粉碎设备的选型

常见的湿法制粒粉碎机有：挤压式制粒机、冲击式粉碎机、离心式过筛机等[3]。

• 挤压式制粒机

常见的挤压式制粒机有锥式整粒机、摇摆式整粒机。二者的工作原理相同，都是通过转子的挤压和剪切物料，最终使物料经过筛网挤出成粒。这种挤压粉碎方式主要用于粉碎各种干、湿和热敏性物料，特别适合用于块状物料的粉碎。

图1 锥式整粒机的内部结构

但二者的工作方式和应用场景不同。锥式整粒机工作时，转子沿单一方向旋转。粉碎后颗粒形状多为圆柱状和角柱状，粒径分布较窄，粒径范围在0.1～30 mm左右。可通过调节筛网形状、孔径大小、转子转速快慢等条件调节制粒的大小，锥式整粒机的内部结构如图1所示。摇摆式整粒机工作时，转子以恒定的速度左右摇摆，对产品均匀施加力。粒径分布非常均匀，粉碎后粒径细度可达到250 μm。设备工作时产生热量小，但产量低于锥式整粒机[4]。

• 冲击式粉碎机

常见的冲击式粉碎机有锤式粉碎机、钉盘磨、气流粉碎机等。其工作原理是颗粒与颗粒之间或颗粒与转子之间发生冲击性碰撞、摩擦和剪切等作用，从而粉碎物料[3]。

但是这三者之间的工作方式和应用场景也是不同的。

锤式粉碎机主要由转子、筛网、加料器等部件组成。物料由加料器进入粉碎机后，受到转子的冲击并在粉碎腔内发生碰撞和摩擦，粉碎后的细料通过底部的筛网出料，粗料则被筛网拦截，重复得到粉碎。锤式粉碎机广泛用在各种结晶状纤维状物料的细磨和研磨中，其粉碎粒径细度可达到30 μm，但不适用于高硬度物料和粘性物料的粉碎。

图2 钉盘磨的内部结构

钉盘磨由两个带钢齿的圆盘（即钉盘）和一个环形筛板组成，其内部结构如图2所示。两个钉盘分别为定子和转子，相互交错、高速旋转，在其中的物料会因受到钢齿的高速冲击而被粉碎。通过调节钉盘转速、钉盘和筛网的规格可调节最终粒径的细度。由于两块钉盘相对运转时会产生向心力，因而即使是湿料，低粘性物料同样也可以用其处理，所以钉盘磨又称为万能磨。钉盘磨研磨后的颗粒精细度通常大约在30～1500 μm。但由于钉盘磨在粉碎过程中会发热，所以不适用于粉碎有挥发性、软化点低和粘性较高的物料。

气流粉碎机是利用空气或其他气体通过一定压力的喷嘴喷射，产生高速的湍流和能量转换流，通过气流作用悬浮输送物料，使物料相互间发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦，加上高速气流对颗粒的剪切作用，最终使物料得到充分的研磨而粉碎。在保证气源洁净的前提下，气流粉碎的过程中没有其他物质掺入，物料不会被污染，因此它适用于不允许被金属和其他杂质污染的物料的粉碎。由于气流粉碎后物料能保持原有的天然性，所以它也适用于生物活性制品的超细化粉碎。而气流粉碎过程中的温升很低，使它同样适用于对热敏物料的粉碎。气流粉碎后，颗粒表面光滑，形状规整，粒径均匀，但它的缺点是能耗比较大。

气流粉碎机根据结构又可分为扁平式（圆盘式）、循环管式、单喷式（靶式）、对喷式、流化床对喷式等。现对扁平式（圆盘式）、循环管式两种气流粉碎机作简单介绍。

扁平式气流粉碎机是应用最早和*泛的气流粉碎机，也称为圆盘式气流磨，其工作原理如图3所示。

图3 扁平式气流粉碎机工作原理

循环管式气流粉碎机又称为立式环形喷射式气流磨。其又可分为等圆截面和变截面循环管式气流磨。其中应用最多的是变截面循环管式气流磨，其工作原理和外形如图4所示。

图4 变截面循环管式气流磨的工作原理和外形

• 离心式过筛机

离心式过筛机工作部分的主要结构由定子和筛网组成。其工作原理是，给予结团物料外力作用，使其内部结构发生破坏，致使结团物料发生松散并解体，最终破碎后的颗粒会从筛网孔通过。其主要用于物料结团后的松团和物料的筛分。过筛后物料粒径细度可达到150 μm。离心式过筛机的特点是工作时几乎不产生热量。