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(guò)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(guó)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(jiàn)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(guò)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(guó)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(guò)厚,則效率不高,但過(guò)薄又易磨損,故在我國(guó)是根據(jù)性能價(jià)格比來(lái)定的,一般采用5mm或6mm的矩形錘片。 轉(zhuǎn)子上錘片的多少對(duì)粉碎能力有較大的影響,每個(gè)錘片數(shù)目通過(guò)正交試驗(yàn)得到。并以錘片密度來(lái)衡量。我國(guó)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(guò)篩孔;物料厚太薄,則物料太易穿過(guò),對(duì)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(duì)于一定物料和篩孔有其最佳的錘篩間隙。據(jù)我國(guó)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?guó)錘片式粉碎機(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(lái)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(yú)鱗狀篩孔和沖孔圓篩的相比較,魚(yú)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(lái)看,沖孔圓篩略占優(yōu)勢(shì)。
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(guò)篩孔,使物料經(jīng)過(guò)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(guò)篩能力。
2.6 篩板面積及開(kāi)孔率的影響
錘片式粉碎機(jī)的生產(chǎn)率受篩板通過(guò)能力的制約見(jiàn)下式: G=vFρ(t/h)
式中:G——生產(chǎn)率(t/h);
v——氣流產(chǎn)品通過(guò)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(guò)篩板時(shí)的容重(t/m3)。
由上式可見(jiàn),加大篩板面積、提高篩板的開(kāi)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(guó)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(guò)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(kāi)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(guò)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(hào)的雙孔篩或背面比正面大一號(hào)的雙篩板,增加相應(yīng)部位的過(guò)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(jiàn)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shuō),選擇合理的風(fēng)機(jī)對(duì)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(guò)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(wèn)題時(shí),只要我們靜下心來(lái)綜合分析,一定能找到解決問(wèn)題的方法。