四、制粒后处理设备
从制粒机出来的颗粒料,还不是最后产品,还须经过冷却去水、筛分,有的还要破碎成碎粒和表面喷涂油脂。因此,冷却器、破碎机、分级筛和喷涂机是制粒系统的后处理配套设备。现将冷却器、破碎机和分级筛作以简介。
(一)冷却器
1.冷却器功能和分类 冷却器的功能是将制粒机刚压出的高温(75~85℃)、潮湿(含水率13%~17%)、易碎的颗粒料,迅速冷却、去水,使其温度降到接近室温(一般比室温高3~8℃)、水分降至12%~13%、颗粒变硬,成为便于贮运的最终产品。
冷却器按其布置形式可分为立式和卧式两大类;按物料和冷却介质(空气)两者的流向可分为横流式、逆流式和横逆结合式。
立式冷却器占地面积小,结构简单,动力消耗少,特别适用小颗粒料的冷却。立式冷却器按其结构形式和物、气流向又可分为:仓式立式冷却器、塔式立式冷却器、圆形回转式冷却器和逆流式冷却器。
过去应用较广的百叶窗仓式立式冷却器,由于冷却不够均匀、易出碎粒、对厂房要求高,已逐渐被淘汰。
圆形多层干燥冷却器是利用加热空气进行干燥、利用自然空气进行冷却的一种新型的烘干冷却器,它最适合于空气相对湿度较大的地区或原料水分较高的颗粒饲料和需要干燥的膨化料。由于结构较复杂、成本较高,饲料厂采用较少。
目前立式冷却器采用较多的是塔形立式冷却器和逆流立式冷却器。特别是后者,由于冷却机理适合物料的冷却特性,被采用更为广泛。
卧式冷却器占地面积较大,通风量大,冷却效果较好,颗粒不易破碎,对厂房高度要求低。目前在饲料企业中应用较少。
按输送物料部件不同可分为传动筛板翻转型卧式冷却器和履带型卧式冷却器;按输送带的层数可分为1~4层,一般为2层。当前应用较多的是传动筛板翻转型冷却器。
以下就两种立式冷却器和一种卧式冷却器作以介绍。
2.塔形立式冷却器(图4-25)
(1)结构和工作原理 其主要结构是:机头(进料门、塔形分料板、料位器等)、冷却筒(塔形淌板、塔形筛板)、匀料装置、机架、振动电机、出料斗及进出料联动机构等。
塔形立式冷却器的工作原理:制粒机压制出来的热湿颗粒料从冷却器的进料口进入,经塔形分料淌板,使颗粒料分流,并以其颗粒料自身重力挤开进料门,颗粒料分两路流向冷却筒Ⅱ。后经二道塔形活动淌板和塔形筛板分流,逐渐向冷却筒Ⅰ,再经塔形筛板分流后流向出料斗。
开始时,颗粒料逐渐堆积,待到料充满全部冷却筒工至冷却筒Ⅱ的2/3处时,由于颗粒料的作用使进料门关小,此时开动振动电机并振动排料。这样,物料连续不断地进入,也连续不断地排出,其出料口的开口大小因由进料门联动控制,能使进出料保持相对平等,使颗粒料在冷却器中处于充满状态,那么物料能在冷却器中滞留一段时间,自然空气通过风机的吸风作用,由冷却器的底部、侧面等各个进风口进入(见图中箭头所示),并通过筛板筛孔经物料层由吸风管道吸出,同时带走物料的热量与水分,达到对物料冷却和降湿的作用。
图4-25 塔形立式冷却器主要结构
在吸风系统中,由于气流的作用,可能将少许微粒物料吸入吸风管,并与管壁撞击沉落。因此,吸风管下部装有回料口,并与出料斗相接,以便回收这少部分微粒物料。但为了不至于使回料口产生串风或风道短路现象,在回料口中装有关风门。在正常工作时,关风门处于关闭状态,使风不能从此处串入;而被风带入的物料在此沉积。只有当停止吸风,关风门自行打开,物料才自行排出,落入出料斗。
(2)塔形立式冷却器的技术参数SKLL3、SKLL5型塔形立式冷却器分别适用于1万吨级和2万吨级以下的饲料厂制粒机的配套。该机操作维护简便,能耗低,冷却效果较好,不锈钢筛板装拆容易,且寿命长,冷却器的冷却段数可根据用户要求增加,以满足提高产量和冷却效果的需求。其技术参数见表4-8。
表4-8 塔形和逆流式立式冷却器的技术参数
(3)塔形立式冷却器的故障及其排除(表4-9)
表4-9 塔形立式冷却器的故障及其排除
3.逆流式冷却器
(1)逆流式冷却器结构和工作原理 逆流式冷却器(图4-26)的结构主要由冷却料仓和机体两大部分组成:冷却料仓包括闭风喂料器、散料器、料仓顶和料仓体;机体包括机架、滑阀式排料机构、排料斗等。滑阀式排料机构(图4-26b)由固定框、分隔框、活动框、导轨座、刹车电机减速偏心传动机构、滚轮、固定框调整装置等组成。活动框通过刹车电机减速器和偏心传动机构带动,在导轨座上往复运动,料仓中的物料经活动框和固定框变化的间隙中排入出料斗,自然空气从滑阀式排料机构的底部全方位进入,垂直穿过料层,经热交换带走颗粒料中的水分和热量。滑阀式排料机构间隙排料停机时,活动框和固定框之间的相对位置由行程开关及刹车电机控制,使停机时活动框和固定框始终处于不漏料位置(图4-26b上图)。排料流量的大小可通过调整固定框调整装置改变活动框与固定框调整装置改变活动框与固定框之间的相对位置来控制。
图4-26 SKLN系列逆流式冷却器
逆流式冷却器的工作原理:从制粒机压制出来的颗粒料从冷却顶部闭风喂料器的进料口进入,经菱锥形散料器,使颗粒料分流后,颗粒料从料仓顶部的前、后、左、右、中五路流人料仓体中。开始时,颗粒料逐渐堆积,当颗粒料堆集到接触到上料位器时,电动机接通并开始工作。电动机通过减速器和偏心机构带动排料框作左右往复运动,当活动框与固定框各自框格重合时,颗粒料从冷却箱里排入集料斗;当两框各自框格错开时则不排料。当排料量大于进料量,机内料面降至下料位器时,排料电动机停止工作;待料面重新达到上料位器时再开始工作。在整个工作过程中,风机始终是运转着。由于物料从上往下流动,而风向从下往上,与物料流向相反。因此,这种冷却器称为逆流冷却器。由于料仓中的颗粒料温度和水分都较高,料在料仓中停留一段时间,通过风机的吸风,自然空气从底部通过料仓中的料层,进行热交换,同时由风机抽风带走物料的热量和水分,起到对颗粒料进行冷却和降低水分的作用。
(2)逆流式冷却器的技术参数及选用 逆流式冷却器的主要技术参数见前面表4-8。由于该冷却器的冷却过程符合物料冷却特性(避免剧冷现象),冷却质量好,还具有吸风量小、能耗低、占地面积小、自动化程度高等优点,得到广泛采用,它将逐渐替代其他目前应用的立式冷却器。SKLN系列逆流冷却器规格齐全,年班产0.5万~10万吨级饲料厂可任意选用。
(3)逆流式冷却器的使用 包括逆流式冷却器在内的所有冷却器,在一定的冷却风量下,物料的冷却效果与冷却时间有关。根据试验,最短的冷却时间和最少的空气量见表4-10。
表4-10 颗粒饲料的最短冷却时间和最少空气量
冷却器的技术性能不同,冷却时间和所需空气量有所差异;冷却的物料特性不同,同样冷却时间和所需空气量也有差别。例如,对糖蜜添加量大于10%的颗粒料,其冷却时间要增加20%左右。在湿度大和热带地区及高海拔地区,冷却时间和冷却风量都必须相应增加;在非常干燥的气候或季节,则相应减小。确定空气量,要注意冷却器内气流通过筛孔的速度,对立式冷却器(指有筛孔的),要求气流速度不超过1.8米速卜对卧式冷却器不应超过3米F秒。
(4)逆流式冷却器常见故障及其排除(表4-11)
表4-11 逆流式冷却器常见故障及其排除
4.卧式冷却器又称输送带式冷却器(图4-27),按输送带形式可分为活动筛板翻转型和履带型两种。
图4-27 活动筛板翻转型卧式冷却器的结构示意
(1)结构和工作原理以KLW80-2型活动筛板翻转型卧式颗粒冷器为例说明之。该冷却器由机壳、活动筛板、匀料板、刮板、清理刷、传动装置等组成。机壳用来安装牵引轮轴及组成吸风区域。机壳内壁装有挡板和导轨,挡板用来防止物料横向落在牵引链条上;导轨用来支撑牵引链条及筛面的滚轮。上下导轨两端做成特殊结构,以引导滚轮运动。冷却带是由冲孔筛板拼装而成的,筛板安装在左右两条同步的牵引链条上,可以绕联接销转动。绕过从动链轮后,筛板的滚轮由下导轨托住,使筛面仍旧朝上。匀料板的作用是使物料进人下层筛面时料层均匀,并可以调节匀料板的倾斜度,以适应产量的变化。刮板安装在牵引链条上跟随筛板运动,当刮板运动到冷却器下部时,将机壳底板上的物料刮至出口处。冷却器端部装有清理刷,当筛面每次通过该处时就清扫筛面1次。
卧式冷却器的工作原理:冷却带(由筛板与牵引链条组成的)以很低的移动速度(0.65~1.8米/分钟)将颗粒料从进料口带到另一端(单层式)或再带回到原来端(双层式)的卸料口卸下。冷却空气在风机抽吸下从底部进人,垂直向上穿过移动的物料层,使物料冷却失水,再由出风口排出,物料的热量和水分被空气带走。
(2)卧式冷却器的选用和技术参数卧式冷却器最适于冷却易碎颗粒料和块状料,因卧式冷却器中物料在机内时间和不易挂料方面都优于立式冷却器。应该注意,颗粒在卧式冷却器内任何时候应保持均匀的厚度。卧式冷却器结构较复杂,维修费较高。一般卧式冷却器双层为5米长,单层为8米。
KLW80-2型活动筛板翻转型卧式冷却器可用于年班产1万吨以下的颗粒饲料的冷却;SKLW170×2型履带型卧式冷却器适于年班产4万吨级以下的饲料厂制粒机的配套。以上两种卧式冷却器的技术参数列人表4-12。
表4-12 两种卧式冷却器的主要技术参数
(3)卧式冷却器的故障及其排除(以KLW80-2型为例)(表4-13)
表4-13 卧式冷却器的故障及其排除
(二)颗粒破碎机(图4-28)
又称碎粒机,它是用来将制粒机压成的较大颗粒料(φ4.0~6.0毫米)破碎成小的颗粒(经过分级筛分级获得符合粒度的产品),以满足畜禽对颗粒料的粒度不同要求。据制粒原理,制粒机压制小颗粒产量低、动力消耗大,很不经济。经过先压制较大颗粒、再破碎成小颗粒是一种提高产量、降低能耗的工艺流程。
图4-28 颗粒破碎机
1.结构和破碎原理
颗粒破碎机主要由活门控制装置(手动或气动)、慢辊、快辊、轧距调节机构和传动部分组成。其工作原理是颗粒料经活门均匀稳定地流人转速不同、向内反向旋转、齿形不同的两个轧辊之间,颗粒在两个轧辊间受到剪切和挤压作用被破碎,后由出料口排出。
2.破碎机的主要技术参数及影响破碎效果因素
颗粒破碎机的主要技术参数见表4-14。(www.daowen.com)
表4-14 颗粒破碎机的主要技术参数
影响破碎机破碎效果的因素除轧辊的技术特性外,还有以下几点。
(1)轧距在两轧辊的中心连线上,两轧辊表面之间的距离称为轧距。辊距对破碎效果有很大影响,轧距过大,破碎不完全,不合格的大颗粒增多;轧距太小,粉末增加,且功耗增大。轧距大小应根据流量大小、颗粒直径大小等具体情况而定。一般轧距为颗粒直径的1/2~2/3。
(2)轧辊的速度和速比两轧辊的速度及其速比,对颗粒破碎情况有很大影响。轧距的线速越大,则在单位时间内通过轧辊的颗粒量就越多,产量也就越高。若不改变流量,轧辊的线速度增加后,则物料通过轧辊的流层减薄,加强了对颗粒的破碎作用。轧辊的转速不能过快,否则会引起机器振动、辊齿磨损加快、轧辊温度过高等问题,故轧距速度必须适宜。
两个轧辊速度有一快一慢,这梅当两个轧辊转动时,对颗粒不仅起挤压作用而还有破碎作用。快辊与慢辊速度之比,称为速比。速比越大,对颗粒料破碎作用越强烈。破碎机快慢辊速比一般为1.5:1或1.25:1。
(3)车L辊的新旧程度齿的新旧程度对破碎效果有很大的影响。新拉丝的轧辊齿角锋利,具有很强的破碎作用,破碎率高,粉末少;用过一定时间后,齿顶面磨损增宽,齿角变钝,破碎作用降低,粉末多,生产率下降,能耗增大。因此,必须根据轧辊磨损情况,及时拉丝修复轧辊或换新轧辊。
3.破碎机的安装调整和操作
(1)破碎机一般与冷却器配套安装,安装在冷却器底部,安装前应进行全面检查。
(2)要得到不同的粒度,就必须调节轧距。调节轧距是破碎机的主要操作内容。调节方法:先松开球头手柄,再用手轮调节轧距,使轧距适当,并两端间距相等,轧距大小由刻度牌指示,最后用手柄拧紧。
(3)操作步骤:开车前认真检查各联接部位是否有松动现象;检查轧辊转动方向是否正确,转动是否灵活,不得有卡碰、摩擦等异常声响;调整轧距限位螺钉,保证两轧辊互不相碰;若颗粒料不需破碎,就将活门操纵杆推进,活门关闭(图4-28a),并由弹簧锁住,行程开关触动,机器停转,颗粒料从旁路流出。
4.技术保养
(1)班前班后应做好必要的检查和清洁工作。
(2)各传动件应始终保证运动灵活,检查运转时是否有不正常的噪声,一旦发现故障应及时排除。
(3)定期检查所有联接部位的紧固程度,发现松动应及时拧紧。
(4)每3个月左右对设备润滑1次。
(5)定期检查皮带传动情况,使三角带保持一定的预紧度。
(6)轧辊如已磨损应及时修复或更换。
5.SSLG系列破碎机的故障及其排除(表4-15)
表4-15 SSLG系列破碎机的故障及其排除
(三)分级筛
制粒机制成颗粒冷却后或颗粒破碎后,须经过分级筛提取合格的产品,把不合格的小颗粒或粉末筛分出来重新制粒;把未破碎的大颗粒重新破碎。分级筛是制粒工艺的最后一道工序的配套设备。
目前常用的分级筛有振动筛和平面回转筛两种,而振动筛是饲料厂中应用广泛的筛理设备。1.振动电机振动筛(以SFJZ型号为例)
是一种较新型设备,它具有体积较小、运行平稳、噪声低、设备密闭、调节灵活等优点,分级效果较好。
(1)结构和工作原理振动筛主要由喂料机构、筛体、振动机构和机架组成(图4-29)。
图4-29 SFJZ型振动筛
喂料箱位于筛体前端,并随筛体一起振动喂料,进口与溜管之间采用软联接,通过分料隔板和均布挡板的作用,使物料以均匀状态进人第一层筛面。
筛体是由钢板铆焊而成的整体结构,强度高,噪声小;将喂料箱放下后可抽出、插人筛面。箱体由对称装在机架上的4个空心鼓形橡胶垫支撑,形成多向自由振动系统。通过同步调节筛体进口端两侧支撑前支架在机架上的垂直位置,可在0~30°的范围内调节筛面倾角。
振动机构为对称装在筛体两侧的振动电机。通过对电机两端扇形偏重块安装夹角的调节可获得2.5~4毫米的筛体振幅。两台振动电机的调节应一致,使合干扰力通过筛体的重心而得到振动平稳。同步调节两侧电机相对筛体的装置角度(0~45°),可获得筛体运动轨迹与筛面的夹角即抛角,选择合适的抛角将有利于物料的自动分级,抛角一般为10°左右。
工作原理:物料由进料口进人喂料箱,经缓冲匀流后进人第一层筛面除去大颗粒,其余的物料穿过第一层筛面后进人第二层筛筛去不合格小颗粒或粉末,合格成品经筛面后收集打包。
(2)振动筛技术参数见表4-16。
2.平面回转筛(以SFJH系列为例)
该机筛面具有圆运动、椭圆运动和直线运动,并设有筛面清理装置,因而产量大,筛分效率高,能耗小;该机筛体运动惯性力平衡好,因而振动小,噪声低,它将逐步代替SFJZ型振动筛。
(l)结构和工作原理
SFJH系列回转筛主要由机架、驱动装置、筛箱、滑动半球支承、拉杆等部件组成(图4-30)。
图4-30 SFJH系列回转筛的结构
驱动装置包括电机和传动箱,传动箱由箱体、主动轴、偏心轴、一对啮合的主、从齿轮及主、辅平衡块等零件组成。
箱体由顶盖、筛体和上、下筛框及压紧机构组成。筛体由钢板焊接而成,它与顶盖形成一个封闭的结构;筛框由木质框架和固定在木质框上的编织网及用来清理的跳球组成。
滑动半球支承由滑动半球和支承组成。滑动半球位于出料端筛箱的两侧,起支承筛箱的作用,并使筛箱在滑动半球上前后滑动;支承由半球、半球承窝构成。半球由碳、石墨材料压成,具有自润滑作用,工作中无需添加润滑剂。
(2)SFJH系列回转筛的技术参数见表4-16。
表4-16 振动筛和平面回转筛的技术参数
3.筛选设备的操作与维护
(l)开机前须检查筛体的自由振动状态,各物料通道是否通畅,各紧固件是否松动失常。
(2)开机程序为先开相关风机,再启动振动机构,设备运动平稳后开始进料,逐渐增至额定工作流量。
(3)停机程序为先断料,再关闭振动机构电源,并注意筛体通过共振区的状态,最后关闭风机。
(4)为使设备工作状态良好,应定期检查除杂效率及设备的运动状态。每天须检查喂料机构及筛面工作状态,为使筛孔通畅应经常清理筛面,使筛孔通畅率保持在80%以上;清理橡皮球,一旦磨损须及时更换,以保持足够的筛面自清能力。
(5)注意检查筛面、橡胶支撑块、吊杆等易损件的状态,定期维护振动电机及振动机构的轴承、传动装置。
4.故障及其排除(表4-17)
表4-17 筛选设备故障及其排除
续表
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