深冷粉碎技術(shù)開發(fā)與運(yùn)用
發(fā)布時間：2015-12-22 點(diǎn)擊次數(shù)：1038次深冷粉碎技術(shù)開發(fā)與運(yùn)用1、 概述:粉碎是借助機(jī)械力將大塊固體物料破碎成適宜程度或細(xì)粉的過程,其目的在于減小粒度,增加比表面積,提高難溶性藥物的溶出度和生物利用度,提高藥物在 制劑中的分散 。在眾多的粉體工程中,物料的物理性能限制了其粉碎方式的運(yùn)用。熱敏性物料的細(xì)粉運(yùn)用在各個領(lǐng)域中越來越廣泛。在熱熔膠方面我們需要熔點(diǎn)低、粘合力強(qiáng)、參 透性強(qiáng)的膠體材料,我們就需要將較大顆粒狀的熱熔膠粉碎到一定細(xì)度的細(xì)小顆粒,因其熔點(diǎn)低、軟化點(diǎn)低,故在常溫下是無法粉碎的。在塑膠激光燒結(jié)材料方面, 我們需要更細(xì)的粉末來進(jìn)行燒結(jié)成型,在防腐工業(yè)涂層領(lǐng)域;軍工吸波材料運(yùn)用方面;機(jī)械緩沖涂層;塑膠改性、染色;保健品成分保全粉體加工工藝等領(lǐng)域都需要 運(yùn)用到低溫環(huán)境下粉碎物料。2、低溫深冷粉碎技術(shù)開發(fā):在多種多樣的低溫粉碎機(jī)械中,我們需要、節(jié)能的低溫深冷式粉碎機(jī)械,大家都知道在粉碎原理中, 通過撞擊式粉碎時最實效的粉碎方法,采用液態(tài)氮?dú)庾鳛槔渲\是最理想的,在大氣中氮?dú)獾暮渴亲疃嗟?其占大氣的70%還多,而且氮?dú)馐菬o毒無味的惰性氣 體,使用安全,液氮的溫度是零下196度,對絕大多數(shù)物料都是很好的冷謀。物料在液氮?dú)饣淖饔孟逻_(dá)到了我們需要的粉碎溫度,也就是我們所講的催化點(diǎn),但 物料在破碎分裂過程中它所釋放的能量將轉(zhuǎn)化成熱能,機(jī)械動力作用所消耗的動能也將轉(zhuǎn)化成熱能,而且液體狀的氮?dú)廪D(zhuǎn)化成氣體狀他的膨脹比是液態(tài)體積的800 多倍,所以制造出性能優(yōu)佳的低溫粉碎設(shè)備是我們的關(guān)鍵所在。氮?dú)鈿饣髮⒀杆偕匠?在低溫深冷粉碎過程中我們利用液態(tài)氮?dú)鈿饣瘯r所等到的熱交換,排放 的氮?dú)庖栽诘蜏厣罾浞鬯檫^程中已無利用價值。膨脹的氣體氣流控制、機(jī)械承受的低溫、物料撞擊的動力、合理的熱交換點(diǎn)是我們設(shè)計機(jī)械的關(guān)鍵。如何在能耗上得 到節(jié)約是機(jī)械合理性的關(guān)鍵!3、機(jī)械設(shè)計要求在國內(nèi)外眾多的粉碎機(jī)生產(chǎn)廠家,在常溫粉碎方面已經(jīng)達(dá)到了一個歷史頂峰,但在低溫深冷方面還只是起步階段。通 過吸收國內(nèi)外多家粉碎機(jī)械制造商的工作經(jīng)驗,實踐理論,我們將重點(diǎn)放到了空氣流動、機(jī)械結(jié)構(gòu)承受的低溫、機(jī)械結(jié)構(gòu)合理性、熱交換位置、預(yù)冷均勻、撞擊環(huán) 境、低溫的可控性、冷源的再利用等進(jìn)行突破。4、粉碎原理:通過采用冷源與物料進(jìn)行熱交換;使物料降溫到脆化狀態(tài);脆化后的物料在粉碎腔中通過粉碎機(jī)構(gòu)進(jìn) 行無數(shù)次的撞擊最后成為細(xì)小顆粒狀,粉碎后的物料細(xì)度可以達(dá)到微米等級(600~2000目)?？筛鶕?jù)物料的性能選擇冷謀,如使用液氮作為冷媒其最低的冷 卻溫度可達(dá)到零下196度,其冷卻速度是非?？斓?對某些需要急速冷卻、脆化溫度低的物料是首選的冷卻劑。對冷卻脆化溫度要求不高的物料可選用壓縮空氣或 冷氣機(jī)的預(yù)冷空氣與物料產(chǎn)生熱交換。5、結(jié)構(gòu)組成:a、YM系列粉碎機(jī)采用預(yù)冷料倉對物料進(jìn)行預(yù)冷,預(yù)冷料倉安裝精密液態(tài)氣體氣化裝置,在液態(tài)氣體氣化過 程中對物料強(qiáng)制冷卻。b、采用螺旋式進(jìn)料機(jī)將已均勻達(dá)到冷卻脆化的物料送入粉碎機(jī)腔。c、獨(dú)立的滾動副保證機(jī)器在低溫環(huán)境下的運(yùn)轉(zhuǎn)正常,冷媒再注入式補(bǔ)償 對物料在粉碎過程中產(chǎn)生的熱量相抵消,冷媒的注入量通過低溫閥門調(diào)節(jié),粉碎物料時產(chǎn)生的高壓氣流與冷媒失壓膨脹的氣流通過粉碎機(jī)靜止分級器的旋向窗口排出 機(jī)腔。物料粉碎后達(dá)到所需要的細(xì)度同時順同氣流進(jìn)入出料系統(tǒng),交粗的物料撞擊到靜止分級器葉片反彈回粉碎機(jī)腔,達(dá)到粗步分級效果。d、出料牽引系統(tǒng):采用 空氣牽引方式通過管道將經(jīng)過主機(jī)粉碎的物料排出主機(jī)。e、內(nèi)氣流分級:通過引風(fēng)機(jī)將物料連同膨脹氣流送入外分級器,調(diào)節(jié)分級器葉輪轉(zhuǎn)速,可以達(dá)到我們需要 的細(xì)度。內(nèi)分級器的使用對用戶在分篩時減去了物料回溫的時間、減少人工、縮短生產(chǎn)周期、減少使用場地,粉碎后的物料可以直接進(jìn)行包裝運(yùn)輸。客戶可根據(jù)實際 需要選用內(nèi)篩網(wǎng)式分級法;此法適用于超細(xì)粉分級,在200目以上的無料分級達(dá)到了完美的效果,同時將冷源完全的利用起來。f、內(nèi)網(wǎng)篩分級法:內(nèi)網(wǎng)篩分級法 是通過在系統(tǒng)內(nèi)安裝的動力篩網(wǎng)分級的方式進(jìn)行分級。它與內(nèi)氣流分級方法相同,此法適用于我們生產(chǎn)200目以下的顆粒分級。g、分級后粗料通過管道匯入送料 機(jī)構(gòu)進(jìn)入粉碎機(jī)重新粉碎,細(xì)料進(jìn)入旋風(fēng)分離器,旋風(fēng)分離器將物料與空氣分離、物料通過旋轉(zhuǎn)沉積于旋風(fēng)分離器底部。h、回流增壓泵:一般的機(jī)械在生產(chǎn)過程中 的回流氣體是大部分冷源會隨著我們的成品外流到出料口。我們采用了回流增壓泵將回氣收集,重新增壓輸入系統(tǒng)前區(qū),增壓泵輸出功率調(diào)節(jié)達(dá)到出料口平衡出氣, 最有效的利用了冷源。i、回流補(bǔ)氣與再利用系統(tǒng):采用衛(wèi)生級管道與閥門輸送回流氣體,通過遇冷倉底部輸入上部放空的方式降物料遇冷,同時給于主機(jī)的補(bǔ)氣。 各功能區(qū)域安裝閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。j、采用傾斜角出料系統(tǒng)出料,傾斜螺旋出料系統(tǒng)保障旋風(fēng)分離器的空氣不會從出料口流出。k、從旋風(fēng)分離器上方流出的含稀少物 料顆粒的氣物混合體重新進(jìn)入第二道旋風(fēng)分離,最終分離將具有一定冷源作用的空氣氣流通過管道輸送到粉碎機(jī)主機(jī)進(jìn)料進(jìn)氣口。l、電器控制:采用全變頻電源供 應(yīng)、控制各區(qū)域電機(jī)轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)送料速度超寬范圍調(diào)節(jié);主機(jī)線速度調(diào)節(jié)(粉碎不同的物料、達(dá)到不同的顆粒狀態(tài)需要不同的先速度),調(diào)節(jié)氣流牽引功率;回流增 壓功率調(diào)節(jié);出料速度調(diào)節(jié)等效果。6、優(yōu)點(diǎn):本機(jī)通過高性能的液態(tài)氣體氣化裝置,在氣化過程中冷媒劑與物料產(chǎn)生熱交換,對剩余冷氣采用回流方式進(jìn)行收集, 各部采用管道閥門調(diào)節(jié)回流冷氣對粉碎機(jī)腔的空氣補(bǔ)償,物料的預(yù)冷、封閉輸送、封閉式分級、出料回流、冷媒使用率、動力源機(jī)構(gòu)、粉碎運(yùn)送過程的保溫已經(jīng)達(dá)到 了最佳效果。在能耗方面達(dá)到了水平!7、運(yùn)用領(lǐng)域:a、化工、涂層領(lǐng)域:金屬壁涂層領(lǐng)域:鐵氟龍、PA、PC、PU、PP、PE涂層用粉末;塑膠 涂料:粘化物涂層、高結(jié)合涂料;靜音涂層:彈性體、納米吸音涂層;防腐涂層;吸波涂層等使用的原材料超細(xì)粉碎。在原色粉碎工藝(天然色母粒粉碎)上達(dá)到國 際先進(jìn)水平。b、食品、保健品領(lǐng)域:植物果實、動植物提取物、中成藥、天然、合成元素的粉碎能保證其原有元素在粉碎干燥過程中不流失。c、回收利用領(lǐng)域: 低熔點(diǎn)塑料、高自潤滑性物料、廢舊橡膠、生膠原膠的低溫粉碎方式。本系列機(jī)械屬于微粉技術(shù),運(yùn)用于高分子材料類如:聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚 四氟乙烯、ABS、彈性體、原橡膠、橡膠、酚基、聚酯類等粉碎到100~600目。對高含水量類如:動植物提取物、中成藥、合成纖維、海藻提取物等;強(qiáng)纖 維性物料、動物胎盤素、蜂巢、體液的特殊物料粉碎。在聚酯類粉末涂料運(yùn)用廣泛,羊胎素口服膠囊運(yùn)用是一大突破。8、粉碎消耗:在聚酯類粉末的粉碎對液氮消 耗達(dá)到了理想效果。(以50型為例)粉碎時液氮消耗300~10000L/噸(根據(jù)粉碎的物料性能不同),電能消耗在50~400千瓦時/噸,機(jī)械易損件 10~30元人民幣/噸。由于物料性能的差異、粉碎要求的差異,在粉碎過程中對能源的消耗有所不同。9、機(jī)械自動化:機(jī)械使用微電腦控制主機(jī)供量和氮?dú)夤?量。可根據(jù)客戶需要設(shè)定微電腦控制系統(tǒng)自動化等級,用戶只需要設(shè)定出料細(xì)度值的一個參數(shù)點(diǎn),智能化控制系統(tǒng)根據(jù)這一參數(shù)點(diǎn)為基礎(chǔ),通過主機(jī)電流、機(jī)腔壓 力、管道流量、物料溫度自動調(diào)節(jié)各點(diǎn)電源頻率、冷媒閥門大小、空氣補(bǔ)償閥門、出料速度、升溫系統(tǒng)等,達(dá)到智能化控制。10、展望: YM系列深冷式粉碎系統(tǒng)克服了特殊物料在常溫下無法粉碎的難題,通過冷卻回流、出料空氣補(bǔ)償、系統(tǒng)內(nèi)分級等降低了傳統(tǒng)冷凍粉碎機(jī)消耗大的缺點(diǎn),是國內(nèi)外先 進(jìn)的粉碎機(jī)種,填補(bǔ)了國內(nèi)外此類技術(shù)的空白,是物料的粉碎過程必不可少的工具。超微粉碎機(jī),低溫粉碎機(jī),
