国产立式砂磨机优化设计.pdf

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1、24■论文广场石20油11和年化第工14设卷备一国产立式砂磨机优化设计夏红波(德司达无锡染料有限公司，江苏无锡214108)[摘要]简要介绍了国产立式砂磨机运行参数的确定，提出了结构改进方案，对砂磨机的优化设计具有一定的参考意义。[关键词]砂磨机；层流；湍流；4~-v-陶瓷；研磨介质研磨分散设备是利用研磨介质之间的挤压为剪切应力=u／三⋯⋯望⋯⋯力、冲击力、摩擦力和剪切力等合力作用完成对悬浮液的研磨、分散、均化作用的。从安装形式可分为立式、卧式；从结构形式可分为管式、槽其中：R为分散盘半径，f：为摩擦系数=0．0056+0．5Re加弛=0式、塔

2、式、双锥式等，从应用原理可分为球磨．023，Re为雷诺数；d研磨介机、辊磨机、高速分散机、砂磨机。其中砂磨机质，平均直径2．0mm：P。为浆料密度；P为研磨在染料、涂料、颜料行业应用较为广泛。为提高介质密度2．5×103kg／m；u为半径方向研磨介质线砂磨机的生产效率，降低维修强度，有必要对现速度；为浆料黏度0．2Pa·S(10℃)；1TI为分散盘用立式砂磨机进行技术改进和优化设计。数量，e研磨介质运动中的孔隙度，10％；h分散盘问距；N搅拌轴转速。1砂磨机各参数的确定1．1．3搅拌器功率近似计算公式[1现用SB260一A立式砂磨机参数：搅拌转

3、速=2．07(103"V)=32．73kW9．5r／s，50Hz，分散盘直径450mm，10片，分散1．1．4砂磨机功率计算盘间l~80mm，搅拌轴径1OOmm，筒体材质304，夹套外直径600mm，内简体500mm。研磨介质玻电机最大功率：P=(Pj+Pf)／rt=39kW璃珠。电机功率75kW(计算显示电机功率选型偏其中：P为搅拌器消耗的功率；P为摩擦副大)。(机械密封)消耗的功率，Pf=1％～1．5％P，；r1为1．1搅拌器功率的确定皮带的传动效率，取0．95～0．96。1．1．1砂磨机属高速旋转搅拌设备，筒体内液体1．2搅拌磨转速、物料

4、填充系数、研磨介质等运行作高速湍流运动，功率由染料的密度(影响因素参数为：染料的浓度与含固量)、粘度(影响因素：搅拌器转速在一定范围内逐渐增加，可使染料的温度与含固量)、搅拌转速与直径等因素分散效果增强，但搅拌器转速过高，会增加电机决定。由Sadler算式计算可得：P_=NpP。Nd=的输出功率，造成设备能耗过高，加大设备发热36．5kW量。当转速超过一定范围后，速度对研磨分散的其中：N。为功率因数=212．8Re(h／d)效果达到最大值，这时再增加转速也不会增加分(D／d)-0．43；P为悬浮液密度，1．23×103kg／m；散效果。N为搅拌

5、轴转速，D为内简体直径；d为分散盘目前市场上多种研磨分散介质，主要有陶瓷直径(d=0．7～0．9D为宜)，Re为雷诺数duP。／u=珠、钢珠、锆珠、普通玻璃珠、中性玻璃珠等。37149．54。从经济性、分散效果、耐磨性(寿命)上分析，1．1．2根据砂磨机内研磨介质玻璃珠的运动受力解氧化锆珠寿命最长，分散效果最好，价格最高；析，在剪切作用区域所受平均剪切应力，由下式中性玻璃珠耐磨、不易破损且价格较低，性价比'5验算可得：最高。玻璃珠粒径过大则浆料的间隙过大，彼此P，：⋯4x10472R21；Nhm'c作者简介：夏红波(1978一)，男，湖北人，双

6、学士学位，设备——⋯⋯⋯=36．23kW，主管。102第10期夏红波国产立式砂磨机优化设计一25一接触、碰撞频率减小，粒径太小，则对浆料的剪2．1分散盘定距套管的改进切力太小，达不到生产要求。根据笔者经验及能根据维修经验，分散盘圆柱定距套管表面量能耗测定，砂磨机机外传动总能耗损失小于磨损程度较小，表明定距套管至筒体壁之间存在20％，其中电动机本身能耗约5％，传动机械能耗流体速度梯度且定距套管周围的流体处于层流状约10％，转动空气阻抗约5％。一般认为，砂磨机态。将定距套管外周加工焊接犁刀螺旋片，装配的能耗主要为机内能耗(约80％)，大致可分为以在

7、搅拌轴上时每相邻两套定距套管上的犁刀螺旋下几个方面：片方向相反，防止流体轴向单向运动。这将大大(1)物料粉碎散热：约占砂磨总能耗的60％改善定距套管周边浆料的流动状态，增强分散效(玻璃珠与染料粒子之间的碰撞和摩擦转换生成果。的热能，流体摩擦转换生成的热能)；2．2分散盘结构改进(2)染料粒子塑性变形能耗：约占砂磨机总在原有光滑的分散盘上下表面加工均匀、凸能耗的19．2％；起的螺旋线，且上下面螺旋线方向相反，装配在(3)对染料粒子破碎能耗：新生成染料粒子搅拌轴上时应保证每两片分散盘之间相对的两个表面能耗约占砂磨机总能耗0．8％。面螺旋线方向相反。

8、这将明显降低分散盘径向的机内能耗分配与很多因素有关，特别与砂磨速度梯度，改善与分散盘表面接触的浆料的运动介质玻璃珠大小有关。砂磨机电动机的功率主要状况