隨著飼料工業(yè)的迅速發(fā)展,飼料機械的需求越來越大,要求也來越高。研發(fā)高品質、高效率的飼料機械產(chǎn)品已成為支持飼料工業(yè)發(fā)展的迫切需求。
環(huán)模制粒機是飼料機械四大主機之一,其生產(chǎn)的顆粒飼料以其眾多優(yōu)點在我國得到了廣泛的推廣和應用。相應地,制粒工藝是絕大多數(shù)飼料廠采用的加工工藝技術,也是飼料工業(yè)十分重視并不斷取得進展的重要工藝,世界谷物飼料有將近75%是以顆粒形狀生產(chǎn)的?梢,環(huán)模制粒機是生產(chǎn)顆粒飼料的主要飼料機械設備,其性能在很大程度上決定了飼料加工產(chǎn)量,在飼料加工過程中占有非常重要的地位。
環(huán)模制粒機中,環(huán)模和壓輥是最重要的工作部件和磨損部件,其性能和質量好壞將直接影響制粒機的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。環(huán)模是一種多孔環(huán)形易損件,薄壁、環(huán)?拙o密分布、制造和裝配尺寸精度要求高。環(huán)模的結構參數(shù)對制粒過程的影響很大,一個性能良好的環(huán)模設計時應考慮到環(huán)模的選材、直徑、壓縮比、環(huán)?仔螤、開孔率、環(huán)模厚度、有效長度、?椎呐挪挤绞降纫蛄摇M瑫r,環(huán)模的轉速對制粒產(chǎn)量、顆粒成形率也有較大的影響,最佳環(huán)模線速度可以提高環(huán)模制粒機生產(chǎn)效率,還能提高制粒質量和降低制粒能耗。壓輥由于和環(huán)模的線速度基本相等,且壓輥的直徑僅為環(huán)模內徑的0.4~0.47,因此壓輥磨損率是環(huán)模的,2.5倍左右。所以,壓輥一般用高碳合金鋼或用與壓模同樣的材料制造。為了增強制粒過程中物料的攫取能力,壓輥表面常采用增加摩擦力和耐磨的措施,通常在輥面沿軸向拉絲或開凹坑,且槽溝不出兩端,以免端部跑料。國外生產(chǎn)的壓輥也有輥面堆焊碳化鎢,這樣既增加了摩擦面,又增加了耐磨性。環(huán)模和壓輥最好同時更換,如果環(huán)模和壓輥僅換其一,將加速模輪的磨損。為了減少昂貴的環(huán)模耗用量,常舍輥保模,延長壓膜使用壽命。制粒室供料區(qū)物料層分布情況對制粒過程的影響在環(huán)模制粒機制粒室中,當供料區(qū)物料層厚度處于最佳值時,變形壓緊區(qū)和擠壓成形區(qū)的長度達到最大。當喂料量偏小,供料區(qū)物料層厚度小于最佳值時,變形壓緊區(qū)和擠壓成形區(qū)會隨著供料區(qū)厚度的減小而縮短。也就是說在任一相同的區(qū)間長度內,空間的縮小量在不斷的變小,導致擠壓成形區(qū)的長度也在減小,進而造成被擠壓進環(huán)?椎奈锪蠝p少,生產(chǎn)效率降低。
制粒時,供料區(qū)物料層厚度只要小于變形壓緊區(qū)的最大起始點,都將直接影響變形壓緊區(qū)和擠壓成形區(qū)的有效工作長度,并引起工作電流的波動和生產(chǎn)效率的變化。如果供料區(qū)物料層厚度大于變形壓緊區(qū)的最大起始點,即超過供料區(qū)物料層厚度的最佳值。此時除了增加供料區(qū)內的物料層的厚度外,是不會對單位時間內的環(huán)模制粒機產(chǎn)量和工作電流產(chǎn)生影響的,即不會引起制粒能耗和生產(chǎn)效率的變化。因為供料區(qū)物料層厚度超過了壓緊區(qū)最大起始點,而變形壓緊區(qū)和擠壓成形區(qū)的長度是不會有任何變化的,多喂入的物料所在供料區(qū)由于攫入角大于環(huán)模和壓輥形成的臨界磨擦角,多余的物料是不會被攫入變形壓緊區(qū)的。在這種情況下隨著喂料量的不斷加大,物料進出平衡被打破,喂料量大于制粒產(chǎn)量,供料區(qū)的物料層會越積越厚,直到堆滿所有空隙,導致環(huán)模孔堵塞,環(huán)模制粒機不能正常工作。因此,在環(huán)模制粒機實際生產(chǎn)過程中,隨著供料區(qū)物料層厚度的變化,環(huán)模制粒機的瞬時生產(chǎn)效率和制粒能耗都會相應隨之發(fā)生改變。只要供料區(qū)物料層厚度沒有超過壓緊區(qū)最大起始點時,就不會因為供料區(qū)物料層厚度的增大造成供料區(qū)料層越堆越多,而導致制粒機不能正常工作的現(xiàn)象。因此,在環(huán)模制粒機處于穩(wěn)定的工作過程中,環(huán)模和壓輥是勻速旋轉的,如果喂入物料保持不變,每一瞬時的工作狀態(tài)基本上都是相同的,環(huán)模制粒機工作電流波動較小即制粒能耗也相對穩(wěn)定。
由此可見,能夠引起環(huán)模制粒機生產(chǎn)效率和制粒能耗變化區(qū)域為變形壓緊區(qū)和擠壓成形區(qū),而其長度隨著供料區(qū)物料層厚度的變化而在一定范圍內變化。所以供料區(qū)物料層厚度存在一最合理的值。也就是說,制粒機實際工作過程中,喂入的物料分布在供料區(qū)的厚度沒有超過變形壓緊區(qū)的最大始入點,環(huán)模制粒機在允許的功率下會正常工作。如果喂入物料量太大,供料區(qū)物料層厚度超過變形壓緊區(qū)的最大始入點的厚度,供料區(qū)物料層就會堆積并逐漸增大,環(huán)模制粒機就不能正常工作。因此,當環(huán)模制粒機結構參數(shù)和制粒功率一定時,環(huán)模和壓輥之間供料區(qū)物料層厚度存在一最佳值,可以最大程度地提高環(huán)模制粒機生產(chǎn)效率和降低制粒能耗。



