饲料加工工艺-粉碎

饲料加工工艺—粉碎第1页/共63页锤片式粉碎的基础知识第2页/共63页目录第一章粉碎的概论第二章锤片式粉碎机第三章影响粉碎效果的主要因素第3页/共63页第一章粉碎的概论粉碎目的和概论饲料粉碎的工艺组成常用粉碎机的类型第4页/共63页一、粉碎目的和概论（一）增加物料的表面积以利于消化吸收。使某些物料易于处理和输送。提高物料的混合混合均匀度。有利于制粒、挤压等进一步加工。第5页/共63页粉碎目的和概论（二）克服固体质点间的内聚作用而形成新的表面的过程，成为粉碎。影响粉碎过程的因素粉碎颗粒的几何特性和结构力学性质粉碎机械工作构件的几何参数和材质粉碎过程的工艺参数产品粒度的要求粉碎的定义第6页/共63页粉碎的作用力撞击力挤压力剪切力碾磨力在实际的机械作用中，所受的粉碎力总是有上述几种力结合而成对于坚而不韧的物料采用撞击和挤压较有效。对于韧性物料采用剪切力最好对于脆性物料则以撞击为好第7页/共63页二、粉碎的工艺（一）、常用的粉碎流程（二）、饲料加工对粉碎粒度的要求（三）、粉碎系统的附属设施第8页/共63页（一）、常用的粉碎流程——先配料后粉碎优点：减少配料仓，节约成本。在原料品种和物理形状经常变化有明显优势。缺点：需要较大的动力。对生产效率的影响很大。原料混合物的流动性差。需要更多的清理设备。这类工艺主要以欧洲国家为主第9页/共63页优点：配料仓容积大，粉碎机可以长期满负荷运转。粉碎系统不影响生产效率。多个粉碎系统可以不同的原料。物料的流动性稳定，喂料器方便控制。缺点：需要较多的配料仓，增加投资。该工艺主要以中国、美国为代表。（一）、常用的粉碎流程——先粉碎后配料第10页/共63页先粉碎后配料工艺流程图刮板机输送到提升机底部投入待粉碎物通过初清筛除去大杂物通过永磁筒除去铁制品通过旋转分配器进入指定待粉碎仓进入粉碎机粉碎提升机再将物料提升到五楼再通过旋转分配器进入指定配料仓刮板机输送到提升机底部提升机将物料提升到约五层楼高度第11页/共63页常用大宗原料需要粉碎的原料不需要粉碎的原料玉米菜粕豆粕棉粕啤酒糟DDGS麸皮统糠花生粕膨润土面粉玉米蛋白粉石粉磷酸氢钙次粉鱼粉粉碎的细度根据所生产的细度要求来决定，通常是1.0—3.0mm不等经过粉料清理筛除杂和永磁筒除铁后，直接进入配料仓第12页/共63页（三）、粉碎系统的附属设施——吸风系统风机、风管。沙克龙：在保证风路密封的情况下，将吸风系统带出的微粒进行回收，减少浪费。除尘器：安装在投料口，用于集尘。第13页/共63页设计优良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，降低粉碎机内的压力。带吸风系统的粉碎机与不带吸风系统的粉碎提高15%~40%的生产率。高速旋转的锤片将在粉碎室和粉碎机前后的输送设备中产生静压，如果系统密封不严，那粉尘将通过微小的孔隙逸出，散布在空气中。吸风系统在粉碎系统中产生负压，负压有助于将颗粒吸向筛面，有助于将颗粒从筛面吸出。大多数吸风系统的吸风设计量为每平方英寸筛面1~2立方英尺/分（约每平方米筛面2633~5266立方米/小时）。（三）、粉碎系统的附属设施——吸风系统第14页/共63页锤片式粉碎机的风网第15页/共63页粉碎的系统组成——除杂、除铁装置由永磁筒、粗清筛组成：初清筛的筛孔是1—2目，其作用是除去大块料和杂物。永磁筒的作用是除铁。初清筛永磁筒第16页/共63页用于控制粉碎机喂料量。常见的喂料器有螺旋式、皮带式、叶轮式、震动式。喂料量大小的控制通常通过变频器转速的快慢来实现。粉碎的系统组成——喂料器第17页/共63页三、粉碎机的类型锤片式粉碎机对辊式粉碎机磨式粉碎机爪式粉碎机常用的粉碎机第18页/共63页各类粉碎机的工作原理第19页/共63页第二章锤片式粉碎机锤片式粉碎机的主要结构锤片式粉碎机的工作原理锤片式粉碎机的主要参数筛片锤片第20页/共63页一、锤片式粉碎机的主要结构水滴型粉碎机外观第21页/共63页锤片式粉碎机的内部结构一、锤片式粉碎机的主要结构第22页/共63页锤片式粉碎机转子一、锤片式粉碎机的主要结构第23页/共63页一、锤片式粉碎机的主要结构粉碎机的转子分解图第24页/共63页一、锤片式粉碎机的主要结构粉碎机简易图1.进料导向机构2.上机壳3转子锤片4操作门5底座第25页/共63页1.底座：联接和支承粉碎机各部件，使其形成一个整体。粉碎后的粉料由底座下面排出。2.转子：由主轴、锤架板、销轴、锤片、轴承等零件组成，它是粉碎机的主要运动部件，转子转速提高，装配后在不装销轴和锤片的情况下，必须进行动平衡检验。3.操作门：更换筛板或锤片时须开启操作门。筛板靠操作门来压紧。4.上机壳：上部有进料口，下部与底座联接，两侧分别装有筛板，与转子组成粉碎室。物料在粉碎室中进行粉碎。5.进料导向机构：使物料从左边或右边进入粉碎室。进料导向板的换向由带电控换向阀的气缸控制，并通过行程开关自动改变电机的转向，使进料方向与转子转向一致（或手动换向）。一、锤片式粉碎机的主要结构第26页/共63页水滴型卧式锤片粉碎机特征：优点：粉碎效率高适用多种原料的粉碎在一定的范围内能调节粒度操作维修容易缺点：动力消耗大噪声比较高一、锤片式粉碎机的主要结构第27页/共63页二、锤片粉碎机的工作原理原料依靠重力从粉碎机顶部进入粉碎室。原料在破碎区于与锤片的顶端之间接触，由于两者之间的速度差造成原料的破裂。破碎的颗粒随后向着筛网加速运动。颗粒可能穿孔，或者从筛网上弹回来再次进入快速运动的锤片中。物料在粉碎腔中的运动，其速度趋于接近锤端速度，容易形成物料环，造成物料升温，锤片磨损增加，原料水分损失等不良后果。因此破坏物料环，使粉碎和冲击作用得以继续是提高粉碎的关键。水滴型粉碎机就是有效地阻止了物料环的形成。第28页/共63页二、锤片粉碎机的工作原理第29页/共63页以永立YHM系列水滴式粉碎机型号YHM5640YHM6045YHM6880YHM138×50转子直径（mm）5606006801380主轴转数（r/min）2970297029751480粉碎室宽度（mm）400450800500锤片数24488880配置动力（KW）3745110110132产量（t/h）3-65-106-1512-2515-35三、水滴型粉碎机的主要参数第30页/共63页（一）、锤片的材质（二）、锤片的尺寸（三）、锤片的排列四、粉碎机的主要易损部件——锤片第31页/共63页（一）、锤片的材质四、粉碎机的主要易损部件——锤片国外优质锤片所采用基本材料主要采用低碳钢、中碳钢、合金钢。硬化的工艺有整体淬化、喷涂、堆焊保护层。现在优质锤片所采用的硬化技术主要有以下几个优势：采用喷涂技术生产的锤片涂层后，又棱角；采用自动堆焊技术，堆焊层均匀，稀释现象小，磨损均匀；热处理锤片，其硬度很高，且锤片无折断现象，实现耐磨与韧性的统一。第32页/共63页四、粉碎机的主要易损部件——锤片第33页/共63页国外研究表明，锤片的合理长度取决于转子的直径。对于转速1500r/min的转子，通常取转子直径965~1118mm；锤片的长度214~267mm，销轴的直径为32mm.对于转速3000r/min的转子，通常取转子直径457~857mm；锤片的长度114~191mm，销轴的直径为19mm.四、粉碎机的主要易损部件——锤片锤片的长度：第34页/共63页当转子高速运转时，锤片在物料中起粉碎作用。锤片过厚与物料撞击的接触面大，不利于粉碎，并且所消耗的能量大。锤片过薄，粉碎效率最高，但易于磨损。国内大部分粉碎机均采用5~8mm；据实验2mm的粉碎效率最高，国外建议采用3mm最好。四、粉碎机的主要易损部件——锤片锤片的厚度：第35页/共63页排列的要求：它关系到转子的平衡、物料在粉碎室的分布、锤片磨损的均匀程度。对锤片排列的要求是：锤片的运动轨迹不重复；沿粉碎实宽度锤片的运动轨迹分布均匀、物料不被排向一侧，有利于转子的平衡。对称排列：对称轴上的锤片对称安装。对称排列的锤片运动轨迹重复，在相同的轨迹密度下需要更多的锤片。优点是对称轴销上的离心力、合力作用线重合且大小相等，因此可以相互平衡，故转子运行平稳，物料也无侧移现象，锤片的磨损也比较均匀，故应用最广。对称交错排列：轨迹均匀而不重复，锤片排列左右对称，4根轴销的离心力在同一平面上，故对称轴相互平衡，也是一种应用较广的排列方式。四、粉碎机的主要易损部件——锤片锤片的排列：第36页/共63页五、粉碎机的主要易损部件——筛片第37页/共63页五、粉碎机的主要易损部件——筛片料流方向2是最佳料流方向：第38页/共63页粉碎效率与筛孔净面积之和呈正相关关系。净孔总面积越大，粉碎效率越高。扩大筛孔直径，是增加筛孔总面积的途径之一，可使产品粒度放粗。此外还可以通过增加筛板包角、提高筛板开孔率等来提高筛孔占有的总面积，使粉碎效率得以提高。筛片的厚度对粉碎性能也起很大的作用，物料颗粒以一定的速度通过筛孔，晒片越厚越不容易通过。为此有时采用震动筛片。筛片的弯曲形态决定粉碎机的性状，圆周形粉碎室，物料在粉碎室内于跟锤片作圆周运动，降低了物料和锤片的相对速度，削弱了锤片的撞击力，降低了粉碎效率。为了克服这个缺点，将粉碎室设计为水滴式。五、粉碎机的主要易损部件——筛片筛片对粉碎效率的影响：第39页/共63页筛锤间隙不适当的筛锤间隙会明显地降低生产效率和增加筛锤的磨损间隙太大，料层太厚，锤片不能有效地排出筛孔间隙太小，物料被锤片推出筛分区的上沿，不能有效地穿孔最佳的筛锤间隙原料名称筛锤间隙(mm)脆性和易粉碎物12.7纤维性物料4.76高脂肪物料3.18谷物4~8秸秆10~14第40页/共63页四、常见设备故障及排除方法（一）常见故障产生原因排除方法电机启动困难电压过低躲过用电高峰再进行启动导线截面积过小换适当的导线启动补偿器过小换大的启动补偿器保险丝易烧断换与电机容量相符的保险丝电机无力过热电机两相运转接通断相，三相运转电机绕组短路维修电机长期超负荷额定负荷下工作第41页/共63页四、常见设备故障及排除方法（二）常见故障产生原因排除方法粉碎机强烈震动对应两组锤片重量差过大对应两组锤片重量差过大锤片安装排列有误按锤片排列图重新安装轴承损坏更换轴承个别锤片卡住，没有甩开使锤片转动灵活主轴弯曲校直或更换新轴转子上其它零件不平衡平衡转子粉碎室内有异常响声铁石等硬物进入机内停机清除硬物机内零件脱落或损坏停机检查，更换零件锤筛间隙过小使间隙符合规定尺寸第42页/共63页四、常见设备故障及排除方（三）常见故障产生原因排除方法生产率显著下降电机功率不足检修电机锤片磨损严重更换锤片原料喂入不匀均匀喂料原料水分过高干燥原料筛孔大小不符合要求更换相应筛孔的筛板成品过粗筛板磨损严重或有孔洞更换筛板筛板与筛架贴合不严，或侧面间隙过大停车检修，使筛板和筛架贴合紧密第43页/共63页四、常见设备故障及排除方（四）常见故障产生原因排除方法进料口反喷输送管道堵塞疏通堵塞筛孔堵塞疏通筛孔或更换筛板进料导向板方向与主轴转向不匹配使其匹配轴承过热主轴与电机中心不同心调整电机中心使其与主轴同心润滑脂过多、过少或不良换润滑脂，按规定加油轴承损坏换新轴承主轴弯曲或转子不平衡校直主轴，平衡转子长期超负荷工作减少喂入量产生整粒

筛板破损更换筛板

压筛机构不到位

调整压筛机构

第44页/共63页第三章影响粉碎效果主要因素原料的影响锤片的影响筛片的影响吸风系统的影响其他影响第45页/共63页原料的影响（一）原料种类不同，其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。

原料种类的影响：第46页/共63页原料的影响（二）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。原料水分的影响：第47页/共63页锤片的影响（一）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。锤片的末端线速度的影响

：第48页/共63页锤片厚度和密度的影响：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。我国一般现行的是低密度用于粗粉碎，高密度用于细粉碎。

锤片的影响（二）第49页/共63页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锤筛间隙锤片的影响（三）第50页/共63页筛板安装的影响：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。筛片的影响（一）第51页/共63页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%。筛片的影响（二）第52页/共63页筛孔的大小和形状的影响：随着筛孔的加大，锤片粉碎机的生产效率也提高，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。筛片的影响（三）第53页/共63页筛孔排布的影响：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。筛片的影响（四）第54页/共63页筛孔合理分布的影响：

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。筛片的影响（五）第55页/共63页筛孔合理分布的影响第56页/共63页风机的影响：不管是机械式排料还是气力负压式排料，都需要配备风机，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1000～1500Pa。选择合理的风机对粉碎机的产量影响比较大。吸风系统的影响（一）第57页/共63页

脉冲的影响：

脉冲在使用过程中主要会出现：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