專利名稱：改進的用于磨煤機的低壓降旋轉垂直葉片進氣通道的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于磨煤機的碾磨機，特別是用于這種碾磨機的一種新型有用的旋轉垂直葉片進氣通道結構，該結構具有減少通道壓降的特點。
輥-盤型低速碾磨機是磨煤機的一種公知型式，這種型式的碾磨機利用三個大直徑碾磨輥對煤進行粉磨。在這種型式的碾磨機中，原始空氣首先通過一徑向進口管進入碾磨機，到達一低速進氣區(qū)，然后通過若干固定的通道進行加速和導向，這些固定的通道設備在一圍繞碾磨區(qū)的環(huán)形構件上，構成環(huán)形通道。在環(huán)形通道的出口處，粉碎的煤粉由上述被加速的高速氣流帶走，空氣的速度然后在碾磨機的主殼體中減速，使得煤粉中的大顆粒煤粉直接返回碾磨區(qū)以進一步粉碎，而小顆粒則被攜帶上升，通過分級器進行最后的分級。
原始空氣壓力的降低大部分是由于穿過旋轉環(huán)形通道造成的。在某些公知的研磨機中，原始空氣壓力的降低可能比其它具有不同旋轉環(huán)形通道結構的磨機高40%。這種壓降越高，為使磨機能工作，所要求的鼓風功率也就越高。這樣，僅由于環(huán)形通道的結構，就可能損失大量的動力。


圖1和2所示的公知結構是八十年代初期的固定環(huán)形通道早期結構的變型。這種結構由42個通道(10)構成，這42個通道利用了14個安裝在一磨盤(16)頂部和底部的分離式鑄件。環(huán)形通道由氣流葉片(12)分隔成若干獨立的通道(10)。氣流葉片(12)從通道進口(10a)向通道出口(10b)延伸，相對于水平面傾斜30°角(14)并且從垂直平面向研磨區(qū)(20)傾斜15°角(18)。通道外壁(22)固定而通道的其余部分包括其內壁(24)以及氣流葉片(12)則隨磨盤(16)一起轉動。空氣氣流最初由在葉片(12)的前緣處的淚滴形(12a)導向并在一構成于上表面一部分上的冀形(12a)上加速產生一均勻的速度分布。磨盤(16)在殼體(16)中圍繞著一垂直軸線旋轉。通過外壁(22)支承在殼體中并且研磨區(qū)由殼體封閉。葉片使氣流加速并導向地通過通道之過程見美國專利4，264，041。
其它與磨機通道或稱環(huán)形通道結構有關的現有技術見Schwartz的美國專利2275595.Bailey等人的美國專利2，378，681。Ebersole的美國專利2，473，514和Bice的美國專利2，545，254，這些專利的受讓人都是TheBabcock＆WilcoxCompany。Schwartz的美國專利2，275，595公開了沿研磨元件方向向一環(huán)形通道鼓入排料吹掃空氣的曲線通道。Bailey等人的美國專利2，378，681公開了一種使空氣氣流恒速通過環(huán)形通道的結構。Ebersole的美國專利2，473，514公開了一種可調節(jié)式環(huán)形通道。Bice的美國專利2，545，254公開一種用于空氣氣流分布的偏心的環(huán)形通道。
本發(fā)明涉及一種改進的旋轉垂直葉片進口環(huán)形通道結構，該結構在氣流穿過時可以減小壓降。壓降的減小是通過使氣流通過旋轉環(huán)形道時產生更均勻的速度分布而實現的。這種更均勻的速度分布是通過重新設計原始鼓入空氣進入、穿過和排出每個通道而實現的。通過使速度分布更加均勻，使得沿環(huán)形通道的氣流低速區(qū)不必得到速度補償，從而可以使總速度值減少，這樣就減少了氣流穿過整個旋轉環(huán)形通道的壓降。
本發(fā)明的一個目的是使進入的空氣氣流垂直進入環(huán)形通道，消除氣流流速上的任何不平衡。本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種結構，在該結構中，葉片的下端為尖形，以便使空氣氣流向上進入環(huán)形通道時能夠有一個光滑順利的過渡。
本發(fā)明的一個進一步的目的是提供一種冀形，該冀形減少空氣流的流通面積，使具有均勻速度分布的空氣氣流加速穿過每個噴口，以便當氣流隨后減速時，氣流離開環(huán)形通道時的壓降能夠減小。
本發(fā)明的又一個進一步的目的是提供一種葉片角反向設置的結構。用于利用由環(huán)形通道的旋轉所產生的鼓風效應，以便當鼓入的空氣氣流向上進入研磨區(qū)時壓降能夠減小。
本發(fā)明的又一個目的是在環(huán)形通道進口之下設置若干導流板，用于減小由于磨機進風區(qū)的尖角或階梯變化產生的逆環(huán)流區(qū)，從而使空氣氣流向上進入環(huán)形通道進口的流線更均勻。
表征本發(fā)明的各種新穎的特征由本申請文件所附帶并構成其一部分的權利要求書具體給出為了更好地理解本發(fā)明以及使用它所能達到優(yōu)點和目的，可以參閱附圖及對本發(fā)明最佳實施例的文字說明。
在附圖中
圖1是公知的鼓風磨機的環(huán)形通道部分的垂直剖視面;
圖2是沿
圖1中2-2線剖取的垂直平面圖，圖3是與
圖1類似的視圖，表示了按照本發(fā)明構成的磨機的環(huán)形通道部分;和圖4是沿圖3中3-3線剖取的垂直平面圖。
在圖3和4中，對于同樣或功能類似的部分使用了與
圖1和2中一樣的參考數字。
現在具體參照附圖3和4。在該附圖中，本發(fā)明的實施例由一個改進的環(huán)形通道裝置構成，該裝置用于一具有一固定殼體(6)且殼體(6)帶有一中心軸線的碾磨盤。碾磨盤以公知的方式圍繞中心軸線轉動，碾磨顆粒狀物料，特別是煤。研磨盤沿圖4中箭頭所示方向轉動。供給到進氣區(qū)的空氣向上垂直地穿過由通道外壁(22)和通道內壁(24)構成的一環(huán)形通道。環(huán)形通道又進一步由圍繞碾磨機中心軸線周向相間分布的葉片(12)分隔成若干單獨的通道(10)。如圖3清楚所示的，本發(fā)明一個新穎的特征是，通道內外壁(22、24)都是垂直的，形成一“分隔式”環(huán)形通道(10)，通道(10)平行于旋轉軸線，而非象現有技術那樣與軸線呈一角度(見
圖1中的角(18))。
圖3的徑向進口結構允許進口空氣流(90)通過通道進口(10a)垂直地進入環(huán)形通道并從通道出口(10b)進入碾磨區(qū)(20)。
本發(fā)明另一新穎的特征(見圖4)在于，葉片(12)在通道進口(10a)處具有尖端(12a)，用于使氣流(90)平穩(wěn)地進入通道進口(10a)。當氣流(90)向上流動進入通道進口(10a)時，氣流(90)從尖端(12a)處越過葉片與中心軸線平行的垂直部分(12d)穿過通道(10)。葉片(12)具有一位于垂直部分(12d)和尖端(12a)之上的曲線部分(12e)。曲線部分(12e)延伸到位于通道出口(10b)的一出口端(12c)。
翼形(12b)位于垂直部分(12a)上用于減小通道(10)的流通面積，使氣流(90)加速，以便使每個通道10截面上具有均勻的速度分布。并且，當氣流離開通道出口(10b)時，氣流(90)被減速，以便減小壓力降。
每個葉片相對于水平方向傾斜成一銳角(14)，最好為45°，傾斜的方向使每個葉片的尖端(12a)相對于碾磨盤(16)的旋轉方向來說是每個葉片(12)的出口端(12c)的上游端。這與圖2所示現有技術中的角度方向相反。葉片(12)具有尖形的上游端或稱尖端(12a)以及中央的空氣冀形(12b)，二者連續(xù)相接，但位置相對于轉向方向與現有技術相反。
本發(fā)明的設計利用了由于葉片角度反向設置在通道旋轉時所產生的鼓風效應。這種葉片設置當進氣向上(而非如現有技術中向下的形式)進入碾磨區(qū)(20)時可以減小壓力降。
導流板(26)設置在通道出口(10a)之下，導流板(26)減少在碾磨機進氣區(qū)由尖角或階梯變化引起的渦流。消除渦流的干擾將有助于使氣流更均勻地向上流入通道入口(10a)。
導流板(26)設置在進氣區(qū)21中，與垂直軸線成一銳角(26a)，例如成60°角，并沿通道(10)進氣區(qū)的內周邊延伸。
使用上述的組合式旋轉環(huán)形通道設計與現有設計相比具有下述優(yōu)點。
a)、環(huán)形通道的垂直進口可使進氣分布得更加均勻，從而降低了壓力降。
b)、本發(fā)明減小了那種在現有旋轉環(huán)形通道設計中所存在的轉動損耗。這一點是通過使氣流垂直流過尖形進口并在加速的同時轉過一平緩的角度而實現的。尖形進口在旋轉環(huán)形通道的一半處彎曲的結構將被取消，而這種結構是帶有徑向進口的現有技術所固有的，由此使壓力降得以減小。
c)、由于進口通道的內外壁是垂直的，故減少了碾磨機零件部件諸如輪滾轂和研磨機殼壁的磨蝕，并且通過增加葉片的角度，減小了現有環(huán)形通道水平分速度。
(d)、減少了轉動煤層使研磨機正常工作所需能量之外的能量消耗。這是因為通過葉片角度的增加而使水平分速度得到了減少。
(e)、增加葉片角度使在煤粉懸浮中可以更好地利用垂直分速度。
(f)、分隔式環(huán)形通道和導流板減少了氣流在環(huán)狀通道之中和之前的擾動，從而在整個環(huán)形通道內有一個更均勻的速度分布。
(g)、葉片的反向設置利用了由環(huán)形通道旋轉所產生的鼓風效應。
(h)、葉片長度的減少使得摩擦損失以及零件重量得以減少。
(i)、葉片長度的減少以及垂直的內外壁使得碾磨機可以容易地安裝和維修。
(j)、垂直的內外通道使得鑄造設計不那么復雜，從而減少了存在制造缺陷的可能性。此外，雖然對每個通道部分進行鑄造而帶來的經濟上的優(yōu)點是公知的，使本發(fā)明新的通道設計也可以部分或完全通過焊接鋼板技術進行制造。
雖然上面已經詳細圖示和描述了本發(fā)明的具體實施例，以闡述本發(fā)明原理的應用，但是應當理解，本發(fā)明也可以具有未脫離這些原理的其它實施例。
權利要求
1.一種用于碾磨機的環(huán)形通過結構，其組成為一固定的殼體，該殼體具有一軸線并確定了一個空氣進入碾磨機的進口區(qū)和一個空氣托起并輸送在碾磨機中已碾磨好的細粉的碾磨區(qū)；一個碾磨盤，該碾磨盤安裝在殼體中，可繞所說軸線轉動；一個安裝在殼體中的外壁，該外壁與所說軸線平行地垂直設置。一個安裝在殼體中的內壁，該內壁與碾磨盤相連接，內壁設置在外壁的內側且與外壁相間隔，從而在它們之間確定了一環(huán)形通道，內壁也是與所說軸線平行地垂直設置，和若干葉片，這些葉片在內、外壁之間徑向設置，用于在內外壁之間將環(huán)形通道分隔成若干周向相間的通道，外壁通過所說葉片與內壁連接且隨碾磨盤一起轉動。
2.如權利要求1所述的環(huán)形通道結構，其特征在于，每個通道包括一低于碾磨盤的內進口端，環(huán)形通道結構還包括若干斜置的導流板，這些導流板設置在每個通道的進口端的內部，用于將氣流從進氣區(qū)導入每個通道。
3.如權利要求2所述的環(huán)形通道結構，其特征在于，斜置的導流板相對于水平面傾斜成一銳角。
4.如權利要求3所述的環(huán)形通道結構，其特征在于，所說的銳角為60°。
5.如權利要求1所述的環(huán)形通道結構，其特征在于，所說若干葉片彼此相互平行且相對于水平面傾斜一銳角，傾斜的方向是這樣的，即，每個葉片靠近進氣區(qū)的進口端在轉動方向上相對于靠近碾磨區(qū)的出口端處于上游位置，此外，每個葉片的進口端是尖形的。
6.如權利要求3所述的環(huán)形通道結構，其特征在于，所述若干葉片是這樣彎曲的，即，每個葉片的出口端相對于水平面傾斜成一銳角，進口端垂直設置平行于所說軸線，此外，進口端是尖形的。
全文摘要
一種用于碾磨機的環(huán)形通道結構，包括，垂直設置的內外通道壁，它們構成一種分隔式環(huán)形通道。該環(huán)形通道具有一用于接收來自進入區(qū)氣流的進氣口和一用于垂直將氣流排入碾磨區(qū)的出氣口。環(huán)形通道由若干葉片分隔，這些葉片在通道進口端具有尖形端部，其出口端部位于通道的出口端。每個葉片的出口端部相對水平面呈一銳角，尖形端部則垂直地設置在環(huán)形通道內。鼓入的空氣向上進入碾磨區(qū)時，葉片的這種設置減小了壓力降。低于通道進口的導流板減少了空氣的擾動，使氣流更平穩(wěn)地進入通道進口。
文檔編號B02C15/00GK1095316SQ9310731
公開日1994年11月23日 申請日期1993年5月22日 優(yōu)先權日1993年3月11日
發(fā)明者喬治·B·威特遜, 羅伯特·J·賈馬盧提 申請人:巴布考克及威爾考克斯公司