外文翻譯--一種新型風(fēng)動式選粉機(jī)對極細(xì)粉末分級的研究 中文版.doc

一種新型風(fēng)動式選粉機(jī)對極細(xì)粉末分級的研究社河內(nèi)敏彥，森本宏摘要:近年來,在極細(xì)粉末領(lǐng)域的需求很大,極細(xì)粉末被用在高級的材料上,例如,在IT工業(yè)的電氣部分里。尤其，對極細(xì)粉末直徑的控制要求在提高。風(fēng)動式極細(xì)粉末分級機(jī)、選粉機(jī)正是迎合這一要求的設(shè)備。但是沒有闡明在流體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高性能的研究。在研究中，提出了一種新型的風(fēng)動式極細(xì)粉末選粉機(jī)，并且通過帶有一組柵格和油點(diǎn)的可見的流體的方法和對氣體流速的測量把性能和流體環(huán)境聯(lián)系起來。基于這些結(jié)果，這個(gè)新型選粉機(jī)將具有很大的渦流流動速度,它能夠精確地將極細(xì)粉末分選出來。關(guān)鍵字：料氣流；風(fēng)動式選粉機(jī)；極細(xì)粉末；可見流體；速率分量1.介紹先進(jìn)的工業(yè)原料，諸如精細(xì)陶瓷，超導(dǎo)材料，磁性粉末，打印機(jī)用的墨粉等等，這些通常的形態(tài)都是細(xì)微的粉末。近年來，由于高速發(fā)展的IT業(yè)，控制顆粒直徑的設(shè)備，如將細(xì)粉均化（粉碎機(jī)）然后排列有機(jī)或無機(jī)干材料的細(xì)微粉狀顆粒（選粉機(jī)），它們已經(jīng)從顆粒微米級徹底地轉(zhuǎn)變成亞微米級（在下文中，這被稱為極細(xì)粉末，1微米或是更?。，F(xiàn)在，許多種的選粉機(jī)在商業(yè)上都是有用的。例如，旋風(fēng)式選粉機(jī)、反向氣流式選粉機(jī)和葉輪式選粉機(jī)，這些選粉機(jī)被廣泛地用在粉末材料的制造過程中，盡管選粉機(jī)能在干燥的環(huán)境中分選出極細(xì)粉末并并且在工業(yè)領(lǐng)域沒有這樣的選粉機(jī)。在這篇論文中，將介紹一種新型的風(fēng)動式極細(xì)粉末選粉機(jī)（下文中稱為新型選粉機(jī)）。新型選粉機(jī)運(yùn)用一種新的渦流和滿足上面提到的設(shè)備?？梢韵胂笥幸粋€(gè)理想流場來為所有提供的細(xì)粉產(chǎn)生一個(gè)大的離心力，這個(gè)力能正確地將極細(xì)粉末分選出來。這個(gè)流體環(huán)境由可見和觀察的流動，即氣流流速分量的測量和分選實(shí)驗(yàn)來證明。當(dāng)一個(gè)選粉機(jī)有高性能時(shí)在數(shù)量上理解流場是很重要的。另外，分選性能通過一個(gè)用一些如碳酸鈣二氧化鎢的細(xì)小顆粒的實(shí)驗(yàn)來證實(shí)。所以，這個(gè)新型風(fēng)動選粉機(jī)可以分選出亞微米級的極細(xì)粉末。12.極細(xì)粉末的分選概念，實(shí)驗(yàn)的建立和程序2.1.概念和實(shí)驗(yàn)的建立為了分選出極細(xì)粉末，在每一顆顆粒上施加一個(gè)大的離心力是很重要的。這種新型的選粉機(jī)有一個(gè)圓錐形的選粉區(qū)，并且大部分渦流流動通過百葉窗口向上流動，然后因?yàn)闇u流半徑變小所以切線方向速度迅速地增加。每一顆顆粒都能因?yàn)榍芯€方向很大的速度而得到大的離心力。這種新型選粉機(jī)不僅有非常高的選粉性能，而且有很高的喂料速度。通常細(xì)粉選粉機(jī)選粉性能很高，但是喂料速度就很低。圖1是風(fēng)動式選粉機(jī)。這種選粉機(jī)只運(yùn)用渦流的流動，在內(nèi)部并沒有運(yùn)動部件。這種選粉機(jī)由一個(gè)分散區(qū)i、錐形選粉區(qū)ii、導(dǎo)向葉片區(qū)iii組成。粉狀物料進(jìn)入分散區(qū)，而空氣從外面通過導(dǎo)向葉片（下文中稱為百葉窗口）被導(dǎo)入，這些導(dǎo)向葉片高20mm長77mm，產(chǎn)生一個(gè)渦流流動。分散區(qū)有一個(gè)主噴嘴用來在直徑12mm的范圍里提供物料，分散噴嘴和分散錐。選粉區(qū)有一個(gè)角度=20的下表面，而同樣在選粉區(qū)的上表面的角度=60。此外，含有細(xì)粉的渦流空氣的出風(fēng)管的直徑D=60mm，它在選粉區(qū)下表面的中央，5mm寬的排氣縫作為粗粉的出口分布在外圈。分散錐設(shè)在選粉區(qū)的正上方,它能防止物料直接地流出去。圖1極細(xì)粉末選粉機(jī)2圖2是實(shí)驗(yàn)建立的示意圖?？諝猓ㄒ淮物L(fēng)）帶著細(xì)粉流動，空氣（二次風(fēng)）流動以分散顆粒而空氣（三次風(fēng)）被風(fēng)機(jī)從百葉窗口吹入，所有的空氣通過在外面的布袋收塵器過濾。圖2建立實(shí)驗(yàn)選粉機(jī)的中軸可以看成x坐標(biāo)，而半徑為r坐標(biāo)（見圖1）。一次風(fēng)夾帶著的顆粒在被二次風(fēng)很好地分散后從頂部沿x方向，重力方向，流入圓錐形的選粉區(qū)。三次風(fēng)通過均勻分布在底部外圍的百葉窗中間的通道方向一致地吹入選粉區(qū)。圓周方向均勻地分布著16片導(dǎo)向葉片（A-A斷面），在百葉窗之間的寬度在1到7mm的范圍內(nèi)是可變的。導(dǎo)向葉片的安裝角度i取決于導(dǎo)向葉片之間通道的寬度，可以在7到15范圍內(nèi)變動。風(fēng)從百葉窗之間的通道通過時(shí)便產(chǎn)生了渦流。一次風(fēng)、二次風(fēng)、三次風(fēng)的體積流量比為7：3：90。那么，渦流在選粉區(qū)內(nèi)的流動特性便取決于三次風(fēng)。此外，在選粉區(qū)內(nèi)的渦流形成了一個(gè)三維的復(fù)合流動區(qū)，這個(gè)區(qū)域里存在著離心力。當(dāng)渦流運(yùn)動時(shí)，三次風(fēng)在圓錐半徑方向（向心）流動，到了中心處風(fēng)變通過出風(fēng)口排出。另一方面，混合著物料的一次風(fēng)與渦流在很好地被二次風(fēng)分散后一起從主噴嘴引入分散區(qū)。渦流的方向和在選粉區(qū)里的方向一致。被引入選粉區(qū)的物料在圓錐上部區(qū)域受到一個(gè)大的離心力作用，于是粗粉在半徑方向上被分離出來，然后通過底部3的排氣縫收集起來到達(dá)選粉區(qū)外部的斗倉。在選粉區(qū)中央附近帶有極細(xì)粉末的遞減氣流從出風(fēng)口排出，然后由布袋收塵器收集細(xì)粉。2.2.速度分布的測量如圖3是一個(gè)用來測量在選粉機(jī)內(nèi)速度分布的實(shí)驗(yàn)。一個(gè)直徑1mm、長300mm的偏航計(jì)，它帶有一個(gè)直徑0.5mm的單孔，在選粉區(qū)內(nèi)它以正確的角度方向（r軸）插入中心軸（x軸）。在x=105mm的r軸截面處測量速度分布。偏航計(jì)能沿著r軸和繞自己的軸旋轉(zhuǎn)，可以在r和x方向上特定的半徑位置測量速度。水平方向作為=0，它以每10垂直地旋轉(zhuǎn)到=120（總共240），壓力通過用水銀壓力計(jì)測量（如圖2）。既然這樣，流如空氣的總量為Q=6.5m3/min(常量)，百葉窗之間的通