Luận văn Qui trình công nghệ sản xuất xi măng, thiết kế máy phân ly trong dây chuyền sản xuất xi măng tại công ty cổ phần xi măng hạ long-Trạm nghiền phía nam

CHƯƠNG II: PHÂN LOẠI MÁY PHÂN LY Máy phân ly tĩnh 2.1.1 Cyclone a)Nguyên lý hoạt động: Không khí cùng với hạt vật liệu đi vào cyclone thông qua cửa vào liệu, sau đó các hạt vật liệu thô sẽ lắng xuống va đập vào thành của cyclone bởi lực ly tâm, trong lúc đó các hạt mịn thì theo khí rời khỏi cyclone thông qua các ống lọc. + Áp suất vào khoảng 10-15mbar, hiệu suất khoảng 75-80% + Cách điều chỉnh độ mịn của hạt Đường kính của ống nhúng (Kích thước càng nhỏ hạt càng mịn) Chiều sâu của ống nhúng (ống nhúng càng ngắn thì hạt càng mịn) Khí đi vào (lương lượng vào càng cao thì hạt càng mịn, nhưng áp suất khí càng cao thì hạt càng thô) b) Các bộ phận: + Ống lọc + Ống khuếch tán và bộ phận hình trụ + Bộ phận côn + Thiết bị rời (van trượt, van quả lắc) c) Kích thước Đường kính của cyclone Trong đó: d (m): đường kính danh nghĩa của Cyclone V (m3/giờ): lưu lượng khí n: số cyclone d)Ứng dụng Máy nghiền con lăn Máy phân ly cyclone khí động lực e) Mô tả: Hình 2.1 Hình vẽ máy phân ly dạng cyclo Máy phân ly Grit a) Nguyên lý hoạt động Không khí cùng các hạt vật liệu đi vào máy phân ly từ phía dưới và đi qua các cánh điều chỉnh. Nếu các cánh được đặt nằm thẳng đứng xuyên tâm, các hạt thô được đẩy nhanh chỉ bởi nội lực khi đó chúng không thể lệch đi 900 khi đi qua những cánh và ống lọc. Nếu cánh dẫn được đặt một góc theo hướng thẳng đứng, lực xoáy của các hạt được tạo ra và quá trình phân ly bởi lực ly tâm. Nếu góc tăng thì vận tốc tiếp tuyến tăng và khi đó kích thước cắt giảm. Góc tăng đến 600 các hạt bắt đầu va đập vào các đỉnh cánh và va chạm do đó vận tốc tiếp tuyến giảm Điều này giải thích tại sao góc lớn hơn 600 thì kích thước cắt gia tăng thêm và cũng bị giới hạn trong khoảng 90mm so với các loại máy phân ly khác. Áp suất vào khoảng 10-15mbar, hiệu suất 75-80% Sản phẩm thô khi ống nhúng ngắn, cánh được đặt thẳng đứng Sản phẩm mịn khi chiều dài ống nhúng dài, cánh được đặt nghiêng Ứng dụng: + Máy đập má + Máy nghiền con lăn đứng b)Thành phần thiết bị + Ống nhúng + Cánh điều chỉnh + Vòng cánh điều chỉnh + Đuôi nón + Buồng c) Kích thước Không khí đi vào khoảng 500 – 1000g/m3 d= 0.0127xV1/2 d (m) đường kính trung bình V(m3/h) lưu lượng khí  d)Mô tả Hình 2.2 Hình vẽ máy phân ly Grit 2.1.3 Máy phân ly VS a) Nguyên tắc hoạt động Vật liệu được đưa vào máy phân ly VS từ phía trên. Vật liệu đi qua khu vực phân ly nằm phía trên vách nghiêng. Khí phân loại được đưa vào vùng phân ly ngang tới vật liệu mới vào này. Khí phân loại có thể chứa khí lưu thông, khí nóng cho việc sấy khô hay là không khí mới cho việc làm lạnh. Vùng phân ly thật thì nằm ở giữa vách nghiêng và hệ thống tấm chắn. Những vật liệu tinh cuốn trôi bởi không khí di chuyển qua khoảng không ở giữa tấm chắn và khí thoát ra ngay tại cửa thoát khí. Vì trọng lực tác dụng lên các hạt thô nhỏ được đi qua từ bộ phận phân ly theo hướng xuống dưới. + Được cài đặt với vận tốc thích hợp để có thể điều khiển kích cớ hạt phân ly + Sản phẩm mịn vào khoảng 4500 cm2/g  + Áp suất 6 – 15mbar Ứng dụng + Nghiền áp suất cao tiếp đến là máy dập cho ximăng và vật liệu tơi. b) Thành phần thiết bị + Buồng phân ly + Vách nghiêng để dẫn vật liệu vào + Các tấm chắn để hướng dòng chảy + Hộp không khí vào/ra, Đuôi thoát liệu c) Kích thước + Khí nạp khoảng 4kg/m3 + Quá trình phân ly nạp khoảng 6m3/giây  d) Mô tả Hình 2.3: Máy phân ly VS 2.2. Máy phân ly động lực 2.2.1 Phân loại theo đĩa phân phối và cánh quạt a) Nguyên lý hoạt động Vật liệu được đi vào thông qua một lỗ ở phía trên đĩa phân phối ở đó được phân tán trong dòng khí. Không khí cùng với các hạt phân tán thổi lên trên và di chuyển qua đĩa phân phối. Các hạt vật liệu thô được quay ly tâm đến các thành tường và rớt xuống đuôi nón xả liệu. Với các hạt mịn chảy qua quạt đến bồn hạt mịn. Ở đây các vật liệu tinh được phân ly từ khí chuyển vào và dồn lại ở nón phía bên ngoài. Không khí cùng với một số các hạt tinh khác quay trở lại vùng phân ly qua van khí. b) Thành phần thiết bị + Buồng phân ly + Miệng tiếp liệu + Đĩa phân phối, quạt trong + Van hồi khí + Đuôi nón + Bồn thu hạt tinh + Van điều chỉnh độ mịn + Hộp giảm tốc và động cơ c) Kích thước Độ mịn của ximăng (cm2/g) Lượng nạp của máy phân ly (t/h.m2) 2500 2.2-3.6 4500 1.0-1.5 Lượng khí nạp vào máy phân ly = Sản phẩm tinh / diện tích đi qua. Diện tích danh nghĩa được tính bởi đường kính ngoài của máy phân ly. Máy phân ly lớn thì giá trị ứng dụng cao hơn d) Hoạt động Độ mịn trong khoảng 3000 – 6000cm2/g Các cách điều chỉnh: + Vận tốc của cánh phân phối + Vị trí thẳng đứng, số lượng và kích thước của cánh phân phối + Vị trí thẳng đứng của cánh quạt (Sturevant, Raymond) + Vị trí thẳng đứng của van điều chỉnh độ mịn (Sturevant, Raymond) Điều chỉnh Độ mịn của sản phẩm Cánh phân phối Gia tăng vận tốc Tăng số lượng Tăng độ thẳng đứng Tăng kích cỡ Mịn hơn Mịn hơn Mịn hơn Mịn hơn Cánh quạt Tăng góc nghiêng Thô hơn Quạt trong Vị trí bên ngoài (cửa mở lớn hơn) Vị trí bên trong (cửa mở nhỏ hơn) Thô hơn Mịn hơn e) Mô tả + Máy phân ly Sturtevant Máy được thể hiện ở hình 2.4 có cửa ra và cửa vào cho mục đích làm lạnh và sấy khô Kiểu giống : Raymond + Máy phân ly Heyd Máy phân ly Heyd hình 2.5 có hai bộ truyền cho quạt và cánh phân phối. (Vận tốc quạt không đổi, vận tốc điều chỉnh được cho cánh phân phối và đĩa phân phối) làm việc dễ dàng và nâng cao hiệu suất của máy phân ly. Kiểu giống: Polysius, (Turbopol), Fuller, Schmidt Hình 2.4 Máy phân ly kiểu Sturtevant Hình 2.5 Máy phân ly kiểu HEYD 2.2.2 Phân loại theo cánh phân phối và quạt ngoàia) Nguyên lý hoạt động Vật liệu được đi vào thông qua cửa nạp liệu và phân tán trong khí bao quanh bằng đĩa phân phối. Các hạt mịn đi qua cánh phân phối được đưa ra ngoài cyclone bởi không khí ở đó chúng được đẩy nhanh và thay thế. Các hạt thô di chuyển xuống phía dưới đến nón thô. Khí trong máy phân ly được điều tiết bởi quạt và những cánh quạt Không khí bị thoát ra ngoài bằng khí thoát bụi để duy trì áp suất ổn định bên trong. Hoạt động Sự thay đổi độ mịn + Vận tốc của cánh phân phối.  + Số cánh phân phối + Lưu lượng Điều chỉnh Độ mịn của sản phẩm Cánh điều chỉnh Tăng số lượng Tăng vận tốc Mịn hơn Mịn hơn Bộ phận quạt Mở nhiều hơn Đóng hơn Thô hơn Mịn hơn Vận tốc cánh - Vận tốc cao hơn - Vận tốc thấp hơn - Thô hơn - Mịn hơn b) Thành phần thiết bị  Buồng phân ly, miệng cửa vào, đuôi nón, đĩa phân phối, cánh phân phối, thiết bị dẫn động, xyclone, quạt ngoài, ống dẫn c) Kích thước Độ mịn của xi măng (cm2/g) Khả năng nạp của máy phân ly (t/h.m2) 2600 11 3000 8 4000 5 4500 4 d) Mô tả Hình 2.6 mô tả máy phân ly Wedag ZUB với dòng khí bên ngoài và một hệ thống cyclone hành tinh. Những ưu điểm của của việc phân loại quạt bên ngoài có thể được tóm tắt như sau: + Vận tốc được điều chỉnh một cách độc lập và lương lượng khí có qui định rộng hơn và hiệu suất phân ly tốt hơn bởi vì khí luân chuyển nhiều hơn và các hạt tập trung lại thấp hơn. + Các cyclone nhỏ cho hiệu suất phân ly mịn hơn từ khí lưu thông qua. Điều này làm cho vật liệu mịn trở lại quá trình phân ly ít hơn và do đó có hiệu quả hơn + Quạt hoạt động ít bụi ít gây ô nhiễm môi trường hơn + Việc điều chỉnh độ mịn có thể được tạo ra mà không dừng máy thay đổi vận tốc cánh phân phối. Hình 2.6: Máy phân ly cyclone khí (WEDAG) 1- Buồng phân ly; 2- Đuôi nón;3- Cánh quạt; 4- Đĩa phân phối; 5- Tấm đối xứng cân bằng; 6- Miệng cửa vào; 7- Hộp giảm tốc; 8- Động cơ; 9- Cửa ra hạt mịn; 10- Đuôi ra liệu; 11- Xyclô; 12- Ống khí tới quạt; 13- Quạt; 14- Ống hút bụi; 15- Ống hồi bụi. Phân loại theo lồng rôto và quạt trong a) Nguyên lý hoạt động Bộ phận chính giữa là một lồng tròn xoay bao gồm một đĩa phân phối ở trên đỉnh và một vòng tròn bao gồm các cánh thẳng đứng tạo thành bộ phận tháo liệu. Vật liệu được đưa vào thông qua miệng nạp liệu và rơi xuống một cái đĩa phân tán nằm trên đỉnh của buồng rôto. Từ đó nó đi xuống những cánh tròn phía trước cánh động cơ. Không khí được đưa vào theo phương ngang thông qua các cánh dẫn đi vào vùng phân ly. Các hạt vật liệu tinh rời khỏi máy phân ly với khí đi qua động cơ và lắng xuống ở các cyclone ngoài hoặc là được đóng bao. Các hạt vật liệu thô thì đi ra bởi cánh động cơ, đi qua vùng phân ly và rời khỏi máy phân ly thông qua thiết bị xả của đuôi nón. Máy phân ly hoạt động với lưu lượng không đổi, các hạt mịn được điều chỉnh bởi vận tốc của buồng quạt phân ly. Chỉ trong những trường hợp bất thường công suất của động cơ hay hộp giảm tốc giảm tỉ lệ thuận với giới hạn vận tốc của máy phân ly, lưu lượng khí có thể giảm để đạt đến độ mịn mong muốn b)Thành phần thiết bị + Ống nạp liệu + Buồng cánh động cơ, trục và đĩa phân phối + Khí đi vào xoắn ốc  + Cánh dẫn khí hay các hình nón để thông hơi. + Đuôi thoát liệu; Hạt mịn đi ra + Hộp giảm tốc và động cơ d)Những đặc tính kỹ thuật + Công suất của máy phân ly 0.4 – 0.5 kWh/t + Công suất của quạt 2 – 2.5 kWh/t + Áp suất qua máy phân ly 20 – 25 mbar + Áp suất đi qua cyclone 10 – 15 mbar + Áp suất ở ống 5 mbar 2.3 Các nhãn hiệu máy phân ly tiêu biểu a)Fuller O-Sepa Đặc điểm Nhà cung cấp Fuller Kiểu O-Sepa Đường kính động cơ/Chiều cao 1.7 – 1 Số cửa khí đi vào 3 Khí ban đầu từ máy nghiền, khí bao quanh Khí lần 2 khí bao quanh Khí lần 3 Khí đi vào nón Số cửa xả khí 1 Vị trí của cửa xả khí Đỉnh của máy phân ly Vào liệu Chính giữa của đỉnh (2 hay 4) Điều chỉnh độ mịn Vận tốc của động cơ; Lượng khí phân ly Kích thước tiêu chuẩn 12 Mô tả N – 500 Lượng khí phân ly m3/phút Hình 2.7.a Máy phân ly kiểu FULLER O-SEPA(kết cấu) Hình 2.7b Máy phân ly kiểu FULLER O-SEPA Hình 2.7c Trục và lồng phân ly b) Polysius Sepol Đặc điểm Nhà cung cấp Krupp - Polysius Kiểu Sepol Đường kính động cơ/Chiều cao 1.5 – 1 Số cửa khí đi vào 1 Số cửa xả khí Phụ thuộc vào kết cấu Xả đơn 1 với cyclone 1 đến 6 Vị trí của cửa xả khí Đáy của máy phân ly Vào liệu Chính giữa của đỉnh Điều chỉnh độ mịn Vận tốc của động cơ Lượng khí phân ly Kích thước tiêu chuẩn 21 Hình 2.8 Máy phân ly kiểu POLYSIUS SEPOL c) KHD Sepmaster SKS-Z Đặc tính kỹ thuật Nhà cung cấp KHD Kiểu Sepax Đường kính động cơ/Chiều cao 1.65 – 1 Số cửa khí đi vào 1 Số cửa xả khí Phụ thuộc vào kết cấu Xả đơn 1 Với cyclone 2 đến 8 Vị trí của cửa xả khí: Đỉnh của máy phân ly Vào liệu : Chính giữa của đỉnh (SKS–Z, SKS-D); Đáy (SKS-LS) Điều chỉnh độ mịn: Vận tốc của động cơ; Lượng khí phân ly Kích thước tiêu chuẩn 14 SKS 175/4 4: số cyclone Mô tả Hình 2.9a Hình biểu diễn máy phân ly KHD SEPMASTER SKS-Z Hình 2.9b Máy phân ly KHD Sepmaster SKS-Z Hình 2.9c Máy phân ly KHD Sepmaster SKS-D d) PFEIFFER QKD Đặc tính kỹ thuật Nhà cung cấp: Pfeiffer Kiểu: QKD Đường kính động cơ/Chiều cao 1.5 – 1 Số cửa khí đi vào 1 Số cửa xả khí Phụ thuộc vào kết cấu (Xả đơn 1) với cyclone 1 đến 8 Vị trí của cửa xả khí Đáy của máy phân ly Vào liệu Chính giữa của đỉnh Điều chỉnh độ mịn Vận tốc của động cơ, Lượng khí phân ly Kích thước tiêu chuẩn 17 Mô tả 11 – N / 2 cyclone 11: Đường kính của vùng phân ly Hình 2.10 Máy phân ly kiểu PFEIFFER QKD  e) FCB TSV Classifier Đặc tính kỹ thuật Nhà cung cấp FCB Kiểu TSV Đường kính động cơ/Chiều cao 4 – 1 Máy phân ly nhỏ 2.5 – 1 Máy phân ly lớn Số cửa khí đi vào 1 Số cửa xả khí 1 Vị trí của cửa xả khí Đỉnh của máy phân ly Vào liệu Từ đỉnh Từ đáy Cả hai cách Điều chỉnh độ mịn Vận tốc của động cơ Lượng khí phân ly Kích thước tiêu chuẩn 16 Mô tả TSV – 4000 4000: đường kính động cơ Với loại này vật liệu được sử dụng trong các dây chuyền Hình 2.11a Máy phân ly FCB TSV (Vật liệu nạp từ phía trên) Hình 2.11b Máy phân ly FCB TSV (Vật liệu nạp từ phía dưới) f) STURTEVANT SD (Side Draft) Classifier Đặc tính kỹ thuật Nhà cung cấp Sturtevant Kiểu SD (Side Draft) Đường kính động cơ/Chiều cao 1.3 – 1 máy phân ly nhỏ 2.4 – 1 máy phân ly lớn Số cửa khí đi vào 1 tới 8 1 với xyclo 8 với khí Số cửa xả khí Phụ thuộc vào kết cấu Vị trí của cửa xả khí Đáy của máy phân ly Vào liệu Chính giữa của đỉnh Điều chỉnh độ mịn Vận tốc của động cơ Lượng khí phân ly Kích thước tiêu chuẩn 10 Mô tả SD – 20 - 4 20 : đường kính cyclone (cm) 4: số cyclone Hình 2.12 Máy phân ly STURTEVANT SD