基于多相流技術(shù)的立式磨選粉性能分析與流場(chǎng)仿真研究.pdf

1、水泥工業(yè)是典型的資源和能源依賴型產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，如何提高水泥產(chǎn)品的質(zhì)量、降低水泥的生產(chǎn)成本，從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，已成為水泥企業(yè)面臨的嚴(yán)峻局面。眾所周知，傳統(tǒng)的粉磨工藝主要是用球磨機(jī)進(jìn)行粉磨作業(yè)，但是它對(duì)能量的利用率較低。而當(dāng)立式磨用于水泥工業(yè)的生料粉磨以后，由于其顯著的節(jié)能效果，很快引起人們的興趣和注意，它以其獨(dú)特的節(jié)能粉磨原理粉磨物料，克服了球磨機(jī)粉磨機(jī)理的某些缺陷，集破碎、粉磨、烘干、選粉和氣力輸送等多功能于

2、一體。
　　 立式磨選粉的作用是及時(shí)的將粉磨到一定粒度的細(xì)粉分離選出，粗粉則重新返回磨盤進(jìn)行再粉磨，防止細(xì)粉在磨內(nèi)黏附研磨體引起的緩沖作用和細(xì)度粗細(xì)不均現(xiàn)象。立式磨選粉性能的好壞直接影響著立式磨粉磨效率的提高與否，所以立式磨選粉流場(chǎng)的研究對(duì)于提高立式磨粉磨效率具有重要意義。評(píng)價(jià)立式磨選粉性能的指標(biāo)有提高系統(tǒng)的產(chǎn)量、降低系統(tǒng)的能耗、易于調(diào)控產(chǎn)品的細(xì)度等。影響立式磨選粉性能的因素主要包括風(fēng)量、風(fēng)速、壓差、噴口環(huán)結(jié)構(gòu)、導(dǎo)流葉片角度等。

3、風(fēng)速的大小則決定了物料顆粒被帶起的高度，而風(fēng)量的大小決定了可以被攜帶物料量的多少，風(fēng)速和風(fēng)量是影響立式磨成品質(zhì)量好壞的重要因素之一。壓差是指立式磨進(jìn)出口的壓力損失，是立式磨操作的關(guān)鍵參數(shù)之一，壓差的穩(wěn)定對(duì)立式磨的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
　　 由顆粒的分級(jí)原理可知，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)流葉片的角度可改變粉塵顆粒的初速度以及選粉區(qū)渦流的流線曲率，因此可以通過導(dǎo)流葉片來調(diào)節(jié)成品的細(xì)度。通過對(duì)立式磨選粉流場(chǎng)的數(shù)值模擬分析得到，導(dǎo)流葉片傾斜布置時(shí)流場(chǎng)速

4、度比導(dǎo)流葉片徑向布置時(shí)流場(chǎng)速度明顯增大，物料分散性變好，所以導(dǎo)流葉片傾斜布置時(shí)有利于選粉效率的提高。
　　 論文以SOLIDWORKS軟件和FLUENT軟件為平臺(tái)，采用Mixture多相流模型和RSM湍流模型，分析立式磨選粉流場(chǎng)中壓力與速度的變化趨勢(shì)。流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果表明，噴口環(huán)處的速度最大，其次是磨輥旋轉(zhuǎn)壁面的速度，中心區(qū)域的速度最小，立式磨選粉流場(chǎng)流體流動(dòng)符合近壁區(qū)與核心區(qū)的流動(dòng)特點(diǎn)。處于相同水平截面區(qū)域的速度對(duì)稱分布，速度

5、由中心向外逐漸增大，增大到最大值后反而又會(huì)減小，速度呈現(xiàn)脈動(dòng)特點(diǎn)，總體上說速度是自下而上遞增的，但是由于磨輥的旋轉(zhuǎn)、局部會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，隨著進(jìn)風(fēng)量的增加，立式磨選粉流場(chǎng)的速度明顯增大，但是脈動(dòng)情況也加劇。
　　 流場(chǎng)動(dòng)壓變化的趨勢(shì)是自下而上，由內(nèi)而外增加，中心是低壓區(qū)域，局部出現(xiàn)高壓區(qū)域，噴口環(huán)處的動(dòng)壓最大，其次就是磨輥旋轉(zhuǎn)壁面的動(dòng)壓。靜壓與總壓的變化趨勢(shì)是自下而上減小，由內(nèi)而外增加，立式磨磨盤與殼體之間是最大壓力區(qū)域。局部存在低壓