SCX超細選粉機分級機理研究及裝備設(shè)計.pdf

1、超細選粉機是粉體制備行業(yè)中重要的設(shè)備之一，隨著材料學(xué)科的飛速發(fā)展，市場對超細粉體提出了更高的要求，如細度更細，級別更窄等。選粉機作為決定產(chǎn)品粒度、粒級寬度、粒度分布的最終裝備，顯得尤為重要。本文以計算流體力學(xué)和氣固兩相流理論為基礎(chǔ)，通過分析超細分級的流場特性，從分散、分級、射流、密封等關(guān)鍵點入手，運用數(shù)值模擬方法，進行SCX超細選粉機的設(shè)計。
　　 粉體的物化特性對分級有著重要影響，選取寶興廠的重鈣為物料，通過對其進行測試分析，

2、指出其主要成分、粒度、密度、白度等相關(guān)特性。
　　 顆粒分散性的好壞直接影響分級機的分級效果。在顆粒團聚的機理上，探討了顆粒的分散途徑，提出了一種下喂料方式的氣流分散原理。運用FLUENT對分散裝置的結(jié)構(gòu)進行數(shù)值模擬，建立了局部顆粒濃度與平均顆粒濃度的的關(guān)聯(lián)曲線來表征分散性的好壞，得出了一組較優(yōu)設(shè)計目標。
　　 認識并掌握分級區(qū)域的流場特性，對設(shè)計選粉機來說具有重大的實際意義，本文在傳統(tǒng)的渦流分級的基礎(chǔ)上，對葉片間流場特

3、性，分級環(huán)內(nèi)流場特性，以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對流場分布的影響進行了數(shù)值模擬研究，提出了葉片數(shù)量，分級環(huán)寬度以及轉(zhuǎn)速的較好的設(shè)計目標。
　　 顆粒的細化使得粗顆粒在邊壁區(qū)極易夾帶細顆粒而使分級效率下降。本文依據(jù)康達效應(yīng)在強制渦流分級流場中通過引入射流分級構(gòu)建復(fù)合分級流場，使粉體運動軌跡按照粒徑大小發(fā)生角度性偏轉(zhuǎn)，減少夾帶現(xiàn)象的產(chǎn)生，并通過數(shù)值模擬對射流結(jié)構(gòu)進行了研究。
　　 密封始終是引起選粉機產(chǎn)品跑粗的重要因素，針對傳統(tǒng)機械迷宮式

4、密封存在的問題，設(shè)計了一種新型主動氣流密封裝置，并采用FLUENT流體力學(xué)軟件對密封裝置的幾何參數(shù)與操作參數(shù)進行了數(shù)值模擬，在分析模擬所得X-Y散點數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過討論溢出氣流速度、壓力標準差與密封區(qū)域內(nèi)各結(jié)構(gòu)參數(shù)及進口壓力等重要參數(shù)的關(guān)系，得到了密封結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸與壓力控制參數(shù)。
　　 完成SCX400樣機的制造，通過對比實驗表明了分別采用氣流分散結(jié)構(gòu)、射流分級結(jié)構(gòu)、主動密封結(jié)構(gòu)可獲得較好的分級精度和分級效率，驗證了數(shù)值模擬結(jié)