飼料廠粉碎機(jī)采用輔助吸風(fēng)系統(tǒng)的目的是使粉碎機(jī)工作時(shí)造成篩下較大的負(fù)壓，促使粉碎室內(nèi)合格細(xì)粉能迅速通過篩孔，防止篩孔堵塞，減少物料的過度粉碎，提高粉碎機(jī)的產(chǎn)量。同時(shí)，當(dāng)空氣進(jìn)入粉碎室通過篩片時(shí)，能有效地冷卻粉碎室，帶走粉碎室產(chǎn)生的熱量和水分。通過試驗(yàn)證明，良好的輔助吸風(fēng)系統(tǒng)可使粉碎機(jī)產(chǎn)量提高20%以上，并且避免篩孔堵塞和后續(xù)工序的結(jié)露現(xiàn)象。當(dāng)然，也應(yīng)避免吸風(fēng)系統(tǒng)過大的吸風(fēng)量造成無謂的動(dòng)力消耗和由此而產(chǎn)生的負(fù)作用，因而合理配置粉碎機(jī)輔助吸風(fēng)系統(tǒng)具有重要的意義。采用輔助吸風(fēng)來提高粉碎機(jī)產(chǎn)量的基本要素一般有兩個(gè)：一是氣流必須從進(jìn)料口涌入粉碎室，并通過篩孔排出，這樣的氣流才可成為提高粉碎機(jī)產(chǎn)量的有效氣流；二是為了較明顯地提高產(chǎn)量，有效氣流的風(fēng)量必須足夠大。因此，在進(jìn)行整個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合考慮各種因素，才能使輔助吸風(fēng)系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用[1]。飼料廠粉碎機(jī)輔助吸風(fēng)系統(tǒng)的形式一般有兩種：①采用集中風(fēng)網(wǎng)對(duì)錘片式粉碎機(jī)進(jìn)行吸風(fēng)；②采用獨(dú)立風(fēng)網(wǎng)對(duì)錘片式粉碎機(jī)進(jìn)行吸風(fēng)。本文主要是通過分析各種吸風(fēng)形式存在的問題，來設(shè)計(jì)合理的輔助吸風(fēng)系統(tǒng)。
1、各種吸風(fēng)形式存在的問題及其造成的原因
1.1 各種吸風(fēng)形式存在的問題
1.1.1 采用集中風(fēng)網(wǎng)對(duì)錘片式粉碎機(jī)進(jìn)行吸風(fēng)
這種形式在一些中小型飼料廠的飼料生產(chǎn)機(jī)組中較常見，粉碎機(jī)采用振動(dòng)給料器給料，存在允許有效氣流涌入的進(jìn)風(fēng)口；輸送物料采用半圓截面絞龍、吸風(fēng)罩位置的選擇都有利于阻擋來自輸送設(shè)備的旁路氣流。但主要的問題是：由于設(shè)計(jì)風(fēng)網(wǎng)時(shí)，將下料坑這樣的高阻力系數(shù)、大風(fēng)量負(fù)載與粉碎機(jī)這樣的高阻力系數(shù)及大負(fù)載組合在一起，風(fēng)網(wǎng)的吸風(fēng)量主要來自下料坑，來自粉碎機(jī)的風(fēng)量很小，甚至不能消除因粉碎機(jī)錘片旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的正壓氣流，機(jī)內(nèi)粉塵大量溢出以致使用者不得不用麻袋將粉碎機(jī)進(jìn)口包住，因此有效氣流基本上不存在，粉碎機(jī)的產(chǎn)量自然就難以提高。另外，還要考慮到機(jī)組安裝的局限性等等。
1.1.2 采用獨(dú)立風(fēng)網(wǎng)對(duì)錘片式粉碎機(jī)進(jìn)行吸風(fēng)
這種形式在一些大中型飼料廠中較為常見，但在這種形式中，存在的主要問題是因?yàn)樵O(shè)計(jì)的不合理不完善，在生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)很多的問題。當(dāng)系統(tǒng)使用一段時(shí)間后，組合式除塵器布袋嚴(yán)重堵塞，使風(fēng)機(jī)效率大大降低，粉碎機(jī)產(chǎn)量降至額定產(chǎn)量的70%左右，甚至更低，生產(chǎn)時(shí)往外噴料，粉碎機(jī)內(nèi)溫度過高，電機(jī)負(fù)荷增大；車間內(nèi)粉塵彌漫，工作環(huán)境惡劣，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行；除塵器布袋（筒）嚴(yán)重堵塞，振動(dòng)清理無效，只有進(jìn)行人工清理；吸風(fēng)口選擇的位置不當(dāng)、風(fēng)量的大小選擇不當(dāng)?shù)仍?，?dǎo)致風(fēng)機(jī)所吸的氣流主要為經(jīng)由提升機(jī)流入的旁路氣流；絞龍出口處上升氣流速度較大物料排出易受阻，經(jīng)常發(fā)生絞龍堵塞等等。因此，對(duì)這種輔助吸風(fēng)形式，必須進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
1.2 造成以上問題的原因
?、俜鬯闄C(jī)閉風(fēng)螺旋輸送機(jī)上的吸風(fēng)道和除塵器的吸風(fēng)截面積過小，風(fēng)速過高，易帶走物料②由于粉碎后物料有一定的溫度和濕度，加上布袋面料的選擇不佳和電磁閥管徑偏小，噴吹用氣包容積不夠，致使吸附粉塵后的除塵器較難清理③所用的風(fēng)機(jī)風(fēng)壓偏低，當(dāng)除塵器粉塵吸附嚴(yán)重、阻力增大時(shí)，以及粉碎機(jī)內(nèi)篩板孔徑小，粉碎的物料較難通過并使篩板因局部堵塞而阻力增高時(shí)，風(fēng)機(jī)的效率更大大降低，對(duì)粉碎機(jī)幾乎形不成有作用的負(fù)壓和吸風(fēng)④閉風(fēng)螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)不盡合理，擋風(fēng)板或擋風(fēng)塊的效果不明顯，致使外面過多的空氣進(jìn)入，從而使粉碎機(jī)機(jī)內(nèi)的風(fēng)量、風(fēng)壓減弱，吸風(fēng)效果大大降低[1]。
2 粉碎機(jī)輔助吸風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)
?、倭私馍a(chǎn)規(guī)模及工作制度從而確定所需輸送的物料量及工作時(shí)間②了解需輸送的物料的性質(zhì)，以便根據(jù)不同的輸送對(duì)象，選擇合適的吸風(fēng)形式與設(shè)備，滿足工藝生產(chǎn)的要求③了解廠房結(jié)構(gòu)形式以及倉庫和附屬車間的結(jié)合情況。這些都與輔助吸風(fēng)設(shè)備的選擇、安裝及管網(wǎng)布置有關(guān)④熟練工藝流程及設(shè)備布置情況，以確定吸風(fēng)管的數(shù)量和各自的吸風(fēng)量，及所需輸送物料的道數(shù)和各道物料的性質(zhì)，從而合理地組合網(wǎng)路，并選擇適宜的輔助吸風(fēng)風(fēng)速⑤了解所采用設(shè)備的規(guī)格及性能⑥明確技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和環(huán)境保護(hù)要求⑦調(diào)查操作管理?xiàng)l件和技術(shù)措施的可能性⑧了解遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。
3 輔助吸風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的選擇及相關(guān)參數(shù)的確定
現(xiàn)以SPSF112×40型粉碎機(jī)配置相應(yīng)的獨(dú)立式輔助吸風(fēng)系統(tǒng)為例，來說明輔助吸風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的選擇及相關(guān)參數(shù)的確定。其風(fēng)網(wǎng)示意圖1如下。
3.1 吸風(fēng)罩的設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù)的確定
粉碎機(jī)吸風(fēng)罩的合理設(shè)計(jì)，應(yīng)能保持合理的吸風(fēng)量和風(fēng)速，吸風(fēng)口的風(fēng)速一般取1.5～2.5m/s為宜。設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)粉碎機(jī)型號(hào)確定吸風(fēng)量，大多數(shù)空氣輔助吸風(fēng)系統(tǒng)都設(shè)計(jì)成每平方米篩面每分鐘吸風(fēng)量為44~88m3[1]。對(duì)于SPSF112×40型粉碎機(jī)，吸風(fēng)量可取Q＝3 000m3/h，[2]。為了使粉碎機(jī)呈負(fù)壓狀態(tài)，并減少過?？諝獾奈肓浚瑧?yīng)盡可能把吸風(fēng)罩設(shè)計(jì)在粉碎機(jī)出口位置，以便用較小的風(fēng)量來獲得較好的吸風(fēng)效果。吸風(fēng)罩應(yīng)根據(jù)吸風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量和吸風(fēng)罩?jǐn)嗝娴倪m宜風(fēng)速來設(shè)計(jì)，其計(jì)算公式如下：
S＝Q·K／V×3 600
式中：S--吸風(fēng)罩?jǐn)嗝婷娣e，m2；
Q--粉碎機(jī)每小時(shí)的吸風(fēng)量，即按Q=3 000m3/h；
K--儲(chǔ)備系數(shù)，通常為1.1～1.2；
V--吸風(fēng)罩?jǐn)嗝娴娘L(fēng)速，通常為1.5～2.5m/s
則S=50×60×1.1/1.5×3 600=0.61m2
為了使吸風(fēng)效果更好，而吸附到脈沖除塵器的物料更少，吸風(fēng)罩中應(yīng)增加一擋風(fēng)板。擋風(fēng)板的高度為吸風(fēng)罩高度的1/2～2/5。吸風(fēng)罩在滿足了計(jì)算的斷面后，其高度應(yīng)不低于1m為宜。否則，因前路提升機(jī)或其它相關(guān)設(shè)備發(fā)生故障而造成突然停機(jī)或堵塞時(shí)，會(huì)使閉風(fēng)螺旋輸送機(jī)堵死或吸風(fēng)罩內(nèi)物料堆積，進(jìn)而使除塵器堵塞，更嚴(yán)重時(shí)，堆積的物料會(huì)使粉碎機(jī)也很快堵死，造成電機(jī)過載跳閘。因此，吸風(fēng)罩的制作應(yīng)做的盡量的高和大，以避免以上現(xiàn)象的發(fā)生。吸風(fēng)罩的位置通常有設(shè)置在螺旋輸送機(jī)的出口一端或者與出口位置相反的另一端，如果設(shè)置在出口一端，則有可能對(duì)排料造成一定的影響。因此，筆者認(rèn)為吸風(fēng)罩放在與螺旋輸送機(jī)出口位置相反的一端則更為理想。
3.2 選用除塵效率高的脈動(dòng)除塵器
由于吸風(fēng)系統(tǒng)中有塵空氣直接進(jìn)入脈沖除塵器，使得粉碎后有一定溫度和濕度的物料直接吸附在布簡上，造成清理困難。因此，選用針刺呢或其它更好的材料作為布筒面料，更換大管徑電磁閥和加大噴吹氣包的容積，是解決脈沖除塵器粉塵清理的有效辦法。同時(shí)，對(duì)脈沖除塵器的過濾面積的正確計(jì)算和使用，也是非常重要的，否則其使用效果也難如人意，脈沖除塵器的過濾面積的計(jì)算公式如下：
F=Q·K/V×3 600=50×60×1.1/0.06×3 600=15.27m2
式中：F--脈沖除塵器的過濾面積，m2；
Q--粉碎機(jī)每小時(shí)所需風(fēng)量，即按Q=3 000m3/min；
K--儲(chǔ)備系數(shù)，通常為1.1～1.2；
V--過濾風(fēng)速，在此選用為0.06～0.08m/s。
因?yàn)檫^濾面積為15.27m2，而TBLMZA.25BI型除塵器的過濾面積為18.1m2，大于15.27m2，所以應(yīng)選用TBLMZA.25BI型高效方形脈沖除塵器，設(shè)備阻力H=800Pa。
3.3 選擇合適的風(fēng)機(jī)
選用風(fēng)量、風(fēng)壓滿足粉碎機(jī)吸風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)，對(duì)該系統(tǒng)有效的運(yùn)行是至關(guān)重要的。根據(jù)各種粉碎機(jī)所需風(fēng)量，便可計(jì)算得出風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，其計(jì)算公式如下：
Q風(fēng)＝Q·K
式中：Q風(fēng)--風(fēng)機(jī)所選風(fēng)量；
Q--粉碎機(jī)每小時(shí)所需風(fēng)量，取Q=50m3/min；
K--儲(chǔ)備系數(shù)，通常為1.1～1.2。
風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的選擇：H風(fēng)=（H機(jī)+H脈+H管道）×1.1
式中：H風(fēng)--風(fēng)機(jī)的全壓；
H機(jī)--粉碎機(jī)的空氣阻力；
H脈--脈沖除塵器的空氣阻力。通常為0.14～0.16MPa；
H管道--脈沖除塵器上風(fēng)機(jī)排向室外管道的空氣阻力，空氣阻力與管徑、風(fēng)速有關(guān)。通常風(fēng)速選用13～15m／s，水平管道保持在16～l7m／s。
Q風(fēng)=Q·K=50×60×1.1=3 300m3/h；
粉碎機(jī)的風(fēng)量為3 300m3/h，阻力為40mmH2O。管段中的阻力的計(jì)算，可以根據(jù)風(fēng)網(wǎng)示意圖來計(jì)算。這樣根據(jù)風(fēng)網(wǎng)的阻力及風(fēng)量，我們就可以選擇與之相配套的風(fēng)機(jī)了。
吸風(fēng)量和風(fēng)速的選擇依據(jù)是當(dāng)吸風(fēng)量和風(fēng)速在一定范圍時(shí)，在吸風(fēng)口尺寸一定時(shí)，風(fēng)速過大，雖然有利于提高產(chǎn)量，但容易帶走物料，不僅增加除塵風(fēng)網(wǎng)的負(fù)荷，也增加回流量，電耗也隨之增加。如果風(fēng)速過低，則達(dá)不到應(yīng)有的效果。
3.4 選擇好的螺旋輸送機(jī)
閉風(fēng)螺旋輸送機(jī)的選擇或制作欠佳，不僅起不到閉風(fēng)的效果，反而會(huì)使外部空氣進(jìn)入，使風(fēng)機(jī)負(fù)荷增大，粉碎機(jī)產(chǎn)量降低。合理地設(shè)計(jì)和選用閉風(fēng)螺旋輸送機(jī)的型號(hào)、尺寸也是相當(dāng)重要的，這樣可減少不必要的動(dòng)力消耗。根據(jù)粉碎機(jī)的產(chǎn)量選用適當(dāng)?shù)穆菪斔蜋C(jī)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行閉風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而避免選用過大的型號(hào)和尺寸。
SFSH112×40粉碎機(jī)，其設(shè)計(jì)額定產(chǎn)量為15t／h(篩孔Φ3.0mm，玉米水分不大于14.5%)
螺旋輸送機(jī)的輸送量按下式計(jì)算；
θ＝47D2ψSrnC
式中：θ--輸送量(t／h)；
D--螺旋葉片直徑(m)；
ψ--裝滿系數(shù)，玉米粉取ψ＝0.33～0.4；
S--螺距(m)，取S＝（0.8～1.0）D；
n--螺旋軸轉(zhuǎn)速(r/min)，慢速螺旋輸送機(jī)取n≤65／■；
r--物料容重(t／m3)，玉米粉取r＝0.72t/m3；
C--傾斜系數(shù)；
根據(jù)上式取值：D--0.25m；S--0.8D=0.2m；ψ--0.33；n--140(r/min；r--0.72t／m3；
C--l；
則θ＝47×0.252×0.33×0.20×0.72×140×l＝l 9．5t／h
計(jì)算結(jié)果表明，選用LSS．25(H)型螺旋輸送機(jī)作閉風(fēng)螺旋輸送機(jī)是可行的，而不是通常所選用的LSS．32(H)或LSS·40(H)型螺旋輸送機(jī)，從而減少了動(dòng)力消耗、設(shè)備的體積和材料費(fèi)用。
4 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題
4.1 進(jìn)風(fēng)口的設(shè)置一般要求是進(jìn)風(fēng)口寬度與進(jìn)料口寬度相等，面積也相等，故在垂直于粉碎機(jī)主軸中心線方向的進(jìn)料短管處兩側(cè)封板用12目篩網(wǎng)代替。
4.2 沉降室的設(shè)置，最好設(shè)計(jì)為擴(kuò)散式，以便空氣能在壓損小、風(fēng)速低的情況下通過輸送機(jī)，而沉降室的深度要求在460mm以上，以利粉碎物沉降避免被氣流帶到除塵器內(nèi)而造成損失。同理，在螺旋輸送機(jī)與吸風(fēng)管道連接處彎道的設(shè)計(jì)要注意彎管截面積應(yīng)比風(fēng)管截面積增大3～5倍，以降低風(fēng)速，防止氣流把物料帶走[3]。
4.3 螺旋式閉風(fēng)器的使用，即在螺旋輸送機(jī)的出口處設(shè)置一閉風(fēng)器，克服了采用閉風(fēng)絞龍閉風(fēng)效果不理想、漏風(fēng)量大，避免了螺旋輸送機(jī)下料到提升機(jī)時(shí)常有的阻塞現(xiàn)象發(fā)生，以提高整個(gè)吸風(fēng)系統(tǒng)的密閉性，達(dá)到生產(chǎn)工藝要求[4]。
4.4 在螺旋輸送機(jī)葉片的上方應(yīng)有較大的空間供氣流流動(dòng)。如果螺旋輸送機(jī)殼體為管狀，它將阻礙氣流流動(dòng)，增加了氣流夾帶物流的可能性[5]。
以上所述，只是錘片式粉碎機(jī)輔助吸風(fēng)系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用中，還必須根據(jù)廠房的結(jié)構(gòu)、粉碎機(jī)周圍空間位置的大小等實(shí)際情況來決定，比如當(dāng)粉碎機(jī)周圍空間位置比較大時(shí)，我們可以直接在螺旋輸送機(jī)的上方裝一自清式布袋過濾器也可以達(dá)到同樣的效果，其原理都是一樣的。總之，要因地制宜，靈活使用，這樣才可達(dá)到既滿足輔助吸風(fēng)的要求，又能節(jié)省投資。
