颗粒运动轨迹及分级精度的影响,分析了1 μm和10 μm颗粒在不同区域内的受力情况。结果表明,边壁区域进料造成粗组分中细粉夹带现象严重,分级精度差;中部进料区域内流场强度大,粗颗粒受离心力强,细颗粒受轴向气流曳力大,有利于减少颗粒在分级区的停留时间,实现粗、细颗粒的快速分级,对改善分级精度有利;中心位置进料延长了粗颗粒的分级运动路程,增加了粗组分跑损的概率,模拟计算15 μm的粗颗粒进入细组分的质量分数达到11.7%。经实验验证,入口气速在10～22 m·s^-1,中部区域进料时分级后粗、细组分粒度分布曲线重合区面积最小,分级粒径比率值平均提高了25.3%,研究结果为离心气流分级设备的进料位置设计提供了一定的指导。     

选粉机分级室内的颗粒运动特性

在分析SLK5500型选粉机结构和分级机理的基础上,通过构建选粉机分级室模型,根据计算流体力学理论,运用DPM模型与非稳态算法求解颗粒运动轨迹,阐述了不同粒径的颗粒群在分级室内的运动特性. 考察了选粉机分级室内的流场速度分布,并捕捉颗粒计算了风量和转速对细粉颗粒产率和80 mm筛余的影响,模拟结果与实验结果基本相符,验证了模型的可靠性.     

POLYSIUS RMS51/26立磨 选粉机系统技术改进

POLYSIUS立磨选粉机是一个动静态选粉机,它由传动系统、转笼、导向叶片、壳体、粗粉落料锥斗等组成,选粉机结构图见图1。它靠调节导向叶片（静态叶片）的角度和调整转笼（动态叶片）转速来实现矿渣粉细度的调整。矿渣粉先经导向叶片得到初次分离,而后再经转笼得到第二次分离,矿渣粉细度的调节仍靠改变转笼转速来实现。     

基于立磨选粉机颗粒分级过程的数学建模研究

通过立磨粉磨中试试验平台开展试验,对比分析不同系统风量和选粉机转速条件下选粉机分级性能的变化规律。利用正态分布的累积分布函数,将选粉机操作参数与不同粒径颗粒的捕集概率关联。采用系统风量和选粉机转速工况变化的试验数据拟合出模型中的均值和方差,建立可定量分析系统风量、选粉机转速与颗粒部分分级效率之间关系的数学模型。经验证回归的拟合标准差RMSE=0.0046,预测值与真实值偏差较小,可决系数R-square=0.9863,接近1,模型可信度较高。在已知系统风量和选粉机转速的工况下,选粉机部分分级效率的模型预测曲线与试验曲线基本重合,模型预测效果较好。     

煤立磨选粉机的技术改造

我公司一线3 000t/d生产线煤粉制备采用MPF2015型立磨,2010年10月使用后,立磨选粉机由于其自身问题较多,无法正常生产,最终于2011年7月换用了另外厂家的煤立磨选粉机,选粉机是按HRM煤立磨标准定制。更换后的选粉机振动及噪声均正常,但煤粉细度偏粗,80μm筛余平均在16%～22%之间,最高已达     

系统风量对立磨选粉机内部流场及颗粒分级筛选性能影响分析与研究

笔者以HRM22.2X立磨选粉机为研究对象,针对立磨系统风量对立磨内部流场及颗粒分级筛选性能的影响进行研究。研究表明,随着系统风量逐渐增大,立磨整机压损、风环磨辊区域及选粉机区域压损也逐渐增大,在系统风量为50 000 m~3/h时,成品粒径符合生产要求,且生产效率高。     

高水分高挥发分煤在预分解窑应用探讨

通过工艺调整控制,严格执行稳定产量、稳定窑内煅烧温度、稳定生料成分等工艺要求,以提高二、三次风温,降低煤粉水分为操作目标,在高水分、高挥发煤使用中积累了一定经验,熟料台时产量提高,实物煤耗降低。高水分、高挥发分烟煤使用对降低生产成本、提高经济效益有积极作用。     

进气方式和气速对卧轮式分级机性能的影响

传统卧轮式分级机内流场分布比较混乱，分级精度普遍不高。本文基于对分级机内气流运动规律的分析，将传统切向进风方式调整为径向进风，分别设计了百叶窗型和多孔型风筛，试验对比了传统切流风筛和上述两种径向进风方式对分级效果的影响。结果表明，径向进风方式对分级流场形成和细颗粒淘洗更有利，不仅可以提高分级机的粗粉产率，同时还可降低粗组分中的细粉夹带量，提高粗、细颗粒分离的程度，改善颗粒分级效果；百叶窗型风筛分级机的分级效果最优，气流经百叶窗风筛可对粗组分进行多层、充分扬析，减少细颗粒误入粗产品的概率，牛顿分级效率较传统切流风筛分级机平均提高约6%；此外，入口气速也对分级精度有较大的影响，但对分级粒径的影响不明显，存在临界入口气速使得综合分级效果最好。为提升涡轮分级机的颗粒分级性能提供了新思路。     

流场形态对旋风分级器性能的影响

气流分级器性能的优劣很大程度上取决于流场分布,改变常规旋风分级器的切向进风口位置,在分级空间建立不同类型的离心流场,采用数值模拟和分级试验手段分析了分级流场形态对颗粒运动过程和分级性能的影响。结果表明,传统旋风分级器边壁下行流造成粗粉中细颗粒夹带较多,影响分级精度;新型旋风分级器内形成上下两个旋涡,上旋涡均为上行气流,其流量约占总风量的80%,下旋涡携带细颗粒较少,降低了细颗粒进入粗组分的概率;上旋涡可实现对边壁区的细颗粒的轴向淘洗、再分级,提高了分级精度。试验结果表明,入口气速从10m/s增加至22m/s。相较于传统旋风分级器,新型旋风分级器的分级性能明显改善,分级精度指标平均提高27%,压降损失为传统旋风分级器的53%~62%。     

NUMERICAL STUDY OF CLASSIFICATION OF ULTRAFINE PARTICLES IN A GAS-SOLID FIELD OF ELBOW-JET CLASSIFIER

Computational fluid dynamics (CFD) is applied to develop a novel submicron air classifier. Based on various sizes and positions of the inner structure of the elbow-jet classifier, its two-dimensional airflow field has been simulated by the Fluent software. For this typical cross-flow field, the standard k ? ? turbulence model is applied. The Coanda effect plays a paramount role in separating ultrafine particles in the high-speed flow field of the elbow-jet classifier. The factors that influence the performance of the Coanda block, i.e., a quarter-cylinder centered in the classifier, are analyzed and discussed. The trajectories of moving particles with different diameters in the channels and chamber of the classifier have been calculated through the velocity field obtained from the CFD simulation. The cut sizes of three products from three outlets of the classifier are obtained based on the calculations of the trajectories of particles and are compared with corresponding experimental results. The ground and classified experiments have been studied simultaneously where the product outlet of a vortex jet mill is used as the feed in an elbow-jet classifier. The combination of the vortex jet mill with the external classifier provides an alternative to grinding equipment for multiple-size products of fine/medium/coarse powder. A centrifugal channel is added between the vortex jet mill and elbow-jet classifier to improve the performance of the air classifier. Both numerical and experimental results show that the pre-distributed feed particles at the exit of the centrifugal channel have a considerable effect on the separation of fine powder and a lesser effect on the separation of coarse powder.     

选粉机颗粒轨迹的非稳态模拟

选粉机颗粒轨迹模拟研究是分析选粉机分级效率与分级精度性能技术指标的重要基础之一。根据计算流体动力学（CFD）理论,运用DPM模型的颗粒运动方程对时间积分求解颗粒运动轨迹,阐述了颗粒的分级过程。对二维平面离散颗粒的捕集和采样结果进行分析,考察了细粉和粗粉的质量流率,并研究了不同工况下细粉颗粒粒径分布情况。对数值模拟相关工况点进行模拟结果的实验分析,结果表明：细粉颗粒质量流率模拟结果与实验结果误差为5.66%;细粉颗粒粒径分布曲线两者较吻合,100 μm颗粒含量相对误差为6.54%。研究结果为分析和预测选粉机不同工况下的成品产量和粒径分布提供了模拟方法。     

二次风量对LNJ-36A型气流分级机分级性能的影响

气流分级机二次风量是影响分级机性能的重要因素。通过实验探究二次风量变化对同种物料、不同粒度段及同种粒度段、不同物料分级效果的影响,并提出一种可以直接从粗、细粉粒度分布中得到的分级评价指标--相对分级精度δ,以此来评价分级效果好坏。实验结果表明,不同粒度段的粉煤灰和水泥熟料在相同二次风量的情况下,粒径较小的粉煤灰,其相对分级精度大于粒径较大的粉煤灰;粒径较小的水泥熟料,其相对分级精度大于粒径较大的水泥熟料;同种粒度段的粉煤灰和水泥熟料,在相同二次风量的情况下,相对密度较小的粉煤灰,其相对分级精度大于密度较大的水泥熟料;利用LNJ-36A气流分级机分级粉煤灰和水泥熟料,二次风流量保持在150m³/h、与主气流流量比例保持在0.168时,分级效果最好。