分級機中采用的動態氣流密封原理是采用高速旋轉葉片產生的高壓氣流阻止顆粒穿過密封間隙。在靜止的部件和運動部件之間具有一定間隙,若不進行密封處理,顆粒將隨氣流穿過間隙,動態氣流密封結構充分利用旋轉部件,將旋轉部件制作成由若干葉片組成的密封環結構,這樣在密封環結構高速旋轉時,在動、靜部件之間的間隙將產生高壓氣流,阻止顆粒穿過。
1、分級機的旋轉葉片高度和動、靜部件間隙
我們可認為氣流達到穩定狀態,氣體中顆粒的速度也趨于穩定,顆粒運動速度可約等于氣體的流動速度,因此,要使顆粒不能穿過旋轉葉片與靜止部件的間隙,必須滿足以下條件:顆粒的合速度方向向外偏離豎直方向的夾角大于θ。
2、傳統分級機的密封結構及缺陷
渦流分級機在實際應用中存在問題,動、靜部件之間的間隙常常會造成顆粒短路,是影響設備分級精度的重要因素之一,因此設計良好的密封結構是保證分級 的重要前提條件。國內傳統的密封方法是采用機械式密封,主要有凹凸鑲嵌式密封、可調整間隙式密封和迷宮式密封三種方式,但它們也都各有其缺陷。
(1)凹凸鑲嵌式密封,凹形密封槽通過螺栓固定在出風口的殼體上,凸形密封環 通過螺栓與轉子葉片固定板連接,在工作中隨轉子一起轉動。凹形密封槽和凸形密封環鑲嵌部分各個方向的間隙保持 5~10mm。該密封方式的結構較簡單,但在安裝和檢修中必須保證轉子部分和固定部分的同心度,否則轉子的高速旋轉將使密封環和密封槽發生摩擦磨損而影響密封 ,甚至會導致密封失效。密封環、槽一旦損壞就很難檢修,一般只有更換。
(2)可調整間隙式密封,轉子部分與固定部分為上下兩個角鐵密封環,每個密封環是由兩個半圓角鐵環通過螺栓聯接并固定在進料管的外壁上,通過調節螺栓的夾緊力不但保證了它與進料管間的緊密配合間隙,而且還可以保證它在進料管上的位置的相對固定性。通過調整上下兩個角鐵密封環的位置,可分別保證其與回轉部件的密封環的間隙 不超過2mm。從結構上看這種密封裝置較簡單,易于安裝和檢修,若密封部分因磨損而導致間隙過大,可通過調整上下角鐵密封環來保證其間隙,但當出現角鐵密封環損壞、與回轉部件的密封環的間隙過大、與進料口外壁存在過大配合間隙的情況,都會導致密封的失效。因此,在安裝或檢修過程中,必須保證角鐵密封環的完好,以及其與回轉部件的密封環和進料口外壁間的間隙滿足預先要求。
(3)迷宮式密封,該方式的密封外擋環有前后兩個靜止的擋環,后擋環比前擋環高 9~12mm,這樣從進料口掉下的物料被前后擋環依次阻擋,使得物料順利落在撒料盤上。迷宮的內側設有由兩個“t”形環相組合而成的迷宮內擋環 3,沒有被迷宮外擋環阻擋的物料隨氣流進入迷宮后再次被迷宮內擋環阻擋。迷宮式密封方式的密封 較好,但由于組成迷宮結構的部件較多,安裝和檢修較為復雜,回轉部件與靜止部件的同心度要較高,必須使加工和安裝誤差在合理范圍內。
以上三種具有代表性的密封方式分級機中應用較為常用,他們都是機械式密封,其密封的原理是依靠控制密封間隙來保證分級機的密封 ,但由于間隙不可避免的存在,在分級的過程中部分較粗甚至毫米級的顆粒沒有經過轉子的分選會直接混入成品中,因此,機械密封在高細度分級機里的密封 并不理想。而且,機械式密封方式要求回轉部件和靜止部件間的間隙較小,如果它們之間的同心度不能很好地控制,將會發生摩擦磨損現象從而失去設備的密封意義。