第五节 粉碎工艺 一、粉碎工艺流程 (一)普通粉碎工艺 普通粉碎工艺，也称一次粉碎工艺。在该工艺流程中，经过初清的粒状原料，贮存于贮料斗中，通过吸铁装置去磁后进入粉碎机，经一次粉碎达到粒度要求。粉碎产品由螺旋输送机和斗式提升机送入配料仓。 粉碎机的台数确定需综合考虑粉碎效率和灵活性两个因素。单机产量大而台数少时，粉碎效率高，加工成本低，但灵活性差，该工艺适合于原料品种少、原料与原料间粉碎性能差异较小的工厂。粉碎机生产能力的确定应考虑到物料特性，筛孔大小变化时对生产能力的影响，以及中途调换品种等时间间隔等因素，所以选择设备生产能力比名义生产能力至少加大30%。 (二)辅助吸风粉碎工艺。 辅助吸风粉碎工艺是在普通粉碎工艺基础上增加辅助吸风系统，该工艺为目前国内外粉碎工艺设计的主流。 粉碎过程中，由于物料的摩擦和锤片的撞击而产生热量。热量使物料内部的水分蒸发，尤其是对于高水分的物料。蒸发出的大量水分可使粉碎室内形成湿热空气，湿热空气中的水蒸气易在筛板上结露，露滴遇粉碎出的细粉则成为浆状而堵塞筛孔，影响了排料，限制了生产能力。吸风能及时将湿热空气排出粉碎室，保持筛孔畅通，可有效地提高粉碎效率。其吸风量可按每平方米筛面31~43m3/min，吸风风速按 1.25~2.5m/s设计。 (三)循环粉碎工艺 在循环粉碎工艺中，原料经粉碎后提升，在分级筛中将物料分为粗、细两级，合格的细粒进入下道工序，将粗粒度物料回粉碎机再重新粉碎 循环粉碎工艺的特点是减少能耗、提高产量。在循环粉碎工艺中，产品粒度是由分级筛控制的，所以可增加筛板的孔径。如在普通粉碎工艺中采用φ2.5mm和φ3.0mm筛孔，在循环粉碎工艺中则可采用φ6.0mm或φ6.5mm筛孔。由理论分析和实际测量证实，循环粉碎工艺可以节电30%以上，提高产量30%~40%。 (四)微粉碎生产工艺 当物料粉碎粒度要求在500μm以下时，应将分级机与微粉碎机配套使用。这样可提高生产效率，降低能耗，保证产品粒度一致，微粉碎工艺流程如图2-26 所示。物料由喂料口经喂料器均匀地进入粉碎机，被粉碎后由负压吸入分级机，在分级机中对物料进行分级。分级出的粗粒回到粉碎机被重新粉碎，细粒被气流带入卸料器成为成品。含尘空气进入袋式除尘器，分离出的细粒并入成品。该系统利用可控气流和离心力进行连续的粉碎、分机和输送。在撞击、剪切等作业下，物料被粉碎到所需的粒度。 二、影响锤片式粉碎机工作效果的主要因素 评价粉碎机工作效果的主要技术指标和经济指标有产品粒度、小时产量、电耗等。影响锤片式粉碎机工作性能的因素很多，它们又互相影响，其主要有以下几个方面。 (一)物料性质的影响 物料性质的影响主要反应在物料强度、纤维含量和水分含量等方面。物料强度大，则动力消耗越大，产量越低。谷粒的结构强度取决于谷粒的成分，一般蛋白含量高、结构紧密、硬度也高;如纤维含量高，则韧性较大，不易压碎，易切碎。一般高纤维含量的谷物如大麦、燕麦较难粉碎，而高淀粉含量的谷物如玉米、高粱则较易粉碎。同种物料在不同的水分条件下，水分越高其度电产量越低，所以用锤片式粉碎机粉碎含水量超过安全水分(12%~13%)的物料是不经济的。 (二)锤片线速度 锤片线速度指的是锤片粉碎机在正常工作状态下，锤片最外端的线速度，称锤片末端线速度。对不同的物料，锤片末端线速度的最佳值不同，这主要取决于物料的强度、脆性和韧性。如对于淀粉含量较高的玉米、大麦等物料适宜的线速度在60~90m/s;而对于麸皮、米糠等纤维含量高、韧性大的物料，适宜的线速度是110~120m/s。考虑综合因素和主要工作对象，我国设计的系列锤片式粉碎机一般控制在80~90m/s。 (三)锤片厚度和锤片数目 锤片式粉碎机是靠高速旋转的锤片撞击和切碎物料的，所以在确定锤片厚度时要综合考虑其撞击性能、切碎性能和使用寿命。试验证明，薄锤片的粉碎性能优于厚锤片，但使用寿命低，所以我国标准锤片是2mm、5mm和8mm，其中以5mm应用较多。 转子上锤片数目的多少对粉碎效率和粉碎粒度都有较大的影响。锤片数目的多少也决定了每个锤片所负担的工作区域。不同型号的粉碎机锤片的数目差异又较大，所以就引出锤片密度系数ε作为确定锤片数目的设计依据。 (四)锤筛间隙 转子旋转时锤片末端与筛片之间的最小距离为锤筛间隙。它决定了粉碎室内物料层的厚度。物料层太薄，则研磨的作用减弱，物料层太厚则不易排料。另外对于不同的物料有最佳的锤筛间隙，一般谷物4~8mm，秸杆10~14mm，通用型为12mm。锤筛间隙的确定还与转子直径大小有关，直径大的锤筛间隙也应该大些。我国的粉碎机一般设计为12~16mm。 (五) 筛片的影响 筛片对粉碎效果的影响主要取决于筛孔直径、有效筛理面积、筛片的厚度和筛片的形状。 生产能力与筛孔直径是线性关系。在满足粒度要求的前提下采用较大直径筛孔的筛片，可提高粉碎机的产量和效率，成品粒度的均匀性较好。粉碎效率还受筛理面积的影响，提高筛理面积的有效途径是扩大筛孔直径、提高开孔率和增大筛片的包角。 筛片的厚度对粉碎性能也起很大作用，物料颗粒以一定倾角通过筛孔，在切向速度较大时，筛片愈厚越不易通过。筛板的形态决定了粉碎室的形状。过去的粉碎室一般为圆形，在这种形式下，物料在粉碎室内易于跟随锤片作圆周运动，降低了物料与锤片之间的相对速度，减小了锤片的撞击力度。另外高速运动的物料层可严重地产生自动分级，大颗粒具有较大的离心力飞向筛板，而微小颗粒则因离心力小而处于物料层内侧。这种状态下，不利于粉碎料及时排出，导致细小颗粒过度粉碎，增加了物料与筛片的摩擦发热，最终降低生产效率。为克服这一缺陷，将粉碎室设计成水滴式。当物料到达粉碎室上部时，筛板不再给物料提供向心力，破坏物料环流层。 (六)粉碎机吸风的影响 粉碎机系统风网形式及吸风量是以“通风为主，吸尘为辅”的原则来设计组成风网的。其功能不仅有效地控制粉尘外逸，而且能起到降温、吸湿、防止物料过度粉碎，提高产量、降低能耗的作用。粉碎机风网系统的主要参数是吸风量，它是按单位时间通过粉碎机筛片单位面积的风量来计算，过大过小都会带来不利的影响。一般吸风量选用范围在2300 ~ 3200m3/h· m2为宜，时产5t以上、10t以下的选用3000 m3/h· m2左右，微粉碎机的吸风量应更大一些。一般吸风阻力在700 ~1000 Pa ，而微粉碎机在3000 ~4000 Pa 范围内选用，效果比较理想。 饲料厂粉碎系统风网组合形成有多种，当前最流行的是脉冲除尘器直接与粉碎机下的螺旋输送机相连，在螺旋输送机排料口处安装关风器或安装一铰结式闭风排料活门挡板。
|
京公网安备 11010802025824号