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第
23
卷第
6
期
2001
年
11
月
南京化工大学学报
Vo
l.
23
No.6
Nov.
2001
JOURNAL
OF
NANjlNG UNIVERSITY
OF
CHEMICAL TECHNOLOGY
离心转子式选粉机的分级机理
方
莹,刘亚云,张少明
(南京化工大学材料科学与工程学院,江苏南京
210009)
摘
要:对气相中团体颗粒的受力情况进行丁分析,并在此基础主介绍丁离心转子式选粉机的结构及工作原理;从
理论
i
分析丁选粉机的分级机理,拉导丁切割粒径的计算公式;通过模型实验,探讨丁操作参数对选粉机分级性能
的影响规律。结果表明,该选粉机具有良好的分级性能,其理论分析对选粉机的设计及性能预测具有一定的指导
意义。
关键词:禹心转子式选粉机;分级机J.'l操作参数;性能
中图分类号:
TD
454
文献标识码
:A
文章编号:
1007
- 7537(2001 )06 -
0018
-
05
物料的分级是粉体工程学中最基本的操作过
程之一,其作用主要体现在以下两个方面[
1]
一是
可根据工艺需要,通过分级除去粉体原料或半成品
中过大或过小的颗粒,控制产品的粒度在一定的范
围之内,从而保证产品的质量,提高其附加值。二
是与粉磨操作配合,组成圈流粉磨系统,及时将合
格的粉料从中间产品中分离出来,可有效避免过粉
磨现象的发生,提高粉磨效率,降低产品能耗;同
时,也可方便地控制产品细度,以适应产品及工艺
条件的变化。正是由于这两方面的作用,分级技术
在建筑材料工业、非金属矿的深加工等行业得到了
广泛的应用;对分级技术的研究及设备的开发研
制,也深受科研院所、厂矿企业的重视。
1
气相中固体颗粒的受力分析
由于研究的是一种利用不同粒径的颗粒在空
气介质中受力情况的不同而对粉体颗粒群进行分
级的选粉设备,因此,在确定模型结构之前,首先对
分散于气体介质中的固体颗粒进行受力分析是十
分必要的。在空气介质中的粉体颗粒,除了受到所
熟知的气体阻力、颗粒重力及浮力外,还受到诸如
压力梯度力、虚假质量力等力的作用,现分析如下。
1. 1
压力梯度力
颗粒在具有压力梯度的流场中运动时,除了受
收稿日期
:2001-
04
-
01
到流体绕流所引起的气体阻力外,还受到因压力梯
度引起的作用力。
1.2
虚假质量力
当颗粒相对于流体作加速运动时,不但颗粒的
速度越来越大,颗粒周围的流体速度也会增加;推
动颗粒运动的力,在增加了颗粒本身动能的同时,
也增加了周围流体的动能,故这个力将大于加速颗
粒本身所需的
mp
勺,就好象是颗粒质量增加了一
样,所以将这部分增加质量的力称为虚假质量力,
或称表现质量效应
[2]
。
1.
3
Basset
力
当颗粒在粘性流体中运动时,除受到粘性阻力
和虚假质量力的作用外,还受到一个瞬时流动阻
力,即
Basset
力
[3]
。它反映了颗粒的加速过程,并
与流体流动的不稳定性有关。
1.4
Magnus
力
颗粒在流体中运动时,由于存在速度梯度、或
颗粒间的相互碰撞等因素,会产生高速旋转。颗粒
的高速旋转,对气固两相流动带来一定的影响,而
使颗粒受到力的作用,即
Magnus
升力
[4]
。
1.5
Saffman
升力
颗粒在有速度梯度的流场中运动时,由于颗粒
不同部位附近的流体速度不同,所受流体的压力也
不同,而使颗粒受到升力的作用,这个力称为
Saffman
升力
[5]
与
Magnus
力不同,它不是由颗粒
作者简介:方
莹(1
969
-),男,浙江义乌人,硕士,主要从事粉体科学方面的研究。