影响锤片式粉碎机工作性能的主要因素

畜牧人市场部2

　　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1 000～1 500Pa。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。

来源：饲料机械与加工微信公众号

张品管

没想到这么麻烦，一个机器