供料与布料:
将需要制成颗粒的粉末物料(通常是经过湿法制粒机制备好的、具有一定可塑性和粘性的湿料)投入制粒机的料斗中。
物料在重力作用下落入料斗底部,并均匀铺展在下方水平安装的圆形筛网(筛筒)上。
滚筒挤压:
位于料斗内部、筛网之上,装有一个带有条形棱纹或凹槽的圆柱形滚筒。这个滚筒是关键的工作部件。
滚筒由驱动装置(通常是电机通过减速器和偏心轮机构)驱动,进行一种独特的复合运动:
摇摆运动: 滚筒以其中轴线为轴(水平轴),在筛网上方进行一定角度的左右往复摆动(通常摆动角度在90°至360°之间可调)。
旋转运动: 在往复摆动的同时,滚筒自身也在缓慢地旋转(其旋转方向与摆动方向通常是协调配合的)。
这种摇摆加旋转的运动方式,使得滚筒像一个不断滚动挤压的“擀面杖”:
滚筒上的棱纹或凹槽不断抓取、刮动筛网上的湿粉料。
滚筒将物料强力挤压到筛网上。
挤压过筛与成型:
筛网由不锈钢制成,上面布满特定孔径的圆形孔。
当滚筒将湿粉料不断挤压到筛网上时,物料受到强大的径向压力。
具有一定粘性和可塑性的湿粉料在压力作用下,被迫从筛网的孔眼中挤出,形成连续的圆柱状条。
切割成粒:
筛网的孔眼并非光滑的通孔,其靠近滚筒一侧的边缘通常设计得比较锋利。
滚筒在摇摆旋转过程中,其表面或棱纹会不断地、周期性地刮过筛网孔眼的锋利边缘。
正是这个动作,像刀一样将刚从筛网孔眼中挤出的连续圆柱条切割成短小的圆柱状颗粒。
滚筒的摇摆频率决定了切割的快慢,从而影响颗粒长度(在一定范围内)。
出料:
被切割下来的颗粒从筛网下方排出,进入接收容器(如料盘、流化床干燥机等)。
关键特点和优势:
连续操作: 物料连续加入,颗粒连续产出,生产效率较高。
结构相对简单: 机械结构简洁,易于操作、清洁和维护。
颗粒均匀性: 在物料性质和含水量稳定的前提下,能制得大小和形状(多为短柱状)相对均匀的颗粒。
适合湿料成型: 特别适用于湿法制粒工艺中湿润粉末的制粒步骤。
筛网可更换: 通过更换不同孔径的筛网,可以方便地调整所需颗粒的粒径大小。
挤压作用: 挤压过程有助于增强粉末粒子间的结合力(范德华力、毛细管力等),提高颗粒的密度和强度。
总结:
摇摆制粒机的核心原理是利用摇摆旋转的滚筒施加压力,将具有一定粘性的湿粉料强制挤压通过特定孔径的筛网孔眼形成条状,同时利用滚筒与筛网边缘的相对运动将条状物料切割成所需长度的颗粒。它的效率、简便性和对湿料的适用性使其成为工业制粒中非常常用的设备。
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