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粉碎设备选择及粉碎系统设计注意要点

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发表于 2016-8-9 13:52:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
粉碎工序作为饲料厂的基本工序之一,同时也是重要工序。粉碎的效果不管对饲料成品的质量还是后道工序的生产都有着至关重要的作用,而且粉碎系统的动力消耗一般要占到全厂动力消耗的30%~50%,粉碎系统的效率对饲料生产的成本也有很大影响,所以我们无论是在选择粉碎设备还是设计粉碎工艺方面都应给予足够的重视。

我们选择粉碎设备时如果能够充分考虑到某些因素,将会使粉碎系统的操作和维修更为简单方便,也能够提高粉碎设备的效率,减少粉碎系统的成本消耗。

首先需要考虑的是物料特性对粉碎的影响,这些特性包括原料的粒度,含水率,可粉碎性和对温度的敏感性。原料和成品的粒度差值应合理,这有助于我们决定采用一次粉碎方式或多次粉碎的方式达到最终效果;物料的含水率是否均匀一致,这将帮助我们选择喂料器和决定是否需要及需要哪种除尘器;需考虑物料的硬度、密度和易粉碎性,这些特性是否均匀一致,同时还要注意物料对温度的敏感性,粉碎时的温度的变化是否会引起物料软化、溶化、变色或变味,这有助于确定粉碎机能否适应对温度敏感的物料,满足物料对最低和最高温度的要求。

其次还要考虑与粉碎机自身相关的几个因素,包括运行、安全、污染、清理,空间和维修要求以及有关的设备。粉碎机的运行要求包括生产率、配套动力和锤片线速度,粉碎机每千瓦每小时能粉碎多少物料,这样可确定需要的生产率,还需考虑是选用一台粉碎机或多台粉碎机。注意要确保系统中所有的设备,如粉碎机,喂料器,吸风系统和输送设备都能发挥最大的生产率,注意使粉碎机以额定功率运行并能满足生产率的要求。还要保证锤片的线速度与生产率匹配,保证成品的技术参数合格。通常,锤片线速度越高,粉碎粒度越细,但太高的线速度会损坏粉碎机。粉碎机上方应装有磁铁,防止铁块进入粉碎室损坏粉碎机,要经常清理磁铁。为了安全,应检查粉碎物料是否易爆。考虑在粉碎机上安装震动传感器,一旦出现剧烈震动就立刻停机。

再次考虑在出料口再安装一块磁铁,清除成品中的铁杂(尤其是辅料粉碎机)。如果成品有更严格的要求,则粉碎机内零部件应使用不锈钢制造。选择的粉碎机保养维修要方便,还要考虑成本和易损件的供应。与粉碎机相关的设备也需考虑包括喂料器、吸风系统、除杂磁铁、输送装置和电控装置等。控制粉碎机喂料量最常用的喂料器为容积式,其形式可为螺旋式,叶轮式,振动式,皮带式和刮板式喂料器。由于螺旋喂料器卸料时料流波动且局限在有限区域内,该特性会造成粉碎机负荷不均匀,不能充分利用筛理面积,局部区域零部件磨损严重,若一定要用螺旋喂料可采用收缩锥形螺旋,双螺旋,切割螺旋及桨叶式螺旋。槽式叶轮喂料器则喂料较为均匀,且可沿粉碎机入口全长方向喂料。振动喂料器也可提高均匀稳定的料流。

总之,选择喂料器必须考虑投资成本、喂料平稳性、对被粉碎物料的适应性、结构大小、还要估算喂料器及其变速驱动装置的维修保养费用。不要选用那种不能沿粉碎机入口的整个长度方向均匀喂料和不能提高均匀喂料速度的喂料器。不均匀喂料会造成工作状态的不稳定,即使有再好的负荷控制仪也不行;不均匀喂料还会造成不均匀磨损,生产率降低,粉碎质量低劣等问题。为使粉碎机更稳定安全的运转还可以考虑对粉碎机的物料温升,电机负荷,振动,轴承的温升和润滑等方面进行监测。适当的安装这些传感器,尤其是振动传感器,可以提前预告可能发生的故障以及制定相应的维修计划。所有运动设备都应安装安全限位开关。一般安装在检修门处,溜管中运动部件的作用区和传动装置保护罩等处。为了防止粉碎机后面的输送设备和加工设备过热、火灾和爆炸事故,应将控制系统和动作行程开关联在一起。粉碎机的控制器一般有模拟负荷控制器和PLC电控系统。模拟负荷控制器仅能调整喂料器的速度使粉碎机电机负荷电流稳定在预设点。PLC电控系统则可实现负荷控制,粉碎系统的联锁,可于计算机和其他控制器通讯等。使用控制器对粉碎设备进行控制有助于提高对动力系统的利用率,可以节省人力,保证粉碎机最高度电产量,而且也减少了粉碎机及其后面系统的保养维修问题,使得粉碎系统的成本消耗大幅下降。

设计粉碎工艺时需考虑的最主要因素是生产能力和效率,产品的粒度分布。良好的吸风系统,有助于降低电耗,控制粉碎粒度,降低温升,控制粉尘和降低粉碎机内的压力。虽然生产率会随粉碎机的型号,锤片的线速度,筛孔大小和粉碎物料的不同而各异,但是带吸风系统和不带吸风系统,前者可提高粉碎机生产率15%~40%。粉碎后的物料运送可采用重力输送,机械输送或气力输送方式运送到后道粉碎仓。选择输送方式时应考虑初始投资,动力,维修,污染和可能产生的生产损耗。重力输送方式的生产成本,污染和动力消耗最小,但需要在粉碎机下方安装一些储存仓,上方还要装有待粉碎仓。机械输送方式使用最为普遍,该系统一般由输送机,斗提机和分配器等组成,粉碎后物料经水平输送,垂直提升和分配进入各料仓。为了减少斗提机潜在的粉尘爆炸所产生的破坏,应将其部分或整体安装在车间之外。潮湿的粉尘会腐蚀斗提机,应考虑使用不锈钢材料。如果想克服已粉碎产品之间的相互交叉污染,则应采用自清式底座。气力输送方式效率最差,作业成本最高,水分损失最大。以前曾广泛使用,但其高额的动力耗费和其他的作业成本已将其局限在一些特殊场合。一般锤片式粉碎机大多采用机械出料加辅助吸风的方式,选择的风机应能为系统提供足够的风量和风压,锤片式粉碎机的风压损失一般为500~1500帕斯卡。所需风量一般为每平方米筛片面积每分钟40~50立方米。

粉碎工艺一般还和配料工艺密切相关,根据粉碎和配料工艺的组合方式,还需选择采用先粉碎系统还是后粉碎系统。这种选择一般取决于使用的原料,而选用哪种原料主要考虑其经济性。若谷物便宜且很容易买到,先粉碎就可体现其最大优越性。若谷物价格昂贵,需采用很多物理特性差异很大的替代原料,原料品种经常发生变化,则选择后粉碎系统可适应特性不同的原料。所以我们应根据实际情况确定最能发挥设备优势的粉碎系统。
总之,不管从粉碎设备及其辅助设备的选择,或者是粉碎工艺及其相关工艺的设计方面都应详加考虑,以使整个粉碎系统发挥最大的效能,在提升产品质量的同时减少整个粉碎系统在能量及系统保养维护方面的消耗,这样才能减少饲料厂饲料生产的成本,获取最大的饲料回报率。
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