چگونه می توان عملکرد یک آسیاب جت را بهینه کرد؟

عملکرد یک آسیاب جت را می توان بر اساس چندین پارامتر کلیدی مانند اندازه ذرات کاهش راندمان، مصرف انرژی و کیفیت محصول.

خرد کردن جریان هوا استفاده از جریان هوای پرسرعت یا انرژی بخار فوق گرم برای خرد کردن بسیار ریز مواد جامد است. این یکی از متداول ترین روش های خرد کردن بسیار ریز است که به طور گسترده در آن استفاده می شود کانی های غیرفلزی، داروسازی، مواد شیمیایی، متالورژی، مواد جدید، مواد سرامیکی، مواد لیتیوم، مواد خاکی کمیاب، فلزات کمیاب، کوارتز، مواد بازدارنده شعله و سایر صنایع پردازش مواد بسیار ریز.
متفاوت از آسیاب های گلوله ای، آسیاب های ارتعاشی، آسیاب های ضربه مکانیکی و سایر تجهیزات سنگ شکن فوق العاده ظریف، تجهیزات سنگ شکن جریان هوا دارای ساختار و پارامترهای فرآیند منحصر به فرد خود هستند، مانند نوع و شکل اندازه آسیاب هوا، سرعت جریان هوا، فشار کاری (نازل). فشار ورودی)، نوع و اندازه نازل، چیدمان نازل (موقعیت مکانی)، نوع چرخ درجه بندی و سرعت چرخش و غیره، به درجات مختلفی بر اثر خرد کردن تأثیر می گذارد.

انواع آسیاب جت

برای انواع مختلف آسیاب های جت، تفاوت هایی در ساختار و پارامترها وجود دارد که منجر به تفاوت در فرآیند خرد کردن و مکانیسم خرد کردن می شود.
آسیاب های جت هدف برای خرد کردن مواد با سختی بالا (سختی Mohs بیشتر از 5) نامناسب هستند. آلودگی محصول جدی تر است، اما راندمان خرد کردن آن بالا است و خروجی آن زیاد است.
آسیاب هوای صاف، استحکام ضربه آسیاب جت لوله در گردش کم است، برای خرد کردن مواد با سختی بالا نامناسب است، منطقه درجه بندی ساده شده برای بهبود عملکرد. با این حال، توزیع اندازه محصول اغلب گسترده تر است.
آسیاب جت هوا نوع جفت جت، آسیاب جت هوای نوع بستر سیال دارای ویژگی های اندازه ذرات ریز و توزیع باریک است و محصول کمتر آلوده است.
بنابراین، با توجه به نیازهای مختلف، انتخاب انواع مختلف تجهیزات خرد کن جریان هوا، چه برای بهینه سازی فرآیند خرد کردن یا صرفه جویی در انرژی، بسیار ضروری است.

اندازه آسیاب جت

در مقایسه با سایر تجهیزات خردکن، تجهیزات خردکن جریان هوا دارای بازده کم و مصرف انرژی بالا است که برای پردازش محصولات با ارزش و تقاضای بالا مناسب است. با این حال، تأثیر اندازه آسیاب بر راندمان خرد کردن، توسعه تجهیزات خرد کن جریان هوا در مقیاس بزرگ را بسیار امیدوارکننده می کند.
مطالعات نشان داده است که با افزایش قدرت آسیاب بادی، راندمان خرد کردن بیشتر خواهد شد. بهبود قدرت آسیاب هوا به بزرگ شدن اندازه آسیاب بستگی دارد. می توان پیش بینی کرد که آسیاب جت روند توسعه آینده خواهد بود.

فشار کاری (فشار ورودی نازل)

فشار کاری آسیاب هوا عامل مهمی است که بر سرعت جریان جت تأثیر می گذارد. اغلب، هرچه فشار کاری بیشتر باشد، سرعت جت استریم بیشتر می شود. در مورد جریان هوای صاف، ذرات با جریان بهتر هرچه سرعت جریان جت بیشتر باشد، اغلب ذرات شتاب‌دار سرعت برخورد آن بیشتر است و بنابراین هر چه درجه خرد شدن بیشتر باشد، اندازه محصول کوچک‌تر می‌شود.
با این حال، تحت فشار ورودی بالا، ذرات با شدت بیشتری بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند، ذرات فرعی تولید شده در اثر تکه تکه شدن ذرات دارای لبه‌های تیز هستند و درجه گردی کمتر از فشار کم است.
علاوه بر این، زمانی که فشار کاری بیش از حد بالا باشد، اندازه ذرات افت ذرات محصول مشخص نیست. در همان زمان، مصرف انرژی به شدت افزایش می یابد، بنابراین فشار به طور کلی باید معقول باشد. هنگامی که افزایش فشار ورودی منجر به توان عملیاتی بالا نمی‌شود و ظرافت کافی، مصرف انرژی، هزینه و راندمان آسیاب باید در نظر گرفته شود.

نرخ خوراک و ظرفیت نگهداری

سرعت تغذیه و جریان دو فازی محفظه سنگ زنی ذرات گاز غلظت ذرات و ظرفیت نگهداری ذرات بسیار مرتبط هستند. سرعت تغذیه کم است، غلظت ذرات در محفظه سنگ زنی کم است، ذرات حمل شده توسط میانگین انرژی جنبشی زیاد است، اندازه محصول ممکن است ریزتر باشد. هنگامی که نرخ تغذیه زیاد است، غلظت ذرات در محفظه سنگ زنی، ذرات نرخ برخورد زیاد است، قدرت برخورد کم است، نرخ خرد شدن کاهش یا افزایش می یابد. بنابراین لازم است تعادل بین احتمال برخورد ذرات و میانگین انرژی جنبشی حمل شده توسط این دو در نظر گرفته شود و بهترین نرخ تغذیه انتخاب شود.
رابطه بین ظرفیت نگهداری و قطر متوسط محصول یک منحنی "قلاب ماهی" است، یعنی ظرفیت نگهداری (محدوده) وجود دارد که قطر میانه ذرات محصول را به حداقل می رساند.

نازل های جت هوا

نازل تشکیل اجزای جریان هوای جت با سرعت بالا است. نوع و اندازه نازل تا حد زیادی سرعت، شکل و پایداری جریان هوای جت را تعیین می کند، در حالی که توزیع فضایی نازل بر شتاب ذرات و ناحیه برخورد میدان جریان تأثیر می گذارد.
در یک آسیاب هوای بستر سیال عمومی، که معمولاً از نازل های لاوال استفاده می شود، ظرافت محصول به نسبت کوچکتر از نازل های دیگر خواهد بود. صاف، مطابق با پارامترهای جریان هوا در شکل نازل، منجر به دستیابی به حداقل اتلاف انرژی در جریان هوای جت متمرکز، صاف و با سرعت بالا می شود، بنابراین راندمان خرد کردن را بهبود می بخشد.

عامل خرد کن

خرد کردن جریان هوا با استفاده از قطعه کار معمولاً هوای خشک و بدون روغن یا بخار فوق گرم است. در برخی شرایط خاص، نیاز به خرد کردن مواد قابل اشتعال و انفجار و استفاده از نیتروژن و گازهای بی اثر به عنوان قطعه کار دارد.
قطعه کار متفاوت است. سرعت جت و میدان جریان خرد کردن آن نیز متفاوت خواهد بود. استفاده از قطعات کار مختلف برای بهبود فرآیند خرد کردن جریان هوا یک جهت تحقیقاتی مهم در آینده است.

نوع دستگاه طبقه بندی و پارامترهای آن

دستگاه طبقه بندی برای کنترل توزیع اندازه ذرات اجزای محصول خردکننده جریان هوا استفاده می شود. از طریق دستگاه طبقه بندی، الزامات پودر ریز به محصول نهایی تبدیل می شود و آینده برای برآورده کردن الزامات ظرافت ذرات توسط دستگاه طبقه بندی جدا می شود و برای خرد کردن به محفظه سنگ زنی باز می گردد. دستگاه طبقه بندی پودر نهایی را از نظر توزیع ریزتر و فشرده تر می کند و از آسیاب بیش از حد ذرات می کاهد که برای بهبود راندمان خرد کردن مهم است.
نوع چرخ طبقه بندی (افقی و عمودی)، ساختار تیغه و میدان جریان بر اثر طبقه بندی تأثیر می گذارد. به طور کلی، تنها از طریق سرعت چرخ طبقه بندی می تواند طبقه بندی اندازه ذرات را کنترل کند. سرعت چرخ طبقه بندی یک مقدار بهینه است تا اندازه محصول بهترین باشد.

انواع مواد

ذرات مواد مختلف به دلیل فیزیکی متفاوت و شیمیایی خواص، فرآیند خرد کردن تفاوت هایی دارد. معمولاً برای سختی کمتر مواد خرد کردن آن آسان تر است. در صورت نیاز کمتر آسیاب و مصرف انرژی، می توانید ظرافت مورد نیاز محصول را بدست آورید. در حالی که سختی بالاتر مواد، خرد کردن آن بسیار دشوارتر می شود و در نتیجه شرایط کار آسیاب به مقدار بیشتری نیاز دارد (فشار کاری و دستگاه طبقه بندی و غیره)، اندازه محصول نسبتاً درشت خواهد بود.

افزودن کمک سنگ زنی و پراکنده

افزودن کمک های آسیاب به بهبود ظرافت محصول، افزایش راندمان خرد کردن، کاهش مصرف انرژی، بهبود کارایی و دقت طبقه بندی و بهبود عملکرد محصول کمک می کند.
نوع و مقدار مناسب پخش کننده می تواند به بهبود پراکندگی ذرات در محفظه سنگ زنی کمک کند، بنابراین کارایی خرد کردن و ظرافت محصول را بهبود می بخشد. علاوه بر این، پخش کننده با کارایی بالا ممکن است پیش نیاز مهمی برای تهیه ذرات نانومقیاس با استفاده از پودر کردن جریان هوا در آینده باشد.