CN101557877B - 制造精细颗粒的方法、相关的气流粉碎机和风选器及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种借助具有集成的动态风选器(7)的气流粉碎机(1)来制造精细颗粒的方法，其中风选器(7)的分选轮(8)的转速和内部的放大比率V(＝Di/DF)这样来选择、调节或控制，即操作介质(B)在从属于分选轮(8)的潜管或排出接管(20)上的圆周速度达到操作介质(B)的音速的直至0.8倍。此外，本发明还涉及一种具有集成的动态风选器(7)的气流粉碎机(1)，用来制造精细颗粒，其中风选器(7)的分选轮(8)的转速和内部的放大比率V(＝Di/DF)这样来选择、调节或控制，即操作介质(B)在从属于分选轮(8)的潜管或排出接管(20)上的圆周速度达到操作介质(B)的音速的直至0.8倍。此外，通过本发明还提供了一种具有分选轮(8)的动态风选器(7)，其中配有用于操作介质(B)的提供源(储罐18a)，该操作介质的音速高于空气的音速(343m/s)。最后，还提供了一种用于具有分选转子或分选轮(8)的风选器(7)的操作方法，其中把流体、特别是气体或蒸气用作操作介质(B)，该操作介质的音速高于、特别是大大高于空气的音速(343m/s)。

Description

制造精细颗粒的方法、相关的气流粉碎机和风选器及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种借助具有集成的动态风选器的气流粉碎机来制造精细颗粒的方法，还涉及一种具有这种风选器的气流粉碎机，还涉及一种风选器以及相关操作方法。 
背景技术
待分选或待粉碎的物体由较粗的颗粒和较细的颗粒组成，它们一起被导入到空气流中并构成产品流，此产品流进入气流粉碎机的风选器的外壳中。此产品流沿径向到达风选器的分选轮中。在分选轮中，较粗的颗粒从空气流中脱离出来，空气流带着细微颗粒轴向地通过流出管道离开分选轮。然后，空气流带着过滤出来或制造出来的细微颗粒可导入到过滤器中，流体例如空气在此与细颗粒相互分开。 
由DE 198 24 062 A1已知这样一种气流粉碎机，在它的粉碎腔中还导入了至少一个富含能量的、由具有高流动能的过热蒸气构成的粉碎流束，其中粉碎腔除了具有用于这个至少一个粉碎流束的入口装置外，还具有用于粉碎物料的入口和用于产品的出口，其中在粉碎物料和至少一个由热蒸气构成的粉碎流束相交的范围内，具有至少大概相同的温度。 
此外，例如从EP 0 472 930 B1中还已知一种特别用于气流粉碎机的相应的风选器。这种风选器及其操作方法基本上是非常让人满意的。 
发明目的 
因此本发明的目的是，继续优化一种借助气流粉碎机来制造精细颗粒的方法，以及继续优化一种其中集成有风选器的气流粉碎机。 
此目的是通过一种制造精细颗粒的方法，以及通过一种气流粉碎机来实现的。 
所述方法是一种借助具有集成的动态风选器的气流粉碎机来制造精细颗粒的方法，其特征在于，所述风选器的分选转子或分选轮的 转速和内部的放大比率R(＝Di/DF)这样来选择、调节或控制，即操作介质在从属于分选转子或分选轮的潜管或排出接管上的圆周速度达到操作介质的音速的高达0.8倍，其中把流体用作操作介质，该操作介质的音速高于空气的音速(343m/s)。 
所述气流粉碎机是具有集成的动态风选器的气流粉碎机，用来制造精细颗粒，其特征在于，风选器的分选转子或分选轮(8)的转速和内部的放大比率R(＝Di/DF)这样来选择、调节或控制，即操作介质在从属于分选转子或分选轮的潜管或排出接管上的圆周速度达到操作介质的音速的高达0.8倍，其中把流体用作操作介质，该操作介质的音速高于空气的音速(343m/s)。 
相应地，这种借助具有集成的动态风选器的气流粉碎机来制造精细颗粒的方法，其特征在于，风选器的分选转子的转速和内部的放大比率R(＝Di/DF)这样来选择、调节或控制，即操作介质在从属于分选轮的潜管或排出接管上的圆周速度达到操作介质的音速的直至0.8倍。 
优选的改进方案是，风选器的分选转子的转速和内部的放大比率R(＝Di/DF)这样来选择、调节或控制，即操作介质在潜管或排出接管上的圆周速度达到操作介质的音速的直至0.7倍，优选达到直至0.6倍。 
另一有利的设计方案是，把流体、特别是气体或蒸气用作操作介质，该操作介质的音速高于、特别是大大高于空气的音速(343m/s)。 
特别优选的是，把流体、特别是气体或蒸气用作操作介质，其具有至少450m/s的音速。 
此外还有利的是，把水蒸气、氢气或氦气用作操作介质。 
如上面所说明的一样，通过本发明还提供了一种具有集成的动态风选器的气流粉碎机，用来制造精细颗粒，其中风选器的分选转子的转速和内部的放大比率R(＝Di/DF)这样来选择、调节或控制，即操作介质(B)在从属于分选轮的潜管或排出接管上的圆周速度达到操作介质的音速的直至0.8倍。 
这一点还可以这样进行改进，即风选器的分选转子的转速和内部的放大比率V(＝Di/DF)这样来选择、调节或控制，即操作介质(B)在潜管或排出接管上的圆周速度达到操作介质的音速的直至0.7倍，特别优选达到直至0.6倍。 
另一改进方案还可在于，含有或者配有用于操作介质的提供源，该操作介质的音速高于、特别是大大高于空气的音速(343m/s)。 
此外有利的规定是，气流粉碎机是指流化床气流粉碎机或高密度床气流粉碎机。 
特别在使用水蒸气作为操作介质时，另一有利的技术方案还在于，设置有粉碎喷嘴或入口喷嘴，上述粉碎喷嘴与装有胀缩弯头的蒸气导入管相连，此时蒸气导入管与水蒸气提供源相连。 
同样在使用水蒸气作为操作介质的构造中，特别有利的是，按本发明的气流粉碎机的表面积具有尽可能小的数值。 
此外还有利的是，流动路径至少在很大程度上是无突变的，和/或气流粉碎机的构件被构造用于避免物质的积聚。 
在使用水蒸气作为操作介质的构造中，还特别有利的是，气流粉碎机的构件被构造用于避免冷凝。特别还相应优选的是，可包括避免冷凝的装置。 
此外还特别有利的规定是，分选转子具随着半径的减小而增大的净 高度，其中分选转子的穿流面积优选至少近似恒定。可附加或替代的有利规定是，分选转子具有可更换的、共同旋转的潜管。在另一方案中优选的是，设置有精细物料排出腔，该精细物料排出腔在流动方向上具有横截面扩大。 
在通用和特殊的设计方案中，此方法在粉碎系统(粉碎设备)中实施，优选在包括气流粉碎机的、特别优选包括逆流气流粉碎机的粉碎系统中实施。为此，待粉碎的进料物料在高速的膨胀气体流束中被加速，并通过颗粒与颗粒碰撞来粉碎。相当特别优选的是，气流粉碎机是流化床逆流气流粉碎机或高密度床气流粉碎机或螺旋气流粉碎机。在相当特别优选的流化床逆流气流粉碎机的情况下，在粉碎腔的下三分之一处设有两个或多个粉碎流束入口，优选的形式是粉碎喷嘴，它们优选处于一个水平面内。特别优选的是，这些粉碎流束入口这样设置在优选呈圆形的粉碎容器的圆周上，即所有粉碎流束都能在粉碎容器内部相交成一点。特别优选的是，这些粉碎流束入口均匀地分布在粉碎容器的周边上。如果粉碎流束入口是三个，则间隔分别为120° 
在按本发明的方法的特别实施例中，粉碎系统(粉碎设备)包括分选器，优选是动态分选器，特别优选是动态叶轮分选器或按图2和3所示的分选器。这个动态风选器包括分选轮、分选轮轴和分选器外壳，其中在分选轮和分选器外壳之间构成有分选器间隙，在分选轮轴和分选器外壳之间构成有轴孔，其特征在于，分选器间隙和/或轴孔的间隙冲刷是借助低能量的压缩气体进行的。 
通过使用分选器，并结合在本发明的条件下操作的气流粉碎机，可对粒度上限进行限制，其中随喷入的气体流束一起抬升的产品颗粒通过分选器从粉碎腔的中心导出来，紧接着具有足够细度的产品从分选器和粉碎机中导出来。太粗的颗粒回到粉碎区中，并经受下一次粉碎。 
在粉碎系统中，分选器可作为单独的单元接在粉碎机的后面，但优选使用集成的分选器。 
按本发明的方法的另一可能特征是，在原本的粉碎步骤之前设有加热阶段，在此加热阶段中可确保对粉碎腔、特别优选的是粉碎机和/或粉碎系统的所有重要的水和/或水蒸气会在其中凝结的部件这样进行加热，使其温度高于蒸气的露点。所述加热原则上可通过任何加热方法进行。但优选这样进行加热，即热气体穿过粉碎机和/或整个粉碎系统，使在粉 碎过程中的气体温度高于蒸气的露点。在此特别优选考虑的是，热气体优选对粉碎机和/或整个粉碎系统的所有与热蒸气相关的重要零件进行充分地加热。 
原则上，任意的气体和/或气体混合物都能用作加热气体，但优选使用热空气和/或可燃气体和/或惰性气体。加热气体的温度优选高于水蒸气的露点。此加热气体原则上能以任何方式导入粉碎腔中。为此在粉碎腔中优选设有入口或喷嘴。这些入口和喷嘴是指在粉碎过程中也用来导入粉碎流束的同一入口或喷嘴(粉碎喷嘴)。但也可能的是，在粉碎腔中具有分开的入口和喷嘴(加热喷嘴)，通过它们可导入加热气体和/或气体混合物。在优选的实施例中，加热气体或加热气体混合物通过至少两个、优选三个或更多个设置在一个平面内的入口或喷嘴导入，它们这样设置在优选呈圆形的粉碎容器的圆周上，即所有流束都能在粉碎容器的内部相交成一点。特别优选的是，入口或喷嘴均匀地分布在粉碎容器的周边上。 
在粉碎过程中，通过粉碎流束入口，其优选以粉碎喷嘴的形式，把用作操作介质的气体和/或蒸气、优选水蒸气和/或气体/水蒸气混合物释放出来。这些操作介质的音速通常比空气(343m/s)高得多、优选具有至少为450m/s的音速。有利的是，操作介质包括水蒸气和/或氢气和/或氩气和/或氦气。特别优选的是，它是指过热的水蒸气。为了实现非常精细的粉碎，已被证明特别有利的是，操作介质以15至250bar、特别优选20至150bar，非常特别优选30至70bar，尤其优选40至65bar的压力喷入到粉碎机中。同样特别优选的是，操作介质的温度为200至800℃，特别优选是250至600℃，尤其是300至400℃。 
本发明其它的优选和/或有利构造从权利要求及其组合以及这整个申请文件中获得。 
附图说明
下面借助实施例和参照附图，只是示例性地对本发明作详细说明。 
图1在部分的示意剖视图中示意性地示出了气流粉碎机的实施例； 
图2在竖直结构和示意的中间纵剖视图中示出了气流粉碎机的风选器的实施例，其中分选轮设有出口管，所述出口管用于由分选空气 和固体物质颗粒组成的混合物；以及 
图3在示意图中示出了风选器的分选轮的垂直剖面。 
具体实施方式
在单个附图和图纸的图解中的相同标记表示相同或相似的或起相同或起相似作用的构件。借助在附图中描述，这种没有设置标记的特征也是很清楚的，与这些特征在后面是否被描述无关。另一方面，那些包含在此描述中的特征虽然在此图纸中看不到或没有示出，但对专业人员来说很容易理解。 
在图1中示出了气流粉碎机1的实施例，其具有：圆柱形外壳2，其包围着粉碎腔3；粉碎物料进料器4，其处于粉碎腔3的约一半高度上；至少一个粉碎流束入口5，其处于粉碎腔3的下方区域中；产品出口6，其处于粉碎腔3的上方区域中。在此设置有具有可旋转的分选轮8的风选器7，粉碎物料(未示出)借助此分选轮被分级，用来只把低于特定颗粒尺寸的粉碎物料通过产品出口6从粉碎腔3中排出去，并把颗粒尺寸超过所选值的粉碎物料导入到另一粉碎过程中。 
分选轮8可以是风选器中常见的分选轮，它的叶片(见后面，例如结合图3)界定出径向延伸的叶片通道，分选空气在其外端部上进来，并会把尺寸或质量较小的颗粒一起拖往中间出口和产品出口6，而较大的颗粒或质量较大的颗粒在离心力的作用下则会被退回。 
可以只设置一个粉碎流束入口5，其例如由唯一一个径向的进入口或入口喷嘴9组成，用来把唯一的粉碎流束10以很高的能量冲击在粉碎物料颗粒上，所述粉碎物料颗粒是从粉碎物料进料器4进入到粉碎流束10的范围中，于是把粉碎物料颗粒粉碎成更小的颗粒部分，这些更小的颗粒部分只要具有相应小的尺寸或质量，就被分选轮8抽吸并通过产品出口6输送到外面去。但借助成对的、在直径方向上相互对置的粉碎流束入口5就能达到更好的效果，它们构成两个相互平行的粉碎流束10，其颗粒粉碎效果比只用一个粉碎流束10所起的效果更强，特别是在产生了多对粉碎流束的情况下。 
优选的是，使用两个或多个粉碎流束入口、优选粉碎喷嘴，特别是3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个粉碎流束入口，它们设置在特别呈圆柱形的粉碎腔外壳的下方三分之一处。理想的方式是，这些粉碎流 束入口设置在一个平面内并且均匀地分布在粉碎容器的周边上，因此所有这些粉碎流束都能在粉碎容器的内部相交于一点。此外优选的是，这些入口或喷嘴都均匀地分布在粉碎容器的周边上。在粉碎流束为三个时，各个入口或喷嘴之间的角度为120°。总的说来，粉碎腔越大，使用的入口或粉碎喷嘴就越多。 
在按本发明的方法的优选实施例中，粉碎腔除了粉碎流束入口外，还可以具有加热孔口5a，其形式优选为加热喷嘴，热气在加热阶段可通过它导入到粉碎机中。如同前面已描述过的一样，这些喷嘴或孔口可以与粉碎孔口或粉碎喷嘴5设置在同一个平面上。可以包括一个、但也优选多个、特别是2、3、4、5、6、7或8个加热孔口或加热喷嘴5a。 
在非常特别的优选实施例中，所述粉碎机包含两个加热喷嘴或孔口和三个粉碎喷嘴或孔口。 
此外，例如可这样来影响加工温度，即通过在粉碎物料进料器4和粉碎流束10的区域之间使用内置的加热源11，或在粉碎物料进料器4之外的范围内使用相应的加热源12，或通过对已加热的粉碎物料的颗粒进行加工，其在避免热量损失的情况下送入到粉碎物料进料器4中，为此输入管13被绝热的外罩14包围着。当使用加热源11或12时，它们基本上可以是任意的，因此可以有针对性地进行应用，并依照可用性在市场上进行选择，因此为此不需要更多的解释。 
对于温度而言，粉碎流束10的温度特别是重要的，粉碎物料的温度与粉碎流束的温度应该至少近似地相当。 
为了形成通过粉碎流束入口5进入粉碎腔3中的粉碎流束10，在此实施例中应用了热蒸气。在此假定，水蒸气中的热含量在经过相应的粉碎流束入口5的入口喷嘴9后，不会大大低于经过入口喷嘴9之前。因为碰撞粉碎所需的能量主要作为流动能提供，因此入口喷嘴9的入口15和它的出口16之间的压差是非常大的(压力能在很大程度上转换成流动能)，而温度差却是不大的。特别的是，此温度差应该通过粉碎物料的加热来这样进行补偿，即在至少两个相互相交的粉碎流束10或多组两个粉碎流束10的情况下，粉碎物料和粉碎流束10在粉碎腔3的中心17的范围内具有相同的温度。 
在描述气流粉碎机1的这个实施例时，为输送操作介质或操作媒介B，有代表性地描述了储存或生成装置18、例如储罐18a，操作介质或 操作媒介B从这里通过管线装置19导入到粉碎流束入口5中，用来形成粉碎流束10。 
在装置方面，具有集成的动态风选器7的气流粉碎机1，其特别是指流化床气流粉碎机或高密度床气流粉碎机，为制造精细颗粒，相应地这样进行设计或构造或设置合适的装置，即风选器7的分选转子或分选轮8的转速和内部的放大比率R(＝Di/DF)这样来选择或调节或控制或调控，即操作介质B在潜管或排出接管20上的圆周速度达到操作介质或操作媒介B的音速的直至0.8倍，优选直至0.7倍，特别优选直至0.6倍。 
此外，气流粉碎机1装有用于操作介质的提供源，例如用于水蒸气或热蒸气的储存或生成装置18，或其它合适的储存或生成装置，或为所述的气流粉碎机配有这样的操作介质提供源，即为实现操作，从中提供的操作介质B的音速高于、特别是大大高于空气的音速(343m/s)，例如优选具有至少450m/s的音速。操作介质提供源，例如用于水蒸气或热蒸气的储存或生成装置18，含有气体或蒸气B，用来在气流粉碎机1工作时使用，还特别含有上面已提到的水蒸气，其中氢气或氦气也是特别优选的代替物。 
在把水蒸气用作操作介质B时，另一有利的方面在于，气流粉碎机1具有尽可能小的表面积，换句话说，针对表面积尽量小这一方面对气流粉碎机1进行了优化。在把水蒸气用作操作介质B这一方面，特别有利的是，可在系统中避免热量交换或热量损失，因而避免能量损失。其它可替代或补充的构造措施也适用于这个目的，即为避免物质的积聚，气流粉碎机1的构件相应地构造或对此进行优化。这例如可通过使用尽可能薄的法兰来实现，其用在管线装置19中和用来连接管线装置。 
此外还有利、因而优选的是，分选转子具有随着半径的减少、还朝向其轴线增大的净高度，其中特别的是，分选转子的穿流面积至少近似恒定。可附加或替代的是，设置有精细物料排出腔，该精细物料排出腔在流动方向上具有横截面扩大。 
在气流粉碎机1中，特别优选的构造是，分选转子8具有可更换的、共同旋转的潜管20。 
只为了解释和加深整体理解，下面还说明了从优选待加工的材料产生的待制造的颗粒。它在此例如是指非结晶的SiO2或其它的非结晶化学 品，它们借助气流粉碎机来粉碎。其它的材料是硅石、硅胶或硅酸盐。 
总的说来，按本发明的方法和按本发明应用和设计的装置涉及到粉末状的非结晶或结晶的固体物质，其具有非常小的平均粒度和很窄的粒度分布，还涉及一种其制造和应用的方法。 
精细的非结晶硅石和硅酸盐已在工业上生产了十年。已知的是，可达到的颗粒直径与所述颗粒的碰撞速度的倒数的方根成比例。此碰撞速度又是由从所用的喷嘴中出来的相应粉碎介质的膨胀气体流束的喷射速度来决定的。由于这个原因，为制造非常小的粒度，优选使用过热蒸气，因为蒸气的加速能力比空气要高约50％。但使用水蒸气的缺点是，特别在粉碎机起动时，它可能会在整个粉碎系统中产生冷凝，这通常会在粉碎过程中产生团聚体和结皮。 
因此迄今为止，在使用传统的气流粉碎机对非结晶的硅石、硅酸盐或硅胶进行粉碎时，所达到的平均的颗粒直径d50明显高于1μm。 
此外，用以前的按现有技术的方法和装置处理后的颗粒具有很宽的粒度分布，颗粒直径例如是0.1至5.5μm，＞2μm的颗粒占15至20％的比例。高比例的大颗粒，即＞2μm，在应用于涂装系统时是不利的，因为由此不能产生薄的涂层和光滑的表面。相反，借助按本发明的方法和相应的装置，就能把固体物质的平均粒度d50粉碎到小于1.5μm，而且达到非常窄的颗粒分布。因此特别是非结晶或结晶的固体物质的平均粒度d50＜1.5μm，和/或d90值＜2μm，和/或d99值＜2μm。 
非结晶的固体物质可以是指凝胶，但也可以指那些具有其它结构的例如由团聚体和/或聚集体构成的颗粒。优选指含有或由至少一种金属和/或至少一种金属氧化物构成的固体物质，特别是指元素周期表的第3和第4主族中的金属的非结晶的氧化物。这既适用于凝胶，也适用于其它非结晶的固体物质，特别是那些含有由团聚体和/或聚集体构成的颗粒。特别优选的是沉淀的硅石、热解的硅石、硅酸盐和硅胶，其中硅胶既包括水凝胶，还包含气凝胶和干凝胶。这种非结晶的固体物质通常具有平均粒度d50＜1.5μm和/或d90值＜2μm和/或d99值＜2μm，例如被应用在表面涂装系统中。 
在本发明的框架中，所述概念粉末和粉末状固体物质是用作同义词的，分别指由小的干燥颗粒粉碎而成的固体物质，其中干燥的颗粒在此是指外面干燥的颗粒。这些颗粒虽然通常含有水份，但这些水份牢固地 包在颗粒上或它的毛细管中，从而在室温和大气压力下不会释放出来。换句话说，它是指用光学方法可辨识的颗粒状物质，不是指悬浮体或分散体。此外，它在此还既可指表面改性的固体物质，还可指非表面改性的固体物质。优选用含有碳的涂层剂来进行表面改性，既可在粉碎前，也可在粉碎后进行。 
按本发明的固体物质可作为凝胶或作为含有团聚体和/或聚集体的颗粒存在。凝胶是指，固体物质由一次颗粒的稳定的、三维的、优选均匀的网格构成。为此例如指硅胶。 
在本发明的意义中，含有团聚体和/或聚集体的颗粒不具有一次颗粒的三维网格，或至少不具有在整个颗粒上延伸的网格。相反，它具有一次颗粒的团聚体和聚集体。在此例如指沉淀硅石或热解的硅石。 
这种特别是非结晶的固体物质的特征在于，它的平均粒度(TEM)d50＜1.5μm，优选d50＜1μm，特别优选d50为0.01至1μm，相当特别优选d50为0.05至0.9μm，尤其优选d50为0.05至0.8μm，独特优选d50为0.05至0.5μm，相当独特的优选d50为0.08至0.25μm，和/或d90值＜2μm，优选d90＜1.8μm，特别优选d90为0.1至1.5μm，相当特别优选d90为0.1至1.0μm，尤其优选d90为0.1至0.5μm，和/或d99值＜2μm，优选d99＜1.8μm，特别优选d99＜1.5μm，相当特别优选d90为0.1至1.0μm，特别优选d90为0.25至1μm。所有上面提到的粒度都是指借助TEM分析和影像评估来确定的粒度。 
在另一特别的实施方式中，它是指细孔的干凝胶，除了在前面提到的实施例中已含有的d50、d90和d99值外，还额外具有0.2至0.7ml/g、优选0.3至0.4ml/g的孔体积。在另一可替代的实施方式中，它是指干凝胶，除了结合第二种实施例中已含有的d50、d90和d99值外，还具有0.8至1.4ml/g、优选0.9至1.2ml/g的孔体积。在上面提到的两组实施例的框架中的另一变型方案中，它是指干凝胶，除了已指出的d50、d90和d99值外，还额外含有1.5至2.1ml/g、优选1.7至1.9ml/g的孔体积。 
下面参照附图2和3，说明了气流粉碎机1及其构件的示例性的构造的其它细节和变化。 
如在图2的示意性描述中可看到的一样，气流粉碎机1含有集成的风选器7，在气流粉碎机1例如构成流化床气流粉碎机或高密度床气流粉碎机时，此风选器指动态风选器7，其以有利的方式设置在气流粉碎 机1的粉碎腔3的中心。粉碎气体体积流量和分选器的转速可影响粉碎物料的目标细度。 
对于图2所示的气流粉碎机1的风选器7来说，整个竖直的风选器7由分选器外壳21包围，其基本由外壳上部件22和外壳下部件23组成。此外壳上部件22和外壳下部件23在上边缘或下边缘上分别设置有朝向外面的周边法兰24或25。这两个周边法兰24、25在风选器8处于组装或功能状态时是相互叠合的，并通过合适的机构相互固定。例如螺纹连接(未示出)是合适的固定机构。夹钳(未示出)或其它类似物也可以用作可拆卸的固定机构。 
在法兰周边的实际任意位置上，两个周边法兰24和25通过铰链26彼此这样相连，即在松开法兰连接机构后，外壳上部件22可相对于外壳下部件23朝上沿箭头27的方向摆转，外壳上部件22从下方是可进入的，外壳下部件23从上方是可进入的。外壳下部件23自身是由两部分构成的，基本由圆柱形的分选腔外壳28和排放锥筒29构成，所述分选腔外壳在其上方的敞开端部上具有周边法兰25，所述排放锥筒朝下呈锥形逐渐收缩。排放锥筒29和分选腔外壳28在上端部或下端部上借助法兰30、31相互叠合，排放锥筒29和分选腔外壳28的两个法兰30、31如周边法兰24、25一样，通过可拆卸的固定机构(未示出)彼此相连。这样组装在一起的分选器外壳21悬挂在支承臂28a之内或之上，其中多个支承臂尽可能均匀相距地分布在气流粉碎机1的风选器7的分选器外壳或压缩机外壳21的周边上，并作用在在圆柱形的分选腔外壳28上。 
风选器7的外壳结构的主要部分又是分选轮8，其具有上盖盘32，还具有与之轴向相距的流出侧的下盖盘33，还具有设置在两个盖盘32和33的外边缘之间、且与它们固定相连、在分选轮8的周边上均匀分布、具有合适轮廓的叶片34。在此风选器7中，分选轮8的驱动是通过上盖盘32来实现的，而下盖盘33是流出侧的盖盘。分选轮8的轴承包含以合适的方式强制驱动的分选轮轴35，它的上端部从分选器外壳21中伸出来，它的下端部在分选器外壳21的内部，以悬臂支承的方式不可转动地支承着分选轮8。分选轮轴35从分选器外壳21中的伸出是在一对加工板36、37中进行的，它们在截锥形朝上延伸的外壳端部部段38的上端部上对分选器外壳21进行封闭，其导引着分选轮轴35并对这 个轴孔进行密封，但不会阻碍分选轮轴35的旋转运动。符合目的的是，上加工板36作为法兰不可转动地从属于分选轮轴35，并通过旋转轴承35a可旋转地支撑在下加工板37上，该下加工板37本身从属于外壳端部部段38。流出侧的盖盘33的下表面位于周边法兰24和25之间的共同平面内，因此分选轮8整个都设置在可翻转的外壳上部件22的内部。在锥形的外壳端部部段38的范围内，外壳上部件22还具有粉碎物料进料器4的管状的产品进料接管39，其纵轴线与分选轮8的旋转轴线40和它的驱动轴或分选轮轴35平行地延伸，其尽可能地远离分选轮8的旋转轴线40和它的驱动轴或分选轮轴35，在径向外侧设置在外壳上部件22上。 
分选器外壳21中容纳了与分选轮8同轴设置的管状的排出接管20，其上端部密封地位于分选轮8的流出侧的盖盘33的下方，但没有与之连在一起。在构成为管子的排出接管20的下端部上，装有同轴的排出腔41，其同样是管状的，但它的直径比排出接管20的直径要大得多，在此实施例中，至少是排出接管20的直径的两倍宽。在排出接管20和排出腔41之间的过渡位置上存在有明显的直径突变。排出接管20装在排出腔41的上盖板42上。排出腔41在下方通过可取下的盖子43来封闭。由排出接管20和排出腔41构成的结构单元固定在多个支承臂44上，这些支承臂呈星形均匀地分布在此结构单元的周边上，它们的内端部在排出接管20的范围内与此结构单元固定相连，它们的外端部固定在分选器外壳21上。 
排出接管20由锥形的环状壳体45包围，其下方较大的外直径至少约与排出腔41的直径相当，而上方较小的外直径至少约与分选轮8的直径相当。支承臂44在环状壳体45的锥形壁板上终止，并与此壁板固定相连，其自身也是由排出接管20和排出腔41构成的结构单元的一部分。 
支承臂44和环状壳体45是冲刷空气装置(未示出)的组成部分，其中冲刷空气可避免材料从分选器外壳21的内腔中渗进分选轮8或确切地说是其下盖盘3和排出接管20之间的间隙中。为了让冲刷空气进入环状壳体45中，并从那里进入敞开的间隙中，支承臂44构成为管子，它的外端部部段穿过分选器外壳21的壁板，并通过进气过滤器46与冲刷空气提供源(未示出)相连。环状壳体45朝上由孔板47封闭，所述 间隙自身通过可轴向调节的环形盘，可在孔板47和分选轮8的下盖盘33之间的范围内进行调整。 
排出腔41的出口由精细物料排放管48构成，其从外面伸进分选器外壳21中，并以切线布置与排出腔41相连。此精细物料排放管48是产品出口6的组成部分。偏向椎体49是精细物料排放管48在排出腔41上的汇入口的遮盖物。 
在锥形的外壳端部部段38的下端部上，分选空气进入螺旋50和粗大物料排放机构51以水平布置从属于外壳端部部段38。分选空气进入螺旋50的旋转方向与分选轮8的旋转方向相反。粗大物料排放机构51可取下地从属于外壳端部部段38，其中外壳端部部段38的下端部配有法兰52，粗大物料排放机构51的上端部配有法兰53，当风选器7准备工作时，这两个法兰52和53再次通过已知的机构可拆卸地彼此相连。 
构造的扩散区用54来表示。在内棱边上加工(倒角)而成的用于干净流动导引和简单的衬套的法兰用55来表示。 
最后，还在排出接管20的内壁上设有可更换的保护管56作为磨损件，还可在排出腔41的内壁上贴靠有可相应更换的保护管57。 
在风选器7开始工作时，在所示的操作状态下，分选空气通过分选空气进入螺旋50，在压差下并以按目的选择的进入速度，进入到风选器7中。由于分选空气的导入是借助螺旋，特别是结合外壳端部部段38的锥度，把分选空气螺旋状地向上提升到分选轮8的范围内。同时，由不同质量的固体物质颗粒构成的“产品”通过产品进料接管39进入分选器外壳21中。从这些产品中，粗大物料，也就是质量较大的那部分颗粒，逆着分选空气进入到粗大物料排放机构51的范围内，并准备进行再加工。精细物料，也就是质量较小的那部分颗粒与分选空气混合，由外向内径向地通过分选轮8进入到排出接管20和排出腔41，最后通过精细物料排出管48到达精细物料排出口或精细物料出口58中，并从那里进入到过滤器中，在此过滤器中，流体状的操作介质例如空气与精细物料相互分开。较粗大的精细物料从分选轮8中径向甩出，并混进粗大物料中，用来与粗大物料一起离开分选器外壳21，或在分选器外壳21中循环，直到这些颗粒变成精细物料，其借助分选空气排放出来。 
由于排出接管20到排出腔41的横截面突然变大，精细物料-空气混合物的流速在此会明显减慢。所述混合物也以非常慢的流速穿过排出腔 41，通过精细物料排出管48进入精细物料出口58中，在排出腔41的壁板上只会产生程度很小的磨损。因此，保护管57也只是一个高预防性的措施。但由于要达到很好的分离技术而存在分选轮8中的高流速也会延续到排放或排出接管20中，因此保护管56比保护管57更重要。特别重要的是，从排出接管20到排出腔41的过渡区域中，具有加大直径的直径突变。 
此外，由于分选器外壳21以所述的方式进行划分，还由于分选器构件从属于单个的外壳部件，所以又可使风选器7得到良好的保养，可用相对低的成本，在很短的维修时间内更换已损坏的构件。 
在图2示意视图中描述了，分选轮8具有两个盖盘32和33和设置在它们之间的、具有叶片34的叶片环59，其还以已知的一般方式设有平行的和表面平行的盖盘32和33。而在图3中示出的分选轮8，用于风选器7的有利构造的另一实施例。 
这个按图3所示的分选轮8除了带叶片34的叶片环59外，还具有上盖盘32和与之轴向相距的流出侧的下盖盘33，并可围绕着旋转轴线40以及风选器7的纵轴线旋转。分选轮8的径向延展与旋转轴线40垂直，也就是说与风选器7的纵轴线垂直，这与旋转轴线40和所述的纵轴线是否竖直延伸或水平延伸无关。流出侧的下盖盘33居中地包围着排出接管20。叶片34与两个盖盘33和32相连。这两个盖盘32和33与现有技术不同，是构成为锥形的，优选这样构成，即上盖盘32到流出侧的盖板33之间的间距从叶片34的叶片环59朝内，也就是朝旋转轴线40变大，而且优选连续地例如线性或非线性变大，另外优选的是，穿流的圆柱形表面的面积对于叶片排出棱边和排出接管20之间的每个半径至少近似保持恒定。流出速度在已知方案中会由于半径变小而变小，但在这个解决方案中会至少近似保持恒定。 
上盖盘32和下盖盘33除了在上面和在图3中提到的变型方案外，还可能的是，两个盖盘中只有一个32或33以所述的方式构成为锥形的，另一盖盘33或32是平的，与借助图2所示的实施例中两个盖盘32和33的情况一样。特别的是，非平面平行的盖盘的形状可以是这样的，即穿流的圆柱形表面的面积对于叶片排出棱边和排出接管20之间的每个半径至少近似保持恒定。 
下面的例子是用来对本发明进行说明和详细解释的，但不是对它们 进行限制。 
例子1-3：按本发明的粉碎 
为了利用过热水蒸气来准备实际的粉碎，按图1、2和3所示的流化床式逆流气流粉碎机首先通过两个加热喷嘴5a(在图1中只示出了它们中的一个)一直加热到粉碎机出口温度约105℃，所述加热喷嘴用10bar和160℃的热压缩空气进行加载。 
为了分离粉碎物料，在粉碎机的后面连有过滤设备(图1未示出)，其过滤外壳在下方三分之一处间接地通过设置的加热管借助6bar的饱和蒸气来加热，同样来避免凝结。在粉碎机、分离过滤器以及用于蒸气和热压缩空气的供应导管的范围内的所有器械表面都是特别绝热的。 
在达到期望的加热温度后，停止给加热喷嘴供应热压缩空气，这三个粉碎喷嘴开始用过热水蒸气(38bar(绝对压力)，330℃)来加载。 
为了保护装在分离过滤器中的过滤介质，以及为把粉碎物料中的一定的剩余水含量调到优选的2至6％，在开始阶段和在粉碎过程中，通过用压缩空气驱动的双组分喷嘴并根据粉碎机出口温度，把水喷进粉碎机的粉碎腔中。 
如果相关的工艺参数，即粉碎机内部压力、入口压力、入口温度、粉碎机出口温度、分选器转速和分选器流是恒定的，则产品进料就开始了。进料量根据调节的分选器流进行控制。分选器流对进料量这样进行控制，即不能超过约70％的额定流。 
在此，可控制转速的斗轮起输入机构的作用，其通过起气压封闭作用的节拍式闸门，把从存储容器中出来的进料物质送入到处于超压下的粉碎腔中。 
粗大物料的粉碎在膨胀的蒸气流束(粉碎气体)中进行。随着粉碎气体的喷入，产品颗粒朝向分选轮被一起提升到粉碎容器的中心。按照已调节的分选器转速和粉碎蒸气量，具有足够细度的颗粒同粉碎蒸气进入精细物料出口，并从那里达到接在后面的分离系统中，而太粗的颗粒回到粉碎区中，并再一次经受粉碎。分离出来的精细物料从分离过滤器中排放出来，并借助斗轮闸门进行随后的青贮和包装。 
粉碎气体在粉碎喷嘴中的粉碎压力以及由此引起的粉碎气体量，结合动态叶轮分选器的转速，决定了谷物分布函数的精度和粒度上限。 

Claims (21)

1.借助具有集成的动态风选器(7)的气流粉碎机(1)来制造精细颗粒的方法，其特征在于，所述风选器(7)的分选转子或分选轮(8)的转速和内部的放大比率R这样来选择、调节或控制，其中R等于Di/DF，即操作介质(B)在从属于分选转子或分选轮(8)的潜管或排出接管(20)上的圆周速度达到操作介质(B)的音速的高达0.8倍。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，风选器(7)的分选转子或分选轮(8)的转速和内部的放大比率R这样来选择、调节或控制，即操作介质(B)在潜管或排出接管(20)上的圆周速度达到操作介质(B)的音速的高达0.7倍。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，操作介质(B)在潜管或排出接管(20)上的圆周速度达到操作介质(B)的音速的高达0.6倍。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，把流体用作操作介质(B)，该操作介质具有至少450m/s的音速。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，所述流体是气体或蒸气。
6.按权利要求4所述的方法，其特征在于，把水蒸汽、氢气或氦气用作操作介质(B)。
7.按前述权利要求1或2所述的方法，其特征在于，把流体用作操作介质(B)，该操作介质的音速高于空气的音速(343m/s)。
8.具有集成的动态风选器(7)的气流粉碎机(1)，用来制造精细颗粒，其特征在于，风选器(7)的分选转子或分选轮(8)的转速和内部的放大比率R这样来选择、调节或控制，其中R等于Di/DF，即操作介质(B)在从属于分选转子或分选轮(8)的潜管或排出接管(20)上的圆周速度达到操作介质(B)的音速的高达0.8倍，其中把流体用作操作介质(B)，该操作介质的音速高于空气的音速(343m/s)。
9.按权利要求8所述的气流粉碎机(1)，其特征在于，它是指流化床气流粉碎机或高密度床气流粉碎机。
10.按权利要求9所述的气流粉碎机(1)，其特征在于，设置有粉碎喷嘴(9)，上述粉碎喷嘴与装有胀缩弯头的蒸气导入管相连。
11.按权利要求8所述的气流粉碎机(1)，其特征在于，分选转子或分选轮(8)具有随着半径的减小而增大的净高度。
12.按权利要求11所述的气流粉碎机(1)，其特征在于，分选转子或分选轮(8)的穿流面积至少近似恒定。
13.按权利要求12所述的气流粉碎机(1)，其特征在于，分选转子或分选轮(8)具有可更换的、共同旋转的潜管(20)。
14.按权利要求8所述的气流粉碎机(1)，其特征在于，设置有精细物料排出腔(41)，该精细物料排出腔在流动方向上具有横截面扩大。
15.按权利要求8或10所述的气流粉碎机(1)，其特征在于，流动路径是无突变的。
16.按权利要求8所述的气流粉碎机(1)，其特征在于，气流粉碎机(1)的构件被构造用于避免物质的积聚。
17.按权利要求8所述的气流粉碎机(1)，其特征在于，气流粉碎机(1)的构件被构造用于避免冷凝。
18.按权利要求8所述的气流粉碎机(1)，其特征在于，包括避免冷凝的装置。
19.具有分选轮(8)的动态风选器(7)，其特征在于，配有用于操作介质(B)的提供源，该操作介质的音速高于空气的音速(343m/s)，其中所述风选器(7)的分选转子或分选轮(8)的转速和内部的放大比率R这样来选择、调节或控制，其中R等于Di/DF，即操作介质(B)在从属于分选转子或分选轮(8)的潜管或排出接管(20)上的圆周速度达到操作介质(B)的音速的高达0.8倍。
20.用于具有分选转子或分选轮(8)的风选器(7)的操作方法，其特征在于，把流体用作操作介质(B)，该操作介质的音速高于空气的音速(343m/s)，其中所述风选器(7)的分选转子或分选轮(8)的转速和内部的放大比率R这样来选择、调节或控制，其中R等于Di/DF，即操作介质(B)在从属于分选转子或分选轮(8)的潜管或排出接管(20)上的圆周速度达到操作介质(B)的音速的高达0.8倍。
21.按权利要求20所述的操作方法，其特征在于，所述流体是气体或蒸气。
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