对撞床式气流粉碎机结构设计【字数：10055】
对撞床式气流粉碎机也被叫做射流粉碎器。它是由多个喷嘴压缩工质后产生高速气流使得粒子间相互碰撞而完成粉碎，具有较高的粉碎效率及粉碎粒度。本次设计的对撞气流粉碎机主要是由进料部件、粉碎部件和粒度分级部件三个部分组成，参考传统的对撞气流粉碎机进行结构设计改良。对加料器、喷嘴和分级机进行选型，采用螺旋加料器，超音速喷嘴和旋风分离器。根据合理的参数，展开计算和设计，绘制三维模型及工程图。该对撞床式气流粉碎机适用于生料等非金属材料的粉碎，粉碎后的物料粒度可达2~4微米。
Key words: colliding air flow ;screw feeder; supersonic nozzle ;separa 目录
摘要 I
ABSTRACT II
1绪论 1
1.1研究气流粉碎机的原理、目的及意义 1
1.1.1气流粉碎机的原理 1
1.1.2研究气流粉碎机的目的 1
1.1.3研究气流粉碎机的意义 1
1.2气流粉碎机的发展现状与未来趋势 1
1.2.1气流粉碎机发展现状 1
1.2.2气流粉碎机的未来趋势 4
2对撞式气流粉碎机的总体方案设计 5
2.1对撞式气流粉碎机的设计参数 5
2.2对撞式气流粉碎机加料系统方案论证与选择 5
2.2.1转鼓式加料器 5
2.2.2螺旋式推料器 5
2.2.3旋转式加料器 6
2.3对撞式气流粉碎机粉碎系统方案论证与选择 6
2.3.1直孔型亚音速射流喷嘴 6
2.3.2渐缩型音速射流喷嘴 6
2.3.3缩扩型超音速喷嘴 6
2.4对撞式气流粉碎机分级系统方案论证与选择 7
2.4.1旋风分离器 7
2.5对撞式气流粉碎机其他部件的选择 8
2.5.1供气和排气设备的选择 8
2.6对撞式气流粉碎机总体方案的确定 8
2.7本章小结 8
3对撞式气流粉碎机主要部件的设计与计算 8
3.1对撞式气流粉碎机加料系统设计与 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
计算 9
3.1.1 螺旋叶片和螺旋轴 9
3.1.2机槽和驱动装置 9
3.1.3确定螺旋直径D和转速n 10
3.1.4螺旋给料器的外形及尺寸 11
3.2对撞式气流粉碎机粉碎系统设计与计算 12
3.2.1计算流速和流量 12
3.2.2尺寸计算 14
3.3对撞式气流粉碎机分级系统设计与计算 15
3.3.1旋风分离器直径的计算 15
3.3.2进出气管直径计算 15
3.3.3分离器压强降 16
3.3.4分离器平均流量 16
3.3.5分离性能 16
3.4对撞式气流粉碎机总体结构 17
3.5本章小结 18
结语 19
参考文献 20
致谢 21
1绪论
1.1研究气流粉碎机的原理、目的及意义
1.1.1气流粉碎机的原理
气流粉碎机的运作原理就是利用被压缩后的高强度气流射出时所形成的强烈紊乱流场，使得粉碎室中的物料在自身的相互碰撞或者与粉碎室内壁摩擦碰撞时发生变形破碎[1]。在高速气流冲击和物料破碎期间，粉碎室流场中的不同尺寸的物料颗粒会有不一样的离心力，而满足所需粒径的物料颗粒的向心力大于其所受到离心力，会随着气流运动由排气管排出，最终将合格成品收集到回收装置中[2]。如果物料颗粒仍比较大，则离心力比向心力大被甩到壁面，然后随着物料继续在强烈紊乱流场内粉碎。
1.1.2研究气流粉碎机的目的
气流粉碎机通过合理地控制物料的进给量、分离器的转速以及喷嘴气流速度的相互配合，可以充分发挥粒子在高速运动时产生的巨大动能，提高运动颗粒的冲击强度，在粉碎之后的物料颗粒，其平均粒度将更加细小，颗粒表面光滑整洁,形状规整、分散性好并且具备较大的活性纯度[3]。能明显提高生产效率，降低生产过程中的能源消耗。
1.1.3研究气流粉碎机的意义
气流粉碎机拥有高水平的稳定生产力和可控自动化等特点[4]。随着目前超细粉末相关产业的快速发展，因其所具有的特殊优势性能而被广泛应用于各种行业的气流粉碎机，必将成为非金属工业机械设备的一个重要成员和重点研究方向[5]。
1.2气流粉碎机的发展现状与未来趋势
1.2.1气流粉碎机发展现状
气流粉碎机通常应用于非金属物料的精细粉碎,立式和偏置式还可以用于热敏性材料的超微粉碎[6]。和传统机械类粉碎机相比较,气流粉碎机能够更精细地粉碎物料,能让粒度分布更加匀称。由于气体在喷嘴处会升压以致可以进行自主冷却，所以在粉碎过程中没有产生多余的热能，粉碎温升不高，可以应用于熔点不高、低热敏材料的超微粉碎[7]。对于其他类型的气流磨，原理大同小异，实质上都是物料颗粒在旋转气流中被喷嘴孔射出的强烈气流引导，并在势能中心位置加速，从而产生相互冲击和破碎。我们也把此类粉碎机归为气流粉碎机。现就目前几种超细气流粉碎设备的应用现状展开具体分析。
1）对撞式气流粉碎机
如图11所示，KQT型对撞气流粉碎机运行时，给料装置将物料推入粉碎室。在多个喷嘴口加速压缩空气后，在粉碎腔内部形成强烈的湍流流场。在内部气压影响下让粉碎室里的物料发生剧烈无规则运动，加速粒子在多个喷嘴会聚点产生强烈的冲撞和摩擦，最终被粉碎。随着气流的上升，破碎物料颗粒进入分级区域，在离心力的作用下，高速气流产生的流场中的粗颗粒被抛向侧壁，与离心的粗颗粒一起回到粉碎室进行另一次破碎，满足粒度要求的颗粒经分级装置筛选后，由排气管送入旋风分离器，作为物料成品进行收集。在除尘装置中，气体与固体之间进一步分离出少量颗粒，净化后的空气由排风扇排出[8]。
Key words: colliding air flow ;screw feeder; supersonic nozzle ;separa 目录
摘要 I
ABSTRACT II
1绪论 1
1.1研究气流粉碎机的原理、目的及意义 1
1.1.1气流粉碎机的原理 1
1.1.2研究气流粉碎机的目的 1
1.1.3研究气流粉碎机的意义 1
1.2气流粉碎机的发展现状与未来趋势 1
1.2.1气流粉碎机发展现状 1
1.2.2气流粉碎机的未来趋势 4
2对撞式气流粉碎机的总体方案设计 5
2.1对撞式气流粉碎机的设计参数 5
2.2对撞式气流粉碎机加料系统方案论证与选择 5
2.2.1转鼓式加料器 5
2.2.2螺旋式推料器 5
2.2.3旋转式加料器 6
2.3对撞式气流粉碎机粉碎系统方案论证与选择 6
2.3.1直孔型亚音速射流喷嘴 6
2.3.2渐缩型音速射流喷嘴 6
2.3.3缩扩型超音速喷嘴 6
2.4对撞式气流粉碎机分级系统方案论证与选择 7
2.4.1旋风分离器 7
2.5对撞式气流粉碎机其他部件的选择 8
2.5.1供气和排气设备的选择 8
2.6对撞式气流粉碎机总体方案的确定 8
2.7本章小结 8
3对撞式气流粉碎机主要部件的设计与计算 8
3.1对撞式气流粉碎机加料系统设计与 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
计算 9
3.1.1 螺旋叶片和螺旋轴 9
3.1.2机槽和驱动装置 9
3.1.3确定螺旋直径D和转速n 10
3.1.4螺旋给料器的外形及尺寸 11
3.2对撞式气流粉碎机粉碎系统设计与计算 12
3.2.1计算流速和流量 12
3.2.2尺寸计算 14
3.3对撞式气流粉碎机分级系统设计与计算 15
3.3.1旋风分离器直径的计算 15
3.3.2进出气管直径计算 15
3.3.3分离器压强降 16
3.3.4分离器平均流量 16
3.3.5分离性能 16
3.4对撞式气流粉碎机总体结构 17
3.5本章小结 18
结语 19
参考文献 20
致谢 21
1绪论
1.1研究气流粉碎机的原理、目的及意义
1.1.1气流粉碎机的原理
气流粉碎机的运作原理就是利用被压缩后的高强度气流射出时所形成的强烈紊乱流场，使得粉碎室中的物料在自身的相互碰撞或者与粉碎室内壁摩擦碰撞时发生变形破碎[1]。在高速气流冲击和物料破碎期间，粉碎室流场中的不同尺寸的物料颗粒会有不一样的离心力，而满足所需粒径的物料颗粒的向心力大于其所受到离心力，会随着气流运动由排气管排出，最终将合格成品收集到回收装置中[2]。如果物料颗粒仍比较大，则离心力比向心力大被甩到壁面，然后随着物料继续在强烈紊乱流场内粉碎。
1.1.2研究气流粉碎机的目的
气流粉碎机通过合理地控制物料的进给量、分离器的转速以及喷嘴气流速度的相互配合，可以充分发挥粒子在高速运动时产生的巨大动能，提高运动颗粒的冲击强度，在粉碎之后的物料颗粒，其平均粒度将更加细小，颗粒表面光滑整洁,形状规整、分散性好并且具备较大的活性纯度[3]。能明显提高生产效率，降低生产过程中的能源消耗。
1.1.3研究气流粉碎机的意义
气流粉碎机拥有高水平的稳定生产力和可控自动化等特点[4]。随着目前超细粉末相关产业的快速发展，因其所具有的特殊优势性能而被广泛应用于各种行业的气流粉碎机，必将成为非金属工业机械设备的一个重要成员和重点研究方向[5]。
1.2气流粉碎机的发展现状与未来趋势
1.2.1气流粉碎机发展现状
气流粉碎机通常应用于非金属物料的精细粉碎,立式和偏置式还可以用于热敏性材料的超微粉碎[6]。和传统机械类粉碎机相比较,气流粉碎机能够更精细地粉碎物料,能让粒度分布更加匀称。由于气体在喷嘴处会升压以致可以进行自主冷却，所以在粉碎过程中没有产生多余的热能，粉碎温升不高，可以应用于熔点不高、低热敏材料的超微粉碎[7]。对于其他类型的气流磨，原理大同小异，实质上都是物料颗粒在旋转气流中被喷嘴孔射出的强烈气流引导，并在势能中心位置加速，从而产生相互冲击和破碎。我们也把此类粉碎机归为气流粉碎机。现就目前几种超细气流粉碎设备的应用现状展开具体分析。
1）对撞式气流粉碎机
如图11所示，KQT型对撞气流粉碎机运行时，给料装置将物料推入粉碎室。在多个喷嘴口加速压缩空气后，在粉碎腔内部形成强烈的湍流流场。在内部气压影响下让粉碎室里的物料发生剧烈无规则运动，加速粒子在多个喷嘴会聚点产生强烈的冲撞和摩擦，最终被粉碎。随着气流的上升，破碎物料颗粒进入分级区域，在离心力的作用下，高速气流产生的流场中的粗颗粒被抛向侧壁，与离心的粗颗粒一起回到粉碎室进行另一次破碎，满足粒度要求的颗粒经分级装置筛选后，由排气管送入旋风分离器，作为物料成品进行收集。在除尘装置中，气体与固体之间进一步分离出少量颗粒，净化后的空气由排风扇排出[8]。
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