氣流粉碎研磨氣體最常用的有:壓縮空氣、過熱蒸汽、氮氣、二氧化碳氣體和惰性氣體。由于氣源獲得的便利性較好,應(yīng)用最為廣泛還是壓縮空氣。但是業(yè)內(nèi)專家的針對性實驗研究表明,過熱蒸汽作為研磨氣體在很多領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢,值得深入探討。
蒸汽氣流磨的能量轉(zhuǎn)換形式為:燃料—過熱蒸汽的勢能和熱能—過熱蒸汽的動能—物料顆粒的動能。相對于空氣氣流磨而言,能量轉(zhuǎn)換少了兩個損失較大的過程,即過熱蒸汽的勢能—電能,電能—壓縮空氣的勢能,可見蒸汽氣流磨的能耗遠遠低于壓縮空氣氣流磨。粉碎過程中,以過熱蒸汽作為介質(zhì),噴嘴出口處產(chǎn)生的氣流速度高達3馬赫,是壓縮空氣為介質(zhì)時產(chǎn)生的氣流速度的1.5倍左右,故粉碎能力更強。
過熱蒸汽鍋爐系統(tǒng)
為探索采用過熱蒸汽對氣流粉碎分級機性能的影響,研究人員對流化床式氣流磨進行整體建模,并分別以空氣和蒸汽兩種介質(zhì)作為工質(zhì),計算和分析氣流粉碎腔內(nèi)部流場和溫度場狀態(tài)。結(jié)果表明:采用過熱蒸汽介質(zhì)時的噴嘴出口處氣流速度的最大值約為空氣介質(zhì)時的1.8倍;采用蒸汽介質(zhì)在分級區(qū)形成穩(wěn)定的徑向、軸向流場速度要大于空氣介質(zhì)時的流場速度;在微負壓條件下,采用過熱蒸汽介質(zhì),由粉碎區(qū)至分級區(qū)粉碎腔內(nèi)部有150-240 ℃的溫度變化,腔內(nèi)能夠保持干燥運行。實驗表明,與空氣相比,水蒸氣具有成本低、臨界速度高、氣固比小、能量利用率高、粉碎強度大、物料在粉碎室中粘壁程度低、產(chǎn)品不帶靜電荷等優(yōu)點。
研究人員以電廠余熱蒸汽為介質(zhì),對低等級粉煤灰進行氣流超微粉碎,通過對設(shè)備工況的調(diào)節(jié),能高效、廉價地制備各種微米尺度的粉煤灰超微粉體。粒度分析和SEM 圖像顯示,粉碎后粉煤灰平均粒度細,粒度分布較窄,能有效地保護粉煤灰顆粒的球狀結(jié)構(gòu),細化后的Ⅲ級粉煤灰具有較高的火山灰活性,并具有一定的減水作用。因此,這種利用余熱蒸汽的粉體技術(shù)非常值得關(guān)注。
由于空氣壓縮在工業(yè)領(lǐng)域的普遍應(yīng)用,壓縮空氣是最容易獲取的研磨氣體。壓縮空氣還可以細分為熱壓縮空氣和冷壓縮空氣。在實際應(yīng)用中對比熱壓縮空氣與冷壓縮空氣,證明以熱壓縮空氣為工質(zhì)所產(chǎn)生的粉碎力大于以冷壓縮空氣為工質(zhì)所產(chǎn)生的粉碎力,且更加經(jīng)濟。
氮氣也是常見研磨氣體,它主要用于粉碎易于氧化、燃燒和爆炸的物料。相對于惰性氣體而言,它的化學(xué)穩(wěn)定性雖然不如惰性氣體,但是它的生產(chǎn)成本低。在多數(shù)對研磨氣體化學(xué)穩(wěn)定要求不苛刻的場合,都能見到它的應(yīng)用。業(yè)內(nèi)專家利用水平圓盤式氣流磨實驗研究了氦氣、水蒸氣、空氣和二氧化碳作介質(zhì)對氣體動能的影響,結(jié)果表明:小分子量的氣體能研磨出更細的粉體,氦氣、水蒸氣比空氣和氮氣能研磨出更細的粉體。
圓盤式氣流磨
以上就是幾種氣流粉碎研磨氣體的簡單介紹,重點還是關(guān)注了過熱蒸汽的性能探討。希望能關(guān)注這個領(lǐng)域有的朋友提供些幫助。如有不當(dāng)之處,還請多多指教。
(粉體圈 作者:終吉)
作者:粉體圈
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