[发明专利]用于射流微粉磨机的改进射流喷嘴

说明书

背景技术

射流微粉磨机通常用于将易碎材料的颗粒粉碎降低到微米级。典型的射流微粉磨机将易碎材料供入由例如压缩空气、气体或者蒸汽之类的流体通过喷嘴进入微粉机的喷射形成的涡流内。涡流夹带易碎颗粒并将其加速至高速度。随后，微粉机内的颗粒互相碰撞产生更多更小的颗粒，理想尺寸的颗粒最终移动至微粉机的中心，在那里它们通过涡流探测器排出。 

微粉机的效率由喷射气体产生的气流内完全地夹带易碎材料的能力确定。多年来，业界一直尝试通过改变喷嘴设计以及通过将再循环设备并入微粉机来提高颗粒的夹带能力。然而这样的努力带来的成功是有限的，它们经常依赖的复杂设计易于磨损并且增加了维护。 

有人试图提高微粉机的效率从而导致开发和使用了现在标准的缩放喷嘴。缩放喷嘴产生极高速度的气流，通常可以达到超声速。然而，由于气流在喷嘴内膨胀，在最终气流内夹带颗粒是困难的。因此，超声速的益处通常不能赋予易碎颗粒。 

当研磨二氧化钛颗粒到色素大小时，高压气流通常用于产生微粉射流。由于考虑到与气流产生有关的能量消耗，改善的夹带效率能够在TiO₂色素生产加工过程中带来显著的成本节省。例如，在TiO₂微粉加工过程中，使用的气量通常相当大，大致在每吨颜料约0.5至大于两吨之间变化。 

由于射流磨机带来的能量节省是显著的，因此，希望能够提供一种改进的射流喷嘴，其增强了待研磨颗粒的夹带。优选地，这种改进不会对微粉机带来显著的设计变化。此外，如果这种变化使得微粉机的改进操作能被容易地改装于现有单元，将是更有益的。如此处所述，本发明通过一种改进的微粉射流喷嘴来满足上述各需求。 

发明内容

本发明提供一种用于微粉射流磨机的改进射流喷嘴。本发明的喷嘴包 括喷嘴本体，其具有从第一开口端部延伸至第二开口端部适用于形成气态射流的通道。柯恩达效应诱导元件位于通道内。优选地，柯恩达效应诱导元件从通道的出口(第二端部)向外延伸。 

在另一实施例中，本发明提供一种用于微粉射流磨机的改进射流喷嘴。该射流喷嘴具有喷嘴本体，该喷嘴本体具有通过喷嘴本体的长度的管道，提供用于产生气态射流的通道。形成气态射流的喷嘴的出口点优选具有槽状设计。柯恩达效应诱导元件定位在通道内，并且优选地从通道的出口点向外延伸。优选地，柯恩达效应诱导元件具有相应于通道的槽状出口的构造。因此，通道的槽状出口以及柯恩达效应诱导元件限定出用于产生气射流的大致一致的间隙。 

此外，本发明提供一种用于微粉射流磨机的改进射流喷嘴。改进的喷嘴包括喷嘴本体，该喷嘴本体包括具有通过射流喷嘴本体的长度的用于产生气态射流的通道。喷嘴的出口点具有槽状设计，其由两个较长的、实质上向内的双曲线侧边以及两个相对的大致圆形端部来限定。柯恩达效应诱导元件可移除地定位在通道内并且优选地从通道出口点向外延伸。优选地，可移除的柯恩达效应诱导元件具有相应于通道的槽状出口的构造。因此，通道的槽状出口和柯恩达效应诱导元件限定了大致一致的间隙，气流流过该间隙形成射流。而其它的装置可以用于将柯恩达效应诱导元件固定在喷嘴内的合适位置上，优选实施例利用中空定位螺杆，其具有延伸过螺杆的长度的通道。在柯恩达效应诱导元件在射流喷嘴内的布置后，螺杆被插到射流喷嘴的第一端部内，由此将柯恩达效应诱导元件固定在喷嘴内的合适位置。 

附图说明

图1示出了一种典型的微粉射流磨机。 

图2示出了一种改进射流喷嘴的优选实施例的透视图，包括定位于射流喷嘴内的柯恩达效应诱导元件。 

图3是图2的改进射流喷嘴的分解视图。 

图4示出了柯恩达效应超出射流喷嘴的出口点的延伸部分以及表示了气态射流的速度。 

图5示出了当使用现有技术的喷嘴时，围绕着气态射流的颗粒的偏转。 

图6示出了当使用本发明的射流喷嘴时改善的颗粒夹带能力。 

具体实施方式

1910年，亨利·柯恩达首先观察到一种现象，其中从喷嘴射出的自由射流会将其自身附着到附近的表面。已知为柯恩达效应，该现象是自由流动的气流和壁之间形成低压力的结果。在液态和气态流体中都能观察到柯恩达效应。