(中國粉體技術網/文龍)物料的粉碎是一個概率過程,其產物具有一定的粒度分布。將合格細度的產品取出或將不希望的大顆粒去除是獲得指定產品的重要步驟。隨著所需粉體細度的提高和產量的增加,分級技術的難度也越來越高。粉體分級問題已成為制約機械法制備粉體技術發展的關鍵。下面就簡單介紹幾種典型的氣力超細分級設備。
1. MC型微粉分級機
MC型微粉分級如圖1所示。這種分級機無運動部件,靠兩相流沿器壁的旋轉流動所產生的離心力場進行分級。其原理是夾帶分散顆粒的氣固兩相流在負壓的吸引下進入上部的渦旋腔,在導向圓錐體的引導下以穩定的濃度進入分級室,在離心力的作用下被分離成粗細兩種顆粒。細粉通過分級錐體上部的中心通道,由入口進入的二次空氣夾帶下,從出口排出分級機;粗粉則沿著分級錐體落入粗粉室。該機的分級切割粒度范圍在5~50μm之間,可通過改變導向錐體和分級錐體之間的縫隙、二次空氣量以及不同區域的壓力來調節,其處理能力為0.5~1000 kg/h。
圖1 MC型微粉分級機
2. DS型分級機
這也是一種無轉子的半自由渦式分級機,含有微細顆粒的兩相流,在負壓的作用下旋轉進入分級機。經沿上部筒體壁旋轉分離后,部分空氣和微粉通過插入管離開分級機;剩余部分需要進一步分級的物料,通過中心錐體進入到分級區,由于離心力的作用被分成粗粉和細粉。二次空氣經過可調整角度的葉片進入分級室,以使顆粒充分分散,提高其分級效率。粗粉經過環形通道進入卸料倉,細粉從中心錐體下部排出機外。分級細度的調節也是通過調整中心錐體的高度和二次風量來完成。DS型分級機的切割粒徑為1~300μm,分級深度可達1000g /m3,處理量為10~4000 kg/h。
3. Mikroplex分級機
這是一種葉片導向式自由渦輪分級機。它與引風機做成一體,確保無粉塵泄露。物料由給料口加入分級室,與氣流充分混合后進入分級區域;通過調整導向葉片的空氣形成一個強旋渦。在這一強旋渦的離心力作用下,粗粉沿外邊緣流進卸料環的內部,由螺旋輸送機送走。細粉在空氣的夾帶下進入引風機排出機外。分級室兩壁隨風機轉子同步旋轉,保證了分級區域內流場的均勻性。該機通過導向葉片的角度和風量來調整分級粒徑的大小。分級切割粒徑為2.5~60μm。這種分級機的能力為20~7000 kg/h,需要的功率為2.2~ 45 kW。
4. SPC型渦輪分級機
SPC型渦輪分級機是在80年代后期出現的。其工作原理是粉體進入分級機后,由分散葉片和圓盤兩級分散系統充分分散。粗顆粒在轉子的離心力的作用下拋向出口方向,細顆粒與附屬葉片產生的空氣流混合,通過分級葉片后進入渦型管罩中,由布袋收塵器收集。分級機的切割粒徑可通過改變轉子速度或空氣流速來調整。這種分級機的生產能力為0~8000 kg/h,空氣量為1~200 m3/min,轉子轉速為200~1300 r/min(小型機為700~1300 r/min),分級精度為0.5(1μm的細粉)和0.95(粉)切割粒徑為0.5~150μm。
5. 離心轉子式分級機
該分級機是分級設備中的主導產品,現有多家公司生產,其關鍵部件略有不同。分級機工作部件主要是一高速旋轉的轉子,當氣固兩相流通過轉子間隙由外向內運動時,顆粒在離心力場作高速旋轉。較大的顆粒在強大離心力的作用下,被拋向器壁而失去動能,并在重力作用下,由排料口排出;小的顆粒則在氣體粘滯力的作用下,隨氣流向轉子內部運動,成為產品而由出料口排出。為提高分級機的分級效率,在設計中采用了二次分散風,其流量可任意調節,為使得氣流在整個分級腔內分配均勻,保持分級機工況穩定,給風均采用整流裝置。
6. ACUCUT型分級機
該分級機最早由美國DONALDSON公司開發生產的,迄今也有20年的歷史。結構及原理如下:間部分為分級轉子,轉子外側是固定壁,上下蓋板將分級室密封。轉軸上段空心軸作為細粉出口,下段實心軸裝有皮帶輪,由電機帶動旋轉。轉子由上下轉盤和葉片構成,轉子旋轉形成離心力場。同時在空心部分產生負壓區,使氣流隨著轉子旋轉,并沿徑向流向空心軸部,由此構成離心力場與壓力場共同作用的流體流動。分級室內顆粒受到流體夾帶的作用,若顆粒受到徑向夾帶力大于離心力,則顆粒通過細粉出口排出,粗粉由切向出口排出。該機的特點是分級精度高,切割粒徑可小于1μm,分級細度僅靠調整轉子轉速即可。最大處理量達1 t/h。
7. 多轉子微粉分級機
本分級機是由上部多個轉子構成的分級腔和底部分散裝置組成的大處理量分級機,如圖2示。原料在分級機的底部被流化分散,然后被上升氣流帶入分級區。細粉通過轉子葉片后在上部提出,進入收集器。粗粉及團聚顆粒在下落過濾中,與切向導入的二次氣流相遇再次分散后,通過底部的出口閥卸出。該機專門為高細度、大處理量的分級過程而設計。其能力為1~6t/h,空氣耗量為15~600m3/min,轉子的轉速為300~2300 r/min。分級切割粒徑為5~15μm。
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