錘片式粉碎機(jī)渦旋粉碎技術(shù)構(gòu)想

天地實業(yè)

錘片式粉碎機(jī)是一個能耗非常高的設(shè)備，在生產(chǎn)工藝中占據(jù)了能耗的30％～50%，因此提高錘片式粉碎機(jī)的粉碎效率是降低能耗的重要途徑之一。

1、錘片式粉碎機(jī)粉碎機(jī)理及現(xiàn)狀
待粉碎的物料通過喂料設(shè)備，在粉碎機(jī)導(dǎo)向板的作用下進(jìn)入粉碎室，與高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子相遇，在受到錘片撞擊力的同時受到離心力作用飛向篩片，與篩片再次發(fā)生碰撞，從而使大顆粒變成小顆粒，物料得到粉碎。在發(fā)生碰撞粉碎的同時，由于轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心氣流帶動物料形成一定的料層，料層一般40 mm厚左右。這個料層的最外層與篩片產(chǎn)生摩擦作用，使物料得到進(jìn)一步的粉碎。通過一些測試試驗，目前錘片式粉碎機(jī)的性能參數(shù)見表1。

2、粉碎效率影響因素分析
眾所周知,影響錘片式粉碎機(jī)生產(chǎn)效率的因素很多,主要分為內(nèi)在因素和外在因素。內(nèi)在因素包括錘片的線速度、數(shù)量、厚度以及排列方式;篩片的厚度、開孔率以及孔的形狀;粉碎室的形式等。外在因素包括工藝系統(tǒng)的配置,物料的狀況以及操作人員的素質(zhì)。

目前,錘片式粉碎機(jī)的線速度達(dá)到90m/s左右,能適應(yīng)大多數(shù)物料的粉碎,因此錘片式粉碎機(jī)的線速度能很好地滿足物料撞擊粉碎的需要。錘片式粉碎機(jī)的線速度不僅在撞擊物料時起到關(guān)鍵作用,而且對物料環(huán)流的旋轉(zhuǎn)速度起到?jīng)Q定性作用。物料環(huán)流的旋轉(zhuǎn)速度影響著摩擦粉碎的作用,在微粉碎時表現(xiàn)的很突出。由于篩片是靜止的,因此物料環(huán)流外層與篩片的摩擦粉碎比較明顯;而物料環(huán)流的內(nèi)層與錘片一起旋轉(zhuǎn),其相對速度比較小,因此物料環(huán)流的內(nèi)層與錘片之間的摩擦粉碎不是很明顯。同時因為環(huán)流的形成是離心慣性力的作用,這樣環(huán)流層由外至內(nèi)的顆?？傮w是由大到小分布的,但是不會形成絕對的分層效應(yīng),應(yīng)該是一個混合相。這樣的分布規(guī)律嚴(yán)重影響著符合粒度要求顆粒的出篩效率。

總之，物料環(huán)流無論在摩擦粉碎，還是在出篩效率都嚴(yán)重影響著錘片式粉碎機(jī)的使用價值。

3、提高粉碎機(jī)性能的措施
提高粉碎機(jī)性能主要從兩個方面入手，一是提高粉碎機(jī)的粉碎效率；二是提高粉碎機(jī)的出篩效率。目前，市場上的很多粉碎機(jī)都做了各種嘗試，也取得了一定的效果。如表1所列的，側(cè)向進(jìn)風(fēng)方式、篩片振動方式、雙轉(zhuǎn)子等。篩片振動方式只是保證了篩片的“開孔率”，在小篩孔時，可以防止物料堵塞篩孔，一定程度上保證出篩效率；雙轉(zhuǎn)子在單邊改變物料環(huán)流上起到了一定的作用；側(cè)向進(jìn)風(fēng)不但保證了粉碎機(jī)所需的風(fēng)量，而且由中央向圓周的風(fēng)路方向，對物料環(huán)流的破壞起到了很好的作用，有利于粉碎效率的提高。

提高粉碎機(jī)性能還可以從工藝上來保證物料出篩速度，提高出篩效率來考慮。

4、利用渦旋技術(shù)提高粉碎機(jī)性能的構(gòu)想
渦旋（Vortex）有時也稱旋渦。是指一種半徑很小的圓柱在靜止流體中旋轉(zhuǎn)引起周圍流體作圓周運動的流動現(xiàn)象。一般旋渦內(nèi)部有一渦量的密集區(qū)，稱渦核，其運動類似剛體旋轉(zhuǎn)。上述圓柱體即相似于旋渦的渦核。在它的外部，流體的圓周速度與半徑成反比；在它內(nèi)部，則與半徑成正比，在渦心上圓周速度為零。

根據(jù)以上的渦旋發(fā)生原理，在粉碎機(jī)工作過程中， 通過在環(huán)流層中產(chǎn)生多個渦旋，使環(huán)流層外層的大顆粒旋轉(zhuǎn)至內(nèi)層，內(nèi)層的小顆粒旋轉(zhuǎn)至外層，同時改變單個顆粒的運動方向與運動速度，讓其與篩片及錘片產(chǎn)生較大的差速度，從而增強(qiáng)摩擦粉碎的效果，尤其是與錘片的摩擦粉碎效果。渦旋的產(chǎn)生可以增強(qiáng)氣流的壓力，增大篩片內(nèi)外壓差，減少堵篩，提高顆粒出篩的速度，從而提高了出篩效率。如圖1所示。

渦旋的產(chǎn)生可以通過粉碎機(jī)本身結(jié)構(gòu)的改變，也可以通過外置的設(shè)備來提供渦旋氣流。

5 小結(jié)
破壞物料的環(huán)流現(xiàn)象是提高粉碎機(jī)性能的主要途徑之一。通過渦旋技術(shù)在其它領(lǐng)域的成功使用，我們相信在粉碎領(lǐng)域應(yīng)該有很好的應(yīng)用前景。

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