涡流空气选粉机分级性能模拟预测与实践结果的比较

利用计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamics)商用Fluent软件对涡流空气选粉机内部气固两相流动过程进行了数值模拟研究,采用三种方法(细粉收率法、Tromp曲线法及成品R-R粒度分布曲线法)对选粉机性能进行评价,并同实际标定结果进行比较,最后分析风量和转速对选粉机分级性能的影响。结果表明:(1)模拟预测曲线与实践结果基本吻合,验证了CFD技术在涡流空气选粉机研究过程中提供信息的可靠性,为进一步拓展CFD技术在选粉机领域中应用提供佐证;(2)转子转速对成品细度的影响远大于风量对成品细度的影响,同风量下转速降低14.3%,成品中大于60μm粗颗粒增加3.42倍,而同转速下风量增加59.5%,成品中大于60μm粗颗粒仅增加17.9%。     

白水泥闭路粉磨系统选粉机的改造

白水泥作为一种特种水泥,水泥成品要求比表面积高,80μm、45μm筛余细度控制严格.改造前,水泥粗颗粒多,细度不易控制.将原系统中O-Sepa N-1500水平涡流选粉机更改为SLK1500型空气打散涡流选粉机,改善了物料打散效果,提高了选粉机选粉效率和台时产量,解决了粗颗粒窜入成品影响质量的问题.     

调整SX-3500选粉机用风降低水泥细度

我公司水泥粉磨系统为Φ1　700mm×1　000mm辊压机+V型选粉机+Φ4.2m×13m管磨+SX-3500涡流选粉机组成的联合粉磨系统,自投产以来,水泥成品存在细度偏粗的现象,尤其是P·C32.5水泥细度问题突出,在调整磨内负压、选粉机转速和尾排风量等参数无明显效果的情况下,2012年12月我们通过对选粉机一、二次风风量的适当调整,取得了较好的效果。     

改造选粉机,提高磨机产量

我厂水泥生产线共有两种形式的选粉机,一种为Φ4.0m离心式选粉机,一种为Φ2.0m旋风式选粉机,它们在产品细度调整方式上有所不同,离心式选粉机是根据大小风叶的数量来控制成品细度;而旋风式选粉机是以主、支风管的阀门调节风量来控制成品的细度,也可通过增减主轴转速和调整小风叶的数量来控制。总之,基本上都是通过控制循环风量的大小来控制成品细度,对于打散分级没有进行调整,故难以对台时产量和细度同时兼顾,特别是在降低成品细度时,一味降低出磨细度,以保证成品合格,从而造成研磨体级配失调,磨内粉磨状况恶化,严重影响台时产量。依笔者在水泥厂的多年体会,应当在选粉机打散分级结构上多做文章,最大限度地把出磨物料中合格成品选出,提高选粉效率。我厂从三个方面对选粉机的打散分级部分进行了改造,效果较好,现简介如下。     

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。     

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。     

改进型选粉机应用实例

随着市场对水泥质量的要求越来越高,对水泥粉磨提出了更高要求,我厂对水泥细度0.08㎜方孔筛的控制由原来的3.0%降为2.5%,到目前为止已降低到2.0%,准2.2m×7m水泥磨机产量也由原来的16t/h降为14.5t/h。如何在保证水泥细度的前提下,提高磨机产量已是一个重大课题,原普通旋风式选粉机(准2.0m)满足不了要求,利用该选粉机大修的机会,我们于2004年9月将该选粉机进行技改,改造后磨机产量达到20t/h。1改进型选粉机的技术特点该选粉机是在充分借鉴O-Sepa选粉机的基础上,将出磨混合粉“一分为三”,粗粉(d>150μm),中粗粉(60μm相似文献   

ATOX50立磨选粉机更换LV转子后的使用效果

1 问题 陕西铜川声威水泥公司1号ATOX50生料立磨2006年投入使用,自2011年5月起,当喂料量在400t/h、选粉机转速给定在1 300r/min时,出磨生料细度为80μm筛余20％ ～22％,200μm筛余2％ ～4％,出磨生料细度偏粗且有跑粗现象,不利于窑的煅烧.     

Ф3m旋风式选粉机的改进

我公司水泥磨圈流系统中使用的分级设备是Ф3m旋风式选粉机，国家水泥新标准实施后，我们为提高水泥的比表面积，对水泥的细度提出了更高的要求（0．080mm方孔筛筛余2％）。在实际操作中，岗位工通过减小循环风量，提高选粉机主轴转速来达到细度指标，这样却造成磨机的台时产量下降，选粉机也因在超过额定转速状况下运转，故经常出现严重振动，或主轴轴承散架等现象。     

Φ3m旋风式选粉机的改进

1出现的问题我公司水泥磨圈流系统中使用的分级设备是Φ3m旋风式选粉机,国家水泥新标准实施后,我们为提高水泥的比表面积,对水泥的细度提出了更高的要求(0.080m m方孔筛筛余2%)。在实际操作中,岗位工通过减小循环风量,提高选粉机主轴转速来达到细度指标,这样却造成磨机的台时产量下降,选粉机也因在超过额定转速状况下运转,故经常出现严重振动,或主轴轴承散架等现象。2改进措施我们对该选粉机进行了认真的研究分析发现,选粉机的小风扇外径为2600m m,而选粉机选粉室的内径为2980m m,小风叶与壳体的距离为190m m,根据旋风式选粉机的原理,我们认…     

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...     

涡流空气分级流场中颗粒运动及分布规律研究

为探究粗细颗粒在分级机内分离过程,基于颗粒-涡相互作用模型和离散元软球模型研究了涡流空气分级流场中湍流脉动对颗粒运动及切割粒径d₅₀的影响,探索了分级过程中颗粒的分布规律。湍流脉动主要影响小颗粒的运动轨迹,对大颗粒运动轨迹影响不大,对切割粒径d₅₀无明显影响;在风速12 m·s^-1,转笼转速1200 r·min^-1工况下,从径向分布来看,小于20μm的细颗粒主要分布在转笼区,接近切割粒径d₅₀的颗粒在环形区内做旋流运动,大于25μm的粗颗粒会在靠近导叶的区域聚集,由于颗粒间的相互作用导致一些较细的颗粒会掺混在这些粗颗粒中,从而产生“鱼钩效应”;从轴向分布来看,小于20μm的细颗粒主要分布在分级机内靠近顶部区域,粗颗粒会逐渐向下沉降,粒径越大沉降越快。     

二次风选粉机在水泥粉磨中的应用

选粉机随着圈流粉磨技术的进步而发展、创新,同时,也随着对水泥质量要求的提高而不断突破。转子式选粉机是借鉴先进的平面涡流分级原理发展而来的,它有效地控制成品的细度和粒度分布,较好地满足了生产需要。水泥新标准实施后,许多水泥厂水泥的早期强度达不到要求,不得不在控制成品的细度上大做文章,然而水泥细度控制较严后,选粉机的效率大幅度下降,水泥能耗有所上升。同时,随着选粉技术的发展,选粉效率提高,在控制相同细度的情况下,少数水泥企业的水泥强度却有不同程度的下降,这主要是在相同细度的情况下,其水泥的颗粒级配和颗粒形貌不同所…     

水泥联合粉磨和半终粉磨优化试验

在“辊压机+V型选粉机+球磨机+高效选粉机”联合粉磨系统中,辊压机系统产生的微粉（3~32μm）可达到35%~40%,为此,通过分流阀将辊压机系统产生的微粉按不同比例加入成品形成半终粉磨。对原材料细度、成品颗粒级配和物理性能进行分析验证,通过试验调整细度指标,可找出辊压机系统产生的微粉最佳掺入量,在保持水泥强度和与外加剂相容性基本不改变前提下,实现提高产量和降低电耗的目的。     

浅谈负压筛析法测定水泥细度

正水泥细度是指水泥颗粒总体的粗细程度。水泥颗粒越细,与水发生反应的表面积越大,水化反应速度越快,而且越完全,早期强度也越高,但是在空气中硬化收缩性较大,粉磨成本也较高。如水泥颗粒过粗则不利于水泥活性的发挥。一般认为水泥颗粒小于40μm时,具有较高的活性,大于100μm时,活性较小,所以,生产中必须合理控制水泥细度。GB175-2007标准中规定:矿渣硅酸盐     

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.     

重视选粉机密封的作用

1问题的提出2002年我厂的生料粉磨和水泥粉磨系统产品中先后出现了极少量1～2mm粗颗粒物料的问题,同时在磨机的工艺控制上出现了需减少系统通风量和选粉机转速偏高控制,以及产品细度波动大、产量偏低的现象,见表1。这说明选粉机失去了应有的调节作用及其规律性,给生产控制和产品质量造成很大的影响。表1两系统选粉机部分工艺控制参数选粉机工作情况磨机台时产量/(t/h)系统风机阀门开度/%选粉机出口压力/Pa选粉机转速/(r/min)产品细度控制指标/%产品细度波动范围/%生料粉磨系统正常时15080-680090011±29～13不正常时13060-5500110011±212…     

选粉机动态密封检测装置的研究

选粉机密封失效是造成产品跑粗或出现粗颗粒的原因之一,也可以说其对分级成品质量有重要影响.通过对西金公司选粉机的密封方式及其原理进行分析,针对选粉机密封失效跑粗问题,提出了选粉机动态密封部件的平面度和圆度检测原理.设计动态模拟检测装置,对密封部件检测实施动态模拟.实现了选粉机密封装置凹形密封槽和凸形密封环的形位误差检测,该检测方法对解决密封失效跑粗问题有很大的实际应用价值.     

立磨选粉机分级环间距对分级性能的影响

分级环间距大小是影响选粉机分级性能指标的重要因素之一。通过构建不同分级环间距的立磨选粉机模型,采用Fluent软件对SMG5500型立磨选粉机不同分级环间距下的流场特性进行研究,对比分析间距大小对速度场、压力场和分级效率的影响规律,得出最优的分级环间距,并对整机进行实验验证。数值模拟结果表明:当分级环间距过小时,大部分大于80 μm的粗颗粒都能进入转笼,使产品极易出现跑粗现象;当分级环间距过大时,大部分小于80 μm的颗粒不能进入转笼,这使得选粉机的循环负荷加大,选粉效率受到了极大的限制;当分级环间距为110 mm左右时,SMG5500型立磨选粉机的分级性能最优。     

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。