1、氣氣 流流 粉粉 碎碎 機(jī)機(jī) 利用利用高速氣流高速氣流（300500m/s）或）或過熱蒸汽過熱蒸汽（300400）的能量使顆粒產(chǎn)生相互沖擊、碰撞、摩擦剪切而實(shí)現(xiàn)超細(xì)的能量使顆粒產(chǎn)生相互沖擊、碰撞、摩擦剪切而實(shí)現(xiàn)超細(xì)粉碎，廣泛應(yīng)用于化工、非金屬礦物的超細(xì)粉碎，是最常粉碎，廣泛應(yīng)用于化工、非金屬礦物的超細(xì)粉碎，是最常用的超細(xì)粉碎設(shè)備之一。用的超細(xì)粉碎設(shè)備之一。氣流粉碎機(jī)的工作原理：氣流粉碎機(jī)的工作原理：將將無油的壓縮空氣通過拉瓦爾噴管加速成無油的壓縮空氣通過拉瓦爾噴管加速成亞音速或超音亞音速或超音速氣流速氣流，噴出的噴出的射流帶動(dòng)物料作高速運(yùn)動(dòng)，使物料碰撞、摩射流帶動(dòng)物料作高速運(yùn)動(dòng)，使物料碰撞、摩

2、擦剪切而粉碎擦剪切而粉碎。被粉碎的物料隨氣流至分級(jí)區(qū)進(jìn)行分級(jí)，達(dá)到粒度要求被粉碎的物料隨氣流至分級(jí)區(qū)進(jìn)行分級(jí)，達(dá)到粒度要求的物料由收集器收集下來，未達(dá)到粒度要求的物料再返回粉的物料由收集器收集下來，未達(dá)到粒度要求的物料再返回粉碎室繼續(xù)粉碎，直至達(dá)到要求的粒度并被捕集。碎室繼續(xù)粉碎，直至達(dá)到要求的粒度并被捕集。 l 粒度細(xì)粒度細(xì)，最細(xì)可以達(dá)到，最細(xì)可以達(dá)到0.20.2mm，一般為一般為0.5m0.5m20m20ml 粒度分布窄粒度分布窄，可以滿足窄粒度分布產(chǎn)品粉的要求，可以滿足窄粒度分布產(chǎn)品粉的要求l 純度高純度高 l 可以粉碎莫氏可以粉碎莫氏硬度硬度為為1 11010的材料的材料l 加工溫度低

3、加工溫度低（小于氣流溫度），材料破碎時(shí)的應(yīng)變率（小于氣流溫度），材料破碎時(shí)的應(yīng)變率高，可粉碎低熔點(diǎn)、熱敏性和生物等材料高，可粉碎低熔點(diǎn)、熱敏性和生物等材料l 能耗較大能耗較大，生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)成本較高氣流粉碎機(jī)的特點(diǎn)氣流粉碎機(jī)的特點(diǎn) 第一類第一類是只對細(xì)度有要求的粉，是只對細(xì)度有要求的粉，越細(xì)越好越細(xì)越好。如西藥、中草藥、保。如西藥、中草藥、保健品、農(nóng)副產(chǎn)品、海產(chǎn)品、健品、農(nóng)副產(chǎn)品、海產(chǎn)品、ACAC發(fā)泡劑、滅火粉、非金屬礦粉、剛玉、發(fā)泡劑、滅火粉、非金屬礦粉、剛玉、金剛石、碳化硼、電氣石、玻璃、熒光粉、樹脂、石墨、稀土材料、金剛石、碳化硼、電氣石、玻璃、熒光粉、樹脂、石墨、稀土材料、助劑、顏

4、料、化妝品等；助劑、顏料、化妝品等； 第二類第二類是對粒度分布有較高的要求，要求是對粒度分布有較高的要求，要求粒度分布窄粒度分布窄。如。如磨料、磨料、復(fù)印粉、激光復(fù)印粉、激光打印粉、鈷酸鋰粉、猛酸鋰粉等，氣流粉碎機(jī)在這些行打印粉、鈷酸鋰粉、猛酸鋰粉等，氣流粉碎機(jī)在這些行業(yè)中能發(fā)揮很好的作用，其優(yōu)越性是其他粉碎設(shè)備所不能替代的；業(yè)中能發(fā)揮很好的作用，其優(yōu)越性是其他粉碎設(shè)備所不能替代的； 第三類第三類是釹鐵硼磁粉、金屬微粉和黑索今微粉等，這類微粉一般是釹鐵硼磁粉、金屬微粉和黑索今微粉等，這類微粉一般采用氣流粉碎方法制備，其所用的氣體都是采用氣流粉碎方法制備，其所用的氣體都是惰性氣體惰性氣體，如氮?dú)?/p>

5、等，否，如氮?dú)獾龋駝t會(huì)有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。則會(huì)有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。氣流粉碎機(jī)可以制備三類物料的超細(xì)粉：氣流粉碎機(jī)可以制備三類物料的超細(xì)粉：l 扁平式（也稱圓盤式）扁平式（也稱圓盤式）l 循環(huán)循環(huán)管式管式l 單噴式（也稱靶式）單噴式（也稱靶式）l 對噴式對噴式l 惰性氣體粉碎機(jī)惰性氣體粉碎機(jī)氣流粉碎機(jī)的氣流粉碎機(jī)的種類種類: :氣流粉碎機(jī)生產(chǎn)線的基本構(gòu)成示意圖氣流粉碎機(jī)生產(chǎn)線的基本構(gòu)成示意圖 帶有多個(gè)單氣流分級(jí)器的氣流粉碎機(jī)生產(chǎn)線示意圖帶有多個(gè)單氣流分級(jí)器的氣流粉碎機(jī)生產(chǎn)線示意圖 扁平式氣流粉碎機(jī)扁平式氣流粉碎機(jī)(spiral jet pulverizer ) 工作原理：工作原理： 待粉碎物料由待

6、粉碎物料由文丘里噴嘴加速至超音速文丘里噴嘴加速至超音速導(dǎo)入粉碎室內(nèi)。導(dǎo)入粉碎室內(nèi)。 高壓氣流經(jīng)入口進(jìn)入氣流分配室，分配室與粉碎室相通，高壓氣流經(jīng)入口進(jìn)入氣流分配室，分配室與粉碎室相通，氣流在自身壓力下通過噴嘴時(shí)產(chǎn)生超音速甚至每秒上千米氣流在自身壓力下通過噴嘴時(shí)產(chǎn)生超音速甚至每秒上千米的氣流速度。的氣流速度。 噴嘴與粉碎室成一銳角，故以噴射旋流粉碎室并帶動(dòng)物料噴嘴與粉碎室成一銳角，故以噴射旋流粉碎室并帶動(dòng)物料作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，顆粒與機(jī)體及顆粒之間產(chǎn)生相互沖擊、碰撞、作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，顆粒與機(jī)體及顆粒之間產(chǎn)生相互沖擊、碰撞、摩擦而粉碎。粗粉在離心力作用下被甩向粉碎室周壁作循摩擦而粉碎。粗粉在離心力作用下被甩向

7、粉碎室周壁作循環(huán)粉碎，微細(xì)顆粒在向心氣流帶動(dòng)下被導(dǎo)入粉碎機(jī)中心出環(huán)粉碎，微細(xì)顆粒在向心氣流帶動(dòng)下被導(dǎo)入粉碎機(jī)中心出口管進(jìn)入旋風(fēng)分離器進(jìn)行捕集。口管進(jìn)入旋風(fēng)分離器進(jìn)行捕集。 氣流粉碎機(jī)的規(guī)格：氣流粉碎機(jī)的規(guī)格：以以粉碎室內(nèi)徑尺寸（粉碎室內(nèi)徑尺寸（mm）表示。表示。 扁平式氣流粉碎機(jī)工作原理圖扁平式氣流粉碎機(jī)工作原理圖文丘里噴嘴噴嘴粉碎室內(nèi)襯外殼扁平式氣流粉碎機(jī)外形圖扁平式氣流粉碎機(jī)外形圖循環(huán)管式氣流粉碎機(jī)循環(huán)管式氣流粉碎機(jī) 原料由原料由文丘里噴嘴文丘里噴嘴加入粉碎區(qū)，氣流經(jīng)一組噴嘴噴入不等徑加入粉碎區(qū)，氣流經(jīng)一組噴嘴噴入不等徑變曲率的跑道形循環(huán)管式粉碎室，并加速顆粒使之相互沖擊、變曲率的跑道形循

8、環(huán)管式粉碎室，并加速顆粒使之相互沖擊、碰撞摩擦而粉碎。碰撞摩擦而粉碎。 旋流帶動(dòng)被粉碎顆粒沿上行管向上進(jìn)入分級(jí)區(qū)，在分級(jí)區(qū)離旋流帶動(dòng)被粉碎顆粒沿上行管向上進(jìn)入分級(jí)區(qū)，在分級(jí)區(qū)離心力場的作用下使密集的料流分流，細(xì)顆粒在內(nèi)層經(jīng)百葉窗心力場的作用下使密集的料流分流，細(xì)顆粒在內(nèi)層經(jīng)百葉窗式慣性分級(jí)器分級(jí)后排出即為產(chǎn)品，粗顆粒在外層沿下行管式慣性分級(jí)器分級(jí)后排出即為產(chǎn)品，粗顆粒在外層沿下行管返回繼續(xù)循環(huán)粉碎。返回繼續(xù)循環(huán)粉碎。 循環(huán)管的特殊形狀具有加速顆粒運(yùn)動(dòng)和加大離心力場的功能，循環(huán)管的特殊形狀具有加速顆粒運(yùn)動(dòng)和加大離心力場的功能，以提高粉碎和分級(jí)的效果。以提高粉碎和分級(jí)的效果。 廣泛應(yīng)用于填料、顏料

9、、金屬、化妝品、醫(yī)藥、食品、磨料廣泛應(yīng)用于填料、顏料、金屬、化妝品、醫(yī)藥、食品、磨料以及具有熱敏性、爆炸性化學(xué)品等的超細(xì)粉碎。以及具有熱敏性、爆炸性化學(xué)品等的超細(xì)粉碎。循環(huán)氣流粉碎機(jī)工作原理圖循環(huán)氣流粉碎機(jī)工作原理圖文丘里NozzleClassifierFine PowderCoarse powderComminuting RoomCompressed Air 循環(huán)管式氣流粉碎機(jī)外形圖循環(huán)管式氣流粉碎機(jī)外形圖靶式氣流粉碎機(jī)靶式氣流粉碎機(jī)（Target Type Fluid Energy Mill） 利用高速氣流挾帶物料沖擊在各種形狀的靶板上進(jìn)利用高速氣流挾帶物料沖擊在各種形狀的靶板上進(jìn)行粉碎。

10、除物料與靶板發(fā)生強(qiáng)烈沖擊碰撞外，還發(fā)行粉碎。除物料與靶板發(fā)生強(qiáng)烈沖擊碰撞外，還發(fā)生物料與粉碎室壁多次的反彈粉碎，因此，粉碎力生物料與粉碎室壁多次的反彈粉碎，因此，粉碎力特別大，尤其適合于粉碎高分子聚合物、低熔點(diǎn)熱特別大，尤其適合于粉碎高分子聚合物、低熔點(diǎn)熱敏性物料以及纖維狀物料。敏性物料以及纖維狀物料。 根據(jù)原料性質(zhì)和產(chǎn)品粒度要求選擇不同靶板形狀。根據(jù)原料性質(zhì)和產(chǎn)品粒度要求選擇不同靶板形狀。 靶板作為易損件，必須采用耐磨材料制作，如碳化靶板作為易損件，必須采用耐磨材料制作，如碳化物、剛玉等物、剛玉等 。 早期靶板式氣流磨結(jié)構(gòu)早期靶板式氣流磨結(jié)構(gòu)早期靶式氣流粉碎機(jī)：早期靶式氣流粉碎機(jī)：物料由加料

11、管進(jìn)入粉碎室，物料由加料管進(jìn)入粉碎室，經(jīng)噴嘴噴出的氣流吸入并加速，經(jīng)噴嘴噴出的氣流吸入并加速，再經(jīng)混合管進(jìn)一步均化和加速后，再經(jīng)混合管進(jìn)一步均化和加速后，直接與沖擊板（靶板）發(fā)生強(qiáng)烈直接與沖擊板（靶板）發(fā)生強(qiáng)烈碰撞。碰撞。為了更好地均化和加速，混為了更好地均化和加速，混合管大多做成超音速縮擴(kuò)型噴管合管大多做成超音速縮擴(kuò)型噴管狀。粉碎后的細(xì)顆粒被氣流帶出狀。粉碎后的細(xì)顆粒被氣流帶出粉碎區(qū)，進(jìn)入位于沖擊板上方的粉碎區(qū)，進(jìn)入位于沖擊板上方的分級(jí)區(qū)進(jìn)行分級(jí)，經(jīng)分級(jí)的顆粒分級(jí)區(qū)進(jìn)行分級(jí)，經(jīng)分級(jí)的顆粒被氣流帶出機(jī)外捕集為成品，粗被氣流帶出機(jī)外捕集為成品，粗顆粒返回粉碎區(qū)再行粉碎。顆粒返回粉碎區(qū)再行粉碎。粉

12、碎產(chǎn)品較粗，動(dòng)力消耗也較大，因而應(yīng)用受到限制。粉碎產(chǎn)品較粗，動(dòng)力消耗也較大，因而應(yīng)用受到限制。 Jet NozzleMixing PipeFeedComminuting RoomImpacting Target （a a）物料經(jīng)過噴嘴）物料經(jīng)過噴嘴 （b b）物料不經(jīng)過噴嘴）物料不經(jīng)過噴嘴 單噴式氣流粉碎機(jī)的二種粉碎方式示意圖單噴式氣流粉碎機(jī)的二種粉碎方式示意圖 流化床對噴式氣流粉碎機(jī)流化床對噴式氣流粉碎機(jī) 利用一對或若干對噴嘴相對噴射時(shí)產(chǎn)生的超音速氣利用一對或若干對噴嘴相對噴射時(shí)產(chǎn)生的超音速氣流使物料彼此從兩個(gè)或多個(gè)方向相互沖擊和碰撞而流使物料彼此從兩個(gè)或多個(gè)方向相互沖擊和碰撞而粉碎。粉碎。

13、 由于物料高速直接對撞，沖擊強(qiáng)度大，能量利用率由于物料高速直接對撞，沖擊強(qiáng)度大，能量利用率高，可用于粉碎莫氏硬度高，可用于粉碎莫氏硬度10級(jí)以下的各種脆性和韌級(jí)以下的各種脆性和韌性物料，產(chǎn)品粒度可達(dá)亞微米級(jí)。性物料，產(chǎn)品粒度可達(dá)亞微米級(jí)。 還克服了靶式靶板和循環(huán)式磨體易損壞的缺點(diǎn)，減還克服了靶式靶板和循環(huán)式磨體易損壞的缺點(diǎn)，減少了對產(chǎn)品的污染，延長了使用壽命。少了對產(chǎn)品的污染，延長了使用壽命。 是一種較理想和先進(jìn)的氣流粉碎機(jī)。是一種較理想和先進(jìn)的氣流粉碎機(jī)。 （a a）物料經(jīng)過噴嘴）物料經(jīng)過噴嘴 （b b）物料不經(jīng)過噴嘴）物料不經(jīng)過噴嘴 流化床對噴式氣流粉碎機(jī)的兩種形式結(jié)構(gòu)示意圖流化床對噴式氣

14、流粉碎機(jī)的兩種形式結(jié)構(gòu)示意圖 （a a）平面）平面匯聚匯聚式式 （b b）空間）空間匯聚匯聚式式 流化床對噴式氣流粉碎機(jī)的二種粉碎室結(jié)構(gòu)形式示意圖流化床對噴式氣流粉碎機(jī)的二種粉碎室結(jié)構(gòu)形式示意圖流化床對噴式氣流粉碎機(jī)的特點(diǎn)：流化床對噴式氣流粉碎機(jī)的特點(diǎn)：產(chǎn)品細(xì)度高（產(chǎn)品細(xì)度高（d50=310m），粒度分布窄且無過大顆粒；），粒度分布窄且無過大顆粒；粉磨效率高，能耗低，產(chǎn)量大，比其它類型的氣流磨節(jié)能粉磨效率高，能耗低，產(chǎn)量大，比其它類型的氣流磨節(jié)能50%；采用剛玉、碳化硅、或采用剛玉、碳化硅、或PU（環(huán)）等作易磨件因而磨耗低，（環(huán)）等作易磨件因而磨耗低，產(chǎn)品受污染少，純度高，可加工無鐵質(zhì)污染的粉

15、體，也可粉碎硬產(chǎn)品受污染少，純度高，可加工無鐵質(zhì)污染的粉體，也可粉碎硬度高的物料；度高的物料；結(jié)構(gòu)緊湊，簡單；結(jié)構(gòu)緊湊，簡單；噪音小；噪音小；可實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。可實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化。但但造價(jià)較高。造價(jià)較高。 惰性氣體氣流粉碎機(jī)惰性氣體氣流粉碎機(jī)典型的氮?dú)鈿饬鞣鬯闄C(jī)生產(chǎn)線示意圖典型的氮?dú)鈿饬鞣鬯闄C(jī)生產(chǎn)線示意圖 超聲速流動(dòng)的形成原理超聲速流動(dòng)的形成原理 隨著氣流速度的增大，流體的隨著氣流速度的增大，流體的不可壓假設(shè)不可壓假設(shè)所引起的誤差越來越大，所引起的誤差越來越大，因此，在高速流動(dòng)，如超聲速流動(dòng)中，必須將空氣視為密度變化的因此，在高速流動(dòng)，如超聲速流動(dòng)中，必須將空氣視為密度變化的可可壓流壓流來處理。

16、來處理。 分析一維分析一維等熵定常可壓流動(dòng)等熵定常可壓流動(dòng)，可以發(fā)現(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)管道截面積的變化管道截面積的變化對速度對速度變化的影響。變化的影響。 由微分形式的連續(xù)方程由微分形式的連續(xù)方程0AdAvdvdddpa 2dpvdvvdvMd2AdAvdvM ) 1(20, 00, 00, 010, 00, 01AdAMdvdAdvdAMdvdAdvdAM則則則則則 對可壓流動(dòng)對可壓流動(dòng)來說，如想讓氣流沿管道軸線連續(xù)的從亞聲速加速到來說，如想讓氣流沿管道軸線連續(xù)的從亞聲速加速到超音速，即超音速，即始終保持速度總是增加的始終保持速度總是增加的，則管道應(yīng)該，則管道應(yīng)該先收縮后擴(kuò)張先收縮后擴(kuò)張，中，中間為

17、最小截面，即喉道。這種形狀的管道稱為間為最小截面，即喉道。這種形狀的管道稱為拉瓦爾噴管拉瓦爾噴管。（a a）亞音速射流噴嘴）亞音速射流噴嘴 （b b）音速射流噴嘴）音速射流噴嘴 （c c）超音速射流噴嘴）超音速射流噴嘴 常用射流的噴嘴形式常用射流的噴嘴形式 d*d*d*（2 2）超音速噴嘴的設(shè)計(jì)）超音速噴嘴的設(shè)計(jì) 超音速噴嘴一般有四部分構(gòu)成：超音速噴嘴一般有四部分構(gòu)成：穩(wěn)定段穩(wěn)定段、亞音速漸縮段亞音速漸縮段、喉部臨喉部臨界截面界截面和和超音速擴(kuò)散段超音速擴(kuò)散段，如圖所示。這四部分應(yīng)當(dāng)用光滑圓弧相連，如圖所示。這四部分應(yīng)當(dāng)用光滑圓弧相連接，構(gòu)成一個(gè)光滑的內(nèi)腔型面。接，構(gòu)成一個(gè)光滑的內(nèi)腔型面。1d

18、d2d0l1l2l超音速噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖超音速噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖 穩(wěn)定段的設(shè)計(jì)穩(wěn)定段的設(shè)計(jì)1rr1lxr 亞音速漸縮段的設(shè)計(jì)亞音速漸縮段的設(shè)計(jì) 音速喉部的設(shè)計(jì)音速喉部的設(shè)計(jì)lxr 漸縮段坐標(biāo)圖漸縮段坐標(biāo)圖 音速喉部位置示意圖音速喉部位置示意圖 變分法設(shè)計(jì)擴(kuò)張段示意圖變分法設(shè)計(jì)擴(kuò)張段示意圖 e1Pbr2rarryx2loPABEF2P超音速擴(kuò)張段的設(shè)計(jì)超音速擴(kuò)張段的設(shè)計(jì)常用的超音速擴(kuò)張段設(shè)計(jì)方法有：特征線數(shù)值分析法、軸對稱常用的超音速擴(kuò)張段設(shè)計(jì)方法有：特征線數(shù)值分析法、軸對稱位流設(shè)計(jì)法及變分法等。位流設(shè)計(jì)法及變分法等。顆粒在射流中的特性分析 射流壓力射流壓力 已知噴嘴內(nèi)部任意截面處的壓強(qiáng)已知噴嘴內(nèi)部任

19、意截面處的壓強(qiáng)P P1 1可以表達(dá)為可以表達(dá)為 12101211kkMkPP其中，其中，P P0 0是總壓（滯止壓強(qiáng)），是總壓（滯止壓強(qiáng)），MM1 1是噴嘴內(nèi)部任意截面是噴嘴內(nèi)部任意截面處的馬赫數(shù)，處的馬赫數(shù)，k k是工質(zhì)的絕熱指數(shù)，對于空氣而言，是工質(zhì)的絕熱指數(shù)，對于空氣而言，k k=1.4=1.4。ePkkPkku112222 對射流由噴嘴噴出后的情況進(jìn)行分析。對射流由噴嘴噴出后的情況進(jìn)行分析。P Pe e是周圍流體的壓強(qiáng)是周圍流體的壓強(qiáng)P P2 2是是截面截面的壓強(qiáng)。的壓強(qiáng)。很明顯，很明顯，P P2 2 P Pe e，而且速度，而且速度u u2 2越大，壓強(qiáng)越大，壓強(qiáng)P P2 2越小。越小。噴嘴出口222u2p3303uepp 3 射流溫度射流溫度 已知噴嘴內(nèi)部任意截面處的溫度已知噴嘴內(nèi)部任意截面處的溫度T T1 1可以用下式來表示可以用下式來表示12101211MkTT公式說明射流在經(jīng)噴嘴加速的過程中公式說明射流在經(jīng)噴嘴加速的過程中溫度會(huì)降低溫度會(huì)降低，這種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象被稱為被稱為焦耳湯姆遜效應(yīng)，或節(jié)流效應(yīng)焦耳湯姆遜效應(yīng)，或節(jié)流效應(yīng)。這是氣流粉碎的一大特點(diǎn)。這是氣流粉碎的一大特點(diǎn)，