Einführung in die Strahlmühlen-Bohrmaschine

Was ist eine Strahlmühlen-Bohrmaschine?

Jet Mill Drill Machines, oft abgekürzt als Jet Milling Machines, ist eine Mühle, die verwendet wird, um die Partikelgröße (d. h. Granulometrie) unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Druckluftstrahls zu reduzieren. Strahlmühlen-Bohrmaschinen können so konfiguriert werden, dass sie Partikel unterhalb einer bestimmten Größe produzieren, während sie weiterhin Partikel jenseits dieser Größe bohren, was zu einem resultierenden Produkt mit enger Größenverteilung führt.

Diese Schüttgutpartikel können unterschiedliche Eigenschaften haben , wie Pharmazeutika, Metallpulver oder Mineralien, und Lebensmittel. Verglichen mit anderen Bohr- und Fräsgeräten, oder insbesondere Prallmühlen, haben Strahlmühlen-Bohrmaschinen einzigartigerweise keine beweglichen Teile, da die Energie durch ein Gas bereitgestellt wird, das mit hoher Geschwindigkeit in einer Mahlkammer dispergiert wird, in die auch grobe Partikel eingeführt werden. Der Mechanismus der Strahlmühlen-Bohrmaschine dreht sich um den Aufprall zwischen den Partikeln selbst oder gegen die Mahlkammerwand.

Wie funktioniert die Strahlmühlen-Bohrmaschine?

Das Arbeitsprinzip einer Strahlfräse lässt sich in mehreren Teilen erklären. Beginnen wir mit dem Geschwindigkeitseinfluss. Wie eine Strahlmahlmaschine die Größe eines Partikels reduziert, geschieht durch Hochgeschwindigkeitsaufprall zwischen diesen Partikeln und die Wechselwirkung zwischen der Kammerwand und den Partikeln. Die Energie (normalerweise Luft), die der Strahlmühle mit hoher Geschwindigkeit zugeführt wird, ermöglicht mehrere Hochgeschwindigkeitsstöße, was zu einer außergewöhnlich starken Kommunikation der zugeführten Partikel führt.

Die Energie oder das Gas, das wir bezieht sich auf Luft, Dampf oder Inertgase, wobei Luft das am weitesten verbreitete und am weitesten verfügbare Gas ist. Es ist jedoch nicht die billigste Option und erfordert auch eine erhebliche Menge an Energie. Der Luftdruck beträgt typischerweise 3,5–8,5 bar g. Ein weiteres Gas ist Dampf, der relativ billiger als Luftenergie ist, vorausgesetzt, dass die Fabrik mit effizienten Kesseln ausgestattet ist. Dampf wird jedoch typischerweise nur dann als Energie verwendet, wenn er nicht mit dem Material wechselwirkt (z. B. Wärme). Der Druck beträgt in diesem Fall typischerweise 7–15 bar g bei 200–520 Grad Celsius. Die letzte Alternative sind Inertgase, die allgemein als Stickstoff oder Argon bezeichnet werden und in speziellen Anwendungen eingesetzt werden können.

Entwürfe der Strahlmühlen-Bohrmaschine

Die Strahlfräsmaschine kann in verschiedenen Ausführungen kommen. In diesem Abschnitt stellen wir zwei der gebräuchlichsten vor.

Wirbelschichtstrahlfräsmaschine

Diese Art von Mahlmaschine ist mit einer zylindrischen, vertikalen Kammer gekoppelt, in die die Partikel in der Mitte der Kammer eingeführt werden und das Gas von unten als Energie zugeführt wird, um einen Aufprall zu erzeugen. Der Abgasausgang wird von der Oberseite der Kammer freigesetzt, und der Auslass ist mit einem Klassierer gekoppelt, der die Auswahl von Partikeln ermöglicht; Partikel oberhalb einer bestimmten Größe müssen in die Kammer der Mahlmaschinen zurückgeführt werden, und Partikel unterhalb einer Zielgröße verlassen die Mühle. Die Partikel werden verwirbelt, wenn das Gas am Boden der Kammer zugeführt wird, wodurch Zirkulationsströme entstehen.

Strahlmühle ohne Windsichter

Der Aufbau dieser Art von Strahlfräsmaschine ist relativ einfacher. Wie der Name schon sagt, hat es keinen Windsichter wie das fluidisierte Gegenstück. Das Arbeitsprinzip dieser Art von Mahlmaschine besteht darin, Materialien in eine Mahlkammer einzuführen, die einer Scheibe ähnelt, wo das Gas an mehreren Stellen zugeführt wird. Die Mahlraummitte dient als Austritt für das Mahlgut und die Luft.

Zu den weiteren Schlüsselkomponenten dieser Strahlfräsmaschinen gehört auch das Zuführsystem. Das Beschickungssystem der Mahlkammer der Strahlmühle dient als Luftschleuse, um das Entweichen der Luft sowie den Materialeintritt zu verhindern. Anschließend erfolgt die Feststoffabscheidung. Neben den Mahlpartikeln verlässt eine große Gasmenge die Strahlmühle. Die interessierenden Partikel müssen aus dem Gas abgetrennt werden. Dies wird normalerweise mit einem Zyklon oder einem Filter oder einer Kombination aus beidem erreicht.

Die Einschränkungen der Strahlmühlen-Bohrmaschine

Strahlfräsmaschinen sind aufgrund der folgenden Vorteile für manche attraktiv:

● Wie bereits erwähnt, haben Strahlfräsmaschinen im Gegensatz zu anderen Geräten der größeren Familie keine beweglichen Teile. Daher sind sie nicht anfällig für mechanischen Verschleiß oder Brüche, die sich negativ auf die Endprodukte auswirken könnten.
● Strahlmühlen ermöglichen eine enge Partikelgrößenverteilung, allgemein als PSD abgekürzt.
● Strahlmühlen ermöglichen Ausgabe von sehr feiner Partikelgröße, die bei bestimmten Materialien möglicherweise von 1 bis 10 Mikron reicht.

Die Nachteile der Strahlmühlen-Bohrmaschine

Fräsbohrmaschinen beinhalten ein einzigartiges Arbeitsprinzip der Gasinjektion als Energiequelle (z. B. Luft, Dampf, Inertgase wie Argon und Stickstoff). Aber auch der einzigartigen Technologie sind gewisse Grenzen gesetzt:

● Strahlmühlen benötigen viel Energie, um das Gas zu komprimieren, sie sind also eher Nischenmaschinen um bestimmte Spezialprodukte aufzunehmen. Das macht den Prozess wettbewerbsfähiger als nötig.
● Wie bereits erwähnt, benötigen Strahlmühlen-Bohrmaschinen ein Trennsystem, das die gewünschten Partikel aus dem dispergierten Gas trennt. Dies ist ein wesentlicher Teil des Prozesses, der das Fräsen ermöglicht, was wiederum zusätzliche Kosten verursacht und mehr Stellfläche erfordert.