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【推荐】影响锤片式粉碎机工作性能的主要因素

时间:2023-01-16 来源网站:贵州化工机械网

粉碎工段是饲料厂生产的关键工段之一,是饲料厂的耗能大户,该工段工作的好坏直接关系到饲料厂的质量、产量、成本。随着饲料工业的高度发展,大量的锤片式粉碎机被饲料厂选用,但在使用中出现许多问题,现在我就把影响锤片式粉碎机工作性能的主要因素简单地分析一下,以供大家参考。

在讲影响因素之前,先讲下粉碎机理。在图1中被粉碎物料靠重力从粉碎机进料口进入,其下落速度一般为0.15m/s——0.30m/s。随即和线速度为80m/s以上的锤片末端相接触,低速的物料在首次与高速的锤片发生剧烈的撞击后,被锤片拉入加速区,在此颗粒速度能在很短的时间内被提高到接近锤片的末端线速度,并随锤片一起作圆周运动。而在全速区内逐渐形成物料环流层,同时物料也得到进一步的粉碎。此后,由于锤片以很高的速度将物料击向筛板,但物料本身以和锤片打击方向垂直的方向运动,因此,物料很难通过筛孔。

影响锤片式粉碎机工作性能的主要因素分3类:被粉碎物料、粉碎机本身和配套设备。

1 被粉碎物料的影响

原料种类不同,其籽结构及物理性质会有一定差异,粉碎它们的难易程度也不同,因此,粉碎单位重量物料的功耗各异。通常玉米、高粱等精饲料较易粉碎,而粗饲料较难粉碎,因为粗饲料中粗纤维含量高,而且有韧性,只有剪切作用粉碎效果最好。此外结构松散的原料比结构密实的颗粒易粉碎。

原料的含水量的影响。据有关试验介绍,当谷物以水份14%为基数时,水分增加,产量降低如下:水分增加1%,产量降低6%;水分增加2%,产量降低8%;水分增加3%,产量降低10%;水分增加4%,产量降低12.5%;水分增加5%,产量降低15%。此外,水分高时,在粉碎室内易堵塞筛孔,降低有效筛理面积,使产量降低,同时也会使设备生锈腐蚀。

2 粉碎机本身的影响

2.1 锤片的末端线速度的影响

根据国内外资料表明,最佳锤片线速度随不同物料的物理机械特性而不同,据介绍,当使用5.2mm孔径的筛板时,几种常见物料的最佳线速度如下:高粱——48m/s;玉米——52m/s;小麦——65m/s;黑麦——75m/s;大麦——88m/s;燕麦——105m/s;糠麸——110m/s;燕麦壳——115m/s;加快,提高生产率,使粒度变细,过快,空载功率加大,振动与噪声加大。

在实际生产中,粉碎机的应用是多元的,需要通用性比较强的。根据试验及使用的经验,目前我国常用的锤片式粉碎机的锤片末端线速度多在80——90m/s。

2.2 锤片厚度和密度的影响

据有关资料及试验表明,当转子高速旋转时,锤片在物料中搅动,好象若干把切刀,锤片过厚,则效率不高,但过薄又易磨损,故在我国是根据性能价格比来定的,一般采用5mm或6mm的矩形锤片。 转子上锤片的多少对粉碎能力有较大的影响,每个锤片数目通过正交试验得到。并以锤片密度来衡量。我国一般现行的是低密度用于粗粉碎,高密度用于细粉碎。

2.3 锤筛间隙的影响

锤筛间隙是指转子旋转时锤片末端与筛板内表面之间距离如图2所示。它直接决定粉碎室物料层的厚度。物料层太厚,摩擦粗碎作用减弱,粉碎可能将筛孔堵塞而不易穿过筛孔;物料厚太薄,则物料太易穿过,对粉碎粒度有影响。间隙的大小主要取决于筛孔直径和被粉碎物料的品种,对于一定物料和筛孔有其最佳的锤筛间隙。据我国系列设计锤片式粉碎机的正交试验结果,推荐谷物4——8mm;秸杆10——14mm;通用型12mm。因为我国锤片式粉碎机出厂时锤筛间隙一般为12——14mm,因此本人强烈建议用户一定要根据筛板孔径来选择合适的筛板孔径。

2.4 筛孔的大小和形状的影响

试验证明,随着筛孔的加大,锤片粉碎机的生产效率也提高,如筛孔由1mm加大到1.5mm,生产效率提高40%以上;从1.5mm加大到2mm,生产效率提高50%以上;从2mm加大到3mm,生产效率提高50%以上。当然筛孔加大粉碎成品变粗,筛孔直径与粉碎细度的关系大体为:成品平均粒度(mm)=(1/4——1/3)筛孔直径(mm)。

筛孔的形状也影响粉碎效率和粉碎质量。如使用鱼鳞状筛孔和冲孔圆筛的相比较,鱼鳞状筛孔产量高,但成本高、成品平均粒度大且转子不能正反转使用,根据性能价格比来看,冲孔圆筛略占优势。

2.5 筛板安装的影响

饲料厂一般使用的筛板为冲孔圆筛,它有毛面(喇叭口)和光面之分,我们建议毛面(喇叭口)朝内装。这是因为在料流方向上,阻碍物料越过筛孔,使物料经过筛孔时与喇叭口的棱角相撞,既可起到粉碎作用,又能增加过筛能力。

2.6 筛板面积及开孔率的影响

锤片式粉碎机的生产率受筛板通过能力的制约见下式: G=vFρ(t/h)式中:G——生产率(t/h);

v——气流产品通过筛孔时的平均速度(m/s); F——筛板的有效筛理面积(m2);ρ——气流产品通过筛板时的容重(t/m3)。

由上式可见,加大筛板面积、提高筛板的开孔率(增大有效筛理面积),从而提高粉碎机的小时生产率。据报道,当F增大9%,G可提高35%,电耗降低13%。筛板上所耗的功率占粉碎机全部功率的85%。

2.7 筛孔排布的影响

国内饲料厂采用筛板的筛孔呈等边三角形排布,当筛板一旦加工完成,它在使用时的料流方向就定了,如图3所示在料流方向1下使用,粉碎机的产量肯定偏低,因为物料在筛板上运动时有接近一半的空行程。在料流方向2下使用,粉碎机的产量肯定高,因为物料在筛板上运动时全宽度出料。

2.8 筛孔合理分布的影响

早期东北农学院做过一次试验,把粉碎机筛板圆周方向均匀分成数十份,每份上装一只袋,开车一段时间后,分析袋中成品的粒度、重量,得出上部筛板粒度较粗等结论。实际上,如图4,粉碎机上部筛板到锤片之间距离大,筛面料层速度慢,大粒子是比较容易过筛。而在实际使用中,为提高产量而增加辅助吸风系统后情况就不同了:从粉碎机的上、下筛板比较,下部筛板和出风方向垂直,上部筛板和出风方向平行且料层较厚,引起下部筛板出风比上部大;进料口这面筛板和背面筛板比较,由于粉碎机转子的风机效应,使进料口这面筛板出风量比背面大。吸风量大的部位吸出的料粒度较粗,吸风量不足的部位,出料不畅,粒度细小。因此在精细调节成品粒度时,可用上部比下部大一号的双孔筛或背面比正面大一号的双筛板,增加相应部位的过筛能力,增加产量和粒度的均匀性。

2.9 筛板振动的影响

因为粉碎室内在工作时会形成环流层,该环流层不利于出料,当筛板振动时使环流层的厚度在不断变化,也就是在不断地破坏环流层,从而增加出料机会,提高产量。

2.10 碎室形式的影响

粉碎室有圆形和水滴式之分,粉碎室为圆形时较易形环流层,不利于出料,而粉碎室为水滴式(见图1)时较易破坏环流层,利于物料的吸出筛板。

2.11 转子偏心的影响

粉碎机转子的安装一般为两块筛板对称面上且在下部筛板的圆心处,其实这不是最佳安装,而是要有一点偏心更好,因为这样更易破坏环流层,从而提高产量。

2.12 二次粉碎室的影响

因为粉碎室内在工作时会形成环流层,当环流层运动到二次粉碎室时,和二次粉碎室相撞后运动方向改变,产生紊流现象,利于出料,且与锤片间的相对速度增加,成为另一加速区,粉碎大颗粒,减少环流层层数,另外也重新调整环流层内物料的分布,利于出筛,进一步减少在全速区内功耗,增加产量。

3 配套设备的影响

3.1 入机物料流量的影响

进料状况对于锤片式粉碎机的正常工作至关重要。如果流量不稳定,其驱动电动机的工作电流则随之波动,影响主电机正常工作。因此锤片式粉碎机的进料一定要连续且均匀,以保证充分发挥主电机的工作性能。

3.2 排料方式的影响

粉碎机排料方式对粉碎机的工作性能有比较大的影响。排料装置必须及时地把已粉碎的物料排出并输送走,保证连续作业;同时要求能改善粉碎机的工作性能,成本低,粉尘少,噪音小。目前,锤片式粉碎机的排料一般有两种方式,一种叫机械式排料,另一种叫气力负压式排料。生产实践证明,机械式排料用于粗粉碎(筛孔直径1.5mm以上)较合适,气力负压式排料于细粉碎(筛孔直径1.5mm以下)较合适。

3.3 风机的影响

不管是机械式排料还是气力负压式排料,都需要配备风机,而风机主要是提供风量与风压两个风主参数,风量以保证管道中的输料风速及产量并留一定的余量,风压以保证克服设备、管道中阻力损失并留一定的余量,保证粉碎机筛板下方负1 000——1 500Pa。也就是说,选择合理的风机对粉碎机的产量影响比较大。

3.4 脉冲的影响

脉冲在使用过程中主要会出现:①电磁阀不工作或膜片漏气,造成该组布袋不能得到清理,从而风阻力增加,影响立轴式微粉碎机的产量;②布袋破损或堵塞,布袋破损使排出粉尘浓度超标,布袋堵塞使风阻力增加,影响立轴式微粉碎机的产量。

总之,锤片式粉碎机的产量、成品粒度、成品粒度的均匀性等是由多种因素综合决定的,因此,我们遇到具体的问题时,只要我们静下心来综合分析,一定能找到解决问题的方法。

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