颗粒空气分级技术研究进展
发布时间：2021-08-01 14:47
对近年来空气分级机的研发情况进行总结和分析,包括空气分级机的评价标准、各类空气分级机的代表机型及其改进、以及新机型的研究现状等。分析得出,重力分级主要用于颗粒粗分,操作弹性较大,流场和结构简单,通过增加内构件或实现多次分离可显著提升其分级效率;流化床分级理论研究取得很大进步,但工业应用较少,需尽快实现工业转化;惯性分级和动态分级效率较高,近年来对其结构参数与流场模型的研究使其不断向超细粉体分级迈进,研发的新机型较多但持续性研究较少。随着对分级精度、经济性、能耗及环保等要求的提高,未来空气分级机应朝着调控分级流场、优化分离过程和多流型耦合分级的方向发展。
【文章来源】：中国粉体技术. 2020,26(06)CSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
折线式分级机及颗粒模型示意图
近年来，随着旋风分级机、转子分级机等设备的不断改进，重力分级机的分级效率和切割粒径逐渐成为其发展的短板，但通过添加内构件优化腔内流场，多级分离或多流型耦合分离，可以显著提升其分离效率。此外重力分级机耐热性好，压降较其他种类的分级机更小，因此在不要求精细分离的前提下，常用于粉体粗分。2.2 惯性分级机结构形式和改进
如图4b所示是近年来迅速发展的射流分级机示意图，该机型已经应用于海泡石超细粉体分级[10,33]。其技术的核心是射流效应和康达效应:射流效应指射流与周围静止空气发生动量交换，从而带动周围空气向射流中心运动;康达效应[34]是指当流体流经与射流喷射方向中心线成一定曲率的物体表面时，由于流体离物体表面和分离器壁面的两侧距离不同，在流体的卷吸作用下，使靠壁面侧的压力大于物体表面压力，从而使流体被吸附在物体表面上流动的现象。如图4b所示，物料随压缩空气经射流喷嘴射入分级室，在靠近其射入方向的下方存在突出的内壁(康达块)，在康达效应的作用下，射流沿康达块曲线表面流动。小粒径颗粒惯性小，因此随着气流贴着康达曲线表面流入细粉收集箱;而大粒径颗粒惯性大，对气流的反应比较慢，从而产生抛物作用进入粗粉收集箱，实现颗粒分级。王源[33]对形成射流的喷嘴、形成康达效应的康达块和分级室机箱这3个关键零部件进行了结构优化与数值模拟，并利用原理样机进行了海泡石粉末分级实验研究，结果表明影响细粉分级效果的主要因素有分级刃的偏转角度、主喷嘴喷射角度、主气流气压值等;在最佳操作条件下，原型机分级效率达到91.04%，β=1.53,d50=29.47μm。在此基础上，徐志刚[35]通过边界层理论和附壁效应原理对气流沿弯曲壁面的附壁和分离现象进行分析，为气固混合流沿康达块壁面流动提供了理论基础和数学模型;对射流分级区内的海泡石矿粉颗粒进行受力分析，构建了颗粒的射流力学方程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]DS-M型超细分选机的开发与应用[J]. 李邦宪,孙继亮,陈刚. 水泥工程. 2020(03)
[2]系统风量对立磨选粉机内部流场及颗粒分级筛选性能影响分析与研究[J]. 张伟丽,马国兴,刘运华. 陶瓷. 2020(03)
[3]物料无桨混合过程数值模拟[J]. 苏杨,雷全虎,陈松,罗志龙,袁战伟. 化工进展. 2019(11)
[4]旋流筛板流化床压力脉动特性的研究[J]. 张玉龙,时瑶,张喜亮,崔好选. 化学工程. 2019(08)
[5]VSI立轴冲击式破碎机出料装置振动分析[J]. 赵冬博. 现代矿业. 2019(07)
[6]物料振动筛分过程分析及高效途径[J]. 邝伟. 中国设备工程. 2019(09)
[7]干法选煤技术的发展研究[J]. 乔丽娜. 中国石油和化工标准与质量. 2019(07)
[8]卧轮式FCC催化剂分级机的分级性能研究[J]. 杨凌,孙占朋,杨晓楠,孙国刚,周岩. 石油学报(石油加工). 2019(01)
[9]O-Sepa N-2000型选粉机锥体料斗的改造[J]. 刘刚. 水泥. 2018(12)
[10]转轮式分级器切割粒径的预测模型[J]. 冯乐乐,吴玉新,王景玉,张海. 化工进展. 2018(12)
博士论文
[1]Geldart A类加重质气固分选流化床的密度调控研究[D]. 周晨阳.中国矿业大学 2019
[2]刮板行为对空气重介质流化床稳定性及分选的作用机制[D]. 周念鑫.中国矿业大学 2018
[3]空气重介质流化床干燥与分选过程研究[D]. 李凌月.中国矿业大学（北京） 2014
[4]空气重介磁稳定流化床分选细粒煤的基础研究[D]. 宋树磊.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]立轴冲击式破碎机流场分析与优化设计研究[D]. 张成.贵州大学 2019
[2]射流分级区内海泡石矿粉颗粒流动特性研究[D]. 徐志刚.湘潭大学 2019
[3]海泡石粉射流分级中附壁效应的应用研究[D]. 王盛旺.湘潭大学 2018
[4]海泡石超细粉射流分级原理样机结构设计及实验研究[D]. 王源.湘潭大学 2017
[5]涡轮气流分级机工艺参数的优化与研究[D]. 曾川.西南科技大学 2017
[6]卧轮式分级机流场与性能研究[D]. 杨晓楠.中国石油大学（北京） 2017
[7]超细粉体的涡轮分级研究[D]. 党栋.北京化工大学 2015
[8]双组份颗粒鼓泡流化床中气泡行为的研究[D]. 杨东明.重庆大学 2015
[9]涡流空气分级机操作参数优化及内部流场数值模拟研究[D]. 高利苹.北京化工大学 2012
[10]O-SEPA选粉机结构及流场特性的研究[D]. 黄亿辉.江南大学 2011
本文编号：3315721
【文章来源】：中国粉体技术. 2020,26(06)CSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
折线式分级机及颗粒模型示意图
近年来，随着旋风分级机、转子分级机等设备的不断改进，重力分级机的分级效率和切割粒径逐渐成为其发展的短板，但通过添加内构件优化腔内流场，多级分离或多流型耦合分离，可以显著提升其分离效率。此外重力分级机耐热性好，压降较其他种类的分级机更小，因此在不要求精细分离的前提下，常用于粉体粗分。2.2 惯性分级机结构形式和改进
如图4b所示是近年来迅速发展的射流分级机示意图，该机型已经应用于海泡石超细粉体分级[10,33]。其技术的核心是射流效应和康达效应:射流效应指射流与周围静止空气发生动量交换，从而带动周围空气向射流中心运动;康达效应[34]是指当流体流经与射流喷射方向中心线成一定曲率的物体表面时，由于流体离物体表面和分离器壁面的两侧距离不同，在流体的卷吸作用下，使靠壁面侧的压力大于物体表面压力，从而使流体被吸附在物体表面上流动的现象。如图4b所示，物料随压缩空气经射流喷嘴射入分级室，在靠近其射入方向的下方存在突出的内壁(康达块)，在康达效应的作用下，射流沿康达块曲线表面流动。小粒径颗粒惯性小，因此随着气流贴着康达曲线表面流入细粉收集箱;而大粒径颗粒惯性大，对气流的反应比较慢，从而产生抛物作用进入粗粉收集箱，实现颗粒分级。王源[33]对形成射流的喷嘴、形成康达效应的康达块和分级室机箱这3个关键零部件进行了结构优化与数值模拟，并利用原理样机进行了海泡石粉末分级实验研究，结果表明影响细粉分级效果的主要因素有分级刃的偏转角度、主喷嘴喷射角度、主气流气压值等;在最佳操作条件下，原型机分级效率达到91.04%，β=1.53,d50=29.47μm。在此基础上，徐志刚[35]通过边界层理论和附壁效应原理对气流沿弯曲壁面的附壁和分离现象进行分析，为气固混合流沿康达块壁面流动提供了理论基础和数学模型;对射流分级区内的海泡石矿粉颗粒进行受力分析，构建了颗粒的射流力学方程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]DS-M型超细分选机的开发与应用[J]. 李邦宪,孙继亮,陈刚. 水泥工程. 2020(03)
[2]系统风量对立磨选粉机内部流场及颗粒分级筛选性能影响分析与研究[J]. 张伟丽,马国兴,刘运华. 陶瓷. 2020(03)
[3]物料无桨混合过程数值模拟[J]. 苏杨,雷全虎,陈松,罗志龙,袁战伟. 化工进展. 2019(11)
[4]旋流筛板流化床压力脉动特性的研究[J]. 张玉龙,时瑶,张喜亮,崔好选. 化学工程. 2019(08)
[5]VSI立轴冲击式破碎机出料装置振动分析[J]. 赵冬博. 现代矿业. 2019(07)
[6]物料振动筛分过程分析及高效途径[J]. 邝伟. 中国设备工程. 2019(09)
[7]干法选煤技术的发展研究[J]. 乔丽娜. 中国石油和化工标准与质量. 2019(07)
[8]卧轮式FCC催化剂分级机的分级性能研究[J]. 杨凌,孙占朋,杨晓楠,孙国刚,周岩. 石油学报(石油加工). 2019(01)
[9]O-Sepa N-2000型选粉机锥体料斗的改造[J]. 刘刚. 水泥. 2018(12)
[10]转轮式分级器切割粒径的预测模型[J]. 冯乐乐,吴玉新,王景玉,张海. 化工进展. 2018(12)
博士论文
[1]Geldart A类加重质气固分选流化床的密度调控研究[D]. 周晨阳.中国矿业大学 2019
[2]刮板行为对空气重介质流化床稳定性及分选的作用机制[D]. 周念鑫.中国矿业大学 2018
[3]空气重介质流化床干燥与分选过程研究[D]. 李凌月.中国矿业大学（北京） 2014
[4]空气重介磁稳定流化床分选细粒煤的基础研究[D]. 宋树磊.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]立轴冲击式破碎机流场分析与优化设计研究[D]. 张成.贵州大学 2019
[2]射流分级区内海泡石矿粉颗粒流动特性研究[D]. 徐志刚.湘潭大学 2019
[3]海泡石粉射流分级中附壁效应的应用研究[D]. 王盛旺.湘潭大学 2018
[4]海泡石超细粉射流分级原理样机结构设计及实验研究[D]. 王源.湘潭大学 2017
[5]涡轮气流分级机工艺参数的优化与研究[D]. 曾川.西南科技大学 2017
[6]卧轮式分级机流场与性能研究[D]. 杨晓楠.中国石油大学（北京） 2017
[7]超细粉体的涡轮分级研究[D]. 党栋.北京化工大学 2015
[8]双组份颗粒鼓泡流化床中气泡行为的研究[D]. 杨东明.重庆大学 2015
[9]涡流空气分级机操作参数优化及内部流场数值模拟研究[D]. 高利苹.北京化工大学 2012
[10]O-SEPA选粉机结构及流场特性的研究[D]. 黄亿辉.江南大学 2011
本文编号：3315721
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