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影响锤片式饲料粉碎机粉碎效率的因素

作者:十博 发布时间:2020-11-12 15:31 浏览

  影响锤片式饲料粉碎机粉碎效率的因素。影响锤片式饲料粉碎机粉碎效率的因素 邓留坤 【摘 要】锤片式粉碎机是饲料厂基础加工设备之一,其生产性能受众多因素影 响,本文从被粉碎物料物理特性、粉碎室形状与宽度、锤片数量、厚度和线速 度、筛孔孔径、

  影响锤片式饲料粉碎机粉碎效率的因素 邓留坤 【摘 要】锤片式粉碎机是饲料厂基础加工设备之一,其生产性能受众多因素影 响,本文从被粉碎物料物理特性、粉碎室形状与宽度、锤片数量、厚度和线速 度、筛孔孔径、筛片包角、锤筛间隙、负压吸风等因素进行了分析。 【期刊名称】饲料广角 【年(卷),期】2013(000)017 【总页数】3 【关键词】锤片粉碎机;效率;饲料 锤片粉碎机是一种冲击式粉碎设备,因其通用性广、传动方式灵活、粉碎质量 好、占地面积小、空载启动迅速、使用维修方便和生产率高等优点,在饲料加 工中得到了广泛应用 (曹丽英,2009)。在饲料加工中,约有一半物料要经锤 片式粉碎机加工,其动力消耗占饲料厂总能耗 30%~50%,粉碎机参数、粉碎 质量的好坏直接影响加工能耗和产品质量。因此,了解影响锤片式粉碎机粉碎 效率的主要因素,并在此基础上不断加以改进,降低动力消耗,提高粉碎效率, 是饲料工业中的一个重要课题。 1 被粉碎物料的物理特性 1.1 物理性质 物料物理特性不同,粉碎难易程度也不同。从物料物理性质比较,质软而性韧 物料难粉碎,质脆而坚硬的物料易粉碎;从物料成分组成比较,淀粉含量较高 的玉米、高粱、大麦等结构松脆易粉碎,粗纤维、油脂含量高的物料难粉碎, 如茎秆粗饲料纤维含量高难粉碎。 1.2 水分含量 原料水分含量高低对粉碎效果影响较大。物料水分含量过高则韧性增大,在粉 碎过程中易产生塑性变形,粉碎室内湿度过大,物料极易黏附于筛板,堵塞筛 孔,降低筛板有效筛理面积,致使产量降低。有资料表明,当玉米含水量从 14.3%增加到 21%时,其生产率下降 29%,电力消耗增加 12.5%。物料水分 对粉碎产量关系见表 1。为保证粉碎效率,通常要求进入粉碎机的原料水分控 制在 14%以下,以 13%左右为最好。 2 粉碎室的形状和宽度 2.1 粉碎室形状 物料进入圆形粉碎室后,受到高速旋转锤片打击后,随锤片运动方向作圆周运 动,形成物料层,其环流速度为锤片速度 70%左右,物料受离心力作用,大颗 粒贴近筛面置于外层,小颗粒相对集中于内层,这样就造成内层小颗粒不能及 时过筛排出而过度粉碎,外层大颗粒则减少了受锤片打击的机会。所以,圆形 粉碎室内物料环流层的存在,是造成锤片式粉碎机效率降低的主要原因。采用 非圆形粉碎室是提高粉碎效率的重要途径之一,水滴形粉碎室将粉碎室形状 (即筛片弯折的形状)从圆形变为水滴形,水滴形上部锤筛间隙变大,可以改 变物料层的分布状态,使物料环流层遭到有力破坏,物料由径向喂入水滴形粉 碎室后,先作圆周运动,然后作类直线运动,与壁面撞击产生折射,使其圆周 速度骤然减少,反向与锤片相撞,随锤片再次作圆周运动。这种周而复始的运 动能有效地破坏物料环流层,且不会出现层次分明的混合环流。研究表明,水 滴形粉碎室比圆形粉碎室粉碎效率提高约 15%。 2.2 粉碎室宽度 粉碎室宽度关系到过筛面积和锤片对物料的有效打击。粉碎室过窄,则过筛面 积减小,排粉能力低,生产效率也随之降低;粉碎室过宽,物料层薄,分布面 积减小,当锤片数一定时,则有效打击次数减少,粉碎性能也随之降低。目前, 锤式粉碎机粉碎室宽度一般设置为小型 50~100 mm、中型 100~200 mm、 大型 200~300 mm。 3 锤片因素 3.1 锤片排列形式 锤片排列形式不仅要考虑锤片在粉碎室内的轨迹分布,而且要保证转子运转平 衡和物料均匀分布无侧移。锤片常见排列形式有以下 3 种。 3.1.1 螺旋线排列 锤片在粉碎室宽度内按螺旋线形式排列,锤片分布均匀且轨迹无重复。但运转 时会引起物料沿螺旋线方向推移,造成分布不均,致使锤片和筛片磨损不均匀。 另外,螺旋线排列在高速运转时,由于力矩不平衡,引起粉碎机前后振动。 3.1.2 对称平衡排列 锤片呈对称排列,平衡性好,锤片在粉碎室宽度上分布均匀,锤片安装方便, 物料不侧移,运转平稳,但锤片分布有重复。 3.1.3 交错平衡排列 锤片按交错方式排列,平衡性好,锤片分布均匀,轨迹无重复,对物料打击效 率高,目前被普遍应用。 3.2 锤片线速度 锤片粉碎机主要依靠冲击力来粉碎物料,研究表明,在粉碎机其他结构参数恒 定的情况下,锤片施予被粉碎物料的能量与锤片线速度平方成正比。因此,锤 片线速度对粉碎机性能的发挥有着极为重要的影响。锤片速度过低时打击能力 降低,粉碎室内外压力差也小,故生产率低,电耗增加。随着速度的提高,粉 碎能力和排粉能力加大,使生产率得到提高。但若速度过高,由于转子鼓风作 用增大,粉碎室涡漩作用加强,粉碎室内被锤片带动的饲料环流层运动速度加 快,物料出筛机会减少,导致空载功率消耗增加,粉碎效率也相对下降。此外, 速度过高,轴承摩擦和搅动空气的功率消耗就会剧增,振动与噪音也相应加大。 当使用 5.2 mm 孔径的筛片时,粉碎不同物料的最佳线 所示。目前 我国常用锤片粉碎机的锤片末端线速度,谷物类物料一般为 80~90 m/s,高 纤维物料一般为 105~115 m/s。 3.3 锤片厚度 锤片厚度不同,接触面积和所产生的打击力也不同,锤片厚度减少对物料剪切 作用增强,粉碎机粉碎效率增加。德国勃朗琪维特大学用厚 3 mm 与 9 mm 的 锤片作粉碎谷物对比试验,发现在筛片孔径相同的情况下,前者比后者生产效 率提高了 10%~15%。中国农机院分别用厚度为 1.6、3、5 和 6.25 mm 锤片 做玉米粉碎试验,结果表明 1.6 mm 锤片比 5 mm 锤片粉碎效率提高了 25.4%, 比 6.25 mm 锤片提高了 45%,证明薄锤片粉碎效率较厚锤片高。虽然薄锤片 能增强粉碎效果,降低能耗,但锤片耐磨性变差,使用寿命变短。我国目前在 小型粉碎机上广泛使用 2~3 mm 厚锤片粉碎谷物,降低能耗效果显著。据国 外资料,粉碎玉米推荐厚度为 2~3 mm 锤片,粉碎豆饼及矿物质用厚度为 6~8 mm 锤片,我国以 5 mm 厚锤片为通用型锤片,应用广泛。 3


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