立磨选粉机分级流场数值模拟与节能改造研究

摘要

为提局立磨选粉机的分级性能和改善其节能效果，本文采用数值模拟的方法，对立磨选粉机内部的分级流场进行了研究和分析，通过对各种节能改造工况下的流场特性进行对比研究，为立磨系统的节能改造提供了强有力的技术支持。
　　 在介绍立磨与立磨选粉机结构和工作原理的基础上，阐述了入磨物料特性、入磨风量、喂料浓度、选粉浓度、转笼转速等工艺参数对选粉机分级性能的影响，确定了选粉机分级粒径、成品产量、电机功率的计算方法，探索出了一条适用于立磨选粉机分级流场的数值模拟方法。
　　 在分析立磨选粉机结构和涡流分级原理的基础上，对立磨选粉机进行了整机三维数值模拟，分析了立磨选粉机的气相压力场、速度场、湍流结构等流场特性；通过对颗粒轨迹进行模拟跟踪，得出了立磨选粉机的分级效率；最后，研究了转笼转速和系统风量对分级流场的影响规律，得到了立磨选粉机的最佳参数匹配。
　　 研究了立磨选粉机导流圈、分级环间距、转子叶片形状、转子叶片数目等参数对选粉机分级性能的影响；通过对比分析不同参数下的速度场、压力场、颗粒运动轨迹和分级效率等数据，确定了立磨选粉机的最佳改造方案；同时对选粉机改造前后的能耗情况进行了数值模拟，对比分析了改造前后的转笼电机功率，验证了节能改造方案的可行性。
　　 参照数值模拟结果，设计出了SMG5500立磨选粉机，并在设备安装期间进行了调试实验，对其分级性能进行了分析，验证了数值模拟结果的正确性。实验结果表明：经SMG5500立磨选粉机改造后的生料立磨系统，在保证产品质量80μm筛余小于15％的前提下，其产量可提升12％以上，同时其单位能耗可降低11％。