CN204996494U - 无筛网式智能纳米研磨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及分散、研磨设备领域，具体说是无筛网式智能纳米研磨系统，其包括研磨腔和研磨转子，出料空心轴一端伸入研磨腔，出料空心轴上安装旋转分离装置，研磨腔内的物料通过研磨转子研磨后流向旋转分离装置周围，在旋转分离装置的离心力作用下，研磨腔内较大颗粒的物料及磨珠甩向旋转分离装置外，较小颗粒的物料在进料压力作用下克服离心力进入旋转分离装置、出料空心轴、沉降过滤中转容器。本实用新型完全摒弃了现有筛网式分离装置的结构，分离装置旋转时产生强大的离心力把研磨介质即磨珠及较大颗粒的物料向外抛甩；而细小颗粒的物料在进料压力作用下克服离心力从涡槽进入出料空心轴、沉降过滤中转容器，从而得到更小颗粒的产品。

Description

无筛网式智能纳米研磨系统

技术领域

本实用新型涉及先进材料及湿法纳米技术研磨时的固液分离技术领域，特别涉及一种采用微型球体进行湿法纳米研磨的无筛网式智能纳米研磨系统。

背景技术

我国的燃煤发电、水泥、粉末冶金、石油天然气、化工、食品、钛酸锂、磷酸铁锂、石墨稀、纳米硅、染料、油漆、油墨、阻燃剂、光电业TFTLCD﹑Jetink﹑磁性材料﹑保健品﹑生物制药和细胞破碎﹑氧化物﹑电子产业﹑光电产业﹑医药生化产业﹑化纤产业﹑建材产业﹑金属产业﹑肥皂、皮革、电子陶瓷、导电浆料、胶印油墨、纺织品、生物制药、喷绘油墨、芯片抛光液、细胞破碎、化妆品、喷墨墨水、陶瓷喷墨、金属纳米材料、塑料材料、特种纳米航空材料、陶瓷材料等粉体行业都采用了大量的分离装置技术。分离装置是用于气固体系或者液固体或者气液系的分离的一种装置。工作原理为靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开。

然而，由于对分离装置的内部流动规律没有正确的认识，使得我国上述这些行业的分离装置性能普遍低下，造成了低效、高耗的局面。例如燃煤电厂中的循环流化床锅炉，在我国燃煤电厂中应用得非常普遍，而在干法之流化床气流磨中动态分级轮之分离装置和湿法卧式砂磨机中动态分级轮之分离装置起着关键性的作用。尤其是在高温、高压、高转速和高流量下运行的分离装置装置，这给分离装置的稳定和可能运行带来极大的不利因素。此外，传统分离技术根本不能解决粉体的二次挟带等问题，使得分离效率低下。分离装置的性能好坏影响到设备效率和产品的真正的纳米颗粒细度，影响到下游设备的磨损、除尘和节能环保等。因此，提升分离装置装置的性能成为了亟待解决的问题。情系中国，放眼全球，继国家十二五重点推广新能源、先进材料、陶瓷喷墨、染料、生命科学等行业发展时，派勒掌门人雷立猛先生独具慧眼的创新精神与中科院合作重点着力于纳米技术和智能研磨的开发研究与产业化转移事业，PHNHonor150、MORPHKDP新星·纳米砂磨机的壁垒破界，彻底打破了国外厂家对中国技术的垄断格局，填写了国内超大型纳米砂磨机的技术空白，经验证技术性超越进口产品。如今该研磨设备已经成功应用于新能源电池（北方奥钛、红四方、力神电池）、先进材料（冠豪高新、顺络电子、硅宝科技、嘉必优生物）、陶瓷喷墨（道氏技术、国瓷材料）等行业！全球化技术革命将会彻底改变世界的政治和经济格局，每一次技术进步都会使一些因循守旧的公司死亡，也会催生一些高科技小公司疯狂增长。如苹果手机对柯达和诺基亚的冲击前所未有。除了寻找发展新方向，“高筑墙、广积粮”也是派勒公司在逆境中发展的主要策略。Lei.iMOSmartgM3000升有色金属矿超大型容量砂磨机《雷·智能易磨》的研发销售，将会成为未来三年企业转折的重要拐点，这个产品将会使得黄金、铂金、铜矿等有色金属矿的回收率提高十几个点，目前该种技术、设备被德国、日本、澳大利亚垄断禁止向中国出口。如果未来三年能够销售几十台，营利过亿已经是最低目标。开启中国智能易磨全新概念。公司从营销模式突破，打破单机销售思维，打造全球纳米研磨技术整体工作站方案集成供应商。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种分离效率高、稳定且可以用较小研磨介质的无筛网式智能纳米研磨系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：无筛网式智能纳米研磨系统，包括水平设置的研磨腔和设置在研磨腔内的研磨转子，一旋转的出料空心轴一端伸入研磨腔，所述出料空心轴上安装有由其带动转动的旋转分离装置，研磨腔内的物料通过研磨转子和研磨介质撞击研磨后流向旋转分离装置外周围，在旋转分离装置的离心力作用下，研磨介质及研磨后的较大颗粒的物料甩向旋转分离装置外，研磨后较小颗粒的物料在进料压力作用下克服离心力进入旋转分离装置，再从旋转分离装置流入出料空心轴，然后通过旋转接头流入竖直设置的沉降过滤中转容器内，最后借助流体力学之物料比重原理，从该沉降过滤中转容器收集溢出的成品浆料产品。

作为优选，一旋转的主轴伸入研磨腔另一端，所述研磨转子安装在该主轴上，且由该主轴带动转动。

作为优选，所述研磨转子为数个间隔安装在主轴上的所述主轴上的磨盘，所述主轴伸入段的末端安装有动态分级轮空心转子DCA（DynamicClassifierAccelerator），所述旋转分离装置装置伸入该分级轮空心转子内。

作为优选，所述研磨转子为多通道动态分级轮空心研磨转子，该研磨转子主体周壁设有数个节能性高强度棒销，所述旋转分离装置伸入该空心研磨转子内。

作为优选，所述旋转分离装置包括分离柱体，柱体内部形成有空腔，该柱体轴向两端封闭，所述出料空心轴轴向插入柱体的空腔，该空腔与出料空心轴的内腔连通，从柱体外壁向内开设有涡槽，该涡槽与所述柱体的空腔连通。

作为优选，所述涡槽在径向平面上的投影呈螺旋状。

作为优选，所述柱体一侧设置有一套设在所述空心出料空心轴上的端盖，该端盖周壁在靠近柱体一侧延伸有凸缘，该凸缘紧套于柱体外周壁。

作为优选，所述出料空心轴通过旋转接头连接有输料管，该输料管从所述沉降过滤中转容器顶端插入该容器内。

作为优选，所述沉降过滤中转容器上部侧壁开设有产品出口，下部还开有排料口和清洗口等。

作为优选，所述沉降过滤中转容器底端安装有控制阀，用于泄压和排放研磨介质。

从以上技术方案可知，本实用新型采用的研磨系统完全摒弃了现有筛网式分离装置的结构，分离装置在高速旋转时产生强大的离心力把研磨介质即磨珠及较大颗粒的物料向外抛甩，使粗细物料和研磨介质分离，避免磨珠从涡槽进入出料空心轴；而细小符合粒度要求的物料在进料压力作用下克服离心力从涡槽进入出料空心轴，实现一次分离；从出料空心轴流出的较小颗粒的物料输送至竖直的沉降过滤中转容器，在沉降过滤中转容器沉降过程中，通过流体力学之比重原理及固液分离原理，研磨介质即磨珠由于比重大且为固体颗粒被沉淀于中转容器底部，而更小颗粒的液体浆料从中转容器内溢出流向该容器侧壁上部的产品出口，实现二次分离，从而得到更小颗粒的液体浆料产品。本研磨系统不仅实现了高产量，而且在切割点的精度上保持了卓越的性能。

附图说明

图1是本实用新型一种优选方式的结构示意图。

图2是本实用新型另一种优选方式的结构示意图。

图3是本实用新型中旋转分离装置的示意图。

图4是图3中A-A剖视图。

具体实施方式

下面附图详细介绍本实用新型的无筛网式智能纳米研磨系统（PHNHonor），其包括水平设置的研磨腔1和设置在研磨腔内的研磨转子2，一旋转的出料空心轴3一端伸入研磨腔，所述出料空心轴上安装有由其带动转动的旋转分离装置4，研磨腔内的物料通过研磨转子和研磨介质撞击研磨后流向旋转分离装置外周围，在旋转分离装置的离心力作用下，研磨介质及研磨后的较大颗粒的物料甩向旋转分离装置外，研磨后较小颗粒的物料在进料压力作用下克服离心力进入旋转分离装置，再从旋转分离装置流入出料空心轴，然后通过双端面机械密封式旋转接头5流入竖直设置的沉降过滤中转容器6内，最后借助流体力学之物料策略比重原理，从该沉降过滤中转容器收集溢出的成品浆料产品。可见，本实用新型通过旋转分离装置实现一次分离，再通过沉降过滤中转容器进行二次分离，可获得更小颗粒的产品。

在本实用新型中，一旋转的主轴7伸入研磨腔另一端，所述研磨转子安装在该主轴上，且由该主轴带动转动，这种分离装置与研磨转子分布在研磨腔的两端的设计，使得物料在研磨腔内行程更长，以便充分研磨。

作为一种优选方式，如图1所示，研磨转子可为数个间隔安装在主轴上的所述的磨盘，磨盘是研磨元件，可为采用DSE-Accelerator设计元素的涡轮转子加速器，磨盘合理的研磨腔偏心盘式设计，是大量实验数据的结果，并按一定流体力学顺序排列，使整个研磨腔体径向受力，大面积偏心盘产生高密度研磨能量，研磨介质在物料上产生均匀的能量平衡。研磨元件的结构形式可为多种，如三偏心形、涡轮盘、椭圆形或圆形等；在所述主轴伸入段的末端安装有动态分级轮空心转子DCA（DynamicClassifierAccelerator）21，所述旋转分离装置伸入该分级轮空心转子内，实现盘式研磨。

作为另一种优选方式，如图2所示，研磨转为设置在研磨腔内的多通道动态分级轮空心研磨转子，该转子主体周壁设计数个Zeta-ECM（Zeta-EConoMize）节能性高强度棒销，所述旋转分离装置伸入该棒销式空心研磨转子内，实现棒销式研磨；这样可大大提高本研磨系统的适用性。

如图3、图4所示，本实用新型的旋转分离装置4包括设置在分级轮空心转子或棒销式空心研磨转子内的分离柱体41，柱体内部形成有空腔411，柱体轴向两端封闭，出料空心轴42轴向插入所述空腔，该空腔与出料空心轴的内腔421连通；空腔可通过设置在出料空心轴上的数个出料孔422与出料空心轴的内腔连通；从柱体外壁向内开设有一涡槽412，该涡槽与所述空腔连通。当物料在研磨腔的研磨区内经研磨介质研磨后，在研磨腔内压力的作用下聚集在分离区，分离区的物料从涡槽进入柱体的空腔，然后从空腔通过出料孔进入出料空心轴内腔，从而实现动态分离轴出料，提高分离效率和产品质量。在工作过程中，出料空心轴在驱动装置的驱动下，带动分离柱体高速转动，在分离柱体周围由内到外分布的液体浆料颗粒由小至大，位于内侧的较小的液体浆料克服离心力从空腔流入出料空心轴。

本实用新型的分离装置可以使用比较小的研磨介质，不受磨珠珠径及滤网间隙大小的影响，可以达到出料流量大、生产效率高的目的；因此，采用本分离装置装置可再次充分使用传统砂磨机使用后淘汰的小直径的研磨介质，避免了不必要的浪费，达到了节能环保的目的。本实用新型中，所述涡槽在径向平面上的投影呈螺旋状或喇叭口形式，这样可降低分离能耗；该输料管带有安装流量控制阀，可控制出料的流量；输料管从所述沉降过滤中转容器顶端插入该容器内。具体来说，螺旋状的涡槽使得物料在涡槽内没有脉动性，且分离连续、平稳；同时，旋转的涡槽形成漩涡涡式，可产生强大的离心力，使磨珠及较粗颗粒的物料向外抛甩而不能进入涡槽。在实施过程中，涡槽螺旋方向应与柱体旋转方向一致，这样才能保证分离效率，达到节能的目的。在动态离心的作用下，本实用新型的出料通畅无阻，防止粘稠物料长时间滞留在腔体内研磨而出现超温、变色、乳化等问题，本实用新型尤其对热敏材料、纳米级材料、片状粉体材料、针状粉体材料的研磨和分散效果更佳。

在实施过程中，涡槽在轴向方向延伸的长度与与所述空腔在轴向方向的长度相等，且涡槽轴向延伸的长度尽可能长，这可使得柱体的绝大部分轴向方向均具有缝隙，以加快出料速度；其中，涡槽周向宽度可根据产品的质量要求及旋转速度范围确定，而涡槽螺旋长度设计可根据流体的力学性能、分离效率等设计。在本实用新型分离装置的柱体41包括两半柱体，两个半柱体之间可采用螺栓连接，也可采用卡接或其他的连接方式；两半柱体相邻侧均开设有半涡槽，两半涡槽组成所述涡槽；也就是说涡槽可分为对称的两半，每一半柱体上设置一半涡槽，但两半柱体背向侧均封闭，防止空腔内的物料流回研磨桶。本实用新型的柱体采用分体式结构，不仅方便安装拆卸，而且方便清洗、保养。在实施过程中，一半柱体的背向侧沿轴向开设有台阶孔413，另一半柱体的背向侧沿轴向开设有通孔414，所述出料空心轴依次穿过通孔、空腔，其端部抵靠在所述台阶孔的台阶面上，这样提高出料空心轴与柱体的安装性能；出料空心轴所述端部封闭，钉入台阶孔的螺钉43将该端部与所述一半柱体的背向侧紧固；使得传动更加平稳。在所述另一半柱体的背向侧设置有一套设在所述出料空心轴上的端盖44，该端盖周壁在靠近柱体一侧延伸有凸缘441，该凸缘紧套于所述另一半柱体的背向侧的外周壁，同时将端盖的侧面抵紧柱体的端面，这样不仅使得柱体、端盖、出料空心轴连接更加稳固，而且使柱体空腔更加密封；在实施过程中所述空心通过键45带动所述端盖和柱体转动，保证两个半柱体的传动更加平衡、平稳。本实用新型的柱体、端盖、压盖等可采用陶瓷材料制成，加工方面、工艺简单。

在实施过程中，出料空心轴3通过旋转接头5连接有输料管8，输料管从沉降过滤中转容器6顶端插入沉降过滤中转容器内，使物料从上往下流；在沉降过滤中转容器内，由于重力的作用，大颗粒的物料沉降在桶底，而更小颗粒的物料则浮在沉降过滤中转容器上部，并可从上部侧壁的产品出口61流出，从而实现二次分离。采用本系统研磨时，如在开机时，一部分较大颗粒的物料和磨珠通过旋转分离装置的涡槽进入出料空心轴，则经过沉降过滤中转容器可将较大颗粒的物料或磨珠沉降在底部，不会影响产品的质量。本实用新型还在沉降过滤中转容器底端安装控制阀62，可将沉降在底部的较大颗粒的物料和磨珠排出，方便下次使用。

上述实施方式仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本实用新型的范畴。

Claims (10)

1.无筛网式智能纳米研磨系统，包括水平设置的研磨腔和设置在研磨腔内的研磨转子，一旋转的出料空心轴一端伸入研磨腔，其特征在于：所述出料空心轴上安装有由其带动转动的旋转分离装置，研磨腔内的物料通过研磨转子和研磨介质撞击研磨后流向旋转分离装置外周围，在旋转分离装置的离心力作用下，研磨介质及研磨后的较大颗粒的物料甩向旋转分离装置外，研磨后的较小颗粒的物料在进料压力作用下克服离心力进入旋转分离装置，再从旋转分离装置流入出料空心轴，然后通过旋转接头流入竖直设置的沉降过滤中转容器内，最后从该沉降过滤中转容器收集溢出的成品浆料产品。

2.根据权利要求1所述无筛网式智能纳米研磨系统，其特征在于：一旋转的主轴伸入研磨腔另一端，所述研磨转子安装在该主轴上，且由该主轴带动转动。

3.根据权利要求2所述无筛网式智能纳米研磨系统，其特征在于：所述研磨转子为数个间隔安装在主轴上的磨盘，在所述主轴伸入段的末端安装有分级轮空心转子，所述旋转分离装置伸入该分级轮空心转子内。

4.根据权利要求2所述无筛网式智能纳米研磨系统，其特征在于：所述研磨转子为多通道动态分级轮空心研磨转子，该研磨转子主体周壁设有数个节能性高强度棒销，所述旋转分离装置伸入该空心研磨转子内。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述无筛网式智能纳米研磨系统，其特征在于：所述旋转分离装置包括分离柱体，柱体内部形成有空腔，该柱体轴向两端封闭，所述出料空心轴轴向插入柱体的空腔，该空腔与出料空心轴的内腔连通，从柱体外壁向内开设有涡槽，该涡槽与所述柱体的空腔连通。

6.根据权利要求5所述无筛网式智能纳米研磨系统，其特征在于：所述涡槽在径向平面上的投影呈螺旋状。

7.根据权利要求5所述无筛网式智能纳米研磨系统，其特征在于：所述柱体一侧设置有一套设在所述出料空心轴上的端盖，该端盖周壁在靠近柱体一侧延伸有凸缘，该凸缘紧套于柱体外周壁。

8.根据权利要求1所述无筛网式智能纳米研磨系统，其特征在于：所述出料空心轴通过双端面机械密封式旋转接头连接有输料管，该输料管从所述沉降过滤中转容器顶端插入该容器内。

9.根据权利要求8所述无筛网式智能纳米研磨系统，其特征在于：所述沉降过滤中转容器侧壁开设有产品出口。

10.根据权利要求9所述无筛网式智能纳米研磨系统，其特征在于：所述沉降过滤中转容器底端安装有控制阀。