Dyno-mill ECM戴诺磨

在研磨界中，早期的研磨机能量分布差，经重新设计的分散盘，研磨区将至少增加3倍， 这将减少回混，提高工作效率。 人们日渐意识到，要注重质量和保护环境且生产要趋向合理化，以致对研磨和分散技术的要求也大大增加，从而引发设计上的根本变化。有现行的工序需要在各方面进行优化。新产品技术均要求高效率的生产程序及设备。 为了达到这些要求，新的研磨和分散概念的发展是必需的。目前的主要任务是，除了优化循环式和一般通道式工艺外，还要发展高效率的管道式工艺。 在这些工艺中，循环式工艺需要很高的流量，而且保养和清洗要尽量简化。与此同时，输入的能量，需有效率地转变为分散作用。随着高效率循环式研磨机 ECM的发展，它的核心部分是戴诺加速器，在漫长的改进道路上，瑞士华宝WAB公司已踏出重要的一步。

循环式工艺

在循环式工艺中，产品被输送至研磨缸后回流到原来的储存缸，和未经处理的材料混合，直至达到所需的质量为止。这个工艺适用于使用普通道式操作时须反复多次研磨的物料。 通过循环操作，技术设备和清洗工作的费用将大大减少。然而，这个工艺的效率依靠高流量，以保证在一定的时间内得到某一数量的循环次数。 在高效率的管道工艺中，某些产品的分散要求较低，在这种情况下，研磨机的生产能力是由其它的最大流量限制。高质量产品需要快速磨多几遍，这叫做钟摆式工艺。在这种情况下，流量经常由粘度限制。 拌珠磨机在市场上为人熟悉，可用来进行连续操作。它有一个卧式圆柱形研磨缸，搅拌轴上装有一些搅拌元件，它们是带开口的扁平分散盘。研磨缸内放入形状大小均匀的研磨珠（0.3～3mm）至85%左右，这些研磨珠被转动的分散盘带动。 在循环式和高效率的通道式的工艺中，研磨介质会被材料的强大物流推至出口处，且研磨介质会堆积在分离装置处。 研磨缸出口处的压力，产品温度和出口附近机械磨损的增加，都是由研磨介质的挠度引起的。搅拌分散盘上的循环基孔可以部分卸荷，但会导致逆混的不利因素，因而会引起较大的产品颗粒分布。 为了避免这些缺陷，一个可以在研磨缸内稳定研磨珠的搅拌器已研制成功。根据它的操作原理，以研磨缸的轴向稳定研磨珠和防止逆混，收窄停留时间分布，产生较高的能量密度。这个元件叫做戴诺加速器，已被应用于ECM系列中.

理论背景

能量密度是可达到细度的指标。根据研磨流程，使用分散盘研磨机的研磨发生在两个高能量密度的区域。 第一个区域几乎围绕搅拌分散盘，而第二个区域在研磨缸内壁。研磨介质，通过搅拌分散盘吸收运动能量，朝着研磨缸内壁被加速运动。 当冲击其它的研磨介质或研磨缸内壁时，这种能量用来磨碎粒子。搅拌分散盘上有很强的剪切力。另外，研磨介质通过切向速度的相互碰撞，在研磨微粒间释放运动能量。在涡旋的流动中，进入研磨室的能量中，有百分之九十被用于分散和碰撞，这些区域大约占研磨缸容积的百分之十。…../2 流程预测表明，研磨介质不是完全被传送到搅拌轴上，然而，在这个区域，会发现末磨过的物质，那只能通过外部的作用力让它们回到主流中。 这个低效的能量密度分布，和不合宜的传递，迫使结构较大的研磨机安装很多搅拌分散盘和放入较多的研磨珠，才达到所需的效率。

高能量密度作用区

如果看一下戴诺加速器，就可以发现四个主要高能量密度作用区，它们在加速器的带动分散盘和桨叶之间以及在研磨缸内壁和导向分散盘之间. 研磨珠和产品的混合物被牵进搅拌轴区，因为戴诺加速器的结构通过加速器内的许多桨叶径向地加速到外部。 通过出/入口的压力差，一个内循环建立在轴向水平上，此内循环要比物料流强得多。普通分散盘会出现搅拌分散轴作用不到的区域，而用戴诺加速器会产生流动压力至这些地方进入研磨室能量用来碰撞，这些碰撞区域占研磨室容量的30%～40%。 表明戴诺加速器的碰撞效果与普通分散盘相比，所用产品是70%碳酸钙悬浮液。输入相同的能量时，微粒大小的分布。与普通搅拌珠磨机相比,一个较好的停留时间分布。 单位能量经常被认为是产品的作用强度和作用频率。 Ev = Md / Vs ？ωt 研磨介质的运动引起的碰撞，扭矩Md越大，产生的碰撞力也就越大，这是由于作用强度引起。 角速度 ω 增加，碰撞时间t越长，介质可能达到活动碰撞空间的机会也就越大，碰撞频率也就越频繁。这也表明，戴诺加速器的作用力大，是因为宽大的高能量密度区和通过内部循环产生的作用力次数多。

戴诺加速器的流量关系

图5表明，戴诺加速器桨叶上传送媒体的运动与速度之间的关系。 产品和研磨珠混合物进入近轴的中心部分，被径向转动的戴诺加速器牵引，通过桨叶通道环绕内部，流动到外部，混合物在离心力的作用下，穿过桨叶通道。 速度U1和U2决定离心力的大小，因为外部通道横截面，大于内部通道横切面，根据连续程式有W1 > W2 在戴诺加速器中，桨叶的压力会引起速度的变化，在加速器的内外圆周之间，角动量的增加会决定有多少能量传送至桨叶通道内的混合物。为了保持最低的压力损失，桨叶设计使混合物进入径向戴诺加速器的速度V1不受限制，出口角度决定作用强度。

结构方案

研磨室和戴诺加速器的几何比例，决定了碰撞效率，分散，流量，损耗以及热量的产生。 入口、泵、出口的比例，一定要符合最优化关系。否则，泵效应或内部循环会受到干扰。…./3 根据这些因素，桨叶的位置和形状是非常重要的，桨叶太平不能研磨而太陡会导致太激的 运动，加速本身的磨损。 戴诺加速器的几何形状是经多次实验测试和大量控制理论的试验基础上得出的结果。 所有这些结果和构造已溶合于ECM 系列中，紧密的设计是由于戴诺加速器可产生高能量密度……./3 低能量密度区可避免出现。选用陶瓷和其它高级材料，可达到最佳冷却性能。虽然能量密度高，但磨损少。一般研磨机的填充量达到 90%，而使用戴诺加速器，可以减到 70% 以下。表1，表明一些实际试验数据。 ECM的作用强度，可被调整。据此原理，可实际应用于涂料和各种工业，很多这些行业，不是真正需要研磨，就是需要破碎聚集和烧结成块的产品。研磨珠和产品混合物通过戴诺加速器可产生强大的液动力，也会导致很高的剪切力。 一种全新几何形状的搅拌桨叶，可有效地用于分散和研磨，并成功地应用在ECM中。戴诺加速器有很多不同的功能且新用途正处于不断开发中。