影响锤片式粉碎机工作性能的主要因素

影响锤片式粉碎机工作性能的主要因素粉碎工段是饲料厂生产的关键工段之一，是饲料厂的耗能大户，该工段工作的好坏直接关系到饲料厂的质量、产量、成本。随着饲料工业的高度发展，大量的锤片式粉碎机被饲料厂选用，但在使用中出现许多问题，现在我就把影响锤片式粉碎机工作性能的主要因素简单地分析一下，以供大家参考。在讲影响因素之前，先讲下粉碎机理。在图1中被粉碎物料靠重力从粉碎机进料口进入，其下落速度一般为0.15m/s～0.30m/s。随即和线速度为80m/s以上的锤片末端相接触，低速的物料在首次与高速的锤片发生剧烈的撞击后，被锤片拉入加速区，在此颗粒速度能在很短的时间内被提高到接近锤片的末端线速度，并随锤片一起作圆周运动。而在全速区内逐渐形成物料环流层，同时物料也得到进一步的粉碎。此后，由于锤片以很高的速度将物料击向筛板，但物料本身以和锤片打击方向垂直的方向运动，因此，物料很难通过筛孔。影响锤片式粉碎机工作性能的主要因素分3类：被粉碎物料、粉碎机本身和配套设备。1被粉碎物料的影响原料种类不同，其籽结构及物理性质会有一定差异，粉碎它们的难易程度也不同，因此，粉碎单位重量物料的功耗各异。通常玉米、高粱等精饲料较易粉碎，而粗饲料较难粉碎，因为粗饲料中粗纤维含量高，而且有韧性，只有剪切作用粉碎效果最好。此外结构松散的原料比结构密实的颗粒易粉碎。原料的含水量的影响。据有关试验介绍，当谷物以水份14%为基数时，水分增加，产量降低如下：水分增加1%，产量降低6%；水分增加2%，产量降低8%；水分增加3%，产量降低10%；水分增加4%，产量降低12.5%；水分增加5%，产量降低15%。此外，水分高时，在粉碎室内易堵塞筛孔，降低有效筛理面积，使产量降低，同时也会使设备生锈腐蚀。2粉碎机本身的影响2.1锤片的末端线速度的影响根据国内外资料表明，最佳锤片线速度随不同物料的物理机械特性而不同，据介绍，当使用5.2mm孔径的筛板时，几种常见物料的最佳线速度如下：高粱——48m/s；玉米——52m/s；小麦——65m/s；黑麦——75m/s；大麦——88m/s；燕麦——105m/s；糠麸——110m/s；燕麦壳——115m/s；加快，提高生产率，使粒度变细，过快，空载功率加大，振动与噪声加大。在实际生产中，粉碎机的应用是多元的，需要通用性比较强的。根据试验及使用的经验，目前我国常用的锤片式粉碎机的锤片末端线速度多在80～90m/s。2.2锤片厚度和密度的影响据有关资料及试验表明，当转子高速旋转时，锤片在物料中搅动，好象若干把切刀，锤片过厚，则效率不高，但过薄又易磨损，故在我国是根据性能价格比来定的，一般采用5mm或6mm的矩形锤片。转子上锤片的多少对粉碎能力有较大的影响，每个锤片数目通过正交试验得到。并以锤片密度来衡量。我国一般现行的是低密度用于粗粉碎，高密度用于细粉碎。2.3锤筛间隙的影响锤筛间隙是指转子旋转时锤片末端与筛板内表面之间距离如图2所示。它直接决定粉碎室物料层的厚度。物料层太厚，摩擦粗碎作用减弱，粉碎可能将筛孔堵塞而不易穿过筛孔；物料厚太薄，则物料太易穿过，对粉碎粒度有影响。间隙的大小主要取决于筛孔直径和被粉碎物料的品种，对于一定物料和筛孔有其最佳的锤筛间隙。据我国系列设计锤片式粉碎机的正交试验结果，推荐谷物4～8mm；秸杆10～14mm；通用型12mm。因为我国锤片式粉碎机出厂时锤筛间隙一般为12～14mm，因此本人强烈建议用户一定要根据筛板孔径来选择合适的筛板孔径。2.4筛孔的大小和形状的影响试验证明，随着筛孔的加大，锤片粉碎机的生产效率也提高，如筛孔由1mm加大到1.5mm,生产效率提高40%以上；从1.5mm加大到2mm,生产效率提高50%以上；从2mm加大到3mm,生产效率提高50%以上。当然筛孔加大粉碎成品变粗，筛孔直径与粉碎细度的关系大体为：成品平均粒度（mm）=（1/4~1/3）筛孔直径(mm)。筛孔的形状也影响粉碎效率和粉碎质量。如使用鱼鳞状筛孔和冲孔圆筛的相比较，鱼鳞状筛孔产量高，但成本高、成品平均粒度大且转子不能正反转使用，根据性能价格比来看，冲孔圆筛略占优势。2.5筛板安装的影响饲料厂一般使用的筛板为冲孔圆筛，它有毛面（喇叭口）和光面之分，我们建议毛面（喇叭口）朝内装。这是因为在料流方向上，阻碍物料越过筛孔，使物料经过筛孔时与喇叭口的棱角相撞，既可起到粉碎作用，又能增加过筛能力。2.6筛板面积及开孔率的影响锤片式粉碎机的生产率受筛板通过能力的制约见下式：G=vFρ(t/h)式中：G——生产率(t/h)；v——气流产品通过筛孔时的平均速度（m/s）；F——筛板的有效筛理面积(m2)；ρ——气流产品通过筛板时的容重(t/m3)。由上式可见，加大筛板面积、提高筛板的开孔率（增大有效筛理面积），从而提高粉碎机的小时生产率。据报道，当F增大9%，G可提高35%，电耗降低13%。筛板上所耗的功率占粉碎机全部功率的85%。2.7筛孔排布的影响国内饲料厂采用筛板的筛孔呈等边三角形排布，当筛板一旦加工完成，它在使用时的料流方向就定了，如图3所示在料流方向1下使用，粉碎机的产量肯定偏低，因为物料在筛板上运动时有接近一半的空行程。在料流方向2下使用，粉碎机的产量肯定高，因为物料在筛板上运动时全宽度出料。2.8筛孔合理分布的影响早期东北农学院做过一次试验，把粉碎机筛板圆周方向均匀分成数十份，每份上装一只袋，开车一段时间后，分析袋中成品的粒度、重量，得出上部筛板粒度较粗等结论。实际上，如图4，粉碎机上部筛板到锤片之间距离大，筛面料层速度慢，大粒子是比较容易过筛。而在实际使用中，为提高产量而增加辅助吸风系统后情况就不同了：从粉碎机的上、下筛板比较，下部筛板和出风方向垂直，上部筛板和出风方向平行且料层较厚，引起下部筛板出风比上部大；进料口这面筛板和背面筛板比较，由于粉碎机转子的风机效应，使进料口这面筛板出风量比背面大。吸风量大的部位吸出的料粒度较粗，吸风量不足的部位，出料不畅，粒度细小。因此在精细调节成品粒度时，可用上部比下部大一号的双孔筛或背面比正面大一号的双筛板，增加相应部位的过筛能力，增加产量和粒度的均匀性。2.9筛板振动的影响因为粉碎室内在工作时会形成环流层，该环流层不利于出料，当筛板振动时使环流层的厚度在不断变化，也就是在不断地破坏环流层，从而增加出料机会，提高产量。2.10碎室形式的影响粉碎室有圆形和水滴式之分，粉碎室为圆形时较易形环流层，不利于出料，而粉碎室为水滴式（见图1）时较易破坏环流层，利于物料的吸出筛板。2.11转子偏心的影响粉碎机转子的安装一般为两块筛板对称面上且在下部筛板的圆心处，其实这不是最佳安装，而是要有一点偏心更好，因为这样更易破坏环流层，从而提高产量。2.12二次粉碎室的影响因为粉碎室内在工作时会形成环流层，当环流层运动到二次粉碎室时，和二次粉碎室相撞后运动方向改变，产生紊流现象，利于出料，且与锤片间的相对速度增加，成为另一加速区，粉碎大颗粒，减少环流层层数，另外也重新调整环流层内物料的分布，利于出筛，进一步减少在全速区内功耗，增加产量。3配套设备的影响3.1入机物料流量的影响进料状况对于锤片式粉碎机的正常工作至关重要。如果流量不稳定，其驱动电动机的工作电流则随之波动，影响主电机正常工作。因此锤片式粉碎机的进料一定要连续且均匀，以保证充分发挥主电机的工作性能。3.2排料方式的影响粉碎机排料方式对粉碎机的工作性能有比较大的影响。排料装置必须及时地把已粉碎的物料排出并输送走，保证连续作业；同时要求能改善粉碎机的工作性能，成本低，粉尘少，噪音小。目前，锤片式粉碎机的排料一般有两种方式，一种叫机械式排料，另一种叫气力负压式排料。生产实践证明，机械式排料用于粗粉碎（筛孔直径1.5mm以上）较合适，气力负压式排料于细粉碎（筛孔直径1.5mm以下）较合适。3.3风机的影响不管是机械式排料还是气力负压式排料，都需要配备风机，而风机主要是提供风量与风压两个风网主参数，风量以保证管道中的输料风速及产量并留一定的余量，风压以保证克服设备、管道中阻力损失并留一定的余量,保证粉碎机筛板下方负1000～1500Pa。也就是说，选择合理的风机对粉碎机的产量影响比较大。3.4脉冲的影响脉冲在使用过程中主要会出现：①电磁阀不工作或膜片漏气，造成该组布袋不能得到清理，从而风网阻力增加，影响立轴式微粉碎机的产量；②布袋破损或堵塞，布袋破损使排出粉尘浓度超标，布袋堵塞使风网阻力增加，影响立轴式微粉碎机的产量。总之，锤片式粉碎机的产量、成品粒度、成品粒度的均匀性等是由多种因素综合决定的，因此，我们遇到具体的问题时，只要我们静下心来综合分析，一定能找到解决问题的方法。