粉碎设备的选型
时间:2022-04-21 阅读:3068
常见的湿法制粒粉碎机有:挤压式制粒机、冲击式粉碎机、离心式过筛机等[3]。
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挤压式制粒机
常见的挤压式制粒机有锥式整粒机、摇摆式整粒机。二者的工作原理相同,都是通过转子的挤压和剪切物料,最终使物料经过筛网挤出成粒。这种挤压粉碎方式主要用于粉碎各种干、湿和热敏性物料,特别适合用于块状物料的粉碎。
图1 锥式整粒机的内部结构
但二者的工作方式和应用场景不同。锥式整粒机工作时,转子沿单一方向旋转。粉碎后颗粒形状多为圆柱状和角柱状,粒径分布较窄,粒径范围在0.1~30 mm左右。可通过调节筛网形状、孔径大小、转子转速快慢等条件调节制粒的大小,锥式整粒机的内部结构如图1所示。摇摆式整粒机工作时,转子以恒定的速度左右摇摆,对产品均匀施加力。粒径分布非常均匀,粉碎后粒径细度可达到250 μm。设备工作时产生热量小,但产量低于锥式整粒机[4]。
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冲击式粉碎机
常见的冲击式粉碎机有锤式粉碎机、钉盘磨、气流粉碎机等。其工作原理是颗粒与颗粒之间或颗粒与转子之间发生冲击性碰撞、摩擦和剪切等作用,从而粉碎物料[3]。
但是这三者之间的工作方式和应用场景也是不同的。
锤式粉碎机主要由转子、筛网、加料器等部件组成。物料由加料器进入粉碎机后,受到转子的冲击并在粉碎腔内发生碰撞和摩擦,粉碎后的细料通过底部的筛网出料,粗料则被筛网拦截,重复得到粉碎。锤式粉碎机广泛用在各种结晶状纤维状物料的细磨和研磨中,其粉碎粒径细度可达到30 μm,但不适用于高硬度物料和粘性物料的粉碎。
图2 钉盘磨的内部结构
钉盘磨由两个带钢齿的圆盘(即钉盘)和一个环形筛板组成,其内部结构如图2所示。两个钉盘分别为定子和转子,相互交错、高速旋转,在其中的物料会因受到钢齿的高速冲击而被粉碎。通过调节钉盘转速、钉盘和筛网的规格可调节最终粒径的细度。由于两块钉盘相对运转时会产生向心力,因而即使是湿料,低粘性物料同样也可以用其处理,所以钉盘磨又称为万能磨。钉盘磨研磨后的颗粒精细度通常大约在30~1500 μm。但由于钉盘磨在粉碎过程中会发热,所以不适用于粉碎有挥发性、软化点低和粘性较高的物料。
气流粉碎机是利用空气或其他气体通过一定压力的喷嘴喷射,产生高速的湍流和能量转换流,通过气流作用悬浮输送物料,使物料相互间发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦,加上高速气流对颗粒的剪切作用,最终使物料得到充分的研磨而粉碎。在保证气源洁净的前提下,气流粉碎的过程中没有其他物质掺入,物料不会被污染,因此它适用于不允许被金属和其他杂质污染的物料的粉碎。由于气流粉碎后物料能保持原有的天然性,所以它也适用于生物活性制品的超细化粉碎。而气流粉碎过程中的温升很低,使它同样适用于对热敏物料的粉碎。气流粉碎后,颗粒表面光滑,形状规整,粒径均匀,但它的缺点是能耗比较大。
气流粉碎机根据结构又可分为扁平式(圆盘式)、循环管式、单喷式(靶式)、对喷式、流化床对喷式等。现对扁平式(圆盘式)、循环管式两种气流粉碎机作简单介绍。
扁平式气流粉碎机是应用最早和*泛的气流粉碎机,也称为圆盘式气流磨,其工作原理如图3所示。
图3 扁平式气流粉碎机工作原理
循环管式气流粉碎机又称为立式环形喷射式气流磨。其又可分为等圆截面和变截面循环管式气流磨。其中应用最多的是变截面循环管式气流磨,其工作原理和外形如图4所示。
图4 变截面循环管式气流磨的工作原理和外形
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离心式过筛机
离心式过筛机工作部分的主要结构由定子和筛网组成。其工作原理是,给予结团物料外力作用,使其内部结构发生破坏,致使结团物料发生松散并解体,最终破碎后的颗粒会从筛网孔通过。其主要用于物料结团后的松团和物料的筛分。过筛后物料粒径细度可达到150 μm。离心式过筛机的特点是工作时几乎不产生热量。