渦流空氣分級機(jī)轉(zhuǎn)籠結(jié)構(gòu)對分級性能的影響.pdf

1、粉體物料的分級是粉體材料生產(chǎn)過程中重要的單元操作之一，渦流空氣分級機(jī)則是該單元操作中經(jīng)常使用的一種分級設(shè)備。隨著粉體技術(shù)的發(fā)展，對粉體分級設(shè)備的要求越來越高，因此對分級機(jī)的改進(jìn)研究一直在進(jìn)行。分級機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是影響分級性能的重要因素，近年來對其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究取得了顯著的成果，為分級機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供了理論基礎(chǔ)。本文主要從轉(zhuǎn)籠內(nèi)外半徑的尺寸以及轉(zhuǎn)籠葉片間距的大小兩方面對渦流空氣分級機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，采用FLUENT對改進(jìn)前后的渦流空氣分級機(jī)

2、內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了使環(huán)形區(qū)以及轉(zhuǎn)籠葉片間流場穩(wěn)定的轉(zhuǎn)籠內(nèi)外半徑尺寸以及轉(zhuǎn)籠葉片間距，并對轉(zhuǎn)籠內(nèi)外半徑改進(jìn)前后的渦流空氣分級機(jī)進(jìn)行了物料實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證模擬結(jié)果。
　　為研究轉(zhuǎn)籠葉片寬度不變時，轉(zhuǎn)籠內(nèi)外半徑對渦流空氣分級機(jī)分級性能的影響，采用FLUENT對具有不同內(nèi)外半徑轉(zhuǎn)籠的渦流空氣分級機(jī)內(nèi)部流場進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果表明:轉(zhuǎn)籠內(nèi)外半徑同時減小18 mm，環(huán)形區(qū)寬度增加18 mm時，環(huán)形區(qū)氣流切向速度增大，有利于物料的分散，切向

3、速度在單位寬度內(nèi)的變化率由0.208 m·s-1·mm-1減小到0.149m·s-1·mm-1，說明環(huán)形區(qū)流場分布的均勻性有所提高;同時轉(zhuǎn)籠入口附近切向速度波動從2.7 m·s-1減小到0.8 m·s-1，進(jìn)入轉(zhuǎn)籠的細(xì)粉產(chǎn)品的粒徑分布變窄;此時，由于轉(zhuǎn)籠葉片間距減小，使得葉片間慣性反旋渦強(qiáng)度明顯減弱，徑向速度分布均勻，細(xì)粉能夠迅速進(jìn)入轉(zhuǎn)籠內(nèi)部實(shí)現(xiàn)分級，降低了細(xì)粉顆粒返混到粗粉的可能性，使分級精度提高。碳酸鈣物料實(shí)驗(yàn)表明:轉(zhuǎn)籠內(nèi)外半徑同時

4、減小18 mm時，分級精度提高3.3％-25.4％，同時細(xì)粉產(chǎn)率增加27.8％-76.2％，物料實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果相符。
　　轉(zhuǎn)籠葉片數(shù)的改變使葉片間距發(fā)生變化，在轉(zhuǎn)籠內(nèi)外半徑一定的情況下，存在一個使葉片間流場最穩(wěn)定的轉(zhuǎn)籠葉片間距。對不同轉(zhuǎn)籠在不同葉片間距下的流場進(jìn)行研究表明:當(dāng)葉片間距與葉片寬度之比為0.23時，葉片通道內(nèi)的徑向速度分布最均勻;對顆粒在不同間距的葉片通道中的運(yùn)動軌跡進(jìn)行模擬后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)葉片間距與葉片寬度之比為0.2