影響錘片式粉碎機工作性能的主要因素

畜牧人市場部2

　　粉碎工段是飼料廠生產的關鍵工段之一，是飼料廠的耗能大戶，該工段工作的好壞直接關系到飼料廠的質量、產量、成本。隨著飼料工業的高度發展，大量的錘片式粉碎機被飼料廠選用，但在使用中出現許多問題，現在我就把影響錘片式粉碎機工作性能的主要因素簡單地分析一下，以供大家參考。

　　在講影響因素之前，先講下粉碎機理。在圖1中被粉碎物料靠重力從粉碎機進料口進入，其下落速度一般為0.15m/s～0.30m/s。隨即和線速度為80m/s以上的錘片末端相接觸，低速的物料在首次與高速的錘片發生劇烈的撞擊后，被錘片拉入加速區，在此顆粒速度能在很短的時間內被提高到接近錘片的末端線速度，并隨錘片一起作圓周運動。而在全速區內逐漸形成物料環流層，同時物料也得到進一步的粉碎。此后，由于錘片以很高的速度將物料擊向篩板，但物料本身以和錘片打擊方向垂直的方向運動，因此，物料很難通過篩孔。

　　影響錘片式粉碎機工作性能的主要因素分3類：被粉碎物料、粉碎機本身和配套設備。

　　1 被粉碎物料的影響

　　原料種類不同，其籽結構及物理性質會有一定差異，粉碎它們的難易程度也不同，因此，粉碎單位重量物料的功耗各異。通常玉米、高粱等精飼料較易粉碎，而粗飼料較難粉碎，因為粗飼料中粗纖維含量高，而且有韌性，只有剪切作用粉碎效果最好。此外結構松散的原料比結構密實的顆粒易粉碎。

　　原料的含水量的影響。據有關試驗介紹，當谷物以水份14%為基數時，水分增加，產量降低如下：水分增加1%，產量降低6%；水分增加2%，產量降低8%；水分增加3%，產量降低10%；水分增加4%，產量降低12.5%；水分增加5%，產量降低15%。此外，水分高時，在粉碎室內易堵塞篩孔，降低有效篩理面積，使產量降低，同時也會使設備生銹腐蝕。

　　2 粉碎機本身的影響

　　2.1 錘片的末端線速度的影響

　　根據國內外資料表明，最佳錘片線速度隨不同物料的物理機械特性而不同，據介紹，當使用5.2mm孔徑的篩板時，幾種常見物料的最佳線速度如下：高粱——48m/s；玉米——52m/s；小麥——65m/s；黑麥——75m/s；大麥——88m/s；燕麥——105m/s；糠麩——110m/s；燕麥殼——115m/s；加快，提高生產率，使粒度變細，過快，空載功率加大，振動與噪聲加大。

　　在實際生產中，粉碎機的應用是多元的，需要通用性比較強的。根據試驗及使用的經驗，目前我國常用的錘片式粉碎機的錘片末端線速度多在80～90m/s。

　　2.2 錘片厚度和密度的影響

　　據有關資料及試驗表明，當轉子高速旋轉時，錘片在物料中攪動，好象若干把切刀，錘片過厚，則效率不高，但過薄又易磨損，故在我國是根據性能價格比來定的，一般采用5mm或6mm的矩形錘片。

　　轉子上錘片的多少對粉碎能力有較大的影響，每個錘片數目通過正交試驗得到。并以錘片密度來衡量。我國一般現行的是低密度用于粗粉碎，高密度用于細粉碎。

　　2.3 錘篩間隙的影響

　　錘篩間隙是指轉子旋轉時錘片末端與篩板內表面之間距離如圖2所示。它直接決定粉碎室物料層的厚度。物料層太厚，摩擦粗碎作用減弱，粉碎可能將篩孔堵塞而不易穿過篩孔；物料厚太薄，則物料太易穿過，對粉碎粒度有影響。間隙的大小主要取決于篩孔直徑和被粉碎物料的品種，對于一定物料和篩孔有其最佳的錘篩間隙。據我國系列設計錘片式粉碎機的正交試驗結果，推薦谷物4～8mm；秸桿10～14mm；通用型12mm。因為我國錘片式粉碎機出廠時錘篩間隙一般為12～14mm，因此本人強烈建議用戶一定要根據篩板孔徑來選擇合適的篩板孔徑。

　　2.4 篩孔的大小和形狀的影響

　　試驗證明，隨著篩孔的加大，錘片粉碎機的生產效率也提高，如篩孔由1mm加大到1.5mm,生產效率提高40%以上；從1.5mm加大到2mm,生產效率提高50%以上；從2mm加大到3mm,生產效率提高50%以上。當然篩孔加大粉碎成品變粗，篩孔直徑與粉碎細度的關系大體為：成品平均粒度（mm）=（1/4~1/3）篩孔直徑(mm)。

　　篩孔的形狀也影響粉碎效率和粉碎質量。如使用魚鱗狀篩孔和沖孔圓篩的相比較，魚鱗狀篩孔產量高，但成本高、成品平均粒度大且轉子不能正反轉使用，根據性能價格比來看，沖孔圓篩略占優勢。

　　2.5 篩板安裝的影響

　　飼料廠一般使用的篩板為沖孔圓篩，它有毛面（喇叭口）和光面之分，我們建議毛面（喇叭口）朝內裝。這是因為在料流方向上，阻礙物料越過篩孔，使物料經過篩孔時與喇叭口的棱角相撞，既可起到粉碎作用，又能增加過篩能力。

　　2.6 篩板面積及開孔率的影響

　　錘片式粉碎機的生產率受篩板通過能力的制約見下式：

　　G=vFρ(t/h)

　　式中：G——生產率(t/h)；

　　v——氣流產品通過篩孔時的平均速度（m/s）；

　　F——篩板的有效篩理面積(m2)；

　　ρ——氣流產品通過篩板時的容重(t/m3)。

　　由上式可見，加大篩板面積、提高篩板的開孔率（增大有效篩理面積），從而提高粉碎機的小時生產率。據報道，當F增大9%，G可提高35%，電耗降低13%。篩板上所耗的功率占粉碎機全部功率的85%。

　　2.7 篩孔排布的影響

　　國內飼料廠采用篩板的篩孔呈等邊三角形排布，當篩板一旦加工完成，它在使用時的料流方向就定了，如圖3所示在料流方向1下使用，粉碎機的產量肯定偏低，因為物料在篩板上運動時有接近一半的空行程。在料流方向2下使用，粉碎機的產量肯定高，因為物料在篩板上運動時全寬度出料。

　　2.8 篩孔合理分布的影響

　　早期東北農學院做過一次試驗，把粉碎機篩板圓周方向均勻分成數十份，每份上裝一只袋，開車一段時間后，分析袋中成品的粒度、重量，得出上部篩板粒度較粗等結論。實際上，如圖4，粉碎機上部篩板到錘片之間距離大，篩面料層速度慢，大粒子是比較容易過篩。而在實際使用中，為提高產量而增加輔助吸風系統后情況就不同了：從粉碎機的上、下篩板比較，下部篩板和出風方向垂直，上部篩板和出風方向平行且料層較厚，引起下部篩板出風比上部大；進料口這面篩板和背面篩板比較，由于粉碎機轉子的風機效應，使進料口這面篩板出風量比背面大。吸風量大的部位吸出的料粒度較粗，吸風量不足的部位，出料不暢，粒度細小。因此在精細調節成品粒度時，可用上部比下部大一號的雙孔篩或背面比正面大一號的雙篩板，增加相應部位的過篩能力，增加產量和粒度的均勻性。

　　2.9 篩板振動的影響

　　因為粉碎室內在工作時會形成環流層，該環流層不利于出料，當篩板振動時使環流層的厚度在不斷變化，也就是在不斷地破壞環流層，從而增加出料機會，提高產量。

　　2.10 碎室形式的影響

　　粉碎室有圓形和水滴式之分，粉碎室為圓形時較易形環流層，不利于出料，而粉碎室為水滴式（見圖1）時較易破壞環流層，利于物料的吸出篩板。

　　2.11 轉子偏心的影響

　　粉碎機轉子的安裝一般為兩塊篩板對稱面上且在下部篩板的圓心處，其實這不是最佳安裝，而是要有一點偏心更好，因為這樣更易破壞環流層，從而提高產量。

　　2.12 二次粉碎室的影響

　　因為粉碎室內在工作時會形成環流層，當環流層運動到二次粉碎室時，和二次粉碎室相撞后運動方向改變，產生紊流現象，利于出料，且與錘片間的相對速度增加，成為另一加速區，粉碎大顆粒，減少環流層層數，另外也重新調整環流層內物料的分布，利于出篩，進一步減少在全速區內功耗，增加產量。

　　3 配套設備的影響

　　3.1 入機物料流量的影響

　　進料狀況對于錘片式粉碎機的正常工作至關重要。如果流量不穩定，其驅動電動機的工作電流則隨之波動，影響主電機正常工作。因此錘片式粉碎機的進料一定要連續且均勻，以保證充分發揮主電機的工作性能。

　　3.2 排料方式的影響

　　粉碎機排料方式對粉碎機的工作性能有比較大的影響。排料裝置必須及時地把已粉碎的物料排出并輸送走，保證連續作業；同時要求能改善粉碎機的工作性能，成本低，粉塵少，噪音小。目前，錘片式粉碎機的排料一般有兩種方式，一種叫機械式排料，另一種叫氣力負壓式排料。生產實踐證明，機械式排料用于粗粉碎（篩孔直徑1.5mm以上）較合適，氣力負壓式排料于細粉碎（篩孔直徑1.5mm以下）較合適。

　　3.3 風機的影響

　　不管是機械式排料還是氣力負壓式排料，都需要配備風機，而風機主要是提供風量與風壓兩個風網主參數，風量以保證管道中的輸料風速及產量并留一定的余量，風壓以保證克服設備、管道中阻力損失并留一定的余量,保證粉碎機篩板下方負1 000～1 500Pa。也就是說，選擇合理的風機對粉碎機的產量影響比較大。

　　3.4 脈沖的影響

　　脈沖在使用過程中主要會出現：①電磁閥不工作或膜片漏氣，造成該組布袋不能得到清理，從而風網阻力增加，影響立軸式微粉碎機的產量；②布袋破損或堵塞，布袋破損使排出粉塵濃度超標，布袋堵塞使風網阻力增加，影響立軸式微粉碎機的產量。

　　總之，錘片式粉碎機的產量、成品粒度、成品粒度的均勻性等是由多種因素綜合決定的，因此，我們遇到具體的問題時，只要我們靜下心來綜合分析，一定能找到解決問題的方法。

來源：飼料機械與加工微信公眾號

張品管

沒想到這么麻煩，一個機器