選粉機設計管理論文

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摘要

本課題是N10000-OSEPA選粉機的設計。主要從80年代出現的OSPEA選粉機的基礎設計研究開始,借鑒當前在生料粉磨中使用得比較好的新型選粉機。

本課題的設計原則:首先是選粉機總體設計,包括規格尺寸的確定,運行可靠性,風管設計,重點是傳動部分的設計,包括軸的設計計算,傳動形式的確定,電動機、減速機的選型,軸承的選型，最后還有總體與部分之間的銜接技術構造。

設計原則要求選粉機的生產效率高，動力消耗少，故通過調整導向葉片的角度及渦流調整裝置，使之配合分級效率和生產能力，并成為最適當的配置，以做二段分級。依照整流板的作用所產生的分級渦流應盡量設法成為水平方向，進而對效率改善有很大的作用。另外導流葉片角度、渦流調整裝置范圍、整流板張數等三要素，要從分級效率與生產能力的角度來設定，使其達到最佳的分級效率。

關鍵詞：OSEPA選粉機導向葉片分級效率生產能力

Abstract

ThisisthedesignofN10000-OSEPAseparator,whichstudiedonthefoundationoftheOSEPAseparatorthatappearedintheeighties.ItdrawslessonsfromthenewtypeofOSEPAseparator,whichusedinrawmaterialmillwellatpresent.

Thedesignofthissubject:first,itisthetotaldesignationoftheseparator,includingthedesignationofthespecification.Atthesametime,itshouldbesurethatitcanbestabilizedandrunningrateofequipmentcanberaised.Theemphasisisthedesignofthemovingequipmentpart,insistsofthecalculationanddesignofaxle,thechoiceofelectromotorandmodalityandthechoiceofaxletree.Finally,thelinkingoftotalandpartsmustbeconsidered.

Thedesignprincipledemandsthattheproductionefficiencyishighanditconsumeslittleenergy.Intheprocessofthisdesign,thenewstructureisdesignedtochangetheangleoftheguidevaneandthevortexadjustingdevicetocooperatewithhierarchicalefficiencyandproductioncapacity.Anditshouldbeensuredtobethemostproperdisposition,sothatitispropertomaketwoclassifications.Accordingtothefunctionofcowlingpanel,whichproduceshierarchicalvortex,itisbesttoadjustittohorizontaldirection.Allofthiscanimprovetheefficiencyoftheseparatorlargely.Inaddition,somefactorsshouldbeenactedintermsofhierarchicalefficiencyandproductioncapacityandbemadetoreachbestresult,suchastheangleoftheguidevane,therangeofthevortexadjustingdeviceandthenumberofcowlingpanel.

Keywords:OSEPAseparatorguidevane

hierarchicalefficiencyproductioncapacity

動態空氣選粉機自問世以來已有一百多年的歷史，它隨著圈流粉磨系統的發展而不斷的進步。在這一百余年間，它經歷了空氣在內部循環的第一代普通離心式選粉機和第二代空氣在外部循環的旋風式選粉機之后，現在已發展到了選粉機理與以前不同的第三代高效選粉機。

選粉機以空氣作為流體，利用粉體顆粒在流體中的阻力、慣性力和離心力的平衡而使其按粒度大小分選開來，是水泥工業閉路粉磨系統中一個重要的分級設備。選粉機應用到粉磨系統，主要的作用有4項：提高系統產量，降低系統能耗，保證成品的顆粒級配合理，易于調控產品細度。1979年日本小野田公司開發的OSEPA選粉機（第三代高效選粉機）目前已在水泥企業的粉磨系統中得到了廣泛的應用。

OSEPA選粉機原理先進、分級機理明確，與傳統的離心式、旋風式選粉機相比主要有如下優勢：

(a)提高產量；

(b)降低能耗；

(c)提高質量，降低成本；

(d)操作簡單，細度調節方便；

(e)磨損小，維護簡單；

(f)處理粉料量大；

(g)選粉效率高。

由于OSEPA型選粉機優點突出，一些著名的水泥設備制造公司紛紛參照其工作原理，竟相開發了各自的第三代選粉機，如丹麥（F.L.Smidth）公司開發的Sepax型高效選粉機；洪保（KHD）公司開發的SKH型和ZUB型高效選粉機等等。這些選粉機的工作原理與OSEPA型選粉機相同，但結構上各有特點。

任何事物都有著兩面性，OSEPA型選粉機同樣也存在著不足之處，如由于氣流量大，含塵濃度高而使內部磨損量大，故須鑲砌陶瓷耐磨塊；由于通過的風量大，因此與之相匹配的收塵器的處理風量也大，收塵器的體積就較大，選粉機及系統價格較貴，所以較適宜于在大中型企業中使用，故而OSEPA型選粉機也被形容為“貴族產品”。如何使其大眾化，運用于普通中小型企業成了水泥業界關注的一個焦點，同樣也是我所著力研究的。

N10000-OSEPA型選粉機設備構造和機能主要構造由六部分組成：

(a)撒料盤、擋料板、密封圈和固定它們的主軸組成的回轉部分；

(b)安裝在選粉室內部的導風葉及固定它們的殼體部分；

(c)收集細粉的管道；

(d)收集粗粉的下部灰斗；

(e)驅動主軸旋轉的傳動裝置；

(f)潤滑主軸承的稀油站部分。

其工作原理如下：

選粉機原料從喂料口引入，在撒料盤上被撞擊、分散后沿圓周方向飛行，再與緩沖板碰撞后引入選粉室，在選粉室內被氣流分散的粉粒，經過導流葉片和轉子作渦流調整，由離心力與內向氣流間產生平衡實現分級。細粉與一、二進風口所送來的分級空氣（空氣或含塵空氣）一起被送到選粉室中心部，再進入出風管。另一方面受離心力作用的粗粉被引到外圍的導流葉片處，沿著葉片的內側流動，把所在粗粉表面的微粉用一、二次風口所流入的空氣加以洗滌，實現粗粉的二次分級。粗粉則落入下部灰斗內收集。

基于在選粉機工作原理上的一系列改進，會使OSEPA高效選粉機的選粉效率和分離精度大為提高。與傳統的選粉機相比，可使粉磨系統增產20～30%，節電15～20%，產品中含有對水泥強度起主要作用的3～30μm的顆粒較多，水泥質量得到很大改善；磨內通風及系統收塵氣體全部引入選粉機，使流程簡化；由于選粉區窄長，所以體形小，重量輕，極易布置，尤其對老廠改造，條件更加方便。

設計過程中的路線要點為：

(a)規格尺寸的確定

(b)運行可靠性（震動、物流暢通）

(c)風管設計

(d)耐磨處理（鑲砌陶瓷耐磨塊）

附件清單

序號圖名圖號圖幅

1總裝圖WL10000.00A0

2下錐體WL10000.01A3

3上錐體WL10000.02A3

4殼體部裝圖WL10000.03A1

5外殼WL10000.03.101A1

6迷宮齒WL10000.03.102A3

7撒料盤WL10000.03.103A4

8法蘭WL10000.03.104A3

9緩沖板WL10000.03.105A3

10分級葉片WL10000.03.106A4

11撐柱WL10000.03.107A4

12導向葉片WL10000.03.108A4

13加強板WL10000.03.110A4

14籠形轉子WL10000.03.111A1

15外殼上蓋WL10000.04A1

16轉子部裝圖WL10000.05A1

17主軸WL10000.05.101A2

18壓蓋WL10000.05.102A4

19上填料密封件WL10000.05.103A3

20座蓋WL10000.05.104A4

21焊接件WL10000.05.105A1

22下填料密封件WL10000.05.106A3

23壓蓋WL10000.05.107A3

24軸套WL10000.05.108A4

25擋圈WL10000.05.109A4

26軸螺母WL10000.05.110A2

27出風筒WL10000.11A2

28套筒WL10000.15A4

29底螺母WL10000.16A4

目錄

0前言………………………………………………………………………………………1

1總體設計方案論述………………………………………………………………………3

1.1殼體部分的設計………………………………………………………………………3

1.2回轉部件的設計………………………………………………………………………4

1.3傳動部件的設計………………………………………………………………………4

1.4潤滑系統的設計………………………………………………………………………4

2主要技術參數的確定……………………………………………………………………5

2.1選粉機外徑的確定……………………………………………………………………5

2.2主軸轉速………………………………………………………………………………5

2.3喂料量的估算…………………………………………………………………………5

2.4選粉機驅動電動機…………………………………………………………………6

2.4.1選粉機需用功率的計算……………………………………………………………6

2.4.2電動機功率的確定…………………………………………………………………6

2.4.3對電動機的要求……………………………………………………………………6

3計算部分………………………………………………………………………………8

3.1電機的選擇及運動參數的計算……………………………………………………8

3.1.1選擇電動機…………………………………………………………………………8

3.1.2計算傳動軸及工作軸的轉速，功率，轉矩和效率………………………………8

3.2N10000-OSEPA選粉機內顆粒受力分析…………………………………………9

3.2.1選擇軸的材料……………………………………………………………………9

3.2.2軸徑的初步估算…………………………………………………………………9

3.2.3軸的結構設計……………………………………………………………………9

3.2.4按許用彎曲應力校核軸徑………………………………………………………10

3.3滾動軸承的工作情況分析…………………………………………………………12

3.4健的強度校核………………………………………………………………………12

3.5螺栓組聯接的結構設計及強度校核………………………………………………13

3.5.1螺栓組聯接的結構設計…………………………………………………………13

3.5.2螺栓聯接的強度校核……………………………………………………………14

3.6聯軸器的選擇計算…………………………………………………………………16

4設計部分………………………………………………………………………………17

4.1N10000-OSEPA選粉機的工作原理…………………………………………………17

4.2N10000-OSEPA選粉機內顆粒受力分析……………………………………………18

4.3主要工藝尺寸的設計………………………………………………………………19

4.4傳動部件安裝時的注意事項………………………………………………………21

4.5選粉機安裝…………………………………………………………………………21

4.5.1基準放線…………………………………………………………………………21

4.5.2安裝上筒體………………………………………………………………………22

4.5.3主梁就位…………………………………………………………………………22

4.5.4下錐體的安裝……………………………………………………………………22

4.5.5附件安裝…………………………………………………………………………22

4.6預期結果……………………………………………………………………………23

5結論……………………………………………………………………………………24

參考文獻…………………………………………………………………………………25設計工作小結……………………………………………………………………………26附件清單…………………………………………………………………………………27