大学课件饲料设备制造与工艺 (4)

第二章（1）概述（2）锤片式粉碎机（3）其他常用的粉碎机（4）微粉碎机（5）粉碎工艺流程主要内容第一节概述引言粉碎是用机械的方法克服固体物料的内聚力，从而使之破碎的一种操作方法。2、改善和提高物料的加工性能。一、粉碎的目的与要求（一）粉碎目的1、增加饲料的比表面积，有利于动物的消化和吸收。（二）粉碎粒度要求对于不同的饲养对象、不同的饲养阶段，有不同的粒度要求，而这种要求差异较大。在饲料加工过程中，首先要满足动物对粒度的基本要求，此外,再考虑其它指标。（一）粒度物料颗粒的大小称之粒度，它是粉碎程度的代表性尺寸。对于球形颗粒来说，其粒度即为直径。对于非球形颗粒，则有的以面积、体积或质量为基准的各种名义粒度表示法。在饲料行业一般采用粒度来表示物料的粒径。二、粉碎粒度及其测定粉碎后的固体颗粒不仅形状不一致，其大小也不一致。一般采用在全部颗粒中粒度小于d的所有颗粒的粒数、表面积和体积，占全部颗粒的粒数、表面积和体积的百分率，分别称为粒数、表面积与体积的累积分布函数，以符号A(d)表示之。（二）粒度分布物料粉碎前后的粒度比称为粉碎比或粉碎度。（三）粉碎比2.粉体颗粒大小称颗粒粒度。由于颗粒形状很复杂，通常有筛分粒度、沉降粒度、等效体积粒度、等效表面积粒度等几种表示方法。筛分粒度就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸，以1英寸（25.4mm）宽度的筛网内的筛孔数表示，因而，称之为“目数”。（四）目1.目是指每平方英吋筛网上的空眼数目目数微米目数微米目数微米目数微米2.5792512139760245325473588014116565220425334459916991801985002553962208331001656252063327247011101508001572794275891808312501082362324952007425005919813541725061325021016514035027053125001我国通常使用的筛网目数与粒径（μm）对照表目数粒度对照表目数粒度um目数粒度um目数粒度um5390014010416001010200017089180081611902007420006.5208402306125005.5257102705330005305903254435004.5355004003840003.4404204603050002.7453505402660002.5502976502170001.2560250800198017890015100150110013120124130011（五）饲料粉碎粒度的测定平面筛筛分法显微镜法沉降法据GB5917-86《配合饲料粉碎粒度测定法》，本法适用于标准编织筛测定配合饲料成品粉碎粒度。仪器:7层（含底筛一个）标准编织筛，由上至下依序是：4、6、8、10、12、16目和底筛；统一型号的电动机、摇筛机和感量为0.01克的天平各一台。1、配合饲料粉碎粒度测定法测定时，从原始样品中称取试样100克，放入规定筛层的标准编织筛内，开动电动机连续筛理10分钟。筛完后，将各层筛上物分别称重，计算。该层筛上物留存百分率（%）=该层筛上物留存重量/试样重量应注意过筛的损失不得超过1%；双试验允许误差不超过1%，双试验两次检验结果得平均数既为检测结果，检验结果计算到小数点后第一位。又称四层筛法。用10、18、40目和底筛（盲筛）的标准编织筛组成的筛箱，取样100g，用感量为0.01g的天平称重。在振动机上振动筛理10min。筛完后，将各层筛上物分别称重，计算（加权平均）。2、算术平均粒径法该法称为对数正态概率纸表示法，也称为十五层筛法（GB6971-86）该法采用普通振动筛驱动，十五层筛的筛号依次为4、6、8、12、16、20、30、40、50、70、100、140、200、270和底筛。筛分时，取试样100g，放在最上层筛子的筛面上，后开动振筛机，先筛分10min，以后每隔5min检查称重一次，直到最小筛孔的筛上物重量稳定为止（前后称重的变化为试样重量0.2%以下），即认为筛理完成。计算:先用常用对数对不同颗粒的直径处理乘以它的质量权重，再用常用对数的反函数（指数）回复到颗粒直径。3、饲料粗细度的筛分测定表示方法三、粉碎方法和粉碎理论（一）粉碎方法粉碎击碎磨碎压碎锯切碎（二）物料的力学性质.强度硬度易磨（碎）性脆性韧性强度越强、硬度越小，脆性越小,韧性大的物料，需要的变形能就越多。选择粉碎方法的重要依据是被粉碎物料的物理性质。被粉碎物料的强度和破裂性是两个主要指标。对于坚而不韧的物料，撞击和挤压较有效；对于韧性物料以剪切较好，对脆性物料以撞击破碎为宜。粉碎方法的选择Rosin-Rammler等认为：粉碎产物的粒度分布具有二成分性，即合格的细粉和不合格的粗粉。（三）粉碎模型（三）粉碎模型体积粉碎模型表面粉碎模型均一粉碎模型第一节概述本节小结1.粉碎的目的与要求2.粉碎粒度及其测定3.粉碎方法与粉碎理论课后思考1.饲料生产中常常有粉碎工艺，这是为什么？2.不同的饲养对象及不同的饲养阶段对饲料粉碎的要求不同，那么生产猪、鸡及水产饲料对饲料粒度有何要求。3.粉碎方法一般有哪些，各有什么特点？锤片式粉碎机爪式粉碎机盘式粉碎机辊式粉碎机破饼机粉碎机一、粉碎设备的分类第二节粉碎设备粉碎机粗碎机中碎机微粉碎机超微粉碎机AHZC-1265N/F卧式粉碎机立式粉碎机SFSP系列宽式粉碎机SFSP系列水滴型998系列粉碎机９ＦＺ－４５Ａ型齿爪式粉碎机FFC齿爪式粉碎机SSLG系列辊式碎粒机二、锤片式粉碎机径向（顶部）进料式切向进料式轴向进料式有筛式无筛式环形粉碎室水滴形粉碎室（二）一般构造和工作过程1、一般构造a.进料口切向、径向和轴向进料方式b.转子包括锤片、销轴、锤片架及中心轴等等c.筛片筛片包在转子外面，所包围的空间称为粉碎室，其主要起着控制粉碎粒度的作用。d.机体原料由粉碎机顶部靠重力自流进料方式落入粉碎机进料口，原料在转子的上方受到锤片的第一次打击，随后，颗粒物料流被锤片加速形成沿着筛片内表面运动的环流层，环流层的速度略低于锤片末端的速度。贴近筛面的粉碎物料受到筛面的磨擦作用而降低其环流速度，并受到与筛面垂直的离心力、压力和气流作用，使其能排出筛外。2、工作过程顶部进料式锤片式粉碎机的工作过程:（三）主要工作部件1、锤片影响粉碎效率的因素形状尺寸工作密度排列方式材料材质制造工艺锤片安装在转子销轴上的位置，称做排列方式。它关系到转子平衡、物料在粉碎室内的分布、锤片磨损的均匀程度。对锤片排列的要求：锤片的运动轨迹不重复、沿粉碎室宽度锤片运动均匀、物料不被推向一侧、有利于转子的平衡。排列方式螺旋线排列对称排列交错平衡排列对称交错排列圆柱形孔筛2、筛片圆锥形孔筛筛片鱼鳞孔筛冲孔筛钻孔筛2、筛片筛孔直径小孔中孔粗孔大孔1～2mm3～4mm5～6mm8mm筛片包角轴向进料切向进料包角360º径向进料300º180º3、齿板作用：加强对物料的碰撞、搓擦作用，同时可以阻滞粉碎室内物料环流层的运动并降低其速度人字形直齿形高齿槽形齿形三、粉碎机负荷自动控制物料吸风电控手动开环控制电流自动闭环控制电流控制方法1、恒值控制：对于粉碎机负荷控制是一种典型的恒值控制系统。对于不同品种的物料，人工设定不同的粉碎机核定负荷。当设定电流（输入量）恒定时，通过控制器调节，粉碎机负荷（输出量）将与设定电流保持一致。2、纯滞后环节：所谓纯滞后，通俗一点讲，就是当粉碎机给料流量发生变化时，粉碎机工作电流需要滞后一些时间后才会发生相应变化。根据粉碎机设备的固有特点以及选用执行机构的不同，纯滞后时间也有所不同，从自动控制角度看，纯滞后时间愈短，控制的响应速度则愈快，系统的控制对象则愈稳定。（一）粉碎机自控特点与功能要求（1）控制范围0～100%（任意设定）。（2）控制精度2%～8%。（3）能够实时显示人工设定电流以及实际工作电流。（4）具有手动和自动控制两种方式，其切换时无扰动。（5）对缺料及超负荷实行声光报警以及实时处理。（6）设备工况联锁，风机、粉碎机运行与进料机构的联锁。3、主要参数及功能粉碎机负荷闭环控制系统主要有输入设定量、比较环节、控制器、执行机构、控制对象（输出量）和检测反馈环节组成1.输入设定量：通过控制器键盘或拔盘开关设定电流或额定电流的百分数，该设定值要求在粉碎机运行时随时可以修改2.检测反馈环节：该环节的检测器件是电流互感器，电流互感器串在主电机的一次回路内，以检测粉碎机实际的工作电流。3.比较环节：把输入设定电流与电流互感器检测到的实际工作电流相比较，其误差值作为PID控制的输入量。（二）系统的组成和工作原理4.控制器：是以单片微处理器为核心的仪表，以其自动控制的输出去控制执行机构。5.执行机构：粉碎机的执行机构就是给料机构，常用的有滑差调速绞龙、电磁振动给料机和自流式气动薄膜调节阀。（三）粉碎机负荷自动控制调节参数的整定自动控制系统调节品质好坏的主要指标：自动控制系统调节是否稳定控制的目标值与实际值之间误差是否达到工艺指标要求当有干扰时，过渡过程时间是否短调节参数的整定就是为了使自控系统获得最佳的控制效果。调节参数控制周期P（比例系数）I（积分系数）D（微分系数）当被控对象确定以后，纯滞后时间通过秒表可以测量出来，控制周期的确定主要依据纯滞后时间的大小。从系统稳定角度看，希望纯滞后时间越短越好，这有利于快速消除系统的静差。但是对于纯滞后控制对象，快速控制反而引起系统的不稳定，严重时会产生振荡。通过测定，粉碎机所配置的执行机构不同，其纯滞后时间也不同。电磁振动给料机和气动薄膜调节阀的纯滞后时间一般为3秒；绞龙给料的纯滞后时间一般为5秒。绞龙愈长，其纯滞后时间也愈长。为了控制器自控的通用性，要求控制器控制周期的整定范围在2～7秒。1.控制周期整定：如何调节才能使系统获得最佳的控制效果，PID参数整定是关键，为了更能说明问题，下面采用图示法，对控制曲线加以分析（图）。曲线A：这条曲线虽然调节至设定电流值的时间短、调节响应快，但由于超调大（最大电流与设定电流差）、上下波动很大（振荡），所以控制效果很不理想，主要原因是P、I、D参数整定值太大。曲线C：这条曲线与曲线A的控制效果正好相反，虽然没有超调出现，系统控制也较稳定。但是调节至设定电流值的时间太长，调节响应过慢，所以控制效果也不理想。主要原因是P、I、D参数整定值太小。曲线B：这条曲线是最佳控制曲线，它综合了A、C两条曲线的优点。具有控制响应适中，超调小（一般不超过设定值的10%），振荡次数少，过渡过程短。控制稳定性好、品质高。2.PID参数整定：本节小结1.粉碎机的分类.2.锤片式粉碎设备.3.粉碎机负荷自动控制系统。课后思考1.简述锤片式粉碎机的工作过程。2.简述粉碎机负荷自动控制系统的组成及工作原理。第二节粉碎设备第三节饲料厂常用的粉碎机一、卧式锤片式粉碎机9FQSFSP卧式锤片式粉碎机SFSP锤片粉碎机性能参数SFSP112×30转子进料机构上机壳底座操作门大直径低转速，低噪声、震动减少；正反转换；锤片碳化钨堆焊，6组36片，对称平衡排列进料导向机构筛片直接插入，再由操作门压紧，装卸方便；增设的安全装置底座下安装有6个JG3~6型减振器SFSP112×30的结构及特点二、立轴式锤片粉碎机特点筛理面积大结构紧凑占地面积小配用功率较小生产成本低不依赖机外辅助吸风系统第二章饲料的粉碎工作过程工作过程喂料粉碎出料运动轨迹垂直相交，大部分物料被粉碎达到合格的细度，排出粉碎室。部分粉碎不足或少量未粉碎的物料继续下降，下层锤片的末端线速度更高，与筛板的间隙更小，进一步粉碎。大部分合格物料通过周围环筛及底筛筛孔，极小量落入底筛上表面。刮片将欲沉积的物料刮起，刮片同时具有风机叶片功能，产生一定的风压和风量自动喂料器，分流机构三、爪式粉碎机三、爪式粉碎机动齿盘定齿盘筛片动齿线速齿筛间隙主要工作部件影响工作效果的因素四、破饼机锤片式碎饼机破饼机辊式破饼机单辊式双辊式锤片很厚，扁形进料口，结构简单、造价低，振动与噪声大四、水滴形锤片式粉碎机水滴形锤片式粉