第二章-原料预处理机械设备PPT课件.ppt

2020 3 27 1 第一节固体物料清理机械一 固体物料清理概述 一 概念固体物料清理即根据粉 粒 块状物料的物理特性 如粒度 密度 形状 颜色 磁性等 对物料不同构成部分 不是化学成分 的分离 物料清理按操作目的不同可分为分级和选别或除杂 分级一般指按照品质指标将物料分离成不同等级的操作 品质指标可包括个体尺寸 质量 形状 密度 外表颜色以及内在品质等 选别是将不合格个体及异杂物从物料中剔除的操作 第二章物料预处理机械设备 2020 3 27 2 二 物料清理的必要性生物工业所用的物料主要是农副产品 常常会混入各种杂质 如砂石 泥土 短碎茎杆 杂草 磁金属等 且物料颗粒的大小 品质有较大的差异 有的不符合生物产品加工的需要 或对产品质量有不良影响 这些杂质和不合格物料如不除去 不仅会降低物料的利用率和产品质量 而且会过度磨损设备 使设备发生故障 严重影响设备的工作效能 有些杂物甚至会堵塞管道和阀门使生产瘫痪 2020 3 27 3 三 物料清理的原理分离对象识别 分离动作执行 识别依据 物料的完好程度 颜色 质量 质地 密度 磁性等 清理机械通常是根据物料中不同成分的某个或几个特征差异对其进行识别 再借助特定的执行机构的动作将所识别出的对像加以分离 2020 3 27 4 四 物料清理机械的分类清理机械主要是依据物料形态学特征 物料力学特征 物料光学特征和物料电磁学特征对其进行识别 相应可将清理机械分为四大类 形态学 2020 3 27 5 五 常用物料清理方法1 筛分法 screening 即根据物料与杂质的几何形状及其粒度不同 利用带有孔眼 筛孔 的筛面对物料进行分选的方法 不可筛过物 指大于筛孔的物料 可筛过物 指小于筛孔的物料 筛过物 或筛下物 指筛分时实际通过筛孔的物料 筛余物 指筛分时实际未通过筛孔仍保留在筛面上的物料 筛分机械种类很多 按其运动方式分为溜筛 摇动筛 振动筛和回转筛等几种 2020 3 27 6 2 浮选法 即根据物料与杂质在空气中悬浮速度的不同 采用风力进行分选的方法 目前常用的设备有风箱 吸风分离器等 3 比重法 即根据物料与杂质的比重不同来进行分选的方法 目前常用的设备有比重去石机等 4 磁选法 magneticseparation 是根据物料与杂质的磁性不同而进行分选的方法 这种方法主要是去除铁磁性杂质 如磁选机 5 水洗法 即用水洗掉物料中及沾附在物料面的杂质 此法主要用于除去物料中的灰尘及密度小于水的轻质杂质 2020 3 27 7 二 筛分机械 一 筛分的基本知识1 筛分的分类根据筛分的目的不同 可将筛分作业分为四类 独立筛分 其目的是得到适合于用户要求的最终产品 辅助筛分 这种筛分主要用在物料粉碎作业中 对粉碎作业起辅助作用 准备筛分 其目的是为下一作业做准备 选择筛分 如果物料中有用成分在各个粒级的分布差别很大 则可以筛分分级得到质量不同的粒级 把低质量的粒级筛除 从而相应提高了物料的品位 有时又把这种筛分叫筛选 2020 3 27 8 筛孔的种类 A 圆形筛孔 适用于分选短形颗粒物料 B 长形筛孔 适用于分选长形颗粒物料 C 三角形筛孔 适用于分选三角形颗粒物料 筛孔排列方式 A 正位排列的纵横两个方向都有相互对齐的筛孔排列形式 B 错位排列是只有一个方向相互对齐的筛孔排列 1 筛孔 screenaperture 2 筛面的结构筛面是实现筛分作业 具有筛孔的工作面 是筛分机械的核心构件 2020 3 27 9 2 筛面 screendeck screensurface 的类型筛面多为平面结构 也有少数是柱面 圆柱面和棱柱面 结构 筛面按制造方法不同有冲孔筛 编织筛 栅筛等 栅筛和板筛用于筛分块 粒状物质 编织筛主要用于筛分粉料或浆料 筛面材料有金属 蚕丝 锦纶丝等 2020 3 27 10 A 冲孔筛是由薄钢板冲孔制成的 又称板筛 孔的形状有圆形 长圆形和方形等几种 筛孔最好是上小下大 稍呈锥形 这样可以减少堵塞 筛孔多采用交错排列 以提高筛分效率 板筛的优点为孔眼固定不变 孔径精确 均匀 分级准确 同时坚固 刚硬 使用期限长 适宜于筛分精度要求较高的场合 专用筛分机械多采用这种筛面 2020 3 27 11 2020 3 27 12 B 编织筛是采用金属丝或非金属丝编织而成 又称筛网 通常为正方形筛孔 这种筛面简单易造 开孔率高 凹凸不平的表面对物料的摩擦作用较强 便于物料自动分层 有利于进行筛选 但因网丝易滑动 引起筛孔变形 影响筛分的准确性 2020 3 27 13 C 栅筛又称格子筛 通常用 12圆钢直接电焊制成孔宽为18 200mm左右的格栅筛面 主要用于阻止长绳索 麦杆 砖块 包装物等大型杂质进人提升机和初清筛 以减少大型杂质缠 堵设备的机会 2020 3 27 14 3 筛面运动形式 2020 3 27 15 为了取得良好的筛分效果 物料在筛面上的运动应满足下列要求 1 使物料沿筛面的倾斜方向向下滑动 实现物料由进口到出口方向的流动 2 使物料逆筛面倾斜方向向上滑行 从而增加物料与筛面的接触路程 物料总的运动趋势是向下滑行 3 不使物料在筛面上产生跳动 免得由于跳动而使物料与筛孔接触的机会减少 从而降低筛理效果 2020 3 27 16 4 有效筛面面积 是指筛面上筛孔总面积占整个筛面面积的百分率 也称筛网空隙率或开孔率 其值越大表明待筛分物料通过筛孔的机会越多 但筛面强度有所减弱 1 正位排列的圆形筛孔面积百分率可用下式计算 B1 r2 h2 100 式中 r 圆形筛孔半径 mm h 筛孔中心间距 mm 2 错位排列的圆形筛孔面积百分率计算式为 B2 1 16 r2 h2 100 3 金属丝筛网的方形筛孔面积百分率计算式为 B3 b2 b d0 2 100 式中 b 方形筛孔净边长 mm d0 金属丝直径 mm 2020 3 27 17 5 筛制泰勒标准筛制筛网规格的表示方法有两种 网目 以每英寸长度内的筛孔数表示 称为网目数 mesh 简称网目或目 以M表示 筛号 以每厘米长度内的筛孔数表示 称为筛网的号数 简称筛号 以N表示 两者之间有如下近似关系 1英寸 2 54cm 2020 3 27 18 2020 3 27 19 2020 3 27 20 6 筛分效率 screeningefficiency 即筛过物量与可筛过物量之比 是评价筛分操作质量好坏的指标 G1 物料量 原始给料量 kg G2 筛过物 筛下物 量kg a1 物料 原始给料 中所含可筛过物的百分比 a2 筛过物 筛下物 中所含可筛过物的百分比 如筛面无破损 则此值为100 2020 3 27 21 影响筛分效率的因素 1 物料特性A 筛面上物料层厚度B 筛下颗粒百分含量 颗粒级配和形状C 物料含水量 2 机械特性主要包括筛孔形状 筛面种类 筛分机械的运动方式等 3 筛分操作主要包括加料量的多少 加料的均匀程度等 2020 3 27 22 二 筛分机械的分类根据筛分机械的结构及运动特征大致有以下几类 1 固定筛 工作部分固定不动 靠物料沿工作面滑动而使物料得到筛分 它结构简单 制造方便 不耗动力 主要缺点是生产率低 筛分效率低 一般只有50 60 在生物工业应用很少 2 滚轴筛 工作面是由横向排列的一根根滚动轴构成的 轴上有盘子 细粒物料就从滚轴或盘子间的缝隙通过 大块物料由滚轴带动向一端移动并从末端排出 在生物工业中一般不用 2020 3 27 23 3 滚筒筛 工作部分为圆筒形 整个筛子绕筒体轴线回转 轴线在一般情况下装成不大的倾角 物料从圆筒的一端给入 细级别物料从筒形工作表面的筛孔通过 粗粒物料从圆筒的另一端排出 滚筒筛的转速很低 工作平稳 动力平衡好 但是其筛孔易堵塞 筛分效率低 工作面积小 生产率低 4 平面运动筛 机体是一个平面内摆动或振动 按其平面运动轨迹又分为直线运动 圆周运动 椭圆运动和复杂运动 摇动筛和振动筛属于这一类 2020 3 27 24 1 振动筛 1 主要用途 除杂 2 振动筛的结构主要由进料机构 筛体 除尘机构 筛面清理机构 传动机构等部分组成 3 振动筛筛分原理振动筛是以筛选 浮选和比重分选相结合的一种清理机械 三 典型筛分机械 2020 3 27 25 2020 3 27 26 2020 3 27 27 2020 3 27 28 2020 3 27 29 4 振动筛的优点筛分效率高 生产能力大 筛面利用率高 结构简单 占地面积小 重量轻 动力消耗少 价格低 应用范围广 2020 3 27 30 1 主要用途 物料分级 2 结构 主要构件是圆柱形筒状筛 收集料斗设在滚筒下面 料斗的数目与分级的数目相同 2 滚筒筛 2020 3 27 31 3 原理 2020 3 27 32 1 结构旋振筛是一种高精度细粉筛分机械 又称这双锤式振动筛 图3 双锤振动筛1 下偏心块 2 机座 3 支架 4 支承弹簧 5 细料出口 6 筛网 7 上偏心块 8 筛框 9 粗料出口 10 底座 11 电动机 3 旋振筛 2020 3 27 33 2020 3 27 34 2 结构原理图为S49 A系列三元旋振筛一般结构图 由直立式电机作激振源 电机上 下两端安装有偏心重锤 将电机的旋转运动转变为水平 垂直 倾斜的三次元运动 再把这个运动传递给筛面 调节上 下两端的相位角 可以改变物料在筛面上的运动轨迹 S49 A系列三元旋振筛 2020 3 27 35 3 特点S49 A系列三元旋振筛具有如下特点 1 适用性强 任何粉 粒 粘液均可筛分 可筛至500目或0 028mm 2 换网容易 3 5min 操作简单 清洗方便 3 网孔不堵塞 全封闭结构 粉末不飞扬 4 杂质 粗料自动排出 可以连续作业 5 体积小 占地面积小 移动方便 2020 3 27 36 三 重力分选机械 一 概述重力分选往往在筛选之后进行 可分离按形态分选法所不能分离的一些杂质 重力分选是应用振动和气流作用原理 按物料组成的密度不同进行分选的方法 典型设备是密度去石机 专门清除密度比物料大的并肩石 石子大小类似物料颗粒 等重杂质 2020 3 27 37 二 密度去石机结构 2020 3 27 38 1 传动机构常采用曲柄连杆机构和振动电动机两种 2 进料装置包括进料斗 缓冲匀流板 流量调节装置等 3 吹风系统包括风机 导风板 匀风板 进风调节装置等 气流进入风机 经过匀风板 去石筛面 穿过物料后排放到机箱内循环使用 4 去石筛面一般用薄钢板冲压成双面突起的鱼鳞形筛孔 筛面向后逐渐变窄 后部称作聚石区 孔眼均指向石子运动方向 后上方 对气流进行导向和阻止石子下滑 并不起筛选作用 2020 3 27 39 筛面与和其上部的圆弧罩构成精选室 改变圆弧罩内弧形调节板的位置 可改变反向气流方向 以控制石子出口区含粮粒数量 2020 3 27 40 三 密度去石机工作原理 物料不断地进入去石筛面的中部 在适当的振动和自下而上穿过物料的气流作用下 密度较小的谷粒浮在上层 密度较大的石子沉入底层与筛面接触 自动分层 因去石筛面前方略微向下倾斜 上层物料在重力 惯性力和连续进料的推力作用下 以下层物料为滑动面 相对于去石机筛面下滑至净粮粒出口 同时 石子等杂物逐渐从粮粒中分出进入下层 下层石子及未悬浮的重粮粒在振动及气流作用下沿筛面向后上滑 上层物料也越来越薄 压力减小 下层粮粒又不断进入上层 在达到筛面末端时 下层物料中粮粒很少 在反吹气流的作用下 少量粮粒又被吹回 石子等重物则从排石口排出 2020 3 27 41 2020 3 27 42 四 磁选设备 核心构件为永久磁铁或电磁铁 永久磁铁结构简单 使用维护简便和不耗电能 但磁力较弱 磁性会退化 电磁铁磁力稳定 性能可靠 但需一定的电流强度 结构复杂 目前普遍采用永久磁铁 主要有永磁溜管和永磁滚筒 2020 3 27 43 一 永磁溜管永久磁铁装在溜管上边的盖板上 每个盖板上装有两组前后错开的磁铁 工作时 散料从溜管上端流下 磁性物体被磁铁吸住 2020 3 27 44 平板式磁铁分离器 见图 由若干块磁铁排成一排 镶在木槽中 磁极露在物料通过的倾斜平面上 2020 3 27 45 永磁滚筒主要由进料装置 滚筒 磁芯 机壳和变速机构等组成 如图3 为永磁滚筒结构示意图 二 永磁滚筒 2020 3 27 46 2020 3 27 47 主要是对谷物颗粒料 如小麦 大麦等 进行精选和分级 按颗粒的长度进行分级 可以除去半粒和杂粒常用的有滚筒式精选机和碟片式精选机两种 五 颗粒物料精选机械 2020 3 27 48 工作原理 设备上有袋形的凹孔 设备运转时 颗粒会嵌入袋孔中 不同长度的颗粒由于在袋孔中嵌入的深度不同而被带升的高度不同 短小的颗粒被带升到较高的位置才会落下 因此可以将不同长度的颗粒分级 2020 3 27 49 1 碟片式精选机 2020 3 27 50 优点 工作面积大 转速高 故工作效率较高 不同规格的袋孔可设在同一台设备中 以适应除去不同品种杂质的需要 若碟片损坏可以部分更换 缺点 碟片上的袋孔容易磨损 功率消耗比较大 2020 3 27 51 2 滚筒式精选机 滚筒式精选机工作示意图1 袋孔 2 筛转圆筒 3 螺旋输送机 4 中央槽 在筛转圆筒的内表面开有袋孔 长粒的大麦依靠进料位差和滚筒本身的倾斜度 沿滚筒长度方向流动 由另一端流出 而短粒大麦则由于嵌入袋孔的位置较深 被带到较高位置而落入中央槽中 由螺旋输送机排出 2020 3 27 52 第二节固体物料粉碎机械 一 粉碎概述 一 粉碎的概念与目的1 粉碎的基本概念粉碎是固体物料尺寸由大变小过程的总称 是利用机械力来克服固体物料的内聚力 结合力 使之破碎成符合要求的小颗粒的单元操作 将所用的机械称为粉碎机械 comminutionmachine 2020 3 27 53 2 粉碎的目的和意义 1 有利于不同组分物料的均匀混合 混合物料所用的各种物料的粒度越小 越接近 混合的均匀度越高 效果越好 2 选择性破碎 以分别进行不同成分的利用 剔除或分离 例如玉米的脱胚 小麦的制粉 淀粉的制取等 3 破坏细胞壁结构 便于胞内产物排出 如生物碱等活性成分的提取 4 增大比表面积 既有利于蒸煮时物料的熟化 节约蒸汽 又有利于生物催化剂的作用 提高生产效率和物料利用率 5 可降低输送时管道的阻力 避免管道堵塞 便于连续化生产 2020 3 27 54 二 粉碎方法 粉碎 破碎 将由大块物料分裂成小块物料的操作 研磨或磨碎或粉磨 将小块物料分裂成细粉的操作 研磨 粗粉碎 40 1500mm 5 50mm 中粉碎 10 100mm 5 10mm 微粉碎 细粉碎 5 10mm 100 m左右 超微粉碎 超细粉碎 0 5 5mm 10 25 m 按粉碎前后粒度 两者通常按排料粒度的大小作大致的区分 排料中粒度大于3mm的含量占总排料量50 以上者称为破碎 小于3mm的含量占总排料量50 以上者则称为粉磨 也称为粉碎 狭义 2020 3 27 55 研磨 湿法粉碎 将物料和水一起加入粉碎机中 从粉碎机中出来时呈粉浆状的粉碎 特点 无粉末飞扬 车间卫生好 可获得更小粒度的产品等 但能耗较大 设备的磨损较严重 干法粉碎 即是将干物料送入粉碎机中进行粉碎 特点 最大的缺点是粉尘较大 按粉碎操作方法 2020 3 27 56 研磨 开路粉碎 是一种粉碎机中无筛分设备的最简单粉碎方法 特点 产品的粒度分布范围较宽 物料停留时间短 能耗小 应用 用于粗碎或粒度要求不高的粉碎 闭路粉碎 是从粉碎机出来的物料先流经分粒系统分出过粗的料粒后 再重新回入粉碎机中 特点 物料停留时间短 能耗小 应用 粒度要求高的情况 滞塞进料 是利用机器出口插入筛网 从而限制了物料的卸出和调节进料速度 使物料在作用区直至粉碎到能通过筛网为止 特点 产品的粒度可人工控制 物料停留时间长 能耗大 应用 小规模间歇粉碎 按粉碎操作方法 2020 3 27 57 2020 3 27 58 三 粉碎比 又称粉碎度 是指物料粉碎前后的粒度之比 1 平均粉碎比X d1 d2式中 X 平均粉碎比d1 d2 分别表示粉碎前后物料的平均粒度 m 意义 衡量粉碎机的粉碎效果 是确定粉碎工艺以及选用粉碎机的重要依据 2 公称粉碎比 允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比 二者关系 由于实际粉碎时加入物料的最大尺寸总是小于最大进料口尺寸 所以粉碎机的平均粉碎比一般小于公称粉碎比 平均粉碎比 70 90 公称粉碎比 2020 3 27 59 对一次粉碎的粉碎比要求 粗碎为2 6 中 细碎为5 50 磨碎在50以上 若要求的粉碎比较大 就需要将粉碎分为若干级 使每级担负一定的粉碎比 每级达到的粉碎比称为部分粉碎比或阶段粉碎比 用xi表示 整个粉碎过程中达到的粉碎比叫总粉碎比 X x1 x2 x3 xn合理地选用粉碎比和粉碎级数 可以大大地减少能耗 2020 3 27 60 1 挤压力 是将固体物料放在两挤压面之间进行挤压 当挤压面施加的挤压力达到一定值时 物料即被压碎 主要用在粗 中碎 适用于硬质料和大块料的破碎 四 粉碎力 2 冲击力 是使物料承受较强的瞬时冲击力 使其粉碎 主要用在中碎 细磨 超细磨 适于脆性物料的粉碎 3 摩擦力 是物料在受到摩擦力的作用时而被粉碎 主要在细磨 超细磨 适于小块及细颗粒或韧性物料的粉碎 2020 3 27 61 4 剪切力 是物料在受到剪切力作用时而被粉碎 主要用在细碎 适于韧性物料的粉碎 5 劈力 是物料被刀形面劈开而使物料破碎 实际上 粉碎是一个复杂的过程 各种粉碎机械往往是采用两种或两种以上的力对物料进行粉碎 但对特定的设备 则可以是以一种力为主要的粉碎力 2020 3 27 62 五 粉碎机的分类粉碎机械一般分为机械式粉碎机 machinemill 气流粉碎机 pneumaticcracker 研磨机 grindingmachine 和低温粉碎机 low temperaturemill 四个大类 1 机械式粉碎机 是以机械方式为主 对物料进行粉碎的机械 它又分为齿式粉碎机 锤式粉碎机 刀式粉碎机 涡轮式粉碎机 压磨式粉碎机和铣削式粉碎机六小类 1 锤式粉碎机 hammermill 由高速旋转的活动锤击件与固定圈的相对运动 对物料进行粉碎 含冲击 碰撞 摩擦等 的机器 锤式粉碎机又分活动锤击件为片状件的锤片式粉碎机 paddlemill 和活动锤击件为块状件的锤块式粉碎机 blockmill 2020 3 27 63 2 齿式粉碎机 toothmill 由固定齿圈与转动齿盘的高速相对运行 对物料进行粉碎 含冲击 剪切 碰撞 摩擦等 的机器 3 刀式粉碎机 knifemill 由高速旋转的刀板 块 片 与固定齿圈的相对运动对物料进行粉碎 含剪切 碰撞 摩擦等 的机器 并带有分级功能的粉碎机器 4 涡轮式粉碎机 turbo mill 由高速旋转的涡轮叶片与固定齿圈的相对运动 对物料进行粉碎 含剪切 碰撞 摩擦等 的机器 5 压磨式粉碎机 press grindmill 由各种磨轮与固定磨面的相对运动 对物料进行碾磨性粉碎的机器 6 铣削式粉碎机 millingbreaker 通过铣齿旋转运动 对物料进行粉碎的机器 2020 3 27 64 2 气流粉碎机 是通过粉碎室内的喷嘴把压缩空气 或其他介质 形成气流束变成速度能量 促使物料之间产生强烈的冲击 摩擦达到粉碎的机器 3 研磨机 是通过研磨体 头 球等介质的运动对物料进行研磨 使物料研磨成超细度混合物的机器 它又分为 1 球磨机 ballmill 由瓷质球体或不锈钢球体为研磨介质的机器 2 乳钵研磨机 mortarmill 由立式磨头对乳钵的相对运动 对物料进行研磨的机器 3 胶体磨 colloidmill 由成对磨体 面 的相对运动 对液固相物料进行研磨的机器 4 低温粉碎机 是经低温 最低温度 70 处理 对物料进行粉碎的机器 2020 3 27 65 2020 3 27 66 一 辊式磨粉机的基本结构结构组成 一般由机架 成对磨辊 喂料机构 松合闸机构 辊面清理装置 传动机构及吸风装置等组成 二 辊式粉碎机 2020 3 27 67 1 磨辊 磨辊分为光辊和齿 丝 辊两种基本类型 光辊外表面为经研磨加工的光滑圆柱面 齿辊表面一定斜度的齿状条纹 齿辊研磨作用强烈 磨出物疏松 粒度差别明显 能耗少等优点 为实现磨辊对于物料的研磨 提高对物料的剪切力 对物料产生撒裂作用 增加粉碎比 磨齿与物料间必须保持不同的运动速度 因此每对辊中的两磨辊的转速并不相同 通常称转速较高的磨辊为快辊 较低的为慢辊 一般快 慢辊的速比采用2 5 1 或者使两辊的表面线速度具有5 30 的速差 2020 3 27 68 2 轧距 两磨辊辊面间的最小距离称为轧距 开度 调节轧距可以控制被粉碎物料的粒度 当磨粉机空载时 为避免高速相向旋转的两磨辊互相摩擦 碰撞 轧距应放大 称为松闸 当磨粉机负载时 两辊间隙应回到调定的轧距 称为合闸 一般辊式磨粉机要求松 合闸和喂料机构的操作联动 有物料时 通过物料传感器使喂料机构先运转 物料进入两辊之间后再合闸 断料时 先松闸 再使喂料机构停止 这样不仅防止两辊碰撞产生火花 引起粉尘爆炸 而且避免齿辊表面的磨损 2020 3 27 69 每个磨辊下方均设有辊面清理装置清理粘附物料 对于齿辊 一般采用硬毛刷清理 毛刷安装在可调的弹簧座上 用弹簧将毛刷压紧在辊面上 对于光辊 一般采用刮刀 刮刀安装在铰支的杠杆上 靠配重使刮刀紧贴在辊面上 当磨粉机停车时 用一根金属链将配重拉起 使刮刀离开辊面 以避免接触处的腐蚀 3 辊面清理 2020 3 27 70 二 辊式磨粉机的特点 1 适合热敏性物料的粉碎对辊的轴线相互平行 同时磨辊的线速度较高 两辊间所形成的粉碎区很短 因而物料通过粉碎区的时间短 避免了粉碎过程中因物料温升过高而导致蛋白质热变性 2 可控制物料粉碎的粒度通过调整轧距来控制物料粒度 避免过度粉碎 节省能源 保证粉碎质量 2020 3 27 71 3 能够进行选择性粉碎通过选择快慢辊速差 磨辊表面几何形状和参数 一次粉碎比 辊式磨粉机能够实现对物料的选择性粉碎 4 粉碎过程稳定 便于控制由于对辊表面上每一点的几何参数和运动参数均相同 整个粉碎区的工作条件一致 故而粉碎过程稳定 也便于控制并实现自动化生产 2020 3 27 72 常用的辊式粉碎机有对辊粉碎机 四辊粉碎机 五辊粉碎机和六辊粉碎机等 1 对辊粉碎机是最简单的辊式粉碎机 是由两个用冷硬铸铁制造而成的 直径相同 且安装在平行的水平轴上的钢辊组成 故又称为两辊粉碎机 其中一个钢辊固定 另一个可调 工作时两辊以等速度或不等速反向旋转 如图所示 三 常用辊式磨粉机 2020 3 27 73 光辊粉碎机操作时 两辊旋转方向相反 物料从上部两辊之间加入 被其间的磨擦力所挟持而拖曳至下方 同时受到挤压力而被粉碎 从下方落下 由图1 2 2 2 可以看出 磨擦力f是物料向下运动的曳力 其大小等于挤压力P和磨擦系数 的乘积 即 f P 2020 3 27 74 2020 3 27 75 2 多辊粉碎机为了能用一台辊式粉碎机达到所要求的粉碎比和一定的产量 目前许多啤酒厂采用了四辊 五辊和六辊等多辊粉碎机 从工艺过程来看 多辊粉碎包括预磨 谷皮磨和粗粒磨三道磨粉工序和两道筛选工序 即先通过预磨将大部分胚乳与谷皮分开 谷皮再通过谷皮磨使其上残存的胚乳进一步与谷皮脱离 而尚未磨碎的胚乳颗粒再通过粗粒磨进一步磨碎 物料通过预磨和谷皮磨后均要进行筛选 使谷皮和胚乳粉 粒分离 这样既可以保证使谷皮破而不碎 又可以使胚乳尽可能的被磨细的要求 从设备构成来看 多辊粉碎机不仅仅是磨辊数量的增加 更为重要的是 一般预磨辊和谷皮磨辊采用光辊 这样主要借助挤压力和磨擦力使谷皮和胚乳分离 而不使谷皮过分被破碎 而粗粒磨辊则采用丝辊 以增强了对物料的剪切作用 有利于对胚乳 特别硬质颗粒的破粉 提高粉碎比 从粉碎产物来看 多辊粉碎的产物有细粉 粗粉 细粒 净谷皮等 而不再是粉 粒 皮的混杂物了 2020 3 27 76 1 四辊粉碎机 是由两对辊子组成的 在两对辊子之间配有一组筛选装置 以分离皮壳和粗粒 此种粉碎机的粉碎度较易控制 所以适用于粉碎麦芽 其结构流程如图1 2 3所示 2020 3 27 77 2 六辊式粉碎机 专用于粉碎麦芽 其是由六个辊子组成 分成三个磨碎单元 第一对 第二对为光辊 第三对为丝辊 在前二对辊子后面均设有筛选装置 这样组合的优点是能保持皮壳的粉碎度不致太细而影响麦汁过滤操作 第三对辊子则可将筛出的淀粉颗粒磨成细粉和细小的颗粒 以利于糖化时充分浸出有用物质 其结构流程如图1 2 4所示 该机还设有辊隙调整装置 偏心振子等 2020 3 27 78 3 五辊粉碎机 实质上是六辊粉碎机的变形 其结构流程如图1 2 5所示 它是由五个辊子组成 前三个钢光辊共同组合构成预磨和谷皮磨 即第一辊与第二辊实现预磨 而第二辊又与第三辊实现谷皮磨 在前三辊之间和之后均配有筛选装置 以分离细粉 细粒 皮壳 后两个辊子为丝辊 此种粉碎机的粉碎度较四辊式的更易控制 又比六辊式不仅减少了一个钢辊 而且使粉碎机的体积缩小 重量减轻 2020 3 27 79 四 辊式粉碎机的工作过程这里以六辊粉碎机为例 说明辊式粉碎机的工作过程 参见图1 2 6 麦芽先经预磨辊aa预磨 预磨后的麦芽落在第一道筛选振送箱b上层筛网b1上 穿过筛孔的粉和粒直接落于下层筛网b2上 通过b2又将粉和粒分开 粉经振送箱底层b3和输送带d3排出机外 而粒送入振送箱d2 上层筛网d1分出的粗谷皮还夹杂部分粗粒 送往谷皮辊cc进行复磨 复磨后落在二道筛选振送箱d的上层筛网d1上 将粉和粒分开 净谷皮排出机外 粉和粒与振送箱b送下的粒一起经下层筛网d2将细粒和粉筛开 筛余的粗粒送往粗粒辊ee 复磨成细粒 而筛出的细粒和粉则直接排出机外后 与粗粒辊ee排出的细粒混合 2020 3 27 80 辊式粉碎机的工作过程 2020 3 27 81 五 辊式磨粉机的主要性能参数 1 磨辊速比和研磨长度快慢辊线速度的比值称为速比 用i表示 两磨辊直径相等时有 研磨长度是指在粉碎区内快辊面相对于物料的滑动距离 用s表示 2020 3 27 82 2 生产能力辊式磨粉机的生产能力可由下式得到 2020 3 27 83 3 功率辊式磨粉机用于磨粉时 其功率可按下面经验公式计算 2020 3 27 84 六 辊式磨粉机的使用与维护 1 要根据产品要求的不同粒度调整磨辊轧距 同时进入辊式磨粉机的物料粒度要控制在一定的范围内 2 磨辊的转速应根据物料的性态来选择 被粉碎物料的粒度越大 硬度越大 则转速应越低 3 工作时喂料门开启程度需能阻止一定大小的异物通过 同时严防金属和硬杂物进入磨辊之间 以免造成机器的损坏 4 手动磨粉机开机时要先给料后合闸 停机时要先松闸后断料 5 磨辊的磨齿在长时间工作后会磨损变钝 降低磨粉效率 应将磨辊卸下重新拉丝 以保证磨粉机始终处于良好的工作状态 2020 3 27 85 三 锤式粉碎机 hammercrusher 一 锤式粉碎机的作用原理与应用利用高速旋转的锤片对物料施以强烈作用而将物料粉碎的机器 其作用原理主要是撞击粉碎 同时机器中还存在着强烈的摩擦和剪切作用 除用于中碎外 也可用于粗碎和细碎 锤式粉碎机也是用途比较广泛的一种粉碎机械 对于各种中等硬度的物料和脆性物料的粉碎效果最高 对用其它粉碎机难于粉碎的物料 如带有一定韧性的物料 软性纤维较长的物料等 也有较好的粉碎能力 故常被称为万能粉碎机 在发酵工业中 物料 如瓜干 高梁 玉米 粉渣等 的中碎和细碎作用 大多采用这种粉碎机 目前在酒精生产厂被普遍采用 2020 3 27 86 优点是 1 磨损零件可以更换 2 操作比较安全 3 粉碎度很高 10 50 4 生产能力大 5 物料适应性强 6 结构简单 紧凑 缺点是 1 锤片磨损得快 2 格栅易于堵塞 不适于破碎粘性物料和水分超过10 15 的物料 3 过度粉碎的粉尘较多 2020 3 27 87 二 锤式粉碎机的基本结构锤式粉碎机的结构如图1 2 7所示 在主轴带动的转子上 对称于主轴的位置装有4 5根小轴悬挂着许多可自由摆动的锤片 在不运转时 由于重力的作用锤片向下垂 运转时 由于离心力的作用 锤片呈辐射状 2020 3 27 88 2020 3 27 89 1 锤片锤片的形状尺寸 排列方式对粉碎机的性能有很大影响 锤片的基本形状有 2020 3 27 90 锤片在转子上的排列方式会影响转子的平衡 物料在粉碎室内的分布以及锤片磨损的均匀程度 锤片工作应遵循以下原则 锤片的运动轨迹尽可能不重复 沿粉碎室工作宽度 锤片的运动轨迹分布均匀 物料不被推向一侧 有利于转子的动平衡 锤片应严格准确对称安装 保证主轴具有动平衡性能 避免产生附加惯性力损伤机器和出现其它意外 锤刀与筛网的径向间隙一般控制在5 10mm 2020 3 27 91 2 筛板 筛板是锤式粉碎机的排料装置 一般用厚的优质钢板冲孔制成 通常设在转子下半周的位置 为了提高粉碎机的排料能力 也可使筛板占整个粉碎室内周面积的3 4以上 或是将筛板置于粉碎室侧面 锤式粉碎机的粉碎比主要由筛板 筛孔的形状和尺寸 来控制 因为只有当物料粉碎到可以从筛板通过时 才能排出机外 否则会一直处在粉碎室内 所以生产中 可根据需要粉碎物料的粒度大小 选用合适的筛板 2020 3 27 92 2020 3 27 93 1 进料斗 2 转子 3 锤片 4 筛板 5 出料口 三 锤式粉碎机的型式 1 按粉碎机的进料口位置及进料方向 切向喂料式 轴向喂料式和径向喂料式 切向喂料式轴向喂料式径向喂料式 2020 3 27 94 2020 3 27 95 2 按转子的数目分为单转子式锤碎机和多转子式锤碎机 2020 3 27 96 3 带吸风装置的锤式粉碎机 增加吸风机后 可以加速粉料离开筛孔 把粉碎机内已经粉碎好的细粉抽出来 提高了粉碎机的工作效率 根据经验 安装了旋风分离器 可以提高粉碎机的生产能力大约30 左右 而电耗也大为降低 2020 3 27 97 四 锤式粉碎机工作过程 2020 3 27 98 五 锤式粉碎机的主要性能参数 1 粉碎比锤式粉碎机有很高的粉碎比 单转子式锤碎机的粉碎比在10 15之间 2 转子的转速锤式粉碎机的转速取决于锤片破碎物料时所需的动能 因此 转速的大小与锤片的质量有关 质量越大 则其破碎能力越强 但旋转时的离心力也越大 故锤片及其圆周速度的增大受到粉碎机零件强度的限制 单转子式锤碎机的圆周速度为40 50m s 转子的转速为700 1300rpm 2020 3 27 99 3 生产能力锤式粉碎机的生产能力与转子的长度 筛板的孔隙大小 锤片的质量 转速 粉碎比 加料情况及物料的性状有关 根据经验 可用下式概略计算 2020 3 27 100 4 功率消耗一般也采用经验公式估算 2020 3 27 101 五 锤式粉碎机的使用与维护 1 锤式粉碎机工作时 应先起动机器 再投入物料 切忌在满负荷时起动 2 进入锤式粉碎机的物料 应通过电磁离析器去除金属杂质 以免损坏机件 3 要根据产品的粒度选择筛板 筛板与锤片之间的间隙要根据物料性质加以调整 我国设计的粉碎机推荐锤筛间隙为 谷物4 8mm 通用型12mm 4 筛板和锤片工作时会因强大冲击力及磨损而损坏 要经常检查 随时更换 筛板的寿命不应以筛面破损为准 应视筛孔边缘的磨损程度而定 5 锤式粉碎机对湿度大的物料粉碎效果较差 故进入机器的物料湿度不要大于15 6 停机前 应先停止进料 待机内物料基本排空后再停机 2020 3 27 102 四 齿爪式粉碎机 2020 3 27 103 2020 3 27 104 五 湿法粉碎机将固体物料和水一起加入粉碎机中进行粉碎 湿法粉碎优点 1 消除粉尘危害 降低物料消耗 2 淀粉吸水膨胀 提高蒸煮效果 3 提高蒸气利用率 粉碎后经预热 4 机器的磨损减少 2020 3 27 105 2020 3 27 106 2020 3 27 107 2020 3 27 108 2020 3 27 109 2020 3 27 110 又称流能磨 是一类超微粉碎机 基