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影響錘片式粉碎機(jī)工作性能的主要因素 待解決
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粉碎工段是飼料廠生產(chǎn)的關(guān)鍵工段之一，是飼料廠的耗能大戶，該工段工作的好壞直接關(guān)系到飼料廠的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本。隨著飼料工業(yè)的高度發(fā)展，大量的錘片式粉碎機(jī)被飼料廠選用，但在使用中出現(xiàn)許多問題，現(xiàn)在我就把影響錘片式粉碎機(jī)工作性能的主要因素簡單地分析一下，以供大家參考。
在講影響因素之前，先講下粉碎機(jī)理。在圖1中被粉碎物料靠重力從粉碎機(jī)進(jìn)料口進(jìn)入，其下落速度一般為0.15m/s～0.30m/s。隨即和線速度為80m/s以上的錘片末端相接觸，低速的物料在首次與高速的錘片發(fā)生劇烈的撞擊后，被錘片拉入加速區(qū)，在此顆粒速度能在很短的時(shí)間內(nèi)被提高到接近錘片的末端線速度，并隨錘片一起作圓周運(yùn)動(dòng)。而在全速區(qū)內(nèi)逐漸形成物料環(huán)流層，同時(shí)物料也得到進(jìn)一步的粉碎。此后，由于錘片以很高的速度將物料擊向篩板，但物料本身以和錘片打擊方向垂直的方向運(yùn)動(dòng)，因此，物料很難通過篩孔。 影響錘片式粉碎機(jī)工作性能的主要因素分3類：被粉碎物料、粉碎機(jī)本身和配套設(shè)備。 1 被粉碎物料的影響 原料種類不同，其籽結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)會(huì)有一定差異，粉碎它們的難易程度也不同，因此，粉碎單位重量物料的功耗各異。通常玉米、高粱等精飼料較易粉碎，而粗飼料較難粉碎，因?yàn)榇诛暳现写掷w維含量高，而且有韌性，只有剪切作用粉碎效果最好。此外結(jié)構(gòu)松散的原料比結(jié)構(gòu)密實(shí)的顆粒易粉碎。 原料的含水量的影響。據(jù)有關(guān)試驗(yàn)介紹，當(dāng)谷物以水份14%為基數(shù)時(shí)，水分增加，產(chǎn)量降低如下：水分增加1%，產(chǎn)量降低6%；水分增加2%，產(chǎn)量降低8%；水分增加3%，產(chǎn)量降低10%；水分增加4%，產(chǎn)量降低12.5%；水分增加5%，產(chǎn)量降低15%。此外，水分高時(shí)，在粉碎室內(nèi)易堵塞篩孔，降低有效篩理面積，使產(chǎn)量降低，同時(shí)也會(huì)使設(shè)備生銹腐蝕。 2 粉碎機(jī)本身的影響 2.1 錘片的末端線速度的影響 根據(jù)國內(nèi)外資料表明，最佳錘片線速度隨不同物料的物理機(jī)械特性而不同，據(jù)介紹，當(dāng)使用5.2mm孔徑的篩板時(shí)，幾種常見物料的最佳線速度如下：高粱——48m/s；玉米——52m/s；小麥——65m/s；黑麥——75m/s；大麥——88m/s；燕麥——105m/s；糠麩——110m/s；燕麥殼——115m/s；加快，提高生產(chǎn)率，使粒度變細(xì)，過快，空載功率加大，振動(dòng)與噪聲加大。 在實(shí)際生產(chǎn)中，粉碎機(jī)的應(yīng)用是多元的，需要通用性比較強(qiáng)的。根據(jù)試驗(yàn)及使用的經(jīng)驗(yàn)，目前我國常用的錘片式粉碎機(jī)的錘片末端線速度多在80～90m/s。 2.2 錘片厚度和密度的影響 據(jù)有關(guān)資料及試驗(yàn)表明，當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，錘片在物料中攪動(dòng)，好象若干把切刀，錘片過厚，則效率不高，但過薄又易磨損，故在我國是根據(jù)性能價(jià)格比來定的，一般采用5mm或6mm的矩形錘片。 轉(zhuǎn)子上錘片的多少對粉碎能力有較大的影響，每個(gè)錘片數(shù)目通過正交試驗(yàn)得到。并以錘片密度來衡量。我國一般現(xiàn)行的是低密度用于粗粉碎，高密度用于細(xì)粉碎。 2.3 錘篩間隙的影響 錘篩間隙是指轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)錘片末端與篩板內(nèi)表面之間距離如圖2所示。它直接決定粉碎室物料層的厚度。物料層太厚，摩擦粗碎作用減弱，粉碎可能將篩孔堵塞而不易穿過篩孔；物料厚太薄，則物料太易穿過，對粉碎粒度有影響。間隙的大小主要取決于篩孔直徑和被粉碎物料的品種，對于一定物料和篩孔有其最佳的錘篩間隙。據(jù)我國系列設(shè)計(jì)錘片式粉碎機(jī)的正交試驗(yàn)結(jié)果，推薦谷物4～8mm；秸桿10～14mm；通用型12mm。因?yàn)槲覈N片式粉碎機(jī)出廠時(shí)錘篩間隙一般為12～14mm，因此本人強(qiáng)烈建議用戶一定要根據(jù)篩板孔徑來選擇合適的篩板孔徑。 2.4 篩孔的大小和形狀的影響 試驗(yàn)證明，隨著篩孔的加大，錘片粉碎機(jī)的生產(chǎn)效率也提高，如篩孔由1mm加大到1.5mm,生產(chǎn)效率提高40%以上；從1.5mm加大到2mm,生產(chǎn)效率提高50%以上；從2mm加大到3mm,生產(chǎn)效率提高50%以上。當(dāng)然篩孔加大粉碎成品變粗，篩孔直徑與粉碎細(xì)度的關(guān)系大體為：成品平均粒度（mm）=（1/4~1/3）篩孔直徑(mm)。 篩孔的形狀也影響粉碎效率和粉碎質(zhì)量。如使用魚鱗狀篩孔和沖孔圓篩的相比較，魚鱗狀篩孔產(chǎn)量高，但成本高、成品平均粒度大且轉(zhuǎn)子不能正反轉(zhuǎn)使用，根據(jù)性能價(jià)格比來看，沖孔圓篩略占優(yōu)勢。 2.5 篩板安裝的影響 飼料廠一般使用的篩板為沖孔圓篩，它有毛面（喇叭口）和光面之分，我們建議毛面（喇叭口）朝內(nèi)裝。這是因?yàn)樵诹狭鞣较蛏?，阻礙物料越過篩孔，使物料經(jīng)過篩孔時(shí)與喇叭口的棱角相撞，既可起到粉碎作用，又能增加過篩能力。 2.6 篩板面積及開孔率的影響 錘片式粉碎機(jī)的生產(chǎn)率受篩板通過能力的制約見下式： G=vFρ(t/h) 式中：G——生產(chǎn)率(t/h)； v——氣流產(chǎn)品通過篩孔時(shí)的平均速度（m/s）； F——篩板的有效篩理面積(m2)； ρ——氣流產(chǎn)品通過篩板時(shí)的容重(t/m3)。 由上式可見，加大篩板面積、提高篩板的開孔率（增大有效篩理面積），從而提高粉碎機(jī)的小時(shí)生產(chǎn)率。據(jù)報(bào)道，當(dāng)F增大9%，G可提高35%，電耗降低13%。篩板上所耗的功率占粉碎機(jī)全部功率的85%。 2.7 篩孔排布的影響 國內(nèi)飼料廠采用篩板的篩孔呈等邊三角形排布，當(dāng)篩板一旦加工完成，它在使用時(shí)的料流方向就定了，如圖3所示在料流方向1下使用，粉碎機(jī)的產(chǎn)量肯定偏低，因?yàn)槲锪显诤Y板上運(yùn)動(dòng)時(shí)有接近一半的空行程。在料流方向2下使用，粉碎機(jī)的產(chǎn)量肯定高，因?yàn)槲锪显诤Y板上運(yùn)動(dòng)時(shí)全寬度出料。 2.8 篩孔合理分布的影響 早期東北農(nóng)學(xué)院做過一次試驗(yàn)，把粉碎機(jī)篩板圓周方向均勻分成數(shù)十份，每份上裝一只袋，開車一段時(shí)間后，分析袋中成品的粒度、重量，得出上部篩板粒度較粗等結(jié)論。實(shí)際上，如圖4，粉碎機(jī)上部篩板到錘片之間距離大，篩面料層速度慢，大粒子是比較容易過篩。而在實(shí)際使用中，為提高產(chǎn)量而增加輔助吸風(fēng)系統(tǒng)后情況就不同了：從粉碎機(jī)的上、下篩板比較，下部篩板和出風(fēng)方向垂直，上部篩板和出風(fēng)方向平行且料層較厚，引起下部篩板出風(fēng)比上部大；進(jìn)料口這面篩板和背面篩板比較，由于粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的風(fēng)機(jī)效應(yīng)，使進(jìn)料口這面篩板出風(fēng)量比背面大。吸風(fēng)量大的部位吸出的料粒度較粗，吸風(fēng)量不足的部位，出料不暢，粒度細(xì)小。因此在精細(xì)調(diào)節(jié)成品粒度時(shí)，可用上部比下部大一號的雙孔篩或背面比正面大一號的雙篩板，增加相應(yīng)部位的過篩能力，增加產(chǎn)量和粒度的均勻性。 2.9 篩板振動(dòng)的影響 因?yàn)榉鬯槭覂?nèi)在工作時(shí)會(huì)形成環(huán)流層，該環(huán)流層不利于出料，當(dāng)篩板振動(dòng)時(shí)使環(huán)流層的厚度在不斷變化，也就是在不斷地破壞環(huán)流層，從而增加出料機(jī)會(huì)，提高產(chǎn)量。 2.10 碎室形式的影響 粉碎室有圓形和水滴式之分，粉碎室為圓形時(shí)較易形環(huán)流層，不利于出料，而粉碎室為水滴式（見圖1）時(shí)較易破壞環(huán)流層，利于物料的吸出篩板。 2.11 轉(zhuǎn)子偏心的影響 粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的安裝一般為兩塊篩板對稱面上且在下部篩板的圓心處，其實(shí)這不是最佳安裝，而是要有一點(diǎn)偏心更好，因?yàn)檫@樣更易破壞環(huán)流層，從而提高產(chǎn)量。 2.12 二次粉碎室的影響 因?yàn)榉鬯槭覂?nèi)在工作時(shí)會(huì)形成環(huán)流層，當(dāng)環(huán)流層運(yùn)動(dòng)到二次粉碎室時(shí)，和二次粉碎室相撞后運(yùn)動(dòng)方向改變，產(chǎn)生紊流現(xiàn)象，利于出料，且與錘片間的相對速度增加，成為另一加速區(qū)，粉碎大顆粒，減少環(huán)流層層數(shù)，另外也重新調(diào)整環(huán)流層內(nèi)物料的分布，利于出篩，進(jìn)一步減少在全速區(qū)內(nèi)功耗，增加產(chǎn)量。 3 配套設(shè)備的影響 3.1 入機(jī)物料流量的影響 進(jìn)料狀況對于錘片式粉碎機(jī)的正常工作至關(guān)重要。如果流量不穩(wěn)定，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的工作電流則隨之波動(dòng)，影響主電機(jī)正常工作。因此錘片式粉碎機(jī)的進(jìn)料一定要連續(xù)且均勻，以保證充分發(fā)揮主電機(jī)的工作性能。 3.2 排料方式的影響 粉碎機(jī)排料方式對粉碎機(jī)的工作性能有比較大的影響。排料裝置必須及時(shí)地把已粉碎的物料排出并輸送走，保證連續(xù)作業(yè)；同時(shí)要求能改善粉碎機(jī)的工作性能，成本低，粉塵少，噪音小。目前，錘片式粉碎機(jī)的排料一般有兩種方式，一種叫機(jī)械式排料，另一種叫氣力負(fù)壓式排料。生產(chǎn)實(shí)踐證明，機(jī)械式排料用于粗粉碎（篩孔直徑1.5mm以上）較合適，氣力負(fù)壓式排料于細(xì)粉碎（篩孔直徑1.5mm以下）較合適。 3.3 風(fēng)機(jī)的影響 不管是機(jī)械式排料還是氣力負(fù)壓式排料，都需要配備風(fēng)機(jī)，而風(fēng)機(jī)主要是提供風(fēng)量與風(fēng)壓兩個(gè)風(fēng)網(wǎng)主參數(shù)，風(fēng)量以保證管道中的輸料風(fēng)速及產(chǎn)量并留一定的余量，風(fēng)壓以保證克服設(shè)備、管道中阻力損失并留一定的余量,保證粉碎機(jī)篩板下方負(fù)1 000～1 500Pa。也就是說，選擇合理的風(fēng)機(jī)對粉碎機(jī)的產(chǎn)量影響比較大。 3.4 脈沖的影響 脈沖在使用過程中主要會(huì)出現(xiàn)：①電磁閥不工作或膜片漏氣，造成該組布袋不能得到清理，從而風(fēng)網(wǎng)阻力增加，影響立軸式微粉碎機(jī)的產(chǎn)量；②布袋破損或堵塞，布袋破損使排出粉塵濃度超標(biāo)，布袋堵塞使風(fēng)網(wǎng)阻力增加，影響立軸式微粉碎機(jī)的產(chǎn)量。 總之，錘片式粉碎機(jī)的產(chǎn)量、成品粒度、成品粒度的均勻性等是由多種因素綜合決定的，因此，我們遇到具體的問題時(shí)，只要我們靜下心來綜合分析，一定能找到解決問題的方法。 |
