渦流空氣分級機操作參數(shù)優(yōu)化及內(nèi)部流場數(shù)值模擬研究.pdf

1、物料分級被看作粉體技術(shù)中最基本的操作技術(shù)之一，渦流空氣分級機是較常見的分級設(shè)備，然而對于渦流空氣分級機的研究主要局限于對結(jié)構(gòu)的部分改進，對其理論根源及內(nèi)部流場研究的不夠充分。分級指標之間互相影響，只有在滿足生產(chǎn)要求的情況下找到一個相對最優(yōu)解，才能夠高效率生產(chǎn)。氣流運動特性影響著顆粒的運動軌跡，進而影響分級機的分級性能。本文通過正交試驗，運用Matlab對目標函數(shù)進行建模，得到模型方程，通過該模型方程可以在不同的操作參數(shù)下找到相對應(yīng)的分級

2、性能指標;通過Fluent軟件對分級機內(nèi)的流場進行研究，獲得使內(nèi)部流場均勻穩(wěn)定的條件參數(shù)，并通過物料實驗驗證模擬結(jié)果;通過Fluent離散相模型，模擬物料單個粒子在分級機中的運動軌跡，并判斷物料的切割粒徑范圍。
　　 通過分級機分級性能多目標規(guī)劃優(yōu)化模型的建立，對滑石粉物料進行實驗分析并建模，得到在實驗條件下的最優(yōu)解為切割粒徑為21μm，分級精度指數(shù)為0.6，牛頓分級效率為61％，細粉產(chǎn)率為57％。
　　 轉(zhuǎn)籠轉(zhuǎn)速過大或

3、過小都易在環(huán)形區(qū)產(chǎn)生湍流脈動，使得流場不均勻。轉(zhuǎn)籠轉(zhuǎn)速過小，在轉(zhuǎn)籠葉片進行面形成負壓區(qū)，產(chǎn)生正漩渦。轉(zhuǎn)籠轉(zhuǎn)速過大，在退行面形成負壓區(qū)，產(chǎn)生反漩渦。當進口風速為8m·s-1，轉(zhuǎn)籠轉(zhuǎn)速為600-800r·min1時，分級機的分級精度較高。通過該模擬方法，可以在不同進口風速條件下找到與之對應(yīng)的較佳轉(zhuǎn)籠轉(zhuǎn)速范圍。
　　 轉(zhuǎn)籠葉片數(shù)的改變會影響葉片通道內(nèi)流場的變動，在轉(zhuǎn)籠半徑不變的情況下，固定進口風速、轉(zhuǎn)籠轉(zhuǎn)速，存在一個較佳的轉(zhuǎn)籠葉片個數(shù)

4、，使得流場穩(wěn)定。在一定操作條件下，當采用彎曲轉(zhuǎn)籠葉片時，能有效地減弱了葉片間的反漩渦，使得流場更加均勻。
　　 物料喂入點的位置對顆粒在渦流空氣分級機中的運動軌跡產(chǎn)生影響，對顆粒是否能進入轉(zhuǎn)籠葉片間或者進入錐體落入粗粉中的影響不大。在相同位置喂入不同粒徑的顆粒，其運動軌跡不同。較小的細粉顆粒進入轉(zhuǎn)籠葉片區(qū)，較大的粗粉顆粒在環(huán)形區(qū)旋轉(zhuǎn)，最終進入錐體落入粗粉中。模擬得出:當進口風速為8m·s-1，轉(zhuǎn)籠轉(zhuǎn)速在800r·min-1時，滑