[发明专利]多腔串联式旋流粉碎机

说明书

技术领域

本发明属于粉磨机械领域中的旋流粉碎机或旋风粉碎机。

背景技术

旋流粉碎机又称旋风粉碎机是气流磨的一种，它是指在粉碎腔内安装有转动部件，在电机的驱动下，料粒随气流进入腔内经受转动部件及其旋转气流的粉碎作用，产品随气流流出而完成粉碎过程的一类机型。中国专利申请CN97214049.2所公开的一种《立式高速离心超细粉碎机》就是一个典型的例证。原理上，这类机型有突出的优点：不用研磨介质，可减少介质对料粒的污染；设备简单，理论上的单位能耗相当低；生产过程易于由气流控制等。但由于存在如下缺点，至今仍难得大面积地推广应用。

第一个缺点是：采用单一的粉碎腔结构，即粉碎过程在同一腔空间内不加分隔地完成，粗料粒易被离心力外甩而相对集中至粉碎力大的腔边区域，致使该区域内很多较细粒子难以被粉碎到所要求的粒度，粉碎效率低。

第二个个缺点是，由于粉粒的颗粒大小不一，需要在粉碎腔内、料粒出口前安装一个分级机构。这一机构将把数量众多的粗颗粒拦阻回粉碎腔重新粉碎，在大产能的情况下，该分级机构的负荷必然很重，此外，当气流带动料粒出口时也加大了阻力，这些都会使能耗也随之增大。

上述缺点，构成了现今中等粒度以及更细粒度气流磨发展的瓶颈，长期没有突破。而另一方面，现今大规模生产用的粉磨机械如水泥生产用的立式磨和球磨机，它们以金属球或金属捧、盘作为研磨介质，自身极其笨重，高能耗，高磨损而长期处于低品质、高成本运行状态。然而，现有以气流为主要研磨介质的气流磨，包括前述旋流磨又难以做到大规模，高效率的效果。

发明内容

本发明人经过长期观察和研究，针对现有的旋流磨的缺点，发明了一种多腔串联式旋流粉碎机，其特征在于：由垂直的旋转对称的外筒体、顶盖板和底板形成的腔外壁所包围的粉碎腔内，设置了两个创新的结构，即“多腔串联结构”和“风板组”，不需要在腔内再设置专用的分级机构。当料粒随气流进入多腔串联结构式的粉碎腔时，便逐次进入到了该结构的各个子腔内，在风板组的作用下，经受一个称为“多腔串联的梯级粉碎机制”的粉碎后，从出口流出，使产品粒度细而均匀，达到了现有的气流磨无法达到的、意想不到的技术效果。

本发明提出了一种多腔串联式旋流粉碎机，它包括粉碎腔内的粉碎腔体、转盘、转轴、进口管和出口管，其特征在于：

(1)粉碎腔体采用多腔串联结构，即为由两个或多个同轴的子腔串接而成；

(2)在每个子腔内安置有一个以上的风板；

(3)进料与进风共用为统一的进口管，设置在顶盖板的中心部位进入粉碎腔体；

(4)出料与出风共用为统一的出口管。

本发明的多腔串联式旋流粉碎机，其多腔串联结构由与进口管相固定的旋转对称的上盖板、安装在上盖板下面的一个或一个以上的旋转对称的不同大小可同轴地套在一起的筒体，简称为“筒体”，和下部的旋转对称的转盘构成。这些筒体和转盘表面把粉碎腔分隔为两个或多个的同轴地套在一起相串接的，旋转对称的子空间，称为“子腔”，子腔的个数多比筒体的个数多一，其中最小的筒体内部的子腔叫中心子腔，它与进口管直接相连通；最大的筒体外部的子腔为最外子腔，它与出口管直接相连通。

本发明的多腔串联式旋流粉碎机，其风板设置在子腔中、固定在转盘上，并采取与转盘同步转动的结构。全部子腔内的全部风板就叫“风板组”。

本发明的多腔串联式旋流粉碎机，其风板结构分为整体完整而无空洞或凹槽的大风板和有一个以上的空洞或凹槽的栅状风板两种，两者组合构成风板组。这个组合可形成子腔内旋转的气流力场，料粒在其中经受自相碰撞、摩擦等粉碎作用力，还有风板对料粒的撞击力，就统称为“子腔内的粉碎力”。

本发明的多腔串联式旋流粉碎机，其出口管设置在顶盖板中心部位并套在进口管的外部。这可使来自最外子腔的气流通过上盖板和腔外壁之间的夹层空间流至出口，并使得该气流沿最外子腔的周向分布均匀。

本发明的多腔串联式旋流粉碎机，其出口管设置在顶盖板上接近进口管的偏心位置上。气流出口情况与上一段类似。

本发明的多腔串联式旋流粉碎机，其出口管包含两个或多个的支管，每个支管设置在粉碎腔外壁的侧壁上，所有的支管沿侧壁的周向均匀分布并且相并联于粉碎腔外的总管。此时，顶盖板和上盖板合并，全部筒体同轴地直接安装在顶盖板的下面。粉碎腔的侧壁包括外筒体壁、顶盖板和底板的外缘部位。这个特征可使最外子腔的出口气流沿其周向的分布近似均匀。