[发明专利]粉碎机系统和用于粉碎机系统的研磨侧配置

说明书

本发明公开了一种粉碎机系统的壳体，所述壳体包括形成具有中心轴线的内腔的大体上圆柱形主体、定位在所述圆柱形主体上方的盖以及定位在所述圆柱形主体的所述内腔内、与所述盖相对的底板，所述底板具有从最接近所述中心轴线的点延伸到所述圆柱形主体的内侧壁的表面。所述底板的表面具有基本上恒定的曲率半径。

背景技术

技术领域

本发明的实施方案涉及粉碎机系统，并且更具体地，涉及用于粉碎机系统的研磨侧配置，其减小粉碎机系统的研磨侧的操作应力。

领域的讨论

立式粉碎机系统用于处理将由各种发电系统使用的原材料。例如，常规的立式粉碎机系统可以将煤研磨成细颗粒。由立式粉碎机系统产生的细煤颗粒可由被配置成发电的汽轮机系统的锅炉使用。常规的立式粉碎机通常包括定位在密封腔室内的研磨机构，所述研磨机构可以研磨或挤压原材料以形成细颗粒。

在由立式粉碎机系统执行的粉碎过程中，腔室和定位在腔室内的部件可经历各种应力。例如，由于研磨机构需要施加足够压力以研磨原材料，压力载荷可以在腔室内形成或增长。另外，在一些情况下，原材料可以是可燃的(例如，煤)。因此，立式粉碎机系统的腔室也可能经历爆炸载荷。此外，由于开始和停止研磨过程，腔室将经历热载荷和/或温度的大摆动。另外，由于在立式粉碎机系统内研磨原材料所需的机械载荷，腔室和/或腔室内的部件可能经历大的机械载荷。

监管代码，例如国家消防协会(NFPA)代码，规定粉碎机的所有部分在正常研磨载荷、热载荷和50psi内部压力的组合下的最大允许应力。为了补偿这些相对较高的载荷(例如，热、机械、压力)并满足建立的标准，通常由由非常厚的金属形成的各种不同部件构成腔室。这些常规腔室大小通常较大，包括各种连接节点(例如，部件之间的焊接点)和形成腔室的表面和/或部件之间的角度过渡。

尽管大多数常规的腔室被构建为承受所经历的应力或载荷，但是常规的腔室包括高应力集中区域，所述高应力集中区域经历超过腔室的其他部分的载荷。例如，在立式粉碎机系统的操作期间，常规的腔室的部分和/或部件之间的角度过渡经历更大或更多的集中应力和/或载荷。这些区域可以包括进气管道和研磨侧底板的部分。

例如，图1示出了现有技术粉碎机系统10的进气管道12的配置。如其中所示，进气管道12具有矩形横截面。然而，管道12的拐角产生高应力集中，所述高应力集中需要在进气管道和研磨侧壳26的连接处的显著加强件，以便在操作期间满足建立的监管标准。此类加强件可以呈围绕进气管道的边界(例如，在区域14处)的层(即，添加的材料补片)的形式。此类加强件还可以呈进气管道12内部上的幅材材料的形式，在连接管道12的侧面16的内角处。然而，对较厚材料或拐角加强件的需要可显著增加制造过程的材料和人工成本。

图2示出了现有技术粉碎机系统10的研磨侧底板20的配置。如在行业中常见的，底板20具有准球形几何形状，其包括具有固定半径的球形部分22和形成球形部分22与腔室的圆柱形侧壁26之间的过渡部分的环形转向节24。在提供令人满意的压力限制时，此类准球形底板难以制造，并且可包括高应力集中区域A，其中底板20连接到腔室侧壁/壳26。图3是示出在准球形头部/研磨侧壳连接处(图2的区域A)的相对热应力的有限元分析，其中较高的应力由较暗的阴影区域指示。

鉴于上述情况，需要一种具有进气管道几何形状和研磨侧底板几何形状的粉碎机系统，所述几何形状满足建立的监管标准并且最小化对通常经历高应力集中的区域中的较厚材料和加强件的需要。

发明内容

在实施方案中，提供了一种粉碎机系统的壳体。所述壳体包括形成具有中心轴线的内腔的大体上圆柱形主体、定位在所述圆柱形主体上方的盖以及定位在所述圆柱形主体的所述内腔内、与所述盖相对的底板，所述底板具有从最接近所述中心轴线的点延伸到所述圆柱形主体的内侧壁的表面。所述底板的表面具有基本上恒定的曲率半径。