各類選粉機的性能特點及分級機理

一、離心式選粉機

       離心式選粉機由于本身結構的缺陷，存在選粉效率低，細度調節(jié)不方便等缺點，當要求生產(chǎn)產(chǎn)量高、細度高和多品種水泥時，表現(xiàn)得更為突出。通常認為，空氣選粉機的選粉過程主要分以下三個環(huán)節(jié)：物料的分散、分級及細粉的收集。而離心式選粉機正是在這三個環(huán)節(jié)上不同程度地存在著問題，現(xiàn)分析如下：

離心式選粉機內(nèi)顆粒的受力情況如下：

       重力Fg，方向向下，大小與顆粒質量成正比；

       離心力Fe，方向為水平徑向向外，大小隨顆粒所處位置不同而變化；

       氣體阻力Fd，其方向與大小均隨所處位置不同而變化。

       三者合力為R。由于在分級區(qū)內(nèi)，截面形狀變化較大，致使各截面的氣流速度的大小與方向變化較大，分級氣流不能形成穩(wěn)定、均齊的分級力場。因此，在分級區(qū)內(nèi)同一粒徑大小的顆粒會因處在不同的位置而受到大小與方向都不同的合力。

       由上而下的分級氣流在分級區(qū)上部蓋風板處，因突然變向形成一死角，在死角內(nèi)形成局部渦流，干擾分級區(qū)的流場；同時，機壁效應的存在，也影響細粉的分離，使部分細粉與粗粉一起碰到內(nèi)壁而沉降。這兩方面的因素導致選粉機無明確的分級界面和穩(wěn)定的分級力場，分級精度低。

       物料在選粉機內(nèi)主要靠撒料盤的離心力拋出分散，不可能在整個截面上均勻分布；同時，分級區(qū)內(nèi)流場的不穩(wěn)定更加劇了物料的分散不均，而物料充分、均勻的分散卻是實現(xiàn)高效率分級的前提條件。

       離心式選粉機的細粉收集靠外筒體，由于外筒體的直徑較大，細粉收集效率較低，大量微細粉隨氣流循環(huán)，一方面增加了分級區(qū)的粉體濃度，加劇了顆粒間的相互干擾；另一方面，粉體濃度的增加，細粉更易團聚或與粗粉一起向機壁沉降，使粗粉中的細粉含量增加。

       由于上述諸因素的影響，導致了選粉機選粉效率的降低。

二、旋風式選粉機

       由于旋風式選粉機外部設立了獨立的空氣循環(huán)風機，取代離心式選粉機內(nèi)的大風葉；機體四周布置6-8個旋風收塵器，用以收集細粉，將離心式選粉機的內(nèi)循環(huán)方式改為外循環(huán)方式，把選粉機的物料分級與細粉收集兩過程分開，使旋風式選粉機相對于離心式選粉機具有如下的優(yōu)點：

       ⑴轉子轉速與系統(tǒng)的循環(huán)風量可分別調節(jié)，既易于調節(jié)產(chǎn)品細度，也擴大了細度的調節(jié)范圍。水泥產(chǎn)品的比表面積可調范圍為2500-7000cm2/g。

       ⑵采用小直徑的旋風收塵器收集細粉，可提高細粉的收集效率（其收集效率可達90%，而離心式選粉機的收集效率僅為50%），減少細粉的循環(huán)量，有利于提高選粉效率。

       ⑶選粉效率提高，處理風量增加。在相同的選粉能力下，旋風式選粉機的機體直徑較離心式選粉機小，分級室單位截面積的處理物料量比離心式選粉機高2-2.5倍。

       盡管如此，由于旋風式選粉機的分級結構與離心式選粉機相似，對離心式選粉機所存在的主要缺陷（如分級力場的不穩(wěn)定、機壁效應局部渦流的存在等）都未能消除。因此，其分級性能的改善是有限的。

三、第三代高效選粉機（以0-Sepa選粉機為例）

       加入選粉機的物料自上而下通過由選粉機轉子上垂直布置的渦流調節(jié)葉片與導向葉片組成的較高的分級機會。在分級區(qū)內(nèi)，不存在機壁效應和死角引起的局部渦流，在同一半徑的任何高度上內(nèi)外壓差始終一致，氣流速度相等，從而保證了顆粒所受各力的平衡關系穩(wěn)定不變。緩沖板的撞擊及水平渦流的沖涮，使物料充分分散并均勻地分布于分級區(qū)內(nèi)。這使得分級機具有如下性能特點：

       1、選粉效率高，一般都在85%以上。

       2、精度高，即特勞姆（Tromp）曲線比較陡。

       3、細度調節(jié)簡單、靈敏、準確。

       離心式選粉機的選粉率一般在40-60%，分級精度小于0.3；旋風式選粉機的選粉效率一般在60%左右，分級精度為0.3-0.45；以0-Sepa為代表的第三代高效選粉機的選粉效率一般在80%以上，分級精度可達0.5左右。

       目前，國內(nèi)對選粉機的研究也主要集中在高效選粉機研究開發(fā)，或對現(xiàn)有設備的改造上，在消化吸收國外同類產(chǎn)品先進技術的同時，力求有所突破，研制出高性能的選粉機。