粉体分级

• 二、MS叶轮式分级机 • MS叶轮式分级机是由日本细川公司研制 生产的标准形分级机。该机由旋转轴、分 级叶轮、气流分配锥体、环行体、壳体、 人风口、进料口、细料排出口及粗料排出 口等部分组成。其结构如图所示。
• 该机的分级原理及工作过程是，被分级的粉料在 气流的携带下，通过进料管8从下向上进入分级腔， 在上升过程中，粉料受到二次风的“风筛”作用， 使粗粉中夹杂的细粉被分离，使细粉继续随气流 上升，在分配锥处，由于分配锥高速旋转，上升 的粉料被分散并均匀分配向四周运动。当粉料到 达叶轮分级区时，由于叶轮高速旋转产生——强 大的离心力场，此时粉料既受到向上气流和分级 机后部抽风机所产生的向心力作用，同时又受到 叶轮旋转所产生的离心力的作用。此时，粗颗粒 因受到的离心力大于向心力的作用，则就会被甩 向筒壁且沿捅壁向下运动，经粗粒出口排出。而 细粒则因受到的向心力大于离心力，则从叶轮缝 隙中随气流经细粒出口排出，并经后工序的收集 器收集。
一、涡轮式气流分级机的分级原理及分级粒径
下图所示为转子（涡轮）式气流分级机分级原理 示意图。
• 图中圆形表示分级叶轮的截面，气流以虚 线表示，P交于叶轮表面上的某一点。叶轮 平均半径为r，颗粒粒径为d，密度为δ。颗 粒在P点上受两个相反力的作用，即由叶轮 旋转而产生的离心惯性力F和气流阻力R。 这两个力可以分别用下列方程表示:
• 当粉体中某—粒径颗粒所受到的气流的向心力和 转子作用的离心力达到平衡时，该颗粒有50%的 可能性进入转子的叶轮缝隙而排出，这就是理论 上的临界分级点。分级粒径的大小，即最终获得 细粉粒径的大小取决于临界分级点的设计。 • 影响临界分级点大小的主要因素有：分级叶轮的 直径、转速、上升气流的速度及抽风机的吸力， 以及被分级产品的比重和分散件等。研究及生产 实践证明，当机型及分级物料一定时，起决定性 作用的是分级叶轮的转速。转速越高，分级粒径 越小，因而获得的产品更细。但随之带来了分级 机的生产能力下降，为此必须增大叶轮的直径以 弥补产量的下降。据报导，目前国外分级机的最 高转速已超过10000r/min。
F

6
d ( )
3

2 t
r
R 3d r
• 当颗粒所受离心惯性力大于阻力，即F＞R 时，颗粒沿叶轮方向飞向器壁，然后由分 级机底部排出机外，成为粗粒级产品；当 离心惯性力小于阻力，即F＜R时，颗粒随 中心气流从排出管排出；当颗粒所受到的 力F＝R时，理论上颗粒将绕半径为r的分级 圆轨道连续不停地旋转。此时，颗粒的直 径称为分级粒径。由此得
r r 1 18 dT t
式中 dT——分级粒径（m）； r ——分级轮平均半径（m）； δ ——物料密度（kg/m3）； ρ——气流密度（kg/m3）； vt ——叶轮平均圆周速度（m/s）； vr ——气流速度（m/s）； η——空气粘度（Pa· s）.
• 上式仅适用于球形颗粒，对于非球形颗粒 需引入形状修整系数后得:
dT
PS
t
18 r r
60 t • 将叶轮转速 n （r/min）代入上式得 2r
r 9.55 18 dT n r ( )
• 由上式可知，要获得较细的分级产品，关 键是要降低分级粒径。上式指出，提高叶 轮转速n，增大分级叶轮直径2r，提高被分 级物料密度，减小气流速度vr，减小气流的 粘度和密度等，可使分级粒径dT降低。此 时可获得较细的产品。然而，对于某一型 号的分级设备及物料与介质而言，其上述 参数往往是固定的。此时的分级粒径就是 该设备对这种物料的分级极限。即该设备 所获得的分级产品的粒径下限最低值，就 是此条件下的分级粒径dT。从理论上讲， 要想获得比粒径下限更低的产品是不可能 的。
• 三、涡流式分级机 • 涡流式分级机也是德国A1pine公司生产的一种 分级机。该机的分级室是由两块高速旋转的平板 构成，平板之间装有导向叶片。该结构使分级室 内空气旋流流速的平均值与壁的旋转速度近似相 等，通过调节叶片的角度就可改变空气旋转流环 半径的大小，因而可改变分级粒径的大小。该机 的结构如图所示。 • 涡流式分级机有许多改进型，如MPS型、MPSHD型等。这类分级机根据被分级物料性质不同， 其分级粒度可达2~100μm。