Dyno®-mill ECM戴諾磨

在研磨界中，早期的研磨機(jī)能量分布差，經(jīng)重新設(shè)計(jì)的分散盤，研磨區(qū)將至少增加3倍，
這將減少回混，提高工作效率。

人們?nèi)諠u意識到，要注重質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境且生產(chǎn)要趨向合理化，以致對研磨和分散技術(shù)的要求也大大增加，從而引發(fā)設(shè)計(jì)上的根本變化。有現(xiàn)行的工序需要在各方面進(jìn)行優(yōu)化。新產(chǎn)品技術(shù)均要求高效率的生產(chǎn)程序及設(shè)備。

為了達(dá)到這些要求，新的研磨和分散概念的發(fā)展是必需的。目前的主要任務(wù)是，除了優(yōu)化循環(huán)式和一般通道式工藝外，還要發(fā)展高效率的管道式工藝。

在這些工藝中，循環(huán)式工藝需要很高的流量，而且保養(yǎng)和清洗要盡量簡化。與此同時(shí)，輸入的能量，需有效率地轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⒆饔?。隨著高效率循環(huán)式研磨機(jī) ECM的發(fā)展，它的核心部分是戴諾加速器，在漫長的改進(jìn)道路上，瑞士華寶WAB公司已踏出重要的一步。

通過循環(huán)操作，技術(shù)設(shè)備和清洗工作的費(fèi)用將大大減少。然而，這個工藝的效率依靠高流量，以保證在一定的時(shí)間內(nèi)得到某一數(shù)量的循環(huán)次數(shù)。

在高效率的管道工藝中，某些產(chǎn)品的分散要求較低，在這種情況下，研磨機(jī)的生產(chǎn)能力是由其它的*大流量限制。高質(zhì)量產(chǎn)品需要快速磨多幾遍，這叫做鐘擺式工藝。在這種情況下，流量經(jīng)常由粘度限制。

拌珠磨機(jī)（如圖1）在市場上為人熟悉，可用來進(jìn)行連續(xù)操作。它有一個臥式圓柱形研磨缸，攪拌軸上裝有一些攪拌元件，它們是帶開口的扁平分散盤。研磨缸內(nèi)放入形狀大小均勻的研磨珠（?0.3~3mm）至85%左右，這些研磨珠被轉(zhuǎn)動的分散盤帶動。

圖1)

在循環(huán)式和高效率的通道式的工藝中，研磨介質(zhì)會被材料的強(qiáng)大物流推至出口處，且研磨介質(zhì)會堆積在分離裝置處。

研磨缸出口處的壓力，產(chǎn)品溫度和出口附近機(jī)械磨損的增加，都是由研磨介質(zhì)的撓度引起的。攪拌分散盤上的循環(huán)基孔可以部分卸荷，但會導(dǎo)致逆混的不利因素，因而會引起較大的產(chǎn)品顆粒分布。

為了避免這些缺陷，一個可以在研磨缸內(nèi)穩(wěn)定研磨珠的攪拌器已研制成功。根據(jù)它的操作原理，以研磨缸的軸向穩(wěn)定研磨珠和防止逆混，收窄停留時(shí)間分布，產(chǎn)生較高的能量密度。這個元件叫做戴諾加速器（如圖2a），已被應(yīng)用于ECM系列中（如圖2b）。

圖2a)

圖2b)

 

如果看一下戴諾加速器，就可以發(fā)現(xiàn)四個主要高能量密度作用區(qū)，它們在加速器的帶動分散盤和槳葉之間以及在研磨缸內(nèi)壁和導(dǎo)向分散盤之間（如圖2C）。

圖2c)

研磨珠和產(chǎn)品的混合物被牽進(jìn)攪拌軸區(qū)，因?yàn)榇髦Z加速器的結(jié)構(gòu)通過加速器內(nèi)的許多槳葉徑向地加速到外部。

通過出/入口的壓力差，一個內(nèi)循環(huán)建立在軸向水平上，此內(nèi)循環(huán)要比物料流強(qiáng)得多。普通分散盤會出現(xiàn)攪拌分散軸作用不到的區(qū)域，而用戴諾加速器會產(chǎn)生流動壓力至這些地方進(jìn)入研磨室能量用來碰撞，這些碰撞區(qū)域占研磨室容量的30%~40%。

（如圖3) 表明戴諾加速器的碰撞效果與普通分散盤相比，所用產(chǎn)品是70%碳酸鈣懸浮液。輸入相同的能量時(shí)，微粒大小的分布。與普通攪拌珠磨機(jī)相比（如圖4），一個較好的停留時(shí)間分布。
單位能量經(jīng)常被認(rèn)為是產(chǎn)品的作用強(qiáng)度和作用頻率。

Ev = Md / Vs ？ωt

研磨介質(zhì)的運(yùn)動引起的碰撞，扭矩Md越大，產(chǎn)生的碰撞力也就越大，這是由于作用強(qiáng)度引起。

角速度 ω 增加，碰撞時(shí)間t越長，介質(zhì)可能達(dá)到活動碰撞空間的機(jī)會也就越大，碰撞頻率也就越頻繁。這也表明，戴諾加速器的作用力大，是因?yàn)閷挻蟮母吣芰棵芏葏^(qū)和通過內(nèi)部循環(huán)產(chǎn)生的作用力次數(shù)多。

圖5表明，戴諾加速器槳葉上傳送媒體的運(yùn)動與速度之間的關(guān)系。

產(chǎn)品和研磨珠混合物進(jìn)入近軸的中心部分，被徑向轉(zhuǎn)動的戴諾加速器牽引，通過槳葉通道環(huán)繞內(nèi)部，流動到外部，混合物在離心力的作用下，穿過槳葉通道。

速度U1和U2決定離心力的大小，因?yàn)橥獠客ǖ罊M截面，大于內(nèi)部通道橫切面，根據(jù)連續(xù)程式有W1 > W2

在戴諾加速器中，槳葉的壓力會引起速度的變化，在加速器的內(nèi)外圓周之間，角動量的增加會決定有多少能量傳送至槳葉通道內(nèi)的混合物。為了保持*低的壓力損失，槳葉設(shè)計(jì)使混合物進(jìn)入徑向戴諾加速器的速度V1不受限制，出口角度決定作用強(qiáng)度。

研磨室和戴諾加速器的幾何比例，決定了碰撞效率，分散，流量，損耗以及熱量的產(chǎn)生。

入口、泵、出口的比例，一定要符合*優(yōu)化關(guān)系。否則，泵效應(yīng)或內(nèi)部循環(huán)會受到干擾。…./3

根據(jù)這些因素，槳葉的位置和形狀是非常重要的，槳葉太平不能研磨而太陡會導(dǎo)致太激的
運(yùn)動，加速本身的磨損。

戴諾加速器的幾何形狀是經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)測試和大量控制理論的試驗(yàn)基礎(chǔ)上得出的結(jié)果。
所有這些結(jié)果和構(gòu)造已溶合于ECM 系列中，緊密的設(shè)計(jì)是由于戴諾加速器可產(chǎn)生高能量密度……./3

低能量密度區(qū)可避免出現(xiàn)。選用陶瓷和其它**材料，可達(dá)到*佳冷卻性能。雖然能量密度高，但磨損少。一般研磨機(jī)的填充量達(dá)到 90%，而使用戴諾加速器，可以減到 70% 以下。表1，表明一些實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

ECM的作用強(qiáng)度，可被調(diào)整。據(jù)此原理，可實(shí)際應(yīng)用于涂料和各種工業(yè)，很多這些行業(yè)，不是真正需要研磨，就是需要破碎聚集和燒結(jié)成塊的產(chǎn)品。研磨珠和產(chǎn)品混合物通過戴諾加速器可產(chǎn)生強(qiáng)大的液動力，也會導(dǎo)致很高的剪切力。

一種全新幾何形狀的攪拌槳葉，可有效地用于分散和研磨，并成功地應(yīng)用在ECM中。戴諾加速器有很多不同的功能且新用途正處于不斷開發(fā)中。

<<表 1>> ：列出了各種不同產(chǎn)品的研磨特性以及所選珠子的類型，尺寸大小。