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錘片式粉碎機(jī)的演變與發(fā)展
發(fā)布時間:2007/6/17  瀏覽次數(shù):10904

    飼料原料的粉碎是飼料加工中非常重要的一個環(huán)節(jié),通過粉碎可增大單位質(zhì)量原料顆粒的總表面積,增加飼料養(yǎng)分在動物消化液中的溶解度,提高動物的消化率;而且,粉碎原料粒度的大小對后續(xù)工序(如制粒等)的難易程度和成品質(zhì)量都有著非常重要的影響;另外,粉碎粒度的大小直接影響著生產(chǎn)成本,在生產(chǎn)粉狀配合飼料時,粉碎工序的電耗約為總電耗的50%~70%。粉碎粒度越小,越有利于動物消化吸收,也越有利于制粒,但同時電耗會相應(yīng)增加,反之亦然。所以,恰當(dāng)?shù)卣莆辗鬯榧夹g(shù)、選用適當(dāng)?shù)姆鬯闄C(jī)型是飼料生產(chǎn)不可忽視的問題。
    飼料工業(yè)使用的粉碎設(shè)備有很多種形式,其中,錘片式粉碎機(jī)因其占地面積小、粉碎效率高、耗電量小等優(yōu)點(diǎn),得到了最廣泛的普及應(yīng)用。錘片式粉碎機(jī)基本構(gòu)造包括圓筒篩板、錘片轉(zhuǎn)子、錘片和固定在錘片轉(zhuǎn)子周圍的沖擊齒板。其工作原理是將物料引入沖擊齒板、篩板與旋轉(zhuǎn)錘片之間的空間,利用錘片等對物料的打擊和搓擦作用,將物料破碎成若干小粒,是一種沖擊式粉碎設(shè)備。一、錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速的演變
    1.從單速到雙速,最早的錘片式粉碎機(jī)都只有一個運(yùn)行速度,MIAG公司在上世紀(jì)50年代研制的H880型錘片式粉碎機(jī)同時配用兩臺轉(zhuǎn)速不同的電動機(jī),使該公司當(dāng)時不僅在制粒方面,而且在錘片式粉碎領(lǐng)域都處于領(lǐng)先地位。該機(jī)型可稱為第一臺真正用于配合飼料工業(yè)的錘片式粉碎機(jī)。當(dāng)時,人們對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速3000r/min是很推崇的。2.從較高速到較低速:在以后的數(shù)年,人們的注意力集中在降低錘片式粉碎機(jī)的工作噪聲上,其主要措施之一是降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,一般降為1000~1500r/min。為保持恰當(dāng)?shù)腻N片末端線速度,粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑必然要同時增大。Biihler-Beka公司研制了這類機(jī)型的第一代產(chǎn)品———zinal系列粉碎機(jī),其轉(zhuǎn)子直徑約為1100~1200mm,粉碎室寬度為350~650mm。隨后又有被稱為大型粉碎機(jī)的產(chǎn)品不斷問世,典型的如Lame-miag公司產(chǎn)品,其粉碎室直徑為1200mm,篩板寬度達(dá)1100mm;Amandus kahl公司生產(chǎn)的Akana2000型,其轉(zhuǎn)子直徑為1200mm,篩板寬度1000mm,配用動力355kW;Afall/zaragoza公司的產(chǎn)品,其粉碎室直徑達(dá)1446mm,篩板寬度達(dá)1100mm。二、 錘片式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的異同
    綜合各種資料可以發(fā)現(xiàn),大多數(shù)錘片式粉碎機(jī)盡管有許多相同之處,但仍存在很大區(qū)別,其重要原因在于飼料廠所用原料的不同。歐洲的飼料廠多為混合粉碎(先配料后粉碎),且經(jīng)常沒有任何谷物原料;而大多數(shù)美國的飼料配方是以50%的玉米或小麥為基礎(chǔ)的,很少使用難以粉碎的比如燕麥、大麥之類的谷物等,原料水分也略低于歐洲;國內(nèi)的情況與后者基本相似。
    大多數(shù)錘片式粉碎機(jī)都具有結(jié)構(gòu)對稱,轉(zhuǎn)子可正反轉(zhuǎn)以利用錘片兩側(cè)的特點(diǎn),外形多為上部帶斜角的矩形,同時水滴式的也較流行,轉(zhuǎn)速多為3000r/min或1500r/min左右。它們的主要區(qū)別在于美國的產(chǎn)品追求篩板面積大,而歐洲的講究沖擊齒板面積大。例如,美國的Champion公司及Jacobson公司等標(biāo)榜自己的產(chǎn)品為全周篩,而歐洲最為典型的是荷蘭的Van Aarsen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī),其沖擊齒板面積幾乎達(dá)整個粉碎室外周圍面積的一半(占46%)。其次在于篩板的安裝。美國錘片式粉碎機(jī)在安裝、更換篩板時必須停機(jī)并且打開機(jī)殼才能進(jìn)行,而歐洲的許多錘片式粉碎機(jī)是從軸向插入式,不需停機(jī)和打開機(jī)殼即可抽出原有篩板,插入新?lián)Q篩板;還有的機(jī)型可沿軸的一端插入從另一端抽出,更進(jìn)一步的還可自動遙控?fù)Q篩,Van Aarsen公司的2D系列錘片式粉碎機(jī)兩側(cè)裝有遙控電動換篩裝置,在運(yùn)行中即可更換。
    由此看來,錘片式粉碎機(jī)呈兩類型式發(fā)展,在選擇時應(yīng)根據(jù)各自飼料原料的特點(diǎn)來考慮三、 控制粉碎物料粒度的措施及其改革
    幾乎所有的錘片式粉碎機(jī)都有一個共同的缺點(diǎn),即粉碎后物料的粒度不夠理想,因?yàn)轱暳显辖?jīng)錘片粉碎后的物料粒度分布接近于對數(shù)———正態(tài)分布,也就是說粉碎后物料粒度是不均勻的。傳統(tǒng)的錘片式粉碎機(jī)控制粉碎物料粒度的能力是有限的,雖然錘片的厚度可影響粉碎物料的粒度(較厚的錘片會產(chǎn)生較多的細(xì)粉,較薄的錘片粉碎物料的粒度略粗),但錘片不易經(jīng)常更換,所以最初控制粉碎物料粒度的措施是采用不同篩眼的篩網(wǎng)或沖孔篩板等。
    篩孔實(shí)際上控制的是最大粒度,粉碎物料的粒度分布仍為對數(shù)———正態(tài)分布,粒度仍然不均勻。后來,有些錘片式粉碎機(jī)采用不同速度的電動機(jī)來驅(qū)動,高轉(zhuǎn)速(3000r/min)用于細(xì)粉碎,低轉(zhuǎn)速(1500r/min)用于粗粉碎,但這兩種速度差別太大,而且研究表明錘片末端速度對粉碎物料的粒度分布、對數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差的影響也不大。近年來,還有些廠家推崇采用頻率控制裝置來控制改善粉碎粒度的均勻度,但這類設(shè)備的價格太高,難以應(yīng)用于飼料生產(chǎn)。為使粉碎粒度均勻合理,從上世紀(jì)80年代初,飼料行業(yè)就開始嘗試從其它行業(yè)引入循環(huán)粉碎,先粉后篩、篩后再粉的分步粉碎工藝,同時可提高粉碎產(chǎn)量和粉碎效率、降低粉碎電耗。在組合這些工藝時,只需將粉碎機(jī)與篩分設(shè)備按一定的關(guān)系進(jìn)行組合,即在粉碎工序中增加篩分設(shè)備。這樣一來,粉碎機(jī)的功能就發(fā)生了變化,在一次直接粉碎(不加設(shè)篩分設(shè)備)時粉碎機(jī)既要負(fù)責(zé)粉碎,又要負(fù)責(zé)篩出最大粒度;而在循環(huán)粉碎中,粉碎機(jī)只負(fù)責(zé)粉碎,把控制粉碎物料粒度的任務(wù)交給了相配套的篩分設(shè)備。在組合這些工藝時,多用傳統(tǒng)的錘片式粉碎機(jī),也有一些廠家開發(fā)了一些新型設(shè)備,如Berga公司的“能控制制粒度的粉碎機(jī)”,仿照傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu),將排料方式改為根據(jù)情況讓待粉碎物料在粉碎室內(nèi)運(yùn)行一周或半周時從粉碎室內(nèi)排出,這樣可省去復(fù)雜的換篩裝置或昂貴的雙電動機(jī),只需配以篩分裝置即可準(zhǔn)確地控制粉碎物料粒度,將不合要求的(過粗的)物料返回粉碎室。粉碎物料在粉碎室內(nèi)運(yùn)動半周后即被排出機(jī)外的錘片式粉碎機(jī)統(tǒng)稱為開放式,它不僅減少了能耗和機(jī)件的磨損,而且還提高了粉碎效果和生產(chǎn)效率。
    為避免不必要的料粒運(yùn)動,還有其它變型粉碎機(jī),如渦輪粉碎機(jī),其特點(diǎn)為在粉碎室篩板的末尾或在與進(jìn)料口約成270°角處,使未過篩的粗粒物料沿垂直方向向上拋出粉碎室,然后靠重力作用返回粉碎區(qū)。該機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)是不需配備外設(shè)篩分設(shè)備,粗粒物料在機(jī)內(nèi)自行循環(huán);缺點(diǎn)是整機(jī)結(jié)構(gòu)不對稱,不能通過簡單調(diào)換轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向來利用錘片的兩側(cè)。綜上所述,縱觀錘片式粉碎機(jī)為適應(yīng)飼料粉碎的特點(diǎn)及需求的演變過程,可以得出以下大致的發(fā)展過程與趨勢:錘片式粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)速從單速驅(qū)動發(fā)展為雙速驅(qū)動,目前正向變速驅(qū)動發(fā)展;由原來的既粉碎又控制物料的最大粒度向只負(fù)責(zé)粉碎而配置相應(yīng)的篩分設(shè)備的方向發(fā)展;粉碎室內(nèi)的粉碎區(qū)即有效粉碎點(diǎn)的數(shù)量由一個發(fā)展為多個;歐美各國因?yàn)轱暳显系奶攸c(diǎn)曾使錘片粉碎機(jī)向兩個方向發(fā)展:美國式追求篩板面積大,而歐洲式講究沖擊齒板面積大。

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