飼料加工工藝系列——飼料粉碎

apple12151007 2010-12-24 13:23

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簡介

粉碎是用機械的方法克服固體物料內聚力而使之破碎的一種操作。飼料原料的粉碎是飼料加工過程中的最主要的工序之一。它是影響飼料質量、產量、電耗和加工成本的重要因素。

　　第五節(jié)
　　粉碎工藝
　　一、粉碎工藝流程
　　(一)普通粉碎工藝
　　普通粉碎工藝，也稱一次粉碎工藝。在該工藝流程中，經過初清的粒狀原料，貯存于貯料斗中，通過吸鐵裝置去磁后進入粉碎機，經一次粉碎達到粒度要求。粉碎產品由螺旋輸送機和斗式提升機送入配料倉。
　　粉碎機的臺數(shù)確定需綜合考慮粉碎效率和靈活性兩個因素。單機產量大而臺數(shù)少時，粉碎效率高，加工成本低，但靈活性差，該工藝適合于原料品種少、原料與原料間粉碎性能差異較小的工廠。粉碎機生產能力的確定應考慮到物料特性，篩孔大小變化時對生產能力的影響，以及中途調換品種等時間間隔等因素，所以選擇設備生產能力比名義生產能力至少加大30%。
　　(二)輔助吸風粉碎工藝。
　　輔助吸風粉碎工藝是在普通粉碎工藝基礎上增加輔助吸風系統(tǒng)，該工藝為目前國內外粉碎工藝設計的主流。
　　粉碎過程中，由于物料的摩擦和錘片的撞擊而產生熱量。熱量使物料內部的水分蒸發(fā)，尤其是對于高水分的物料。蒸發(fā)出的大量水分可使粉碎室內形成濕熱空氣，濕熱空氣中的水蒸氣易在篩板上結露，露滴遇粉碎出的細粉則成為漿狀而堵塞篩孔，影響了排料，限制了生產能力。吸風能及時將濕熱空氣排出粉碎室，保持篩孔暢通，可有效地提高粉碎效率。其吸風量可按每平方米篩面31~43m3/min，吸風風速按 1.25~2.5m/s設計。
　　(三)循環(huán)粉碎工藝
　　在循環(huán)粉碎工藝中，原料經粉碎后提升，在分級篩中將物料分為粗、細兩級，合格的細粒進入下道工序，將粗粒度物料回粉碎機再重新粉碎
　　循環(huán)粉碎工藝的特點是減少能耗、提高產量。在循環(huán)粉碎工藝中，產品粒度是由分級篩控制的，所以可增加篩板的孔徑。如在普通粉碎工藝中采用φ2.5mm和φ3.0mm篩孔，在循環(huán)粉碎工藝中則可采用φ6.0mm或φ6.5mm篩孔。由理論分析和實際測量證實，循環(huán)粉碎工藝可以節(jié)電30%以上，提高產量30%~40%。
　　(四)微粉碎生產工藝
　　當物料粉碎粒度要求在500μm以下時，應將分級機與微粉碎機配套使用。這樣可提高生產效率，降低能耗，保證產品粒度一致，微粉碎工藝流程如圖2-26 所示。物料由喂料口經喂料器均勻地進入粉碎機，被粉碎后由負壓吸入分級機，在分級機中對物料進行分級。分級出的粗粒回到粉碎機被重新粉碎，細粒被氣流帶入卸料器成為成品。含塵空氣進入袋式除塵器，分離出的細粒并入成品。該系統(tǒng)利用可控氣流和離心力進行連續(xù)的粉碎、分機和輸送。在撞擊、剪切等作業(yè)下，物料被粉碎到所需的粒度。
　　二、影響錘片式粉碎機工作效果的主要因素
　　評價粉碎機工作效果的主要技術指標和經濟指標有產品粒度、小時產量、電耗等。影響錘片式粉碎機工作性能的因素很多，它們又互相影響，其主要有以下幾個方面。
　　(一)物料性質的影響
　　物料性質的影響主要反應在物料強度、纖維含量和水分含量等方面。物料強度大，則動力消耗越大，產量越低。谷粒的結構強度取決于谷粒的成分，一般蛋白含量高、結構緊密、硬度也高;如纖維含量高，則韌性較大，不易壓碎，易切碎。一般高纖維含量的谷物如大麥、燕麥較難粉碎，而高淀粉含量的谷物如玉米、高粱則較易粉碎。同種物料在不同的水分條件下，水分越高其度電產量越低，所以用錘片式粉碎機粉碎含水量超過安全水分(12%~13%)的物料是不經濟的。
　　(二)錘片線速度
　　錘片線速度指的是錘片粉碎機在正常工作狀態(tài)下，錘片最外端的線速度，稱錘片末端線速度。對不同的物料，錘片末端線速度的最佳值不同，這主要取決于物料的強度、脆性和韌性。如對于淀粉含量較高的玉米、大麥等物料適宜的線速度在60~90m/s;而對于麩皮、米糠等纖維含量高、韌性大的物料，適宜的線速度是110~120m/s。考慮綜合因素和主要工作對象，我國設計的系列錘片式粉碎機一般控制在80~90m/s。
　　(三)錘片厚度和錘片數(shù)目
　　錘片式粉碎機是靠高速旋轉的錘片撞擊和切碎物料的，所以在確定錘片厚度時要綜合考慮其撞擊性能、切碎性能和使用壽命。試驗證明，薄錘片的粉碎性能優(yōu)于厚錘片，但使用壽命低，所以我國標準錘片是2mm、5mm和8mm，其中以5mm應用較多。
　　轉子上錘片數(shù)目的多少對粉碎效率和粉碎粒度都有較大的影響。錘片數(shù)目的多少也決定了每個錘片所負擔的工作區(qū)域。不同型號的粉碎機錘片的數(shù)目差異又較大，所以就引出錘片密度系數(shù)ε作為確定錘片數(shù)目的設計依據。
　　(四)錘篩間隙
　　轉子旋轉時錘片末端與篩片之間的最小距離為錘篩間隙。它決定了粉碎室內物料層的厚度。物料層太薄，則研磨的作用減弱，物料層太厚則不易排料。另外對于不同的物料有最佳的錘篩間隙，一般谷物4~8mm，秸桿10~14mm，通用型為12mm。錘篩間隙的確定還與轉子直徑大小有關，直徑大的錘篩間隙也應該大些。我國的粉碎機一般設計為12~16mm。
　　(五) 篩片的影響
　　篩片對粉碎效果的影響主要取決于篩孔直徑、有效篩理面積、篩片的厚度和篩片的形狀。
　　生產能力與篩孔直徑是線性關系。在滿足粒度要求的前提下采用較大直徑篩孔的篩片，可提高粉碎機的產量和效率，成品粒度的均勻性較好。粉碎效率還受篩理面積的影響，提高篩理面積的有效途徑是擴大篩孔直徑、提高開孔率和增大篩片的包角。
　　篩片的厚度對粉碎性能也起很大作用，物料顆粒以一定傾角通過篩孔，在切向速度較大時，篩片愈厚越不易通過。篩板的形態(tài)決定了粉碎室的形狀。過去的粉碎室一般為圓形，在這種形式下，物料在粉碎室內易于跟隨錘片作圓周運動，降低了物料與錘片之間的相對速度，減小了錘片的撞擊力度。另外高速運動的物料層可嚴重地產生自動分級，大顆粒具有較大的離心力飛向篩板，而微小顆粒則因離心力小而處于物料層內側。這種狀態(tài)下，不利于粉碎料及時排出，導致細小顆粒過度粉碎，增加了物料與篩片的摩擦發(fā)熱，最終降低生產效率。為克服這一缺陷，將粉碎室設計成水滴式。當物料到達粉碎室上部時，篩板不再給物料提供向心力，破壞物料環(huán)流層。
　　(六)粉碎機吸風的影響
　　粉碎機系統(tǒng)風網形式及吸風量是以“通風為主，吸塵為輔”的原則來設計組成風網的。其功能不僅有效地控制粉塵外逸，而且能起到降溫、吸濕、防止物料過度粉碎，提高產量、降低能耗的作用。粉碎機風網系統(tǒng)的主要參數(shù)是吸風量，它是按單位時間通過粉碎機篩片單位面積的風量來計算，過大過小都會帶來不利的影響。一般吸風量選用范圍在2300 ~ 3200m3/h· m2為宜，時產5t以上、10t以下的選用3000 m3/h· m2左右，微粉碎機的吸風量應更大一些。一般吸風阻力在700 ~1000 Pa ，而微粉碎機在3000 ~4000 Pa 范圍內選用，效果比較理想。
　　飼料廠粉碎系統(tǒng)風網組合形成有多種，當前最流行的是脈沖除塵器直接與粉碎機下的螺旋輸送機相連，在螺旋輸送機排料口處安裝關風器或安裝一鉸結式閉風排料活門擋板。

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