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气流粉碎中研磨气体性能浅析
2015年01月06日 发布 分类:粉体加工技术 点击量:3671
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      气流粉碎研磨气体最常用的有:压缩空气、过热蒸汽、氮气、二氧化碳气体和惰性气体。由于气源获得的便利性较好,应用最为广泛还是压缩空气。但是业内专家的针对性实验研究表明,过热蒸汽作为研磨气体在很多领域具有明显优势,值得深入探讨。


      蒸汽气流磨的能量转换形式为:燃料—过热蒸汽的势能和热能—过热蒸汽的动能—物料颗粒的动能。相对于空气气流磨而言,能量转换少了两个损失较大的过程,即过热蒸汽的势能—电能,电能—压缩空气的势能,可见蒸汽气流磨的能耗远远低于压缩空气气流磨。粉碎过程中,以过热蒸汽作为介质,喷嘴出口处产生的气流速度高达3马赫,是压缩空气为介质时产生的气流速度的1.5倍左右,故粉碎能力更强。

过热蒸汽锅炉系统


       为探索采用过热蒸汽对气流粉碎分级机性能的影响,研究人员对流化床式气流磨进行整体建模,并分别以空气和蒸汽两种介质作为工质,计算和分析气流粉碎腔内部流场和温度场状态。结果表明:采用过热蒸汽介质时的喷嘴出口处气流速度的最大值约为空气介质时的1.8倍;采用蒸汽介质在分级区形成稳定的径向、轴向流场速度要大于空气介质时的流场速度;在微负压条件下,采用过热蒸汽介质,由粉碎区至分级区粉碎腔内部有150-240 ℃的温度变化,腔内能够保持干燥运行。实验表明,与空气相比,水蒸气具有成本低、临界速度高、气固比小、能量利用率高、粉碎强度大、物料在粉碎室中粘壁程度低、产品不带静电荷等优点。


      研究人员以电厂余热蒸汽为介质,对低等级粉煤灰进行气流超微粉碎,通过对设备工况的调节,能高效、廉价地制备各种微米尺度的粉煤灰超微粉体。粒度分析和SEM 图像显示,粉碎后粉煤灰平均粒度细,粒度分布较窄,能有效地保护粉煤灰颗粒的球状结构,细化后的Ⅲ级粉煤灰具有较高的火山灰活性,并具有一定的减水作用。因此,这种利用余热蒸汽的粉体技术非常值得关注。


       由于空气压缩在工业领域的普遍应用,压缩空气是最容易获取的研磨气体。压缩空气还可以细分为热压缩空气和冷压缩空气。在实际应用中对比热压缩空气与冷压缩空气,证明以热压缩空气为工质所产生的粉碎力大于以冷压缩空气为工质所产生的粉碎力,且更加经济。


       氮气也是常见研磨气体,它主要用于粉碎易于氧化、燃烧和爆炸的物料。相对于惰性气体而言,它的化学稳定性虽然不如惰性气体,但是它的生产成本低。在多数对研磨气体化学稳定要求不苛刻的场合,都能见到它的应用。业内专家利用水平圆盘式气流磨实验研究了氦气、水蒸气、空气和二氧化碳作介质对气体动能的影响,结果表明:小分子量的气体能研磨出更细的粉体,氦气、水蒸气比空气和氮气能研磨出更细的粉体。

圆盘式气流磨


      以上就是几种气流粉碎研磨气体的简单介绍,重点还是关注了过热蒸汽的性能探讨。希望能关注这个领域有的朋友提供些帮助。如有不当之处,还请多多指教。

(粉体圈  作者:终吉)

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