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微粉破碎机设备二级除尘风网设计与研究

发布日期:2013.12.04 点击次数:

合理的辅助吸风系统是保证微粉碎系统产量的重要环节,合理配置破碎机辅助吸风系统具有重要的意义。采用辅助吸风来提高微粉破碎机设备产量的基本要素一般有两个:一是气流必须从进料口涌入粉碎室,并通过筛孔排出,这样的气流才可成为提高破碎机产量的有效气流;二是为了较明显地提高产量,有效气流的风量必须足够大。

风网系统的目的是使破碎机工作时造成筛下较大的负压,促使粉碎室内合格细粉能迅速通过筛孔,防止筛孔堵塞,减少物料的过度粉碎,提高破碎机的产量。同时,当空气进入粉碎室通过筛片时,能有效地冷却粉碎室,带走粉碎室产生的热量和水分。为了提高微粉碎系统的效率,一般采用二级除尘,首先利用刹克龙尘降大部分粉尘及水分,该方式对粉碎水分偏高的原料时,更能体现出优势,减少结露现象造成的除尘器效率降低甚至失效.但这种除尘方式如果风网设计不当或料封绞龙选型不合理, 也会出现以下问题:当系统使用一段时间后,刹克龙下卸料器的堵塞,除尘器布袋严重堵塞,使风机效率大大降低,破碎机产量降至额定产量的70%左右,甚至更低,破碎机内温度过高,电机负荷增大;除尘器布袋(筒)严重堵塞,喷吹清理无效,只有进行人工清理;吸风口选择的位置不当、风量的大小选择不当等原因,导致风机所吸的气流主要为经由提升机流入的旁路气流;绞龙出口处上升气流速度较大物料排出易受阻,经常发生绞龙堵塞等等。因此,对这种辅助吸风形式,必须进行合理的设计。

造成以上问题的主要原因有:破碎机闭风螺旋输送机上的吸风道和除尘器的吸风截面积过小,风速过高,易带走物料;刹克龙选型不当,物料难以有效沉降;由于粉碎后物料有一定的温度和湿度,致使吸附粉尘后的除尘器较难清理;所选的风机风压偏低,当除尘器粉尘吸附严重、阻力增大时,以及破碎机内筛板孔径小,粉碎的物料较难通过并使筛板因局部堵塞而阻力增高时,风机的效率更大大降低,对破碎机几乎形不成有作用的负压和吸风;闭风螺旋输送机的设计不尽合理,挡风板或挡风块的效果不明显,致使外面过多的空气进入,从而使破碎机机内的风量、风压减弱,吸风效果大大降低。

要解决以上问题,提高微粉碎系统的效率,我们要对风网设计的原则及依据有正确把握外,更重要的是对辅助吸风系统设备的选择及相关参数的正确选择。

1 吸风罩的设计及相关参数的确定

破碎机吸风罩的合理设计,应能保持合理的吸风量和风速,吸风口的风速一般取1.5~2.5m/s为宜。设计时,根据破碎机型号确定吸风量,大多数空气辅助吸风系统都设计成每平方米筛面每分钟吸风量为44~88m3。 为了使破碎机呈负压状态,并减少过剩空气的吸入量,应尽可能把吸风罩设计在破碎机出口位置,以便用较小的风量来获得较好的吸风效果。吸风罩应根据吸风系统的风量和吸风罩断面的适宜风速来设计,其计算公式如下:  

S=Q·K/V×3 600

式中:S--吸风罩断面面积,m2

            Q--破碎机每小时的吸风量;

            K--储备系数,通常为1.1~1.2;

            V--吸风罩断面的风速,通常为1.5~2.5m/s       

为了使吸风效果更好,而吸附到刹克龙和脉冲除尘器的物料更少,吸风罩中应增加一挡风板。挡风板的高度为吸风罩高度的1/2~2/5。吸风罩在满足了计算的断面后,其高度应不低于1m为宜。否则,因前路提升机或其它相关设备发生故障而造成突然停机或堵塞时,会使闭风螺旋输送机堵死或吸风罩内物料堆积,进而使除尘器堵塞,更严重时,堆积的物料会使破碎机也很快堵死,造成电机过载跳闸。因此,吸风罩的制作应做的尽量的高和大,以避免以上现象的发生。吸风罩的位置通常有设置在螺旋输送机的出口一端或者与出口位置相反的另一端,如果设置在出口一端,则有可能对排料造成一定的影响。一般吸风罩放在与螺旋输送机出口位置相反的一端则更为理想。


2  刹克龙及关风器的选型

旋风除尘器的选型一般选用计算法和经验法。

计算法:①由入口浓度c0,出口浓度ce(或排放标准)计算除尘效率η;②选结构型式;③根据选用的除尘器的分级效率ηd(分级效率曲线)和净化粉尘的粒径频度分布f0,计算ηT,若ηT>η,即满足要求,否则按要求重新计算;④确定型号规格;⑤计算压力损失。

经验法:①计算所要求的除尘效率η;②选定除尘器的结构型式;③根据选用的除尘器的η-Vi实验曲线,确定入口风速Vi;④根据气量Q,入口风速Vi计算进口面积A。


3  脉冲除尘器的选型

对脉冲除尘器的过滤面积的正确计算和使用,也是非常重要的,否则其使用效果也难如人意,脉冲除尘器的过滤面积的计算公式如下:

F=Q·K/V×3 600;

式中:F--脉冲除尘器的过滤面积,m2;   

     Q--破碎机每小时所需风量;

     K--储备系数,通常为1.1~1.2;

           V--过滤风速,在此选用为0.06~0.08m/s。

脉冲除尘器选型易略大于计算值的相应型号。

 
 4  选择合适的风机   

  选用风量、风压满足破碎机吸风系统的风机,对该系统有效的运行是至关重要的。根据各种破碎机所需风量,便可计算得出风机的风量,其计算公式如下:   

   Q风=Q·K;

式中:Q风--风机所选风量;

            Q--破碎机每小时所需风量;

            K--储备系数,通常为1.1~1.2。

风机风压的选择:H风=(H机+H脉+H管道+H刹)×1.1

式中:H风--风机的全压;   

      H机--破碎机的空气阻力;

H脉--脉冲除尘器的空气阻力。通常为0.14~0.16MPa;   

  H管道--脉冲除尘器上风机排向室外管道的空气阻力,空气阻力与管径、风速有关。通常风速选用13~15m/s,水平管道保持在16~l7m/s;

H刹--刹克龙的空气阻力。

管段中的阻力的计算,可以根据风网示意图来计算。这样根据风网的阻力及风量,我们就可以选择与之相配套的风机了。

吸风量和风速的选择依据是当吸风量和风速在一定范围时,在吸风口尺寸一定时,风速过大,虽然有利于提高产量,但容易带走物料,不仅增加除尘风网的负荷,也增加回流量,电耗也随之增加。如果风速过低,则达不到应有的效果。


5  螺旋输送机的选择   

闭风螺旋输送机的选择或制作欠佳,不仅起不到闭风的效果,反而会使外部空气进入,使风机负荷增大,破碎机产量降低。合理地设计和选用闭风螺旋输送机的型号、尺寸也是相当重要的,这样可减少不必要的动力消耗。根据破碎机的产量选用适当的螺旋输送机,并在此基础上进行闭风系统的设计,从而避免选用过大的型号和尺寸。

螺旋输送机的输送量按下式计算:   

  θ=47D2ψSrnC

 式中:θ--输送量(t/h);   

  D--螺旋叶片直径(m);   

  ψ--装满系数;   

  S--螺距(m),取S=(0.8~1.0)D;

  n--螺旋轴转速(r/min),慢速螺旋输送机取n≤65;   

  r--物料容重(t/m3);   

  C--倾斜系数。   

具体设计中还应注意以下问题。

① 进风口的设置一般要求是进风口宽度与进料口宽度相等,面积也相等,故在垂直于破碎机主轴中心线方向的进料短管处两侧封板用12目筛网代替。

② 沉降室的设置,最好设计为扩散式,以便空气能在压损小、风速低的情况下通过输送机,而沉降室的深度要求在460mm以上,以利粉碎物沉降避免被气流带到除尘器内而造成损失。同理,在螺旋输送机与吸风管道连接处弯道的设计要注意弯管截面积应比风管截面积增大3~5倍,以降低风速,防止气流把物料带走。

③螺旋式闭风器的使用,即在螺旋输送机的出口处设置一闭风器,克服了采用闭风绞龙闭风效果不理想、漏风量大,避免了螺旋输送机下料到提升机时常有的阻塞现象发生,以提高整个吸风系统的密闭性,达到生产工艺要求。

④在螺旋输送机叶片的上方应有较大的空间供气流流动。如果螺旋输送机壳体为管状,它将阻碍气流流动,增加了气流夹带物流的可能性。   

以上所述,只是微粉锤片式破碎机辅助吸风系统的一般设计,在实际应用中,还必须根据厂房的结构、破碎机周围空间位置的大小等实际情况来决定。总之,要因地制宜,灵活使用,这样才可达到提高粉碎系统效率,降低运行成本并节省。