专利名称：变频调速粗粉分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锅炉燃煤制粉系统的粗粉分离装置。
燃煤电厂使用的锅炉绝大多数为煤粉炉，因而都需配备有将块煤碾磨成煤粉的制粉系统。制粉系统有仓储式和直吹式，在直吹式制粉系统中，参见
图1，原煤由落煤管54进入磨煤机55，热风从磨环下部送入，原煤被热风干燥的同时被滚轮和磨环碾成煤粉。但从磨煤机出来的风粉混合物中的煤粉颗粒粗细不均，需要经过一个粗粉分离器56将颗粒较大的煤粉分离出来，返回磨煤机中重磨，合格的细粉则随一次风直接经燃烧器60送入锅炉51燃烧。直吹式制粉系统的粗粉分离器使用较多的是与中速磨55配套的带有一圈风翅的径向型粗粉分离器56，参见
图10，分离器中的风翅为静叶片，它利用重力和离心力的作用，将大颗粒分离出来，其分离效率一般均低于50％，煤粉细度的调节是由静叶片上的连杆调节静叶片的角度达到的，其可调节范围较小，煤粉颗粒的均匀性也较差，难以适应经济细度的要求。
本实用新型的目的在于提供一种变频调速粗粉分离器，它与中速磨配套具有细度调节性能好，分离效率高，可提高制粉系统出力、负荷响应快的特点。
本实用新型是这样实现的，采用变频调速电动机和减速箱驱动装在中心落煤管外的空心轴，带动下锥体的转子转体旋转，进而带动装在转子转体上的动叶片转动，风粉入口筒体与回粉斗之间装有横向旋流叶片，动叶片为可拆卸式，静叶片和旋流叶片为可拆卸及角度可调。
本实用新型的工作原理是由磨煤机吹上来的风粉混合物进入风粉入口筒体与内锥回粉斗组成的渐扩通道，部分大颗粒撞击在内锥体外壁上，加之流速的逐渐减低而落回磨煤机内。当混合流体向上流经横向设置的旋流叶片时，受均流、导流的作用形成旋转气流，又有部分较大颗粒在离心力的作用下被分离出来，沿筒体外壁滑落至磨煤机内。在近偏转角度可调的静叶片的环形室间流速较低，接近不合格粉的临界流速，部分不合格粉产生重力分离，落入内锥回粉斗。带有较小颗粒的流体流过静叶片形成的“渐缩喷嘴”时，升高了流速，提高了动能，并被导向为有一定切向夹角的出射角进入旋转的动叶片，不合格粉颗粒以其原有的惯性继续向前运动，被动叶片弹出，打在导向叶片的背弧面而落入内锥回粉斗返回磨煤机。合格粉被动叶片加速，经中间环形通道上升至上锥体，进入顶盖上的各个一次粉管出口，经流量调节门送至锅炉燃烧器与热一次风混合喷入炉膛燃烧。只要调节静叶片的偏转角，改变“渐缩喷嘴”的宽度和出射角并相应调节转子转速，即可获得所需要的煤粉细度。
本实用新型变频调速粗粉分离器可代替现有的各种中速磨煤机内的径向型粗粉分离器，与中速磨配套，其分离效率高，细度调节灵敏，负荷调节反应快，适用于直吹式制粉系统。
以下结合附图给出本实用新型的实施例。
图1为直吹式制粉系统流程图；图2为本实用新型变频调速粗粉分离器结构示意图；图3为减速箱与空心轴连接结构示意图；图4为可拆卸式动叶片结构示意图；图5为附图4A-A剖视示意图；图6为附图4B-B剖视示意图；图7为可调静叶片调整装置上部结构示意图；图8为长开槽小轴结构示意图；图9为可调静叶片调整装置下部结构示意图；
图10为现有的与中速磨煤机配套的径向型粗粉分离器结构示意图。
参见图2，一种与中速磨煤机组装为一体的粗粉分离器由风粉出口管7相连的顶盖、上筒体1、叶片段筒体15、风粉入口筒体17、回粉斗19组成，它们自上而下由法兰连接，顶盖7是用厚钢板与槽钢制成的钢框架组合而成，以承受齿轮减速箱3、空心轴10、转子转体14、动叶片11、上轴承箱5、下轴承箱9、中心落煤管4、风粉出口管7的静载荷和动载荷。齿轮减速箱3电动机额定转速为1460rpm，由变频机实施25Hz-75Hz的无级调速，再由二级齿轮作1∶17的速比减速，参见图3，电动机驱动高速轴和高速轴齿轮40，经啮合传递给中速轴齿轮41，中速轴齿轮41带动中速轴42进而带动装在中速轴上的齿轮43，齿轮43与大齿轮5啮合，大齿轮5与滚珠轴承外圈为一体，滚珠轴承内圈固定于减速箱3上，传动法兰44固定在滚珠轴承外圈上，传动法兰44由吊紧螺栓45连接于空心轴10和下轴承座9，大齿轮5转动带动空心轴10转动，从而拖动转子10、14和动叶片11转动；转子是由空心轴10通过两盘大直径滚动轴承5、9分别支撑在顶盖7上部的轴承箱5和下部套在空心轴10外的下轴承座9上，下轴承座9除自身的筒形体外并有导流内锥体8和顶盖7相联，以增加其支撑刚性；顶盖7的法兰连接的是倒锥形的上筒体1，为了提高其支撑刚性，在筒体1及其上、下法兰之间焊有鳍片形的加强筋和4片各呈90度分布的上有直径为100孔的厚板鳍片吊耳。转子是由3节组成，即由上空心轴、中空心轴和下锥体14组成，上、中空心轴10由长螺栓吊紧，中空心轴的下端和锥体14上端由法兰螺栓连接，锥体14下端与动叶片11下复环焊成一体。
上筒体1的下端大法兰以螺栓与叶片段筒体15的上法兰相连，成为转子14壳体的上端盖，大法兰上分别按不同直径和不同孔数，在圆周均匀分布地钻有静叶片13上端小轴轴套孔、对应于动叶片11上端的外密封环螺丝孔以及法兰连接螺栓孔。
参见图4、图5、图6，动叶片11为可拆卸式长条形钢板经折边制成的直叶片，动叶片上下端叶根21为翅片形，叶根21外有一与复环内弧面相配合的凸块22，用以承受动叶片11的离心力，动叶片11上的叶根21与上端复环用螺钉相连，下端叶根用螺钉与固定在转子转体14上的下复环连成一体；为将动叶片11产生的离心力造成的自身弯曲与振动减至最小，在动叶片11中上部位置装有拉筋托架23，该托架23为半圆弧形并焊在动叶片11上，托架23上开有二个圆孔，用螺钉穿过此孔，将动叶片11的中部固定在拉筋环24上，拉筋环24经拉杆12与转子空心轴10相连。动叶片11的外围是一圈静叶片13，静叶片13为可拆卸、角度可调式，参见图7、图8、图9，每片静叶片的调整装置包括一根下端短开槽小轴31、轴套32、螺丝33、一根上端长开槽小轴25、轴套29、指针28、螺母26、固定螺丝30，静叶片13上下二端分别嵌在一长一短开槽小轴槽内并用固定螺丝30夹紧，下端短开槽小轴31穿在固定于叶片段筒体下方的内锥回粉斗19上口支架上的环行轴承座的小轴孔内，上端轴套装在上筒体1大法兰的轴套孔29内，上端长开槽小轴25穿过轴套29伸出大法兰，长开槽小轴25上套有刻度指针28、垫圈27和锁紧螺母26，根据所需指示值调整静叶片11角度后，将螺母26锁紧定位，一圈静叶片13组成了一个可以改变角度的环形百叶窗。
叶片段筒体15为锥台形钢板件，上下口为连接法兰，筒体15上开有“门式”人孔门2，可大大方便检查维修。
分离器下部是风粉入口筒体17和回粉斗19，风粉入口筒体17下端法兰与磨煤机本体的上部法兰相连，风粉入口筒体17和回粉斗19组成磨煤机输出风粉混合物的通道，通道上部近出口处内装有4片90度角均布的固定的横向旋流叶片16，它既起导流均流作用又起内外锥体19、17的连接作用。其余旋流叶片16为可调结构，每片可调旋流叶片16的调整装置与静叶片相似，它包括一根短开槽小轴、一根长开槽小轴、轴套、螺母、固定螺丝，旋流叶片二端嵌在长、短开槽小轴槽内并用固定螺丝夹紧，短开槽小轴一端穿在固定在内锥回粉斗19壁上的轴套孔内，长开槽小轴外端有螺纹和顶端的方芯，长开槽小轴外端穿出固定在风粉入口筒体17壁上的轴套，并套有螺母，方芯端面上有角度指示槽，调节方芯可调整旋流叶片角度后用螺母锁紧定位。内锥回粉斗19上口位置的角铁围架则对应上部垂直静叶片百叶窗环形轴承座，从而使撞击在静叶片上和被动叶片打落的不合格粉落入内锥回粉斗。在内锥回粉斗19下部与中心落煤管4下端之间有一个“笼式”锁气器18，锁气器由锥形罩35、开有多个拱形窗的圆筒体36和挡板门37组成，锥形罩35与圆筒体36和中心落煤管4相连，圆筒体36座在内锥回粉斗19下端内壁上，挡板门37与拱形窗相对应，并以上部铰链与圆筒体36相连盖住拱形窗。该装置的多个挡板门37是逆止门，一有上冲气流即由挡板门内外的压差而关闭，可防止磨煤机的上升气流冲入内锥斗19不经分离而短路逸出，又可保证内锥斗内的不合格粉靠一定的料位重量自动打开挡板门37而下落至磨煤机。
本设备上的大尺寸部件，凡直径超过3米且高度也超过3米的部件，均由两半块件用纵向法兰以螺栓和锥销连接组合而成，以方便起吊、运输和安装。
本设备的内外锥斗和混合物高速流刷的通道表面、动静叶片表面、出口管内壁等处，均采取了有效的防磨措施。
本实用新型还可应用于水泥行业的选粉装置。
权利要求1.一种变频调速粗粉分离器，包括落煤管、上筒体、叶片段筒体、回粉斗和风粉入口筒体，落煤管置于筒体中央，筒体由上筒体、叶片段筒体、风粉入口筒体自上而下由法兰连接组成，叶片段筒体内装有静叶片，风粉入口筒体内与落煤管之间装有回粉斗，风粉入口筒体与回粉斗之间组成风粉通道，在内锥斗下部与中心落煤管下端之间有锁气器，其特征是在上筒体上方装有变频调速电动机和减速箱，在落煤管外面装有空心轴，空心轴由减速箱驱动，空心轴下端装有下锥体的转子转体，下锥体下端连接有下复环，动叶片置于叶片段筒体内的上下复环上，动叶片为可拆卸式，风粉入口筒体与回粉斗间的通道内装有横向旋流叶片。
2.根据权利要求1所述的变频调速粗粉分离器，其特征是减速箱包括二级齿轮减速，电动机驱动高速轴和高速轴齿轮，经啮合传递给中速轴齿轮，中速轴齿轮带动中速轴进而带动装在中速轴上的另一齿轮和与其啮合的大齿轮，大齿轮与滚珠轴承的外圈为一体，滚珠轴承内圈固定于减速箱上，传动法兰固定在滚珠轴承外圈上，传动法兰由吊紧螺栓连接于空心轴和下轴承座，大齿轮转动带动空心轴转动。
3.根据权利要求1所述的变频调速粗粉分离器，其特征是动叶片为长条形钢板经折边制成的直叶片，每片动叶片上下顶端为叶根，叶根为一翅片，叶根外还有一与复环内弧面相配合的凸块，动叶片上叶根与上端复环用螺钉相连，下端叶根用螺钉与固定在转子转体上的下复环连成一体，在动叶片中上部装有拉筋托架，该托架为半圆弧形并焊在动叶片上，托架上开有二个圆孔，螺杆穿过托架圆孔后固定在拉筋环上，拉筋环经拉杆与转子空心轴相连。
4.根据权利要求1所述的变频调速粗粉分离器，其特征是叶片段筒体内动叶片外装有一圈可拆卸、角度可调的静叶片，每片静叶片的调整装置包括一根下端短开槽小轴、轴套、螺丝，一根上端长开槽小轴、轴套、指针、螺母，固定螺丝，静叶片上下二端嵌在一长一短开槽小轴槽内并用固定螺丝夹紧，下端短开槽小轴穿在固定于叶片段筒体下方的内锥回粉斗上口支架上的环形轴承座的小轴孔内，上端轴套装在上筒体大法兰的轴套孔内，上端长开槽小轴穿过轴套伸出大法兰，长开槽小轴上套有刻度指针、垫圈和锁紧螺母。
5.根据权利要求1所述的变频调速粗粉分离器，其特征是横向旋流叶片包括固定安装的4片成90度角均布的旋流叶片，其余为可调旋流叶片，每片可调旋流叶片的调整装置包括一根短开槽小轴、一根长开槽小轴、轴套、螺母、固定螺丝，旋流叶片二端嵌在长、短开槽小轴槽内并用固定螺丝夹紧，短开槽小轴一端穿在固定在内锥回粉斗壁上的轴套孔内，长开槽小轴外端有螺纹和顶端的方芯，长开槽小轴外端穿出固定在风粉入口筒体壁上的轴套内，并套有螺母，方芯端面上有角度指示槽，调节方芯可调整叶片角度后用螺母锁紧。
6.根据权利要求1所述的变频调速粗粉分离器，其特征是锁气器由锥形罩、开有多个拱形窗的圆筒体和挡板门组成，锥形罩与圆筒体和中心落煤管相连，圆筒体座在内锥回粉斗下端内壁上，挡板门与拱形窗相对应，并以上部铰链与圆筒体相连盖住拱形窗。
专利摘要本实用新型涉及锅炉燃煤制粉系统的粗粉分离装置。它采用安装变频调速电动机和减速箱3驱动装在中心落煤管4外的空心轴10,带动下锥体14的转子转体旋转,进而带动装在转子转体上的动叶片11转动,风粉入口筒体17与回粉斗19之间装有横向旋流叶片16,动叶片为可拆卸式,静叶片13和旋流叶片为可拆卸及角度可调,回粉斗下口为笼式锁气器18。本实用新型与中速磨配套,其分离效率高,细度调节灵敏,负荷调节反应快,适用于直吹式制粉系统。
文档编号B04C5/00GK2411852SQ0021614
公开日2000年12月27日 申请日期2000年1月14日 优先权日2000年1月14日
发明者吴同钧 申请人:吴同钧