中國粉體網訊  顆粒分級是指按照不同粒徑、形狀或密度等物理性質的不同，將顆粒按照設定的分類原則相互分離，一般指分離不同粒徑的同種物質顆粒。分級的關鍵技術是：分散和分離。分散是指進入分級室的物料要盡可能地分散開；分離是及時地將合格的物料從分級室里分離出。

由于超細粉體在多個領域的發展與應用，也促進了超細粉體分級技術的進步，其中渦輪式氣流分級機由于分級效率和分級精度高，操作彈性大，因此成為目前主流的超細粉體分級設備。

渦輪式氣流分級機的工作機理

待分級的物料從進料口下落到撒料盤上，隨撒料盤一起旋轉，然后沿切線方向撒向四周；物料碰撞到反擊板后，落入轉籠外邊緣和導流葉片之間間的區域內。同時，一次風和二次風切向進入分級器，流經導流葉片形成旋流，旋轉方向與轉籠旋轉方向相同。在環形區的徑向方向上，顆粒主要受指向邊壁的慣性離心力、徑向流體阻力和指向軸心的壓力梯度力作用，細顆粒受到離心力較小，所以合力指向轉籠中心，會隨氣流進入轉籠后沿軸向細粉出口流出；粗顆粒的離心力較大，合力方向指向筒體壁面，與壁面碰撞后旋轉下降由粗粉出口排出。

渦流分級機結構示意圖

渦輪式氣流分級機的優勢

渦輪式氣流分級機根據轉籠的形式大致可分為三大類六種形式，雖然每種形式有些差異，但總體而言均有如下相同的優點：

渦輪式氣流分級機根據轉籠的形式的分類

(1)渦輪式氣流分級機相比于上兩代的空氣分級機，粉體處理量更大。主要是由于渦輪式氣流分級機因其特殊的轉籠結構，其在分級過程中，氣體流場分布更均勻，氣料混合更充分，分級區物料可以快速完成分級。

(2)與磨粉機配合使用，產粉效率更高，能耗更低。當在渦輪式氣流分級機后置磨粉機，由于分級機分級效果明顯，可大大降低磨粉機二次打磨率，節約成本，提高經濟效益。

(3)渦輪式氣流分級機操作調節簡單，粉體粒度可調控范圍大。這是因為渦輪式氣流分級機可以通過調節轉籠的轉速和空氣進氣量來改變分級機流場對顆粒粒徑的敏感性，進而調控分級顆粒粒度范圍。

(4)維護方便，零部件更換便宜。渦輪式氣流分級機結構簡單，較為復雜的為轉籠結構，因此其零部件互換性好，維護成本較低。

渦輪式氣流分級機的挑戰

渦輪式氣流分級機雖有不少優點，但隨著其應用范圍的擴大，其一些問題也逐漸暴露出來。

(1)顆粒團聚現象。物料經超細化后呈現與原物料不同的性質，尤其是比表面積增大，表面能升高，其表面原子或離子數的比例也大大提高，顆粒的表面活性增強，粒子之間引力增大或由于外來雜質如水分的作用易于聚集，特別粒徑小于1μm顆粒，團聚效應更明顯，這使得分級變得更加困難。因此，分級的首要任務是分散粒子，使其處于單分散狀態，從而提高粉體的流散性。

(2)分級流場氣流分布不均勻。由于分級機的渦殼結構、葉片的形狀大小及系統風管的安裝角度和配置等原因，使進入分級室的氣流分布不均勻，導致分級流場湍流加強或出現局部渦流，這都將嚴重影響分級機的分級精度和分級效率。

(3)分級精度不夠高，仍需開發超微細精密分級設備。當前的分級設備對于粒徑達到1μm以下的亞微米級，其難以保持較高的分級精度和分級效率，不能滿足現代高新技術對產品粒度“細而窄”的需要。

(4)分級效率與分級精度不可兼得。分級機的處理能力與分級機的分級效果相互制約，分級機的分級精度往往隨著分級機處理能力的增大或顆粒濃度的提高而下降，如若保證分級精度的穩定，分級效率勢必降低。因此分級機的分級效率和分級精度難以平衡，逐步成為困擾企業的一大難題。

因此，如何提高超細粉體分級機的分級性能，解決分級機設備現存的問題，逐漸成為了國內外學者和企業界重點關注對象。

參考來源：

[1]李嘉寶：基于物聯網云平臺的氣流分級機遠程控制研究，中國礦業大學

[2]秦道鑫：渦輪式氣流分級機分級性能研究，長江大學

（中國粉體網編輯整理/平安）

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