原料預(yù)處理的機(jī)械設(shè)備.ppt

1、2020/8/30,1,第一節(jié) 固體物料清理機(jī)械 一固體物料清理概述 （一）概念 固體物料清理即根據(jù)粉、粒、塊狀物料的物理特性（如粒度、密度、形狀、顏色、磁性等）對物料不同構(gòu)成部分（不是化學(xué)成分）的分離。 物料清理按操作目的不同可分為分級和選別或除雜。 分級一般指按照品質(zhì)指標(biāo)將物料分離成不同等級的操作。品質(zhì)指標(biāo)可包括個(gè)體尺寸、質(zhì)量、形狀、密度、外表顏色以及內(nèi)在品質(zhì)等。 選別是將不合格個(gè)體及異雜物從物料中剔除的操作。,第二章 物料預(yù)處理機(jī)械設(shè)備,2020/8/30,2,（二）物料清理的必要性 生物工業(yè)所用的物料主要是農(nóng)副產(chǎn)品，常常會混入各種雜質(zhì),如砂石、泥土、短碎莖桿、雜草、磁金屬等，且物料顆粒

2、的大小、品質(zhì)有較大的差異，有的不符合生物產(chǎn)品加工的需要，或?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量有不良影響。 這些雜質(zhì)和不合格物料如不除去，不僅會降低物料的利用率和產(chǎn)品質(zhì)量，而且會過度磨損設(shè)備，使設(shè)備發(fā)生故障，嚴(yán)重影響設(shè)備的工作效能，有些雜物甚至?xí)氯艿篮烷y門使生產(chǎn)癱瘓。,2020/8/30,3,（三）物料清理的原理 分離對象識別；分離動作執(zhí)行。 識別依據(jù)：物料的完好程度、顏色、質(zhì)量、質(zhì)地、密度、磁性等 。 清理機(jī)械通常是根據(jù)物料中不同成分的某個(gè)或幾個(gè)特征差異對其進(jìn)行識別，再借助特定的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作將所識別出的對像加以分離。,2020/8/30,4,（四）物料清理機(jī)械的分類 清理機(jī)械主要是依據(jù)物料形態(tài)學(xué)特征、物料力學(xué)特

3、征、物料光學(xué)特征和物料電磁學(xué)特征對其進(jìn)行識別，相應(yīng)可將清理機(jī)械分為四大類。,形態(tài)學(xué),2020/8/30,5,（五）常用物料清理方法 1篩分法（screening ）：即根據(jù)物料與雜質(zhì)的幾何形狀及其粒度不同，利用帶有孔眼（篩孔）的篩面對物料進(jìn)行分選的方法。 不可篩過物：指大于篩孔的物料。 可篩過物：指小于篩孔的物料。 篩過物（或篩下物）：指篩分時(shí)實(shí)際通過篩孔的物料。 篩余物：指篩分時(shí)實(shí)際未通過篩孔仍保留在篩面上的物料。 篩分機(jī)械種類很多，按其運(yùn)動方式分為溜篩、搖動篩、振動篩和回轉(zhuǎn)篩等幾種。,2020/8/30,6,2浮選法：即根據(jù)物料與雜質(zhì)在空氣中懸浮速度的不同，采用風(fēng)力進(jìn)行分選的方法。 目前常

4、用的設(shè)備有風(fēng)箱、吸風(fēng)分離器等。 3比重法：即根據(jù)物料與雜質(zhì)的比重不同來進(jìn)行分選的方法。目前常用的設(shè)備有比重去石機(jī)等。 4磁選法（magnetic separation ）：是根據(jù)物料與雜質(zhì)的磁性不同而進(jìn)行分選的方法。這種方法主要是去除鐵磁性雜質(zhì)。如磁選機(jī)。 5水洗法：即用水洗掉物料中及沾附在物料面的雜質(zhì)。此法主要用于除去物料中的灰塵及密度小于水的輕質(zhì)雜質(zhì)。,2020/8/30,7,二、篩分機(jī)械 （一）篩分的基本知識 1 、篩分的分類 根據(jù)篩分的目的不同，可將篩分作業(yè)分為四類： 獨(dú)立篩分：其目的是得到適合于用戶要求的最終產(chǎn)品。 輔助篩分：這種篩分主要用在物料粉碎作業(yè)中，對粉碎作業(yè)起輔助作用。 準(zhǔn)

5、備篩分：其目的是為下一作業(yè)做準(zhǔn)備。 選擇篩分：如果物料中有用成分在各個(gè)粒級的分布差別很大，則可以篩分分級得到質(zhì)量不同的粒級，把低質(zhì)量的粒級篩除，從而相應(yīng)提高了物料的品位，有時(shí)又把這種篩分叫篩選。,2020/8/30,8,篩孔的種類,A、圓形篩孔：適用于分選短形顆粒物料。,B、長形篩孔：適用于分選長形顆粒物料。,C、三角形篩孔：適用于分選三角形顆粒物料。,篩孔排列方式,A、正位排列的縱橫兩個(gè)方向都有相互對齊的篩孔排列形式； B、錯位排列是只有一個(gè)方向相互對齊的篩孔排列。,（1）篩孔（screenaperture ）,2、篩面的結(jié)構(gòu) 篩面是實(shí)現(xiàn)篩分作業(yè)、具有篩孔的工作面。是篩分機(jī)械的核心構(gòu)件。,2

6、020/8/30,9,（2）篩面（screendeck,screensurface）的類型 篩面多為平面結(jié)構(gòu)，也有少數(shù)是柱面（圓柱面和棱柱面）結(jié)構(gòu)。 篩面按制造方法不同有沖孔篩、編織篩、柵篩等。 柵篩和板篩用于篩分塊、粒狀物質(zhì)，編織篩主要用于篩分粉料或漿料。 篩面材料有金屬、蠶絲、錦綸絲等。,2020/8/30,10,A、沖孔篩 是由薄鋼板沖孔制成的。又稱板篩。孔的形狀有圓形、長圓形和方形等幾種。篩孔最好是上小下大。稍呈錐形，這樣可以減少堵塞。篩孔多采用交錯排列，以提高篩分效率。板篩的優(yōu)點(diǎn)為孔眼固定不變，孔徑精確、均勻，分級準(zhǔn)確，同時(shí)堅(jiān)固、剛硬，使用期限長。 適宜于篩分精度要求較高的場合，專用

7、篩分機(jī)械多采用這種篩面。,2020/8/30,11,2020/8/30,12,B、編織篩 是采用金屬絲或非金屬絲編織而成。又稱篩網(wǎng)。 通常為正方形篩孔。 這種篩面簡單易造，開孔率高，凹凸不平的表面對物料的摩擦作用較強(qiáng)，便于物料自動分層，有利于進(jìn)行篩選。但因網(wǎng)絲易滑動，引起篩孔變形，影響篩分的準(zhǔn)確性。,2020/8/30,13,C、柵篩 又稱格子篩。通常用12圓鋼直接電焊制成孔寬為18200mm左右的格柵篩面。主要用于阻止長繩索、麥桿、磚塊、包裝物等大型雜質(zhì)進(jìn)人提升機(jī)和初清篩，以減少大型雜質(zhì)纏、堵設(shè)備的機(jī)會。,2020/8/30,14,3、篩面運(yùn)動形式,2020/8/30,15,為了取得良好的篩

8、分效果，物料在篩面上的運(yùn)動應(yīng)滿足下列要求： （1）使物料沿篩面的傾斜方向向下滑動，實(shí)現(xiàn)物料由進(jìn)口到出口方向的流動； （2）使物料逆篩面傾斜方向向上滑行，從而增加物料與篩面的接觸路程（物料總的運(yùn)動趨勢是向下滑行）； （3）不使物料在篩面上產(chǎn)生跳動，免得由于跳動而使物料與篩孔接觸的機(jī)會減少，從而降低篩理效果。,2020/8/30,16,4、有效篩面面積,是指篩面上篩孔總面積占整個(gè)篩面面積的百分率。也稱篩網(wǎng)空隙率或開孔率。其值越大表明待篩分物料通過篩孔的機(jī)會越多，但篩面強(qiáng)度有所減弱。,（1）正位排列的圓形篩孔面積百分率可用下式計(jì)算： B1=r2/h2100% 式中：r-圓形篩孔半徑，mm； h -篩

9、孔中心間距，mm。 （2）錯位排列的圓形篩孔面積百分率計(jì)算式為： B2=1.16r2/h2100% （3）金屬絲篩網(wǎng)的方形篩孔面積百分率計(jì)算式為： B3=b2/（b+d0）2100% 式中：b -方形篩孔凈邊長，mm； d0-金屬絲直徑，mm。,2020/8/30,17,5、篩制泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩制 篩網(wǎng)規(guī)格的表示方法有兩種： 網(wǎng)目：以每英寸長度內(nèi)的篩孔數(shù)表示，稱為網(wǎng)目數(shù)(mesh) ，簡稱網(wǎng)目或目，以M表示； 篩號: 以每厘米長度內(nèi)的篩孔數(shù)表示，稱為篩網(wǎng)的號數(shù)，簡稱篩號，以N表示。 兩者之間有如下近似關(guān)系：（1英寸=2.54cm ）,2020/8/30,18,2020/8/30,19,2020/8/

10、30,20,6、篩分效率（screeningefficiency ） 即篩過物量與可篩過物量之比。是評價(jià)篩分操作質(zhì)量好壞的指標(biāo)。 G1物料量（原始給料量） kg； G2 篩過物（篩下物）量 kg； a1 物料（原始給料）中所含可篩過物的百分比； a2 篩過物（篩下物）中所含可篩過物的百分比（如篩面無破損，則此值為100）,2020/8/30,21,影響篩分效率的因素： （1） 物料特性 A、篩面上物料層厚度 B、篩下顆粒百分含量、顆粒級配和形狀 C、物料含水量 （2） 機(jī)械特性 主要包括篩孔形狀、篩面種類、篩分機(jī)械的運(yùn)動方式等。 （3） 篩分操作 主要包括加料量的多少、加料的均勻程度等。,20

11、20/8/30,22,（二）篩分機(jī)械的分類 根據(jù)篩分機(jī)械的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動特征大致有以下幾類： 1、固定篩：工作部分固定不動，靠物料沿工作面滑動而使物料得到篩分。它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，不耗動力。主要缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低、篩分效率低，一般只有 50%60% 。在生物工業(yè)應(yīng)用很少。 2、滾軸篩：工作面是由橫向排列的一根根滾動軸構(gòu)成的，軸上有盤子，細(xì)粒物料就從滾軸或盤子間的縫隙通過。大塊物料由滾軸帶動向一端移動并從末端排出。在生物工業(yè)中一般不用。,2020/8/30,23,3、滾筒篩：工作部分為圓筒形，整個(gè)篩子繞筒體軸線回轉(zhuǎn)，軸線在一般情況下裝成不大的傾角。物料從圓筒的一端給入，細(xì)級別物料從筒形工作表面的篩孔通

12、過，粗粒物料從圓筒的另一端排出。 滾筒篩的轉(zhuǎn)速很低、工作平穩(wěn)、動力平衡好。但是其篩孔易堵塞、篩分效率低，工作面積小，生產(chǎn)率低。 4、平面運(yùn)動篩：機(jī)體是一個(gè)平面內(nèi)擺動或振動。按其平面運(yùn)動軌跡又分為直線運(yùn)動、圓周運(yùn)動、橢圓運(yùn)動和復(fù)雜運(yùn)動。搖動篩和振動篩屬于這一類。,2020/8/30,24,1、振動篩 （1）主要用途：除雜 （2）振動篩的結(jié)構(gòu) 主要由進(jìn)料機(jī)構(gòu)、篩體、除塵機(jī)構(gòu)、篩面清理機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)等部分組成。 （3）振動篩篩分原理 振動篩是以篩選、浮選和比重分選相結(jié)合的一種清理機(jī)械。,（三）典型篩分機(jī)械,2020/8/30,25,2020/8/30,26,2020/8/30,27,2020/8/3

13、0,28,2020/8/30,29,（4）振動篩的優(yōu)點(diǎn) 篩分效率高，生產(chǎn)能力大，篩面利用率高； 結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，重量輕，動力消耗少，價(jià)格低，應(yīng)用范圍廣。,2020/8/30,30,（1）主要用途：物料分級 （2）結(jié)構(gòu)：主要構(gòu)件是圓柱形筒狀篩，收集料斗設(shè)在滾筒下面，料斗的數(shù)目與分級的數(shù)目相同。,2、滾筒篩,2020/8/30,31,（3）原理：,2020/8/30,32,（1）結(jié)構(gòu) 旋振篩是一種高精度細(xì)粉篩分機(jī)械。又稱這雙錘式振動篩。,圖3- 雙錘振動篩 1下偏心塊；2機(jī)座；3支架；4支承彈簧；5細(xì)料出口；6篩網(wǎng)；7上偏心塊；8篩框；9粗料出口；10-底座；11電動機(jī),3、旋振篩,2020

14、/8/30,33,2020/8/30,34,（2）結(jié)構(gòu)原理 圖為S49-A系列三元旋振篩一般結(jié)構(gòu)圖。由直立式電機(jī)作激振源，電機(jī)上、下兩端安裝有偏心重錘，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樗?、垂直、傾斜的三次元運(yùn)動，再把這個(gè)運(yùn)動傳遞給篩面。調(diào)節(jié)上、下兩端的相位角，可以改變物料在篩面上的運(yùn)動軌跡。,S49-A系列三元旋振篩,2020/8/30,35,（3）特點(diǎn) S49-A系列三元旋振篩具有如下特點(diǎn)： （1）適用性強(qiáng)，任何粉、粒、粘液均可篩分，可篩至500目或0.028mm； （2）換網(wǎng)容易（3-5 min）、操作簡單、清洗方便； （3）網(wǎng)孔不堵塞、全封閉結(jié)構(gòu)、粉末不飛揚(yáng)； （4）雜質(zhì)、粗料自動排出，可以連續(xù)

15、作業(yè)； （5）體積小，占地面積小，移動方便。,2020/8/30,36,三、重力分選機(jī)械,（一）概述 重力分選往往在篩選之后進(jìn)行，可分離按形態(tài)分選法所不能分離的一些雜質(zhì)。 重力分選是應(yīng)用振動和氣流作用原理，按物料組成的密度不同進(jìn)行分選的方法。 典型設(shè)備是密度去石機(jī)。專門清除密度比物料大的并肩石（石子大小類似物料顆粒）等重雜質(zhì)。,2020/8/30,37,（二）密度去石機(jī)結(jié)構(gòu),2020/8/30,38,1、傳動機(jī)構(gòu)常采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)和振動電動機(jī)兩種。 2、進(jìn)料裝置包括進(jìn)料斗、緩沖勻流板、流量調(diào)節(jié)裝置等。 3、吹風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)板、勻風(fēng)板、進(jìn)風(fēng)調(diào)節(jié)裝置等。氣流進(jìn)入風(fēng)機(jī)，經(jīng)過勻風(fēng)板、去石篩面，穿

16、過物料后排放到機(jī)箱內(nèi)循環(huán)使用。 4、去石篩面一般用薄鋼板沖壓成雙面突起的魚鱗形篩孔，篩面向后逐漸變窄，后部稱作聚石區(qū)?？籽劬赶蚴舆\(yùn)動方向（后上方），對氣流進(jìn)行導(dǎo)向和阻止石子下滑，并不起篩選作用。,2020/8/30,39,篩面與和其上部的圓弧罩構(gòu)成精選室，改變圓弧罩內(nèi)弧形調(diào)節(jié)板的位置，可改變反向氣流方向，以控制石子出口區(qū)含糧粒數(shù)量。,2020/8/30,40,（三）密度去石機(jī)工作原理,物料不斷地進(jìn)入去石篩面的中部，在適當(dāng)?shù)恼駝雍妥韵露洗┻^物料的氣流作用下，密度較小的谷粒浮在上層，密度較大的石子沉入底層與篩面接觸，自動分層。 因去石篩面前方略微向下傾斜，上層物料在重力、慣性力和連續(xù)進(jìn)料的推

17、力作用下，以下層物料為滑動面，相對于去石機(jī)篩面下滑至凈糧粒出口。 同時(shí)，石子等雜物逐漸從糧粒中分出進(jìn)入下層。下層石子及未懸浮的重糧粒在振動及氣流作用下沿篩面向后上滑，上層物料也越來越薄，壓力減小，下層糧粒又不斷進(jìn)入上層，在達(dá)到篩面末端時(shí)，下層物料中糧粒很少。 在反吹氣流的作用下，少量糧粒又被吹回，石子等重物則從排石口排出。,2020/8/30,41,2020/8/30,42,四、磁選設(shè)備,核心構(gòu)件為永久磁鐵或電磁鐵。 永久磁鐵結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)簡便和不耗電能，但磁力較弱，磁性會退化。 電磁鐵磁力穩(wěn)定，性能可靠，但需一定的電流強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 目前普遍采用永久磁鐵。主要有永磁溜管和永磁滾筒。,2

18、020/8/30,43,（一）永磁溜管 永久磁鐵裝在溜管上邊的蓋板上。每個(gè)蓋板上裝有兩組前后錯開的磁鐵。工作時(shí)，散料從溜管上端流下，磁性物體被磁鐵吸住。,2020/8/30,44,平板式磁鐵分離器（見圖）： 由若干塊磁鐵排成一排，鑲在木槽中，磁極露在物料通過的傾斜平面上。,2020/8/30,45,永磁滾筒主要由進(jìn)料裝置、滾筒、磁芯、機(jī)殼和變速機(jī)構(gòu)等組成。如圖3-為永磁滾筒結(jié)構(gòu)示意圖。,（二）永磁滾筒,2020/8/30,46,2020/8/30,47,主要是對谷物顆粒料（如小麥、大麥等）進(jìn)行 精選和分級。 按顆粒的長度進(jìn)行分級，可以除去半粒和雜粒 常用的有滾筒式精選機(jī)和碟片式精選機(jī)兩種。,五

19、、顆粒物料精選機(jī)械,2020/8/30,48,工作原理：設(shè)備上有袋形的凹孔，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，顆粒會嵌入袋孔中，不同長度的顆粒由于在袋孔中嵌入的深度不同而被帶升的高度不同，短小的顆粒被帶升到較高的位置才會落下，因此可以將不同長度的顆粒分級。,2020/8/30,49,1、碟片式精選機(jī),2020/8/30,50,優(yōu)點(diǎn)：工作面積大、轉(zhuǎn)速高，故工作效率較高。 不同規(guī)格的袋孔可設(shè)在同一臺設(shè)備中，以適 應(yīng)除去不同品種雜質(zhì)的需要。 若碟片損壞可以部分更換。 缺點(diǎn)：碟片上的袋孔容易磨損。 功率消耗比較大。,2020/8/30,51,2、滾筒式精選機(jī),滾筒式精選機(jī)工作示意圖 1袋孔；2篩轉(zhuǎn)圓筒； 3螺旋輸送機(jī)；4中

20、央槽,在篩轉(zhuǎn)圓筒的內(nèi)表面開有袋孔，長粒的大麥依靠進(jìn)料位差和滾筒本身的傾斜度，沿滾筒長度方向流動，由另一端流出。而短粒大麥則由于嵌入袋孔的位置較深，被帶到較高位置而落入中央槽中，由螺旋輸送機(jī)排出。,2020/8/30,52,第二節(jié) 固體物料粉碎機(jī)械,一、粉碎概述 （一）粉碎的概念與目的 1、粉碎的基本概念 粉碎是固體物料尺寸由大變小過程的總稱，是利用機(jī)械力來克服固體物料的內(nèi)聚力（結(jié)合力）使之破碎成符合要求的小顆粒的單元操作。將所用的機(jī)械稱為粉碎機(jī)械（comminution machine ）。,2020/8/30,53,2、粉碎的目的和意義 （1）有利于不同組分物料的均勻混合?；旌衔锪纤玫母鞣N

21、物料的粒度越小、越接近，混合的均勻度越高，效果越好。 （2）選擇性破碎，以分別進(jìn)行不同成分的利用、剔除或分離。例如玉米的脫胚、小麥的制粉、淀粉的制取等。 （3）破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，便于胞內(nèi)產(chǎn)物排出，如生物堿等活性成分的提取。 （4）增大比表面積既有利于蒸煮時(shí)物料的熟化，節(jié)約蒸汽，又有利于生物催化劑的作用，提高生產(chǎn)效率和物料利用率。 （5）可降低輸送時(shí)管道的阻力，避免管道堵塞，便于連續(xù)化生產(chǎn)。,2020/8/30,54,（二）粉碎方法,粉碎,破碎：將由大塊物料分裂成小塊物料的操作,研磨或磨碎或粉磨：將小塊物料分裂成細(xì)粉的操作,研磨,粗粉碎：401500mm550mm,中粉碎：10100mm510mm

22、,微粉碎（細(xì)粉碎）： 510mm 100m左右,超微粉碎（超細(xì)粉碎）：0.55 mm 1025 m,按粉碎前后粒度,兩者通常按排料粒度的大小作大致的區(qū)分：排料中粒度大于3mm的含量占總排料量50%以上者稱為破碎；小于3mm的含量占總排料量50%以上者則稱為粉磨，也稱為粉碎（狹義）。,2020/8/30,55,研磨,濕法粉碎 ：將物料和水一起加入粉碎機(jī)中，從粉碎機(jī)中出來時(shí)呈粉漿狀的粉碎。 特點(diǎn)：無粉末飛揚(yáng)，車間衛(wèi)生好，可獲得更小粒度的產(chǎn)品等，但能耗較大，設(shè)備的磨損較嚴(yán)重。,干法粉碎。即是將干物料送入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎。 特點(diǎn)：最大的缺點(diǎn)是粉塵較大。,按粉碎操作方法,2020/8/30,56,研磨,

23、開路粉碎 ：是一種粉碎機(jī)中無篩分設(shè)備的最簡單粉碎方法。 特點(diǎn)：產(chǎn)品的粒度分布范圍較寬，物料停留時(shí)間短；能耗小 。 應(yīng)用：用于粗碎或粒度要求不高的粉碎,閉路粉碎。是從粉碎機(jī)出來的物料先流經(jīng)分粒系統(tǒng)分出過粗的料粒后，再重新回入粉碎機(jī)中 。 特點(diǎn)：物料停留時(shí)間短；能耗小 。 應(yīng)用：粒度要求高的情況。,滯塞進(jìn)料 ：是利用機(jī)器出口插入篩網(wǎng)，從而限制了物料的卸出和調(diào)節(jié)進(jìn)料速度，使物料在作用區(qū)直至粉碎到能通過篩網(wǎng)為止。 特點(diǎn)：產(chǎn)品的粒度可人工控制，物料停留時(shí)間長；能耗大。 應(yīng)用：小規(guī)模間歇粉碎,按粉碎操作方法,2020/8/30,57,2020/8/30,58,（三）粉碎比,又稱粉碎度，是指物料粉碎前后的粒

24、度之比。 1、平均粉碎比 X=d1/d2 式中：X-平均粉碎比 d1、d2-分別表示粉碎前后物料的平均粒度，m。,意義：衡量粉碎機(jī)的粉碎效果。是確定粉碎工藝以及選用粉碎機(jī)的重要依據(jù)。,2、公稱粉碎比：允許的最大進(jìn)料口尺寸與最大出料口尺寸之比。 二者關(guān)系：由于實(shí)際粉碎時(shí)加入物料的最大尺寸總是小于最大進(jìn)料口尺寸，所以粉碎機(jī)的平均粉碎比一般小于公稱粉碎比。 平均粉碎比（70%-90%）公稱粉碎比,2020/8/30,59,對一次粉碎的粉碎比要求：粗碎為26；中、細(xì)碎為550；磨碎在50以上。若要求的粉碎比較大，就需要將粉碎分為若干級，使每級擔(dān)負(fù)一定的粉碎比。每級達(dá)到的粉碎比稱為部分粉碎比或階段粉碎比

25、，用xi表示。整個(gè)粉碎過程中達(dá)到的粉碎比叫總粉碎比： X=x1x2x3xn 合理地選用粉碎比和粉碎級數(shù)，可以大大地減少能耗。,2020/8/30,60,1擠壓力。是將固體物料放在兩擠壓面之間進(jìn)行擠壓，當(dāng)擠壓面施加的擠壓力達(dá)到一定值時(shí)，物料即被壓碎。主要用在粗、中碎，適用于硬質(zhì)料和大塊料的破碎 。,（四）粉碎力,2沖擊力。是使物料承受較強(qiáng)的瞬時(shí)沖擊力，使其粉碎。主要用在中碎、細(xì)磨、超細(xì)磨，適于脆性物料的粉碎 。,3摩擦力。是物料在受到摩擦力的作用時(shí)而被粉碎。主要在細(xì)磨、超細(xì)磨，適于小塊及細(xì)顆粒或韌性物料的粉碎 。,2020/8/30,61,4剪切力。是物料在受到剪切力作用時(shí)而被粉碎。主要用在細(xì)碎

26、，適于韌性物料的粉碎 。,5劈力。是物料被刀形面劈開而使物料破碎。,實(shí)際上，粉碎是一個(gè)復(fù)雜的過程，各種粉碎機(jī)械往往是采用兩種或兩種以上的力對物料進(jìn)行粉碎。但對特定的設(shè)備，則可以是以一種力為主要的粉碎力。,2020/8/30,62,（五）粉碎機(jī)的分類 粉碎機(jī)械一般分為機(jī)械式粉碎機(jī)（machinemill）、氣流粉碎機(jī)（pneumaticcracker）、研磨機(jī)（grindingmachine）和低溫粉碎機(jī)（low-temperaturemill）四個(gè)大類： 1、機(jī)械式粉碎機(jī)：是以機(jī)械方式為主，對物料進(jìn)行粉碎的機(jī)械，它又分為齒式粉碎機(jī)、錘式粉碎機(jī)、刀式粉碎機(jī)、渦輪式粉碎機(jī)、壓磨式粉碎機(jī)和銑削式粉碎

27、機(jī)六小類： （1）錘式粉碎機(jī)（hammermill）：由高速旋轉(zhuǎn)的活動錘擊件與固定圈的相對運(yùn)動，對物料進(jìn)行粉碎（含沖擊、碰撞、摩擦等）的機(jī)器。錘式粉碎機(jī)又分活動錘擊件為片狀件的錘片式粉碎機(jī)（paddlemill）和活動錘擊件為塊狀件的錘塊式粉碎機(jī)（blockmill）。,2020/8/30,63,（2）齒式粉碎機(jī)（toothmill）：由固定齒圈與轉(zhuǎn)動齒盤的高速相對運(yùn)行，對物料進(jìn)行粉碎（含沖擊、剪切、碰撞、摩擦等）的機(jī)器。 （3）刀式粉碎機(jī)（knifemill）：由高速旋轉(zhuǎn)的刀板（塊、片）與固定齒圈的相對運(yùn)動對物料進(jìn)行粉碎（含剪切、碰撞、摩擦等）的機(jī)器。并帶有分級功能的粉碎機(jī)器。 （4）渦輪式

28、粉碎機(jī)（turbo-mill）：由高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片與固定齒圈的相對運(yùn)動，對物料進(jìn)行粉碎（含剪切、碰撞、摩擦等）的機(jī)器。 （5）壓磨式粉碎機(jī)（press-grindmill）：由各種磨輪與固定磨面的相對運(yùn)動，對物料進(jìn)行碾磨性粉碎的機(jī)器。 （6）銑削式粉碎機(jī)（millingbreaker）：通過銑齒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，對物料進(jìn)行粉碎的機(jī)器。,2020/8/30,64,2、氣流粉碎機(jī)：是通過粉碎室內(nèi)的噴嘴把壓縮空氣（或其他介質(zhì)）形成氣流束變成速度能量，促使物料之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊、摩擦達(dá)到粉碎的機(jī)器。 3、研磨機(jī)：是通過研磨體、頭、球等介質(zhì)的運(yùn)動對物料進(jìn)行研磨，使物料研磨成超細(xì)度混合物的機(jī)器。它又分為： （1

29、）球磨機(jī)（ballmill）：由瓷質(zhì)球體或不銹鋼球體為研磨介質(zhì)的機(jī)器。 （2）乳缽研磨機(jī)（mortarmill）：由立式磨頭對乳缽的相對運(yùn)動，對物料進(jìn)行研磨的機(jī)器。 （3）膠體磨（colloidmill）：由成對磨體（面）的相對運(yùn)動，對液固相物料進(jìn)行研磨的機(jī)器。 4、低溫粉碎機(jī)：是經(jīng)低溫（最低溫度-70）處理，對物料進(jìn)行粉碎的機(jī)器。,2020/8/30,65,2020/8/30,66,（一）輥式磨粉機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)組成：一般由機(jī)架、成對磨輥、喂料機(jī)構(gòu)、松合閘機(jī)構(gòu)、輥面清理裝置、傳動機(jī)構(gòu)及吸風(fēng)裝置等組成。,二、輥式粉碎機(jī),2020/8/30,67,1、磨輥,磨輥分為光輥和齒（絲）輥兩種基本類型

30、。 光輥外表面為經(jīng)研磨加工的光滑圓柱面，齒輥表面一定斜度的齒狀條紋。齒輥研磨作用強(qiáng)烈、磨出物疏松、粒度差別明顯、能耗少等優(yōu)點(diǎn)。 為實(shí)現(xiàn)磨輥對于物料的研磨，提高對物料的剪切力，對物料產(chǎn)生撒裂作用，增加粉碎比，磨齒與物料間必須保持不同的運(yùn)動速度，因此每對輥中的兩磨輥的轉(zhuǎn)速并不相同，通常稱轉(zhuǎn)速較高的磨輥為快輥，較低的為慢輥。一般快、慢輥的速比采用2.5：1，或者使兩輥的表面線速度具有5%30%的速差。,2020/8/30,68,2、軋距,兩磨輥輥面間的最小距離稱為軋距（開度），調(diào)節(jié)軋距可以控制被粉碎物料的粒度。 當(dāng)磨粉機(jī)空載時(shí)，為避免高速相向旋轉(zhuǎn)的兩磨輥互相摩擦、碰撞，軋距應(yīng)放大，稱為松閘； 當(dāng)磨粉

31、機(jī)負(fù)載時(shí)，兩輥間隙應(yīng)回到調(diào)定的軋距，稱為合閘。 一般輥式磨粉機(jī)要求松、合閘和喂料機(jī)構(gòu)的操作聯(lián)動；有物料時(shí)，通過物料傳感器使喂料機(jī)構(gòu)先運(yùn)轉(zhuǎn)，物料進(jìn)入兩輥之間后再合閘；斷料時(shí)，先松閘，再使喂料機(jī)構(gòu)停止。這樣不僅防止兩輥碰撞產(chǎn)生火花，引起粉塵爆炸，而且避免齒輥表面的磨損。,2020/8/30,69,每個(gè)磨輥下方均設(shè)有輥面清理裝置清理粘附物料。 對于齒輥，一般采用硬毛刷清理。毛刷安裝在可調(diào)的彈簧座上，用彈簧將毛刷壓緊在輥面上； 對于光輥，一般采用刮刀。刮刀安裝在鉸支的杠桿上，靠配重使刮刀緊貼在輥面上。當(dāng)磨粉機(jī)停車時(shí)，用一根金屬鏈將配重拉起，使刮刀離開輥面，以避免接觸處的腐蝕。,3、輥面清理,2020/

32、8/30,70,（二）輥式磨粉機(jī)的特點(diǎn),1、適合熱敏性物料的粉碎 對輥的軸線相互平行，同時(shí)磨輥的線速度較高，兩輥間所形成的粉碎區(qū)很短，因而物料通過粉碎區(qū)的時(shí)間短，避免了粉碎過程中因物料溫升過高而導(dǎo)致蛋白質(zhì)熱變性。 2、可控制物料粉碎的粒度 通過調(diào)整軋距來控制物料粒度，避免過度粉碎，節(jié)省能源，保證粉碎質(zhì)量。,2020/8/30,71,3、能夠進(jìn)行選擇性粉碎 通過選擇快慢輥速差、磨輥表面幾何形狀和參數(shù)、一次粉碎比，輥式磨粉機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對物料的選擇性粉碎。 4、粉碎過程穩(wěn)定，便于控制 由于對輥表面上每一點(diǎn)的幾何參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)均相同，整個(gè)粉碎區(qū)的工作條件一致，故而粉碎過程穩(wěn)定，也便于控制并實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)

33、。,2020/8/30,72,常用的輥式粉碎機(jī)有對輥粉碎機(jī)、四輥粉碎機(jī)、五輥粉碎機(jī)和六輥粉碎機(jī)等。 1對輥粉碎機(jī) 是最簡單的輥式粉碎機(jī)，是由兩個(gè)用冷硬鑄鐵制造而成的、直徑相同，且安裝在平行的水平軸上的鋼輥組成（故又稱為兩輥粉碎機(jī)），其中一個(gè)鋼輥固定，另一個(gè)可調(diào)。工作時(shí)兩輥以等速度或不等速反向旋轉(zhuǎn)，如圖所示。,（三）常用輥式磨粉機(jī),2020/8/30,73,光輥粉碎機(jī)操作時(shí)，兩輥旋轉(zhuǎn)方向相反，物料從上部兩輥之間加入，被其間的磨擦力所挾持而拖曳至下方，同時(shí)受到擠壓力而被粉碎，從下方落下。由圖1-2-2（2）可以看出，磨擦力f是物料向下運(yùn)動的曳力，其大小等于擠壓力P和磨擦系數(shù)的乘積，即：f =P,2

34、020/8/30,74,2020/8/30,75,2、多輥粉碎機(jī) 為了能用一臺輥式粉碎機(jī)達(dá)到所要求的粉碎比和一定的產(chǎn)量，目前許多啤酒廠采用了四輥、五輥和六輥等多輥粉碎機(jī)。 從工藝過程來看，多輥粉碎包括預(yù)磨、谷皮磨和粗粒磨三道磨粉工序和兩道篩選工序。即先通過預(yù)磨將大部分胚乳與谷皮分開，谷皮再通過谷皮磨使其上殘存的胚乳進(jìn)一步與谷皮脫離，而尚未磨碎的胚乳顆粒再通過粗粒磨進(jìn)一步磨碎。物料通過預(yù)磨和谷皮磨后均要進(jìn)行篩選，使谷皮和胚乳粉、粒分離。這樣既可以保證使谷皮破而不碎，又可以使胚乳盡可能的被磨細(xì)的要求。 從設(shè)備構(gòu)成來看，多輥粉碎機(jī)不僅僅是磨輥數(shù)量的增加，更為重要的是，一般預(yù)磨輥和谷皮磨輥采用光輥，這

35、樣主要借助擠壓力和磨擦力使谷皮和胚乳分離，而不使谷皮過分被破碎。而粗粒磨輥則采用絲輥，以增強(qiáng)了對物料的剪切作用，有利于對胚乳，特別硬質(zhì)顆粒的破粉，提高粉碎比。 從粉碎產(chǎn)物來看，多輥粉碎的產(chǎn)物有細(xì)粉、粗粉、細(xì)粒、凈谷皮等，而不再是粉、粒、皮的混雜物了。,2020/8/30,76,（1）四輥粉碎機(jī)。是由兩對輥?zhàn)咏M成的，在兩對輥?zhàn)又g配有一組篩選裝置，以分離皮殼和粗粒。此種粉碎機(jī)的粉碎度較易控制，所以適用于粉碎麥芽。其結(jié)構(gòu)流程如圖1-2-3所示。,2020/8/30,77,（2）六輥式粉碎機(jī)。專用于粉碎麥芽，其是由六個(gè)輥?zhàn)咏M成，分成三個(gè)磨碎單元，第一對、第二對為光輥，第三對為絲輥，在前二對輥?zhàn)雍竺婢?/p>

36、設(shè)有篩選裝置，這樣組合的優(yōu)點(diǎn)是能保持皮殼的粉碎度不致太細(xì)而影響麥汁過濾操作，第三對輥?zhàn)觿t可將篩出的淀粉顆粒磨成細(xì)粉和細(xì)小的顆粒，以利于糖化時(shí)充分浸出有用物質(zhì)。其結(jié)構(gòu)流程如圖1-2-4所示。該機(jī)還設(shè)有輥隙調(diào)整裝置，偏心振子等。,2020/8/30,78,（3）五輥粉碎機(jī)。實(shí)質(zhì)上是六輥粉碎機(jī)的變形，其結(jié)構(gòu)流程如圖1-2-5所示。它是由五個(gè)輥?zhàn)咏M成，前三個(gè)鋼光輥共同組合構(gòu)成預(yù)磨和谷皮磨，即第一輥與第二輥實(shí)現(xiàn)預(yù)磨，而第二輥又與第三輥實(shí)現(xiàn)谷皮磨，在前三輥之間和之后均配有篩選裝置，以分離細(xì)粉、細(xì)粒、皮殼。后兩個(gè)輥?zhàn)訛榻z輥。此種粉碎機(jī)的粉碎度較四輥式的更易控制，又比六輥式不僅減少了一個(gè)鋼輥，而且使粉碎機(jī)的體

37、積縮小，重量減輕。,2020/8/30,79,（四）輥式粉碎機(jī)的工作過程 這里以六輥粉碎機(jī)為例，說明輥式粉碎機(jī)的工作過程。參見圖1-2-6。 麥芽先經(jīng)預(yù)磨輥aa預(yù)磨，預(yù)磨后的麥芽落在第一道篩選振送箱b上層篩網(wǎng)b1上，穿過篩孔的粉和粒直接落于下層篩網(wǎng)b2上，通過b2又將粉和粒分開，粉經(jīng)振送箱底層b3和輸送帶d3排出機(jī)外，而粒送入振送箱d2。上層篩網(wǎng)d1分出的粗谷皮還夾雜部分粗粒，送往谷皮輥cc進(jìn)行復(fù)磨，復(fù)磨后落在二道篩選振送箱d的上層篩網(wǎng)d1上，將粉和粒分開，凈谷皮排出機(jī)外，粉和粒與振送箱b送下的粒一起經(jīng)下層篩網(wǎng)d2將細(xì)粒和粉篩開，篩余的粗粒送往粗粒輥ee，復(fù)磨成細(xì)粒。而篩出的細(xì)粒和粉則直接排出

38、機(jī)外后，與粗粒輥ee排出的細(xì)?；旌?。,2020/8/30,80,輥式粉碎機(jī)的工作過程,2020/8/30,81,（五）輥式磨粉機(jī)的主要性能參數(shù),1、磨輥速比和研磨長度 快慢輥線速度的比值稱為速比，用i 表示，兩磨輥直徑相等時(shí)有：,研磨長度是指在粉碎區(qū)內(nèi)快輥面相對于物料的滑動距離，用s表示：,2020/8/30,82,2、生產(chǎn)能力 輥式磨粉機(jī)的生產(chǎn)能力可由下式得到：,2020/8/30,83,3、功率 輥式磨粉機(jī)用于磨粉時(shí)，其功率可按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：,2020/8/30,84,（六）輥式磨粉機(jī)的使用與維護(hù),（1）要根據(jù)產(chǎn)品要求的不同粒度調(diào)整磨輥軋距。同時(shí)進(jìn)入輥式磨粉機(jī)的物料粒度要控制在一定的范

39、圍內(nèi)。 （2）磨輥的轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)物料的性態(tài)來選擇，被粉碎物料的粒度越大、硬度越大，則轉(zhuǎn)速應(yīng)越低。 （3）工作時(shí)喂料門開啟程度需能阻止一定大小的異物通過，同時(shí)嚴(yán)防金屬和硬雜物進(jìn)入磨輥之間，以免造成機(jī)器的損壞。 （4）手動磨粉機(jī)開機(jī)時(shí)要先給料后合閘，停機(jī)時(shí)要先松閘后斷料。 （5）磨輥的磨齒在長時(shí)間工作后會磨損變鈍，降低磨粉效率，應(yīng)將磨輥卸下重新拉絲，以保證磨粉機(jī)始終處于良好的工作狀態(tài)。,2020/8/30,85,三、錘式粉碎機(jī)（hammer crusher） （一）錘式粉碎機(jī)的作用原理與應(yīng)用 利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片對物料施以強(qiáng)烈作用而將物料粉碎的機(jī)器。 其作用原理主要是撞擊粉碎，同時(shí)機(jī)器中還存在著強(qiáng)烈的

40、摩擦和剪切作用。除用于中碎外，也可用于粗碎和細(xì)碎。 錘式粉碎機(jī)也是用途比較廣泛的一種粉碎機(jī)械。對于各種中等硬度的物料和脆性物料的粉碎效果最高，對用其它粉碎機(jī)難于粉碎的物料（如帶有一定韌性的物料、軟性纖維較長的物料等）也有較好的粉碎能力，故常被稱為萬能粉碎機(jī)。在發(fā)酵工業(yè)中，物料（如瓜干、高梁、玉米、粉渣等）的中碎和細(xì)碎作用，大多采用這種粉碎機(jī)。目前在酒精生產(chǎn)廠被普遍采用。,2020/8/30,86,優(yōu)點(diǎn)是： （1）磨損零件可以更換； （2）操作比較安全； （3）粉碎度很高（1050）； （4）生產(chǎn)能力大； （5）物料適應(yīng)性強(qiáng)； （6）結(jié)構(gòu)簡單，緊湊。 缺點(diǎn)是： （1）錘片磨損得快； （2）格柵易

41、于堵塞，不適于破碎粘性物料和水分超過10%15%的物料； （3）過度粉碎的粉塵較多。,2020/8/30,87,（二）錘式粉碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 錘式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1-2-7所示。在主軸帶動的轉(zhuǎn)子上，對稱于主軸的位置裝有45根小軸懸掛著許多可自由擺動的錘片，在不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于重力的作用錘片向下垂；運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用，錘片呈輻射狀。,2020/8/30,88,2020/8/30,89,1、錘片 錘片的形狀尺寸、排列方式對粉碎機(jī)的性能有很大影響。 錘片的基本形狀有:,2020/8/30,90,錘片在轉(zhuǎn)子上的排列方式會影響轉(zhuǎn)子的平衡、物料在粉碎室內(nèi)的分布以及錘片磨損的均勻程度。 錘片工作應(yīng)遵循以下原

42、則： 錘片的運(yùn)動軌跡盡可能不重復(fù)。 沿粉碎室工作寬度，錘片的運(yùn)動軌跡分布均勻，物料不被推向一側(cè)，有利于轉(zhuǎn)子的動平衡。 錘片應(yīng)嚴(yán)格準(zhǔn)確對稱安裝，保證主軸具有動平衡性能，避免產(chǎn)生附加慣性力損傷機(jī)器和出現(xiàn)其它意外。 錘刀與篩網(wǎng)的徑向間隙一般控制在510mm。,2020/8/30,91,2、篩板,篩板是錘式粉碎機(jī)的排料裝置，一般用厚的優(yōu)質(zhì)鋼板沖孔制成。 通常設(shè)在轉(zhuǎn)子下半周的位置。為了提高粉碎機(jī)的排料能力，也可使篩板占整個(gè)粉碎室內(nèi)周面積的3/4以上，或是將篩板置于粉碎室側(cè)面。 錘式粉碎機(jī)的粉碎比主要由篩板（篩孔的形狀和尺寸）來控制，因?yàn)橹挥挟?dāng)物料粉碎到可以從篩板通過時(shí)，才能排出機(jī)外，否則會一直處在粉碎室

43、內(nèi)，所以生產(chǎn)中，可根據(jù)需要粉碎物料的粒度大小，選用合適的篩板。,2020/8/30,92,2020/8/30,93,1進(jìn)料斗 ；2轉(zhuǎn)子； 3錘片； 4篩板； 5出料口,（三）錘式粉碎機(jī)的型式,1、按粉碎機(jī)的進(jìn)料口位置及進(jìn)料方向,切向喂料式、軸向喂料式和徑向喂料式。,切向喂料式 軸向喂料式 徑向喂料式,2020/8/30,94,2020/8/30,95,2、按轉(zhuǎn)子的數(shù)目 分為單轉(zhuǎn)子式錘碎機(jī)和多轉(zhuǎn)子式錘碎機(jī)。,2020/8/30,96,3、帶吸風(fēng)裝置的錘式粉碎機(jī)。增加吸風(fēng)機(jī)后，可以加速粉料離開篩孔，把粉碎機(jī)內(nèi)已經(jīng)粉碎好的細(xì)粉抽出來，提高了粉碎機(jī)的工作效率。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，安裝了旋風(fēng)分離器，可以提高粉碎機(jī)

44、的生產(chǎn)能力大約30左右，而電耗也大為降低。,2020/8/30,97,（四）錘式粉碎機(jī)工作過程,2020/8/30,98,（五）錘式粉碎機(jī)的主要性能參數(shù),1、 粉碎比 錘式粉碎機(jī)有很高的粉碎比，單轉(zhuǎn)子式錘碎機(jī)的粉碎比在1015之間。 2、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 錘式粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于錘片破碎物料時(shí)所需的動能。因此，轉(zhuǎn)速的大小與錘片的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，則其破碎能力越強(qiáng)，但旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力也越大。故錘片及其圓周速度的增大受到粉碎機(jī)零件強(qiáng)度的限制。 單轉(zhuǎn)子式錘碎機(jī)的圓周速度為40-50m/s，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為700-1300rpm。,2020/8/30,99,3、生產(chǎn)能力 錘式粉碎機(jī)的生產(chǎn)能力與轉(zhuǎn)子的長度、篩板的孔

45、隙大小、錘片的質(zhì)量、轉(zhuǎn)速、粉碎比、加料情況及物料的性狀有關(guān)。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可用下式概略計(jì)算：,2020/8/30,100,4、功率消耗 一般也采用經(jīng)驗(yàn)公式估算：,2020/8/30,101,（五）錘式粉碎機(jī)的使用與維護(hù),（1）錘式粉碎機(jī)工作時(shí)，應(yīng)先起動機(jī)器，再投入物料。切忌在滿負(fù)荷時(shí)起動。 （2）進(jìn)入錘式粉碎機(jī)的物料，應(yīng)通過電磁離析器去除金屬雜質(zhì)，以免損壞機(jī)件。 （3）要根據(jù)產(chǎn)品的粒度選擇篩板，篩板與錘片之間的間隙要根據(jù)物料性質(zhì)加以調(diào)整。我國設(shè)計(jì)的粉碎機(jī)推薦錘篩間隙為：谷物4-8mm, 通用型12mm。 （4）篩板和錘片工作時(shí)會因強(qiáng)大沖擊力及磨損而損壞，要經(jīng)常檢查，隨時(shí)更換。篩板的壽命不應(yīng)以篩面破損為準(zhǔn)，應(yīng)視篩孔邊緣的磨損程度而定。 （5）錘式粉碎機(jī)對濕度大的物料粉碎效果較差，故進(jìn)入機(jī)器的物料濕度不要大于15%。 （6）停機(jī)前，應(yīng)先停止進(jìn)料，待機(jī)內(nèi)物料基本排空后再停機(jī)。,2020/8/30,102,四、齒爪式粉碎機(jī),2020/8/30,103,2020/8/30,104,五、濕法粉碎機(jī) 將固體物料和水一起加入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎。 濕法粉碎優(yōu)點(diǎn)： （1）消除粉塵危害，降低物料消耗； （2）淀粉吸水膨脹，提高蒸煮效果； （3）提高蒸氣利用率，粉碎后經(jīng)預(yù)熱； （4）機(jī)器的磨損減少。,2020/8/30,105,2020/8/30,106,2020/8/30,107,2020/8/30,