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影響錘片式粉碎機粉碎性能的因素探討 木屑顆(ke)粒機|秸稈顆(ke)粒機|秸稈壓塊機|木屑制粒機|生(sheng)物(wu)質顆(ke)粒機|富通新能源 / 14-07-29

    錘片粉碎機粉碎性能的好壞,主要體現在產量、電耗和加工成本的高低等諸多方面。但最主要的是產量要高,產量高了其它方面的因素也相應會好。影響粉碎性能的因素主要有以下3個方面:第一是被粉碎物料;第二是粉碎機本身結構和參數;第三是與粉碎機配套的相關設施和參數。下面將分別來討論這些因素對粉碎性能的影響。
1、被粉碎物料的影響
1.1物料品種
    脆性的物料比韌性的物料容易粉碎,纖維含量少的物料比纖維含量多的物料容易粉碎。從飼料品種來看:大麥比燕麥容易粉碎,小麥比大麥容易粉碎,玉米比小麥容易粉碎,高粱比玉米容易粉碎。麩皮和稻殼由于含纖維多所以更難粉碎。越難粉碎的物料,粉碎時產量越低,電耗越高,粉碎性能越差。
1.2物料含水率
    含水率低的物料比較容易粉碎,含水率越高越難粉碎。以小麥為例,含水率由13%增加到14. 5%時,產量將下降20%。所以粉碎物料的含水率應小于13%為適。而且從貯藏的角度來看,飼料的含水率也不應大于13%。
1.3物料粉碎后成品粒度
    要求粉碎后成品的粒度越細,產量就越低,電耗就越高,粉碎難度就越大,粉碎性能也越差。根據美國堪薩斯大學的研究報導,粉碎玉米時成品的平均粒度從1000um降低到600um時,電耗從2.7 kW.h/t增加到3.8 kW.h/t。但平均粒度再降低到400um時,電耗要增加到8.1 kW.h/t。這清楚表明物料要粉碎到更小的粒度時,能量消耗將急劇加大,而生產率將急劇下降。
2、錘片粉碎機結構與參數的影響
2.1粉碎室結構形式
    影響粉碎機粉碎性能的不是粉碎機的外觀形狀和外形尺寸,而是粉碎機主要工作區域粉碎室的結構形式和參數。近年來粉碎室由原來的結構形式改進成水滴式結構,并在其底部增加了能破壞物料環流層、增加錘片打擊機會的二次粉碎槽結構,更進一步的提高了粉碎效果。近年來這方面的革新還在不斷的出現,而且大部分都已申請了專利。如各種振動式粉碎機、撞擊篩面式粉碎機和W槽型二次粉碎結構的出現,都對提高粉碎性能有極大的好處。
2.2錘片的末端線速度
    錘片是粉碎機打碎物料的主要工作部件,錘片末端線速度的高低不僅決定了打擊的力度,也會影響打擊的次數。不同物料對打擊力度的要求是不同的,容易粉碎的物料要求的打擊力度可小些,也就是說錘片的線速度可以低些。而難粉碎的物料要求的打擊力度就要大些,要求錘片的線速度要高些。再從粉碎后要求的成品粒度大小不同來分析,粒度要求粗的比較容易達到,打擊力度可小些,線速度可以低些。粒度要求越細,粉碎難度越大,打擊力度也要求越大,線速度就要越高。因為線速度過低物料難以粉碎,而線速度增高將會增加空載能耗、加劇振動、加大噪音、加速零件磨損,并使物料升溫。所以對于不同物料、不同的粒度要求,應選擇一個相應比較合適的線速度。錘片式粉碎機是個通用性很強的粉碎機械+它能粉碎各種不同的物料,達到不同的成品粒度,所以只能以使用范圍來選用合適的錘片線速度。比較容易粉碎的糧食類原料一般粉碎時錘片線速度在80 - 90 m/s即可,粉碎韌性的纖維類原料或進行微粉碎時,錘片線速度提高到100~110m/s為佳。
2.3錘篩間隙的影響
    錘片與篩片之間的間隙與粉碎的物料品種及要求的成品粒度也有關。因為一般物料在普通粉碎時產量較高,進入的物料較多、料層較厚,而且篩片孔徑較大、容易排料,所以錘篩問隙應該大些。而韌性纖維類物料或微粉碎時產量較低,進入的物料相對較少、料層較薄,而且這時一般采用的篩片孔徑較小、不容易排料,為了使錘片能更好地打擊到物料,所以錘篩間隙應該小些。小的錘篩間隙有良好的微粉碎性能,并且不容易堵塞篩孔。目前一般粉碎作業時的錘篩間隙控制在12~15 mm左右,面在微粉碎時的錘篩間隙應控制在5~6mm左右。現在通用的粉碎機為了達到一機二用的目的,已經對錘篩間隙作了必要的考慮,設計時巳安排了比較能滿足普通粉碎和微粉碎要求的二種配套的錘篩間隙。
2.4錘片數量的影響
    錘片數量的多少與打擊物料的機會和次數有關。如果錘片數量過少,會因為打擊物料的次數減少而降低粉碎機產量。但也不是錘片數量越多越好,錘片數量過多會增加轉子的質量,引起空載能耗增加,反而減少了實際用于粉碎的功率,使產量降低,單位產量的電耗增加。在微粉碎時,單位產量的電耗指標本來就很高,為了增加打擊次數,增加錘片的數量是很有必要的。它不但可以增加打擊次數提高產量,而且還可使物料粉碎得更細。與增加錘片數量會使空載能耗增加相比,微粉碎時增加錘片數量而提高的產量比增加的空載能耗更為合算。合理的選配錘片數量與粉碎物料的品種和粉碎后成品要求的粗細度有關。現在用每片錘片所配套的功率數來確定粉碎機應該配置的錘片數量。一般粉碎時每片錘片配套的功率為1.5 -2.4 kW.微粉碎時每片錘片配套的功率為0.5 - 1.0 kW為宜。錘片數量的變更是比較容易的,所以在粉碎機具體操作中操作者可根據實際情況來作相應的安排。但必需指出的是變換時必須要考慮到錘片的對稱性,決不能破壞轉子的平衡。
2.5篩理面積
    篩片的面積大小與粉碎時物料通過篩片的能力是成正比關系的。當然選用的孔徑與開孔率以及開孔排列方向也都會影響耢碎性能。篩片的大小尺寸在粉碎機設計時已經由設計人員確定了,是不能隨意改變的。總體來講篩理面積大有利于物料通過,有利于提高產量。但也不是越大越好,過大的篩理面積將會造成浪費,反而使效果適得其反。目前一般常用的粉碎機配備值為l kW動力配0.013~0. 022 mz篩面,以普通粉碎為主的可取小值,以微粉碎為主的應取大值。
3、與粉碎機配套設施和參數
3.1篩片的孔徑、開孔率和排列方式
3.1.1篩片孔徑
    目前粉碎機常用的篩孔形式是圓形孔,孔徑的大小要根據粉碎后要求的成品粒度大小來選配。選用的篩片孔徑大,成品的粒度就粗,篩片孔徑越小,成品的粒度越細。值得注意的是在配用同樣大小的篩孔情況下如果增加錘片的數量也可以使成品粒度變細。由于更換篩片比增加錘片數量要方便得多,所以都采用更換篩片改變孔徑的辦法來調整成品的粗細度。當使用的篩片孔徑變小,成品粒度就會變細,粉碎時的產量就會降低,單位產量的電耗就會增大。
3.1.2篩片開孔率的影響
    開孔率是篩片上孔的面積之和與篩片總面積之比。開孔率越大說明孔的面積越大,也就是說能夠通過的物料越多,有利于產量的提高。由于考慮到篩片的加工和強度二方面問題,開孔率也不能無限的提高。在正常情況下,篩片孔徑越大開孔率越高。不同孔徑開孔率的具體數值應該是多少,國家標準中有規定。在采購或加工條件能達到的情況下,應盡量采用或靠近大值,以利于充分發揮粉碎機的優良性能。
3.1.3篩孔排列方向
    在篩片的具體使用中,篩孔的排列方向對粉碎性能的影響還未引起人們足夠的重視,其實這是一個對粉碎性能影響很大的因素。在實際使用中篩孔的排列方向與物料的運動方向對粉碎機產量有很大的影響。如圖l所示,篩片A向排列比B向排列時產量可以提高15%~20%.且成品粒度大小更趨于一致。這是因為當孔徑d>1mm時,一般孔間距l都≤2d,所以采用A向排列的篩片,全部物料運動時都能接觸到篩孔,粒度小于篩孔的物料就能及時通過篩孔排出機外。而采用B向排列的篩片,由于每行篩孔之間有0.866 t—d這么一段距離沒有篩孔,這段距離內的物料無法接觸并通過篩孔,不能及時排出。當用小孔徑篩片t>2d時,其每行之間圓孔的距離為(t-2d)÷2,也比8向排列時的無孔距離得多。
3.1.4篩片的新舊程度
    在篩片的使用中,新舊篩片的粉碎性能也是不同的。舊篩片篩孔銳邊磨損邊緣變鈍,磨削能力和篩分都下降,所以生產能力也就T降了。篩片孔徑越小,磨損后生產能力下降幅度越大。據有關資料報導孔徑為d=1mm的新、舊篩片的生產能力可相差40%~50%。另外,新篩片的安裝方式也影響生產能力,因為篩片的篩孔是用沖頭沖制出來的,其兩面一面是光的,另一面帶有毛刺,安裝時將毛面朝里,毛刺接觸物料時將會增加對物料的摩擦和磨削作用,進一步幫助粉碎性能的提高。
3.2吸風系統的風壓與風量
    粉碎機生產線都應當配備一套合適的吸風系統。合理的增大吸風量能幫助合格的物料及時排出,可以提高產量,同時還可降低被粉碎物料的溫度。普通粉碎時,每1m2篩片面積配備的吸風量應不小于55m3/min為宜。采用d=3一孔徑的篩片時,配有吸風可以比不吸風的粉碎機產量提高20%以上。隨著篩孔直徑的減小,吸風對提高產量的作用更加明顯。但要注意的是篩孔直徑越小,開孔率就越低,吸風的阻力將會大大的增加,風量也會大大減少,而使產量大大降低,而且可能會因為風壓不夠,篩孔容易堵塞麗不能正常生產。所以在使用小孔徑生產,特別是進行微粉碎時,風量可以適當減小,但風壓一定要有一個很大的提高,配套應采用高壓風機為宜。
3.3喂料方式
    粉碎機常用的喂料方式有:葉輪式、皮帶式和螺旋喂料器。這三種喂料器在使用中各有特點。但要指出的是喂料時物料一定要在粉碎機進科口寬度方向均勻分布,而且平穩的進入。凡是進料口寬度方向物料不均勻、一邊多一邊少,或不平穩、時多時少,都會影響粉碎機粉碎性能的發揮,也會影響到錘片磨損的不平衡。
3.4粉碎后輸送方式
    粉碎后物料的輸送方式常用的有二種形式,一種是機械輸送加吸風,另一種是氣力輸送。在普通粉碎時粉碎機產量較大,吸風量要完成氣力輸送尚顯不足。而且風機的風壓也不夠,需要采用風量和風壓更大的風機。所以采用氣力輸送方式將會較大的增加所耗的功率,與機械輸送加吸風方式相比,能耗上將會付出更多,經濟上反而不如機械輸送加吸風合算。在采用小篩孔進行微粉碎生產時,由于產量大大的降低,采用氣力輸送所需風量也大大減少,而且吸風風壓也因改用了高壓風機而提高很大,這時可以直接完成氣力輸送的任務,不需要再增加一套機械輸送裝置了。
4、結束語
    影響錘片式粉碎機粉碎性能的因素是多方面的。有的涉及到原料的品種、水分和成品粒度,有的涉及到粉碎機本身的結構和參數,有的涉及到粉碎生產線的設計和配套設備的選用,有的涉及到使用中的具體情況和操作因素。所以在設計粉碎生產線和選用粉碎機時,要根據原料的品種、粒度的要求和產量的大小來選擇合適的粉碎機型號、規格。對粉碎工藝和配套設備的選用在工藝設計時也要作全面的考慮,如喂料器的選用,配套風機的型號,風量、風壓的配置,吸風通道的設計,除塵設備的選配以及配套輸送設備的選用或氣力輸送系統的設計和安裝等。在操作使用中可以改變的如篩片規格、錘片數量’有二檔錘篩間隙的粉碎機還可以方便的變更間隙的大小。這些變化和調整一定要適合粉碎物料的品種和粒度要求。如果對以上諸方面在生產時都考慮到了,并采取了相應的措施,粉碎機的性能一定能得到充分發揮,取得最佳的粉碎效果。
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