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飼料粉碎機的演變與發(fā)展

發(fā)布日期: 2008-2-3 9:37:43 　　查看次數(shù)：4480 次

飼料原料的粉碎是飼料加工中非常重要的一個環(huán)節(jié)，通過粉碎可增大單位質(zhì)量原料顆粒的總表面積，增加飼料養(yǎng)分在動物消化液中的溶解度，提高動物的消化率；而且，粉碎原料粒度的大小對后續(xù)工序（如制粒等）的難易程度和成品質(zhì)量都有著非常重要的影響；另外，粉碎粒度的大小直接影響著生產(chǎn)成本，在生產(chǎn)粉狀配合飼料時，粉碎工序的電耗約為總電耗的50%～70%。粉碎粒度越小，越有利于動物消化吸收，也越有利于制粒，但同時電耗會相應(yīng)增加，反之亦然。所以，恰當(dāng)?shù)卣莆辗鬯榧夹g(shù)、選用適當(dāng)?shù)姆鬯闄C型是飼料生產(chǎn)不可忽視的問題。
飼料工業(yè)使用的粉碎設(shè)備有很多種形式，其中，錘片式粉碎機因其占地面積小、粉碎效率高、耗電量小等優(yōu)點，得到了最廣泛的普及應(yīng)用。錘片式粉碎機基本構(gòu)造包括圓筒篩板、錘片轉(zhuǎn)子、錘片和固定在錘片轉(zhuǎn)子周圍的沖擊齒板。其工作原理是將物料引入沖擊齒板、篩板與旋轉(zhuǎn)錘片之間的空間，利用錘片等對物料的打擊和搓擦作用，將物料破碎成若干小粒，是一種沖擊式粉碎設(shè)備。
一、錘片式粉碎機轉(zhuǎn)速的演變
1.從單速到雙速。最早的錘片式粉碎機都只有一個運行速度，MIAG公司在上世紀(jì)50年代研制的H880型錘片式粉碎機同時配用兩臺轉(zhuǎn)速不同的電動機，使該公司當(dāng)時不僅在制粒方面，而且在錘片式粉碎領(lǐng)域都處于領(lǐng)先地位。該機型可稱為第一臺真正用于配合飼料工業(yè)的錘片式粉碎機。當(dāng)時，人們對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速3000r/min是很推崇的。
2.從較高速到較低速。在以后的數(shù)年，人們的注意力集中在降低錘片式粉碎機的工作噪聲上，其主要措施之一是降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，一般降為1000～1500r/min。為保持恰當(dāng)?shù)腻N片末端線速度，粉碎機的轉(zhuǎn)子直徑必然要同時增大。Biihler-Beka公司研制了這類機型的第一代產(chǎn)品--zinal系列粉碎機，其轉(zhuǎn)子直徑約為1100～1200mm，粉碎室寬度為350～650mm。隨后又有被稱為大型粉碎機的產(chǎn)品不斷問世，典型的如Lame-miag公司產(chǎn)品，其粉碎室直徑為1200mm，篩板寬度達1100mm；Amandus kahl公司生產(chǎn)的Akana2000型，其轉(zhuǎn)子直徑為1200mm，篩板寬度1000mm，配用動力355kW；Afall/zaragoza公司的產(chǎn)品，其粉碎室直徑達1446mm，篩板寬度達1100mm。
二、錘片式粉碎機結(jié)構(gòu)的異同
綜合各種資料可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)錘片式粉碎機盡管有許多相同之處，但仍存在很大區(qū)別，其重要原因在于飼料廠所用原料的不同。歐洲的飼料廠多為混合粉碎（先配料后粉碎），且經(jīng)常沒有任何谷物原料；而大多數(shù)美國的飼料配方是以50%的玉米或小麥為基礎(chǔ)的，很少使用難以粉碎的比如燕麥、大麥之類的谷物等，原料水分也略低于歐洲；國內(nèi)的情況與后者基本相似。
大多數(shù)錘片式粉碎機都具有結(jié)構(gòu)對稱，轉(zhuǎn)子可正反轉(zhuǎn)以利用錘片兩側(cè)的特點，外形多為上部帶斜角的矩形，同時水滴式的也較流行，轉(zhuǎn)速多為3000r/min或1500r/min左右。它們的主要區(qū)別在于美國的產(chǎn)品追求篩板面積大，而歐洲的講究沖擊齒板面積大。例如，美國的Champion公司及Jacobson公司等標(biāo)榜自己的產(chǎn)品為全周篩，而歐洲最為典型的是荷蘭的Van Aarsen公司的2D系列錘片式粉碎機，其沖擊齒板面積幾乎達整個粉碎室外周圍面積的一半（占46%）。其次在于篩板的安裝。美國錘片式粉碎機在安裝、更換篩板時必須停機并且打開機殼才能進行，而歐洲的許多錘片式粉碎機是從軸向插入式，不需停機和打開機殼即可抽出原有篩板，插入新?lián)Q篩板；還有的機型可沿軸的一端插入從另一端抽出，更進一步的還可自動遙控?fù)Q篩，Van Aarsen公司的2D系列錘片式粉碎機兩側(cè)裝有遙控電動換篩裝置，在運行中即可更換。
由此看來，錘片式粉碎機呈兩類型式發(fā)展，在選擇時應(yīng)根據(jù)各自飼料原料的特點來考慮。
三、控制粉碎物料粒度的措施及其改革
幾乎所有的錘片式粉碎機都有一個共同的缺點，即粉碎后物料的粒度不夠理想，因為飼料原料經(jīng)錘片粉碎后的物料粒度分布接近于對數(shù)—正態(tài)分布，也就是說粉碎后物料粒度是不均勻的。傳統(tǒng)的錘片式粉碎機控制粉碎物料粒度的能力是有限的，雖然錘片的厚度可影響粉碎物料的粒度（較厚的錘片會產(chǎn)生較多的細粉，較薄的錘片粉碎物料的粒度略粗），但錘片不易經(jīng)常更換，所以最初控制粉碎物料粒度的措施是采用不同篩眼的篩網(wǎng)或沖孔篩板等。
篩孔實際上控制的是最大粒度，粉碎物料的粒度分布仍為對數(shù)--正態(tài)分布，粒度仍然不均勻。后來，有些錘片式粉碎機采用不同速度的電動機來驅(qū)動，高轉(zhuǎn)速（3000r/min）用于細粉碎，低轉(zhuǎn)速（1500r/min）用于粗粉碎，但這兩種速度差別太大，而且研究表明錘片末端速度對粉碎物料的粒度分布、對數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差的影響也不大。近年來，還有些廠家推崇采用頻率控制裝置來控制改善粉碎粒度的均勻度，但這類設(shè)備的價格太高，難以應(yīng)用于飼料生產(chǎn)。
為使粉碎粒度均勻合理，從上世紀(jì)80年代初，飼料行業(yè)就開始嘗試從其它行業(yè)引入循環(huán)粉碎，先粉后篩、篩后再粉的分步粉碎工藝，同時可提高粉碎產(chǎn)量和粉碎效率、降低粉碎電耗。在組合這些工藝時，只需將粉碎機與篩分設(shè)備按一定的關(guān)系進行組合，即在粉碎工序中增加篩分設(shè)備。這樣一來，粉碎機的功能就發(fā)生了變化，在一次直接粉碎（不加設(shè)篩分設(shè)備）時粉碎機既要負(fù)責(zé)粉碎，又要負(fù)責(zé)篩出最大粒度；而在循環(huán)粉碎中，粉碎機只負(fù)責(zé)粉碎，把控制粉碎物料粒度的任務(wù)交給了相配套的篩分設(shè)備。在組合這些工藝時，多用傳統(tǒng)的錘片式粉碎機，也有一些廠家開發(fā)了一些新型設(shè)備，如Berga公司的“能控制制粒度的粉碎機”，仿照傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，將排料方式改為根據(jù)情況讓待粉碎物料在粉碎室內(nèi)運行一周或半周時從粉碎室內(nèi)排出，這樣可省去復(fù)雜的換篩裝置或昂貴的雙電動機，只需配以篩分裝置即可準(zhǔn)確地控制粉碎物料粒度，將不合要求的（過粗的）物料返回粉碎室。粉碎物料在粉碎室內(nèi)運動半周后即被排出機外的錘片式粉碎機統(tǒng)稱為開放式，它不僅減少了能耗和機件的磨損，而且還提高了粉碎效果和生產(chǎn)效率。
為避免不必要的料粒運動，還有其它變型粉碎機，如渦輪粉碎機，其特點為在粉碎室篩板的末尾或在與進料口約成270°角處，使未過篩的粗粒物料沿垂直方向向上拋出粉碎室，然后靠重力作用返回粉碎區(qū)。該機型的優(yōu)點是不需配備外設(shè)篩分設(shè)備，粗粒物料在機內(nèi)自行循環(huán)；缺點是整機結(jié)構(gòu)不對稱，不能通過簡單調(diào)換轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向來利用錘片的兩側(cè)。
綜上所述，縱觀錘片式粉碎機為適應(yīng)飼料粉碎的特點及需求的演變過程，可以得出以下大致的發(fā)展過程與趨勢：錘片式粉碎機的轉(zhuǎn)速從單速驅(qū)動發(fā)展為雙速驅(qū)動，目前正向變速驅(qū)動發(fā)展；由原來的既粉碎又控制物料的最大粒度向只負(fù)責(zé)粉碎而配置相應(yīng)的篩分設(shè)備的方向發(fā)展；粉碎室內(nèi)的粉碎區(qū)即有效粉碎點的數(shù)量由一個發(fā)展為多個；歐美各國因為飼料原料的特點曾使錘片粉碎機向兩個方向發(fā)展：美國式追求篩板面積大，而歐洲式講究沖擊齒板面積大

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