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第一節(jié)
粉碎是用機械的方法克服固體物料內(nèi)聚力而使之破碎的一種操作。飼料原料的粉碎是飼料加工過程中的最主要的工序之一。它是影響飼料質(zhì)量、產(chǎn)量、電耗和加工成本的重要因素。粉碎機動力配備占飼料廠總功率配備的1/3左右。微粉碎能耗所占比例更大，因此如何合理選用先進的粉碎設(shè)備、設(shè)計最佳的工藝路線、正確使用粉碎設(shè)備，對于飼料生產(chǎn)企業(yè)至關(guān)重要。
一、粉碎的目的與要求
飼料粉碎對飼料的可消化性和動物的生產(chǎn)性能有明顯影響，對飼料的加工過程與產(chǎn)品質(zhì)量也有重要影響。適宜的粉碎粒度可顯著提高飼料的轉(zhuǎn)化率，減少動物糞便排泄量，提高動物的生產(chǎn)性能，有利于飼料的混合、調(diào)質(zhì)、制粒、膨化等。
（一）粉碎目的
1、增加飼料的表面積，有利于動物的消化和吸收。動物營養(yǎng)學(xué)試驗證明，減少顆粒尺寸，改善了干物質(zhì)、蛋白質(zhì)和能量的消化和吸收，降低了料肉比。
2、
改善和提高物料的加工性能。通過粉碎可使物料的粒度基本一致，減少混合均勻后的物料分級。對于微量元素及一些小組分物料，只有粉碎到一定的程度，保證其有足夠的粒子數(shù)，才能滿足混合均勻度要求；又如對于制粒加工工藝，粉碎物料的粒度必須考慮粉碎粒度與顆粒飼料的相互作用，粉碎的粒度會影響顆粒的耐久性和水產(chǎn)飼料在水中的穩(wěn)定性。
（二）
粉碎粒度要求
對于不同的飼養(yǎng)對象、不同的飼養(yǎng)階段，有不同的粒度要求，而這種要求差異較大。在飼料加工過程中，首先要滿足動物對粒度的基本要求，此外再考慮其它指標(biāo)。
1、
豬飼料的適宜粉碎粒度
1）仔豬飼料粉碎粒度：各項研究結(jié)果表明，仔豬飼料中谷物原料的粉碎粒度以300～500為最佳。其中，斷奶仔豬在斷奶后0～14天，以300為宜。斷奶后15天以后以500為宜。
2）育肥豬飼料的粉碎粒度：飼料試驗表明，谷物粒度減小會改善體增重和飼料轉(zhuǎn)化率，但小粒度時，出現(xiàn)豬胃腸損傷和角質(zhì)化現(xiàn)象。試驗表明，生長育肥豬的適宜粉碎粒度在600～500。采用粒度小的飼料進行制粒后的飼喂育肥豬，糞內(nèi)的干物質(zhì)減少27%。
3）母豬飼料的粉碎粒度，適宜的粉碎粒度同樣可提高母豬的采食量和營養(yǎng)成分的消化率，減少母豬糞便的排出量，大量試驗表明母豬飼料的粉碎粒度以400～500最適宜。
2、
雞飼料粉碎粒度要求
通過大量綜合研究結(jié)果，雞采食小粒度飼料的增重顯著高于采食大粒度。肉雞飼料中谷物的粉碎粒度在700～900為宜。產(chǎn)蛋雞對飼料的粉碎度反應(yīng)不敏感，一般控制在1000為宜。
3、
魚蝦飼料對粉碎粒度的要求
NRC（1993）的魚類營養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)中推薦魚配合飼料的粒度應(yīng)小于等于0.5mm。一般魚用配合飼料的原料的粉碎要求全部通過40目篩（0.425mm篩孔），60目篩（0.250mm篩孔）篩上物不大于20%。魚飼料的對數(shù)幾何平均粒徑應(yīng)在200以下。我國水產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)（SC2002-94）對中國對蝦配合飼料粉碎粒度要求是全部通過40目篩（0.425mm篩孔），60目篩（0.250mm篩孔）篩上物不大于20%，其粒徑在200以下。鰻魚、甲魚飼料要求粉碎的要求很細(xì)，一般仔鰻和稚鱉要求98%的過100目篩，平均粒徑小于100；成鰻和成鱉飼料，一般控制98%的過80目篩，粒徑控制在150以下。
二、粉碎粒度及其測定
（一）
粒度
物料顆粒的大小稱之粒度，它是粉碎程度的代表性尺寸。對于球形顆粒來說，其粒度即為直徑。對于非球形顆粒，則有的以面積、體積或質(zhì)量為基準(zhǔn)的各種名義粒度表示法。在飼料行業(yè)一般采用粒度來表示物料的粒徑。
（二）
粒度分布
粉碎后的固體顆粒不僅形狀不一致，其大小也不一致。一般采用在全部顆粒中粒度小于d的所有顆粒的粒數(shù)、表面積和體積，占全部顆粒的粒數(shù)、表面積和體積的百分率，分別稱為粒數(shù)、表面積與體積的累積分布函數(shù)，以符號A(d)表示之。如將累積分布函數(shù)對粒度d微分，即得頻率分布函數(shù)?(d)為：
頻率分布函數(shù)也有粒數(shù)?(N)、表面積?(s)和體積?(v)三種，分別表示粒度為d，粒度增量為1個單位范圍為顆粒數(shù)目、表面積和體積所占的百分率。
（三）
粉碎比
物料粉碎前后的粒度比稱為粉碎比或粉碎度。它主要是指粉碎前后的粒度變化，同時近似反映出粉碎設(shè)備的作業(yè)情況。一般粉碎設(shè)備的粉碎比為3～30，但微粉碎和超微粉碎遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個范圍，達到300～1000以上。對于一定性質(zhì)的物料來說，粉碎比是確定粉碎作業(yè)程度、選擇設(shè)備類型和尺寸的主要根據(jù)之一。
對于大顆粒物料粉碎成細(xì)粉的粉碎操作，如要通過一次粉碎完成則粉碎比太大，設(shè)備的利用率低，故通常分成若干級，每級完成一定的粉碎比。這時可用總粉碎比來表示，它是物料經(jīng)幾道粉碎后各道粉碎比的總和。在水產(chǎn)飼料，特別是甲魚、鰻魚飼料粉碎中常采用粗飼料和微粉碎兩道工藝組分來達到微粉碎的目的。
（四）
飼料粉碎粒度的測定
確定散粒體的組成，有平面篩篩分法、顯微鏡法和沉降法等多種方法。在飼料行業(yè)，除對個別微小的組分因粒度極微，采用顯微鏡法外，通常采用篩分法。
1、
配合飼料粉碎粒度測定法
據(jù)GB5917-86《配合飼料粉碎粒度測定法》，本法適用于標(biāo)準(zhǔn)編織篩測定配合飼料成品粉碎粒度。使用的儀器包括7層（含底篩一個）標(biāo)準(zhǔn)編織篩，由上至下依序是：4、6、8、12、16目和底篩；統(tǒng)一型號的電動機、搖篩機和感量為0.01克的天平各一臺。測定時，從原始樣品中稱取試樣100克，放入規(guī)定篩層的標(biāo)準(zhǔn)編織篩內(nèi)，開動電動機連續(xù)篩理10分鐘。篩完后，將各層篩上物分別稱重，計算。
該層篩上物留存重量
該層篩上物留存百分率（%）=
試樣重量
應(yīng)注意過篩的損失不得超過1%。雙試驗允許誤差不超過1%，雙試驗兩次檢驗結(jié)果得平均數(shù)既為檢測結(jié)果，檢驗結(jié)果計算到小數(shù)點后第一位。
2、
算術(shù)平均粒徑法
又稱四層篩法。用10、18、40目和底篩（盲篩）的標(biāo)準(zhǔn)編織篩組成的篩箱，取樣100g，用感量為0.01g的天平稱重。在振動機上振動篩理10min。按下式計算：
mm
式中：a0、a1、a2、a3—由底篩上數(shù)各層篩子的孔徑（mm）（當(dāng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)時，10、16、40目的篩孔尺寸分別為2.0、1.0和0.425mm）；
a4—假想的10目篩上物能全部通過的孔徑（mm），a4=4mm（5目篩）;
p0、p1、p2、p3—由底篩向上數(shù)各篩子的篩上物重（g）
3、飼料粗細(xì)度的篩分測定表示方法
該法稱為對數(shù)正態(tài)概率紙表示法，也稱為十五層篩法。我國的國標(biāo)《飼料粉碎試驗方法》（GB6971-86）粉碎產(chǎn)品粒度測定采用此法，它與美國農(nóng)業(yè)工程協(xié)會制定的ASAES319標(biāo)準(zhǔn)《用篩分法測定和表示飼料粒度得方法》幾乎相同。
該法采用普通振動篩驅(qū)動，套篩是直徑8英寸（204min）的鋼絲標(biāo)準(zhǔn)篩。十五層篩的篩號依次為4、6、8、12、20、30、40、50、70、100、140、200、270和底篩。
篩分時，取試樣100g，放在最上層篩子的篩面上，后開動振篩機，先篩分10min，以后每隔5min檢查稱重一次，直到最小篩孔的篩上物重量穩(wěn)定為止（前后稱重的變化為試樣重量得0.2%以下），即認(rèn)為篩理完成。
十五層篩法的概率統(tǒng)計理論基礎(chǔ)，是假設(shè)被測粉體的重量分布是對數(shù)正態(tài)分布，粒度大小以重量幾何平均直徑dgw表示，粒度分布狀況以質(zhì)量幾何標(biāo)準(zhǔn)差Sgw表示。
式中：di—第i層篩幾何尺寸（μm）
di+1—比i層篩大一號的篩孔尺寸（μm）
i—第i層篩上物得幾何平均直徑（μm），
（μm）
wi—第i層篩上物重（g）
通過270目篩的物料（底篩的篩上物）幾何平均直徑可按44μm計算。
因為是對數(shù)正態(tài)分布，以質(zhì)量幾何平均直徑i為橫坐標(biāo)、以累計質(zhì)量的百分率∑Pi為縱坐標(biāo)，可在對數(shù)概率坐標(biāo)紙上得到一根直線,圖2-1是用孔徑為3.17mm篩板的錘片式粉碎機粉碎高粱得樣品，得到的粒度對數(shù)正態(tài)分布圖。
三、粉碎方法和粉碎理論
（一）粉碎方法
在飼料加工過程中，對于谷物和餅粕等飼料，常用擊碎、磨碎、壓碎與劈碎的方式將其粉碎
a.擊碎粉碎——物料在瞬間受到外來的沖擊而粉碎，它對于粉碎脆性物料最為有利，因其適應(yīng)性廣、生產(chǎn)率高，在飼料廠廣泛被應(yīng)用。
b.磨碎——物料與運動的表面之間受一定的壓力和剪切力作用，當(dāng)剪應(yīng)力達到物料的剪切強度極限時物料被破碎。
c.壓碎——物料置于兩個粉碎面之間，施加壓力后粉料因壓應(yīng)力達到其抗壓強度極限而被粉碎，所以粉碎效果較好。
d.e鋸切碎——用一個平面和一個帶尖棱的工作表面擠壓物料時，物料沿壓力作用線的方向劈裂，當(dāng)劈裂平面上的拉應(yīng)力達到或超過物料拉伸強度極限時物料破碎。
（二）物料的力學(xué)性質(zhì)
物料的力學(xué)性質(zhì)與所要選擇的粉碎方式有很大的關(guān)系。根據(jù)物料應(yīng)變與應(yīng)力的關(guān)系，以及極限應(yīng)力的不同，其力學(xué)性質(zhì)包括以下5種：
a.強度——物料的強度是指其對外力的抵抗能力。通常以材料破壞時單位面積上所受的力即或Pa來表示，按受力破壞的方式不同，可分為壓縮強度、拉伸強度、扭曲強度、彎曲強度和剪切強度等。
b.硬度——硬度表示物料抵抗其它物料刻劃或壓入其表面的能力，也可理解為在固體表面產(chǎn)生局部變形所需的能量。
c.脆性——脆性是與塑性相反的一種性質(zhì)，從變形方面看，脆性材料受力破壞時直到斷裂前只出現(xiàn)極小的彈性變形，而不出現(xiàn)塑性變形，因此其極限強度一般不超過彈性極限。
d.韌性——材料的韌性是指在外力的作用下，塑性變形過程中吸收能量的能力。吸收能量越大，韌性越好，反之亦然。
e.易磨（碎）性——僅用強度和硬度還不足以全面精確地表示材料粉碎的難易程度，因為粉碎過程除決定于材料物理性能外，還受物料粒度、粒形、粉碎方法等諸多因素的影響。所謂易碎性即在一定粉碎條件下將物料從一定粒度粉碎至某一指定粒度所需要的功耗比。
對一種具體的物料來說，上述5種力學(xué)特性之間有內(nèi)在的聯(lián)系，導(dǎo)致物料綜合性質(zhì)的復(fù)雜化，這些對于粉碎時所需要的變形力均有影響?？偟膩碚f，凡是強度越強、硬度越小，脆性越小而韌性越大的物料，其所需要的變形能就越多。選擇粉碎方法的重要依據(jù)是被粉碎物料的物理性質(zhì)。其中，被粉碎物料的強度和破裂性是兩個主要指標(biāo)，對于堅而不韌的物料，撞擊和擠壓較有效；對于韌性物料以剪切較好，對脆性物料以撞擊破碎為宜。在飼料加工中，谷物原料的粉碎一般用錘片式粉碎機，以撞擊粉碎作用為主，含纖維多的如礱糠等原料則以剪切和磨碎為主?？傊?，根據(jù)物料的物理和機械特性，正確選擇粉碎方法，對提高粉碎效能，節(jié)約能耗具有重要意義。
（三）粉碎模型
Rosin-Rammler等認(rèn)為：粉碎產(chǎn)物的粒度分布具有二成分性，即合格的細(xì)粉和不合格的粗粉。根據(jù)這種雙成分析，可以推論，顆粒的破壞與粉碎并非由一種破壞形成所致，而是由二種或二種以上破壞作用所共同構(gòu)成的。
a.體積粉碎模型——整個顆粒均受到破壞，粉碎后生成物多為粒度大的中間顆粒。隨著粉碎過程的進行，這些中間顆粒逐漸被粉碎成細(xì)粉成分，撞擊粉碎和擠壓粉碎于此模型較為接近。
b.表面粉碎模型——在粉碎的某一時刻，僅是顆粒的表面產(chǎn)生破壞，被磨削下微粉成分，這一破壞作用基本不涉及顆粒內(nèi)部。這種情形是典型的磨碎和研磨粉碎方式。
a.均一粉碎模型——施加于顆粒的作用力使顆粒產(chǎn)生均勻的分散性破壞，直接粉碎成微粉。均一粉碎模型僅符合結(jié)構(gòu)極其不緊密的顆粒粉碎。
實際粉碎過程往往是前幾工種粉碎模型的綜合，前者構(gòu)成過度成分，后者形成穩(wěn)定成分。體積粉碎與表面積粉碎所得的粉碎產(chǎn)物的粒度分布有所不同，體積粉碎后的粒度較窄較集中，但細(xì)顆粒比例較小，表面粉碎后細(xì)粉粒較多，但粒度分布范圍較寬，即粗顆粒也較多。
第二節(jié)
粉碎設(shè)備
一、粉碎設(shè)備的分類
按粉碎機械的結(jié)構(gòu)特征可將粉碎設(shè)備分為五類，
錘片式粉碎機：該機利用高速、旋轉(zhuǎn)的錘片撞擊作用使物料破碎。其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、價格便宜、適應(yīng)性廣，除水分較高飼料外，幾乎可粉碎所有飼料。如淀粉含量較高的谷物，含油較高的餅粕，含纖維較高的果殼、秸稈等。目前國內(nèi)、外飼料廠普遍采用該種機型。
爪式粉碎機：主要利用撞擊和剪切作用，撞擊部件與設(shè)備固定，撞擊作用強烈，適合粉碎脆性硬質(zhì)物料。
盤式粉碎機（盤磨）：利用磨擦與切削作用粉碎飼料。盤式粉碎機的工作面有圓盤形式或圓錐形，可以一盤固定、一盤轉(zhuǎn)動，或以兩盤相向轉(zhuǎn)動。該機適用于粉碎干燥而不含油的飼料，可得較細(xì)的成品。
輥式粉碎機：常用兩個表面帶有橫向斜齒的同徑磨輥，因相向或不同速轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的剪切、擠壓作用將物料粉碎，適合粉碎谷物飼料，不適于粉碎含油或含水分大于18%的物料。
破餅機：將大塊油餅破碎成小塊，以后經(jīng)粉碎機細(xì)碎。破餅機有錘片式及對輥式兩種。錘片式機械結(jié)構(gòu)簡單，但噪聲大，輥式的機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
按產(chǎn)品粒度來分：粉碎機可分為粗碎機、中碎機、微粉碎機和超微粉碎機。
在飼料生產(chǎn)企業(yè)，一般選用中碎的錘片式粉碎機做為主要粉碎機械。
二、錘片式粉碎機
（一）錘片式粉碎機的種類
按粉碎機的進料方向，錘片式粉碎機有徑向（頂部）進料式、切向進料式和軸向進料式三種。按篩板的形式分類有：有篩式、無篩式。按粉碎室的形狀分類有：環(huán)形粉碎室和水滴形粉碎室粉碎機。在飼料廠中應(yīng)用最為廣泛的是頂部進料的錘片式粉碎機。
二）一般構(gòu)造和工作過程
1、一般構(gòu)造
錘片式粉碎機一般由供料裝置、機體、轉(zhuǎn)子、齒板、篩片（板）、排料裝置以及控制系統(tǒng)等部分組成。
a .進料口
進料口的作用是使物料能均衡地進入粉碎機。按進料方向可分為切向、徑向和軸向進料式。切向進料式錘片式粉碎機多用半圓形底篩，通常小型粉碎機中采用較多。軸向進料可在最大范圍內(nèi)安裝篩板，有利于及時地排出粉碎的細(xì)物料。徑向進料式錘片粉碎機，適合于加工谷物、餅粕或其它顆粒不很大的原料以及產(chǎn)量較大的粉碎機。進料擋板可以調(diào)節(jié)進料方向，轉(zhuǎn)子可作正反向旋轉(zhuǎn)，這樣，錘片一個角磨損后，將轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)不必調(diào)換錘片，就可以用錘片的另一個邊角錘擊物料，減少更換錘片的次數(shù)。
b.轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子是錘片粉碎機的主要工作部件，包括錘片、銷軸、錘片架及中心軸等等。錘片通過銷軸連接在錘片架上，錘片架由主軸帶動高速旋轉(zhuǎn)，進而使錘片獲得很高的線速度，在錘片的高速撞擊下物料被粉碎。
c.篩片
篩片包在轉(zhuǎn)子外面，所包圍的空間稱為粉碎室，物料在粉碎室內(nèi)被錘片擊碎后，細(xì)的粒子通過篩孔排出，故篩片主要起著控制粉碎粒度的作用。同時篩片在粉碎期間也對物料起搓擦、剪切作用。篩片所包圍的粉碎室部分所對應(yīng)的圓心角，稱為包角，包角是篩片的主要參數(shù)之一。篩片屬易損部件。
d.機體
粉碎機的機體的作用主要是支撐固定工作部件、保證物料順利進入粉碎室，在機體的內(nèi)腔裝有篩片，同時將被粉碎且能穿過篩孔的物料收集，使之從下部排料口順利排出。
2、工作過程
粉碎機的工作機理比較復(fù)雜，也有許多研究?，F(xiàn)僅介紹大家公認(rèn)的頂部進料式錘片式粉碎機的工作機理。原料由粉碎機頂部靠重力自流進料方式落入粉碎機進料口，下落速度約1.64～3.28m/s，原料在轉(zhuǎn)子的上方受到錘片的第一次打擊，在初始破碎區(qū)，由于原料與錘片端部的速度差異極大，物料流的大部分被粉碎或破裂。這個區(qū)域也是粉碎室內(nèi)唯一的物料流與篩面呈幾何垂直、可利用篩孔整個直徑的篩分能力的區(qū)域。隨后，顆粒物料流被錘片加速形成沿著篩片內(nèi)表面運動的環(huán)流層，環(huán)流層的速度略低于錘片末端的速度。愈貼近篩面的料層速度越低，而靠近錘片末端的料層速度則較高。此區(qū)域較窄并被稱為加速區(qū)。被粉碎了的物料欲通過篩孔排出，其速度應(yīng)達到一個與篩面垂直的排出速度。貼近篩面的粉碎物料受到篩面的磨擦作用而降低其環(huán)流速度，并受到與篩面垂直的離心力、壓力和氣流作用，使其能排出篩外。但從根本上說，環(huán)流層沿篩面的運動速度很高，使受離心力作用影響大的大顆粒貼近篩面，而細(xì)顆粒不能及時排出，造成錘片的磨損、料溫升高以及過度粉碎。
（三）主要工作部件
1、錘片
錘片是錘片式粉碎機最主要的，也是最易損耗的工作部件，錘片借助銷軸連結(jié)在錘架板上。其形狀尺寸、工作密度與排列方式、材料材質(zhì)與制造工藝等，對粉碎效率和工作質(zhì)量均有較大的影響。
錘片的形狀很多，其中矩形錘片因其通用性好、形狀簡單、易制造和節(jié)約原料而應(yīng)用最廣。它有兩個銷孔，
其中一銷孔連在銷軸上，可輪換使用四個角來工作。在角邊堆焊碳化鎢或特殊的耐磨合金，可以延長使用壽命2～3倍，但制造成本較高。階梯形錘片耐磨性能差，多角形錘片與尖角形錘片相似，它們具有粉碎效果好、使用壽命長的優(yōu)點，但制造復(fù)雜、生產(chǎn)成本高。
我國的錘片式粉碎機的錘片已標(biāo)準(zhǔn)化，1986年由中國農(nóng)機院擬定的機械工業(yè)部部標(biāo)三種規(guī)格，都是矩形雙孔錘片，其中I型用于小型粉碎機，錘片的材料與熱處理工藝的選擇很重要。目前我國常見的有低碳鋼固體滲碳淬火、中碳鋼熱處理、特種鑄鐵和在錘片工作棱角堆焊耐磨合金等多種方式。不論何種方法都應(yīng)在保證耐磨耐用的同時，保證錘片耐受沖擊、生產(chǎn)安全。當(dāng)采用45號、65號！、65Mn、60SiMn等優(yōu)質(zhì)鋼做錘片的材料時，熱處理后淬火區(qū)硬度為HRC50～57，非淬火區(qū)硬度不超過HRC28。一般使用60～100小時后錘片應(yīng)換角使用。
為延長錘片壽命，最常見的方法是堆焊碳化鎢合金，焊層厚1～3mm。其使用壽命比65Mn整體淬火錘片的使用壽命提高了7～8倍，但成本高出2倍。堆焊碳化鎢錘片的缺點是對焊接工藝和轉(zhuǎn)子平衡的要求較高。
錘片安裝在轉(zhuǎn)子銷軸上的位置，稱做排列方式。它關(guān)系到轉(zhuǎn)子平衡、物料在粉碎室內(nèi)的分布、錘片磨損的均勻程度。對錘片排列的要求：錘片的運動軌跡不重復(fù)、沿粉碎室寬度錘片運動均勻、物料不被推向一側(cè)、有利于轉(zhuǎn)子的平衡。常用的錘片排列方式有4種。
1〕螺旋線排列：有單螺旋線與雙螺旋線兩種。排列方式簡單、軌跡均勻而不重復(fù)。缺點是作業(yè)時物料將順螺旋線的一側(cè)推移，使此側(cè)錘片磨損加劇，粉碎室沿寬度（軸向）方向負(fù)荷不均勻。銷軸I和III（或II或IV）上離心力的合力R1和R3（或R2和R4）的作用線相距e>0，兩力不能平衡，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，出現(xiàn)不平衡力矩，使機器產(chǎn)生震動。故應(yīng)用漸少。
2〕對稱排列：即對稱軸I和III、II和IV上的錘片對稱安裝。對稱排列的錘片運動軌跡重復(fù)，在相同軌跡密度下，需用較多錘片。優(yōu)點是對稱銷軸的離心力合力作用線重合e=0且大小相等，因此可以相互平衡，故轉(zhuǎn)子運行平穩(wěn)，物料也無側(cè)移現(xiàn)象，錘片磨損比較均勻，故應(yīng)用最廣。
3〕交錯平衡排列：有單片與雙片兩種，雙片交錯排列。錘片軌跡均勻而不重復(fù)，對稱軸上離心力、合力可相互平衡，轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)平衡。缺點是作業(yè)時物料略有推移，銷軸間隔套規(guī)格較多,在更換錘片時較繁雜。
4〕對稱交錯排列：軌跡均勻而不重復(fù)，錘片排列左右對稱，四根銷軸的離心合力作用在同一平面上，對稱軸相互平衡，故平衡性好，也是應(yīng)用較廣的一種錘片排列方式。
錘片粉碎機更換錘片，必須按說明書或完全恢復(fù)錘片排列方式進行重新安裝，以免破壞轉(zhuǎn)子平衡。
2、篩片
篩片是錘片式粉碎機主要的工作部件和易損件之一。其對粉碎效率和粉碎質(zhì)量有較大影響。錘片式粉碎機上所用的篩片有圓柱形孔篩、圓錐形孔篩和魚鱗孔篩三種。由于圓柱形孔篩結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，應(yīng)用最廣。圓柱形孔篩又有沖孔篩和鉆孔篩兩種。因沖孔篩的開孔率高于鉆孔篩，所以沖孔篩的粉碎效率優(yōu)于后者。
篩片安裝在粉碎機轉(zhuǎn)子外圍，根據(jù)不同的進料形式篩片形成不同的包角。軸向進料的粉碎機一般形成環(huán)篩篩片有360o包角，切向進料粉碎機篩片包角為180o，也稱半篩。徑向進料（頂部進料）粉碎機，篩片包角為300o，有時也制成水滴形。因頂部進料或切向進料，物料隨氣流直接進入錘片最大線速度區(qū)內(nèi)，所以粉碎效果較好。
3、齒板
齒板的作用是加強對物料的碰撞、搓擦作用，同時可以阻滯粉碎室內(nèi)物料環(huán)流層的運動并降低其速度。對于纖維多、韌性大、水分高的物料作用較明顯。齒板由鑄鐵制造，表面激冷成白口，增強耐磨性能。齒板通常安裝在進料口的兩側(cè)，
三、粉碎機負(fù)荷自動控制
粉碎是飼料加工的重要環(huán)節(jié)。過去，飼料廠對粉碎機負(fù)荷控制大多采用手動開環(huán)控制。由于粉碎機的工作負(fù)荷（電流）往往受到物料、吸風(fēng)、電控等諸多因素的變化而偏離設(shè)定值。所以，專職操作員需做經(jīng)常性調(diào)整。粉碎機自動控制，其手段就是通過控制器調(diào)節(jié)粉碎機的進料流量來修正偏離了設(shè)定值的值。其目的是保證粉碎過程基本質(zhì)量指標(biāo)的前提下，使粉碎機在滿負(fù)荷（額定電流）工況下高效運行。粉碎機通常是飼料廠電耗最大的設(shè)備之一。消耗每度電所得到的粉碎產(chǎn)量愈高，則粉碎機效能也愈高。但是，粉碎機負(fù)荷也不能經(jīng)常超過其額定負(fù)荷10%狀態(tài)下運行，否則將造成跳閘停機，甚至造成機電設(shè)備損壞。因此，要保持粉碎機高效、穩(wěn)定和安全狀態(tài)下工作，對粉碎機負(fù)荷進行自動控制以及對其工況進行監(jiān)控是必須的。
（一）
粉碎機自控特點與功能要求
1、
恒值控制：對于粉碎機負(fù)荷控制是一種典型的恒值控制系統(tǒng)。對于不同品種的物料，人工設(shè)定不同的粉碎機核定負(fù)荷。當(dāng)設(shè)定電流（輸入量）恒定時，通過控制器調(diào)節(jié)，粉碎機負(fù)荷（輸出量）將與設(shè)定電流保持一致。
2、
純滯后環(huán)節(jié)：所謂純滯后，通俗一點講，就是當(dāng)粉碎機給料流量發(fā)生變化時，粉碎機工作電流需要滯后一些時間后才會發(fā)生相應(yīng)變化。根據(jù)粉碎機設(shè)備的固有特點以及選用執(zhí)行機構(gòu)的不同，純滯后時間也有所不同，從自動控制角度看，純滯后時間愈短，控制的響應(yīng)速度則愈快，系統(tǒng)的控制對象則愈穩(wěn)定。
3、
主要參數(shù)及功能
（1）
控制范圍 0～100% FS（任意設(shè)定）。
（2）
控制精度 2%～8% FS。
（3）
能夠?qū)崟r顯示人工設(shè)定電流以及實際工作電流。
（4）
具有手動和自動控制兩種方式，其切換時無擾動。
（5）
對缺料及超負(fù)荷實行聲光報警以及實時處理。
（6）
設(shè)備工況聯(lián)鎖，風(fēng)機、粉碎機運行與進料機構(gòu)的聯(lián)鎖。
（二）
系統(tǒng)的組成和工作原理
粉碎機負(fù)荷閉環(huán)控制系統(tǒng)主要有輸入設(shè)定量、比較環(huán)節(jié)、控制器、執(zhí)行機構(gòu)、控制對象（輸出量）和檢測反饋環(huán)節(jié)組成
1.輸入設(shè)定量：通過控制器鍵盤或拔盤開關(guān)設(shè)定電流或額定電流的百分?jǐn)?shù)，該設(shè)定值要求在粉碎機運行時隨時可以修改。
2.檢測反饋環(huán)節(jié)：該環(huán)節(jié)的檢測器件是電流互感器，規(guī)格為300A/0.1A，適用于22～210kW的粉碎機主電機、電流互感器串在主電機的一次回路內(nèi)，以檢測粉碎機實際的工作電流。
3.比較環(huán)節(jié)：把輸入設(shè)定電流與電流互感器檢測到的實際工作電流相比較，其誤差值作為PID控制的輸入量。
4.控制器：是以單片微處理器為核心的儀表，以其自動控制的輸出去控制執(zhí)行機構(gòu)。
5.執(zhí)行機構(gòu)：粉碎機的執(zhí)行機構(gòu)就是給料機構(gòu)，常用的有滑差調(diào)速絞龍、電磁振動給料機和自流式氣動薄膜調(diào)節(jié)閥。下面以氣動薄膜調(diào)節(jié)閥為例，粉碎機負(fù)荷自動調(diào)節(jié)過程為：當(dāng)實際粉碎機電流小于設(shè)定值時，其比較的差值通過控制器PID運算后，輸出一個比原來大的控制值，使調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)自動控制的目的。
（三）
粉碎機負(fù)荷自動控制調(diào)節(jié)參數(shù)的整定
自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)是否穩(wěn)定、控制的目標(biāo)值與實際值之間誤差是否達到工藝指標(biāo)要求，當(dāng)有干擾時，過渡過程時間是否短。這些都是衡量自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)好壞的主要指標(biāo)。調(diào)節(jié)參數(shù)的整定就是為了使自控系統(tǒng)獲得最佳的控制效果。調(diào)節(jié)參數(shù)主要有控制周期、P（比例系數(shù)）、I（積分系數(shù)）和D（微分系數(shù)）。
1.控制周期整定：當(dāng)被控對象確定以后，純滯后時間通過秒表可以測量出來，控制周期的整定主要依據(jù)純滯后時間的大小。從系統(tǒng)穩(wěn)定角度看，希望純滯后時間越短越好，這有利于快速消除系統(tǒng)的靜差。但是對于純滯后控制對象，快速控制反而引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定，嚴(yán)重時會產(chǎn)生振蕩。通過測定，粉碎機所配置的執(zhí)行機構(gòu)不同，其純滯后時間也不同。電磁振動給料機和氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的純滯后時間一般為3秒；絞龍給料的純滯后時間一般為5秒。絞龍愈長，其純滯后時間也愈長。為了控制器自控的通用性，要求控制器控制周期的整定范圍在2～7秒。
2.PID參數(shù)整定：如何調(diào)節(jié)才能使系統(tǒng)獲得最佳的控制效果，PID參數(shù)整定是關(guān)鍵，為了更能說明問題，可以采用圖示法，對控制曲線加以分析
第三節(jié)
飼料廠常用的粉碎機
一、常用的錘片式粉碎機
我國已有9FQ和SFSP兩大系列的錘片式粉碎機。目前以SFSP系列為主，因其粉碎性能好、適應(yīng)性廣，現(xiàn)已被普遍選用，
SFSP112×30型粉碎機。該機由轉(zhuǎn)子、進料機構(gòu)、上機殼、底座、操作門等組成，轉(zhuǎn)子的錘片是6組36片碳化鎢堆焊錘片。為對稱平衡排列，每副錘片的使用壽命可達1000t以上。電機和粉碎機可在同一底座上，由彈性圓柱銷軸聯(lián)軸器直接傳動。底座下安裝有6個JG3~6型減振器。其特點是①采用大直徑低轉(zhuǎn)速結(jié)構(gòu)，低噪聲、震動減少；②設(shè)置進料導(dǎo)向機構(gòu)，可令原料從左邊或右邊進入粉碎機，轉(zhuǎn)子可正反轉(zhuǎn)換工作，保證物料的切向喂入與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相適應(yīng)，還有緊急停車功能；③篩片采用直接插入再由操作門壓緊的安裝方式，使裝卸方便；④采用碳化鎢堆焊的耐磨錘片，可比普通錘片壽命提高7~8倍；⑤增設(shè)的安全裝置，可使操作門打開后，粉碎機斷電不能啟動，確保安全
二、立軸式錘片粉碎機
立軸式錘片粉碎機是新近開發(fā)研制成功的新一代粉碎設(shè)備，與臥式錘片式粉碎機相比，特點是立軸轉(zhuǎn)子周圍有環(huán)篩，下部有平圓底篩，篩理面積大；轉(zhuǎn)子下部裝有風(fēng)機，葉片在粉碎室內(nèi)產(chǎn)生氣流，不依賴機外輔助吸風(fēng)系統(tǒng)，并可降低能耗與料溫，因而可大大提高粉碎效率。與臥式錘片粉碎機相比，其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、配用功率較小、生產(chǎn)成本低。
立式粉碎機由自動喂料器、進料分流結(jié)構(gòu)、電機、轉(zhuǎn)子、篩框及壓緊機構(gòu)、機體與出料斗組成。電機為立式輸出軸朝下安裝，軸上安裝的轉(zhuǎn)子由錘架板、銷軸、錘片、葉片及鎖緊機構(gòu)等組成。轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速為2970r/min。篩框為筒狀結(jié)構(gòu)，周圍及下部裝有篩板，將轉(zhuǎn)子包圍而構(gòu)成粉碎室。安裝時該機構(gòu)將篩框上部壓靠在機體上，并由安全裝置保證篩框不落下；在更換錘片或篩板時，打開操作門，該機構(gòu)可將篩框落下。機體的作用是聯(lián)結(jié)包括操作門、支撐腿等在內(nèi)的粉碎機各部件。過篩物料由錐形料斗排出。
立式粉碎機作業(yè)時，待粉碎物料通過自動喂料器進入分流機構(gòu)，并被均勻地分成三股，從三個進料口進入粉碎室。物料的運動軌跡與錘片運動軌跡垂直相交，物料與錘片之間有很大的相對速度，加上有幾個進料口同時進料，因而物料受到的撞擊力大且均勻，在此作用下，大部分物料被粉碎達到合格的細(xì)度。粉碎合格的物料迅速通過圓周360o包角的篩片排出粉碎室。部分粉碎不足或少量未粉碎的物料繼續(xù)下降，落入轉(zhuǎn)子下層粉碎區(qū)域，與上層錘片相比，下層錘片的末端線速度更高，與篩板的間隙更小。物料在此區(qū)域一方面受到錘片更強的錘擊力，另一方面受到更強的剪切力，待以進一步粉碎。已粉碎的物料借助離心力和機內(nèi)氣流的正壓力，通過周圍環(huán)篩及底篩篩孔，極小量物料通過上、下兩粉碎區(qū)域落入底篩上表面。與錘片架相連的刮片將欲沉積在底篩上的物料刮起，并隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將其甩向周圍的錘片打擊區(qū)域繼續(xù)粉碎。刮片同時具有風(fēng)機葉片功能，產(chǎn)生一定的風(fēng)壓和風(fēng)量，這既有利于細(xì)粉排出，也可降低粉碎室的溫度和濕度，提高了粉碎效率。
三
爪式粉碎機
爪式粉碎機又叫籠式粉碎機，飼料從定齒盤中部的進料管流入，由動齒盤最里層的兩個攪拌齒撥入粉碎區(qū)，在高速旋轉(zhuǎn)的動齒盤上圓齒與扁齒的錘擊下，碎成小塊，飼料在離心力和錘擊力作用下，有的與篩片碰撞，彈回粉碎區(qū)再次受錘擊；有的與定齒相撞進入齒間進一步被磨碎。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的風(fēng)壓使合格的成品穿過篩孔排出，較大的顆粒留在機內(nèi)繼續(xù)被粉碎。這種粉碎機除粉碎作用外，還帶有混合攪拌作用，飼料在機內(nèi)從中間向四周擴散，相當(dāng)于經(jīng)過幾個粉碎室，因而可以達到較細(xì)的成品粒度，故這種粉碎機有時用作粉碎小雞、小豬用的微粉碎飼料，也可用于微量元素的粉碎，為同類型粉碎機中動力消耗最大的一種。
爪式粉碎機有9FZ-27、31、33、37、45等五種型號，數(shù)字表示轉(zhuǎn)子最大直徑（cm），爪式粉碎機的主要工作部件有動齒盤、定齒盤、篩片等。動齒盤的齒爪磨損后應(yīng)及時更換。影響爪式粉碎機工作效果的有動齒線速、齒篩間隙等。用0.6mm篩孔，齒篩間隙為22mm的試驗表明，線速在80~85m/s時，單位電耗最低，低于80m/s、高于100m/s、單位電耗增大。在系列設(shè)計中線速取85~86 m/s，齒篩間隙取18~20mm。
四 破餅機
用這類粉碎機進行大塊豆餅或棉餅等的粗碎，將餅塊碎成1cm左右的小塊。破餅機有錘片式和輥式兩種形式。
（一） 錘片式碎餅機
結(jié)構(gòu)與普通錘片粉碎機類似，由高速旋轉(zhuǎn)的錘片進行破碎。為能有效地破碎質(zhì)量達幾公斤或十幾公斤的餅粕，錘片式破餅機的錘片做得很厚，以提高錘片的質(zhì)量；破餅機的進料口為扁形，便于餅塊進入機內(nèi)。這種碎餅機的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、造價低，缺點是振動與噪聲大。常用FBC50型破餅機進料口為630mm ×70mm，篩片孔徑8.15mm,生產(chǎn)率2000 ~3500kg/h，配套功率18.5kW。
（二） 輥式破餅機
有單輥式及雙輥式兩種，雙輥式結(jié)構(gòu)如圖2-20所示。主要工作部件是一對齒輥，齒輥由刀盤和隔套交替套在方軸上組成。刀盤由鋼制并經(jīng)表面硬化處理，一齒輥為快輥、主動輥，另一輥為慢輥、被動輥，兩者相向回轉(zhuǎn)而進行碎餅作用。安裝時一齒輥的刀盤正對另一輥的隔套。我國生產(chǎn)的SSBCG36×60輥式碎餅機產(chǎn)量為6~10t/h,電機功率7.5kW。
第四節(jié)微粉碎機
一、微粉碎工藝技術(shù)
（一） 微粉碎和超微粉碎
微粉碎和超微粉碎工藝技術(shù)是近50年來，為適應(yīng)現(xiàn)代化工、電子、生物以及其他新材料、新工藝的發(fā)展而形成的一門新的交叉加工技術(shù)。隨著飼料加工技術(shù)的發(fā)展，特別是特種動物飼料的發(fā)展，使這一技術(shù)在飼料工程中得到推廣和利用。
飼料工業(yè)中應(yīng)用微粉碎加工技術(shù)有兩個方面。一是由于配合飼料中含有部分微量組分，其添加量很小，各組分約占配方中的1.0%左右，為提高微量組分顆粒的總數(shù)目，保證其散落性和混合均勻，必須將其粉碎得很細(xì)，例如當(dāng)每噸配合飼料中的添加量為10mg時，要求其粒徑不大于5。第二是對于水產(chǎn)飼料以及特種動物飼料，為使其在加工工程中獲得良好的工藝性和確保飼料產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì)，要求其原料進行微粉碎或超微粉碎。
（二）微粉碎和超微粉碎設(shè)備
微粉碎和超微粉碎設(shè)備主要包括微粉碎機、精細(xì)分級、物料輸送、介質(zhì)分離、除塵、脫水、控制、檢測等工藝設(shè)備，由上述設(shè)備與儀器構(gòu)成完整的微粉碎工藝，在工藝布置上有開路與閉路微粉碎。
目前使用的微粉碎方法主要是機械粉碎，包括高速機械沖擊式磨機、懸輥磨、球磨機、盤磨機、振動磨、氣流磨和膠體磨等。而在飼料加工中，魚蝦等特種飼料廠普遍使用的是大產(chǎn)量而產(chǎn)品粒度較粗的微粉碎機。這種場合下，粉碎物料大多是玉米、魚粉和豆粕等有機物，不要求粒度太細(xì)，但產(chǎn)量較高。
（三）微粉碎粒度要求
由于水產(chǎn)飼料及其他特種飼料的發(fā)展，要求有較細(xì)的粉碎粒度。如對蝦和某些魚類幼體要求95%的飼料粒度小于60目（250），有時要求95%達到過80目（177），甚至100目。
二、 臥式馬鐙錘片微粉碎機
（一）機械結(jié)構(gòu)
SWFM60×38臥式馬鐙錘片微粉碎機，是一種臥軸、采用馬鐙狀錘片，粉碎室上部為齒板，下部為篩板的微粉碎機。他的結(jié)構(gòu)緊湊，立軸轉(zhuǎn)速不高，使用安全可靠，適用于魚蝦飼料或幼小動物飼料原料的微粉碎。
該機轉(zhuǎn)子直徑60cm，粉碎室寬度36cm，主機功率55kw，無級調(diào)速喂料電機功率為0.75kw，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為2970r/min，馬鐙錘片數(shù)量為36。
該機主要由機架、主傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子、卸料斗和卸料螺旋等部分組成。主傳動系統(tǒng)由給料器及其傳動裝置、轉(zhuǎn)子、上蓋、篩網(wǎng)、下座等組成。給料器由軸、攪棒、料斗旋轉(zhuǎn)輸送軸及絞龍座、蝸輪蝸桿減速器等組成。攪拌軸徑減速能以較慢的轉(zhuǎn)速攪拌料斗中的物料以破拱。供料器下方有3根喂料螺旋，以17~170r/min范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)物料的喂入量，喂入量的大小根據(jù)粉碎室的負(fù)荷程度而定。
微粉碎機的轉(zhuǎn)子由軸、轉(zhuǎn)子體和馬鐙錘等組成。馬鐙錘用合金鋼精密澆注而成，并在工作區(qū)焊有硬質(zhì)合金層，有很好的耐磨性和強度。
（二）工作原理
微粉碎機主要與分級器、剎克龍、除塵器、蝶閥和風(fēng)機組成微粉機組。工作時，原料從供料斗經(jīng)喂料螺旋均勻定量地被喂入粉碎室內(nèi)，受馬鐙錘的打擊及齒板、篩網(wǎng)的摩擦而粉碎。達到粉碎粒度要求的物料在系統(tǒng)的負(fù)壓吸力作用下，經(jīng)篩網(wǎng)孔吸出粉碎室，由風(fēng)管進入風(fēng)力分級機對粉碎物分級，粗料又重新落入供料斗中被重新粉碎；合格的細(xì)料則進入剎克龍實現(xiàn)氣—－料分離。粉碎成品由剎克龍下方的關(guān)風(fēng)器排出。含有粉塵的氣流則經(jīng)脈沖除塵器除塵，經(jīng)蝶閥由離心風(fēng)機排至大氣中。蝶閥可用來控制二次進風(fēng)量，以調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的風(fēng)壓與風(fēng)量
三、立軸式微粉碎機
（一）構(gòu)造和工作原理
立軸式微粉碎機是一種立軸、無篩網(wǎng)、機內(nèi)帶分級器的微粉碎機。產(chǎn)品粒度可達到60~120目篩，適用于中小飼料廠加工對蝦、甲魚和鰻魚飼料。該機組結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，內(nèi)含離心式氣流分級器可節(jié)約機外分級設(shè)備。產(chǎn)品粒度均勻可調(diào)，物料溫升低。采用無級調(diào)速電機喂料，可方便地調(diào)節(jié)喂料量。
該機主要由機架、機體（粉碎和分級部件總成）、喂料器和蝶閥等部件組成，機架由槽鋼及電機座等焊接而成。喂料器由喂料螺旋、殼體與電機組成，蝶閥用來控制進風(fēng)量。
粉碎部件與分級部件均內(nèi)置于機體內(nèi)，粉碎部件包括軸、刀盤、刀片、齒圈等組成。刀片的工作面上焊接有硬質(zhì)合金，齒圈噴涂有耐磨材料，分級部件有軸、分級輪所組成。
（二）工作原理
材料從喂料器定量均勻地喂入至粉料的一側(cè)，受到高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上的刀片（線速度107m/s）的打擊，并受到搓擦研磨等作用而破碎，經(jīng)負(fù)壓吸風(fēng)微細(xì)顆粒與氣流上升至分級輪分級。合格的微粒進入分級輪中部被氣流吸至剎克龍入口。較粗的顆粒被分級輪給予的離心力甩出落至刀盤中部被重新粉碎。
（三）微粉碎機組工藝
該系統(tǒng)由微粉碎機主機、剎克龍、脈沖除塵器、風(fēng)機等組成。原料入機前應(yīng)經(jīng)篩選及磁選，必要時經(jīng)預(yù)粉碎至粒度不大于1mm、含水量不大于12.5%。
喂料絞龍轉(zhuǎn)速可在30~300r/min的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，其目的是獲得適宜的主電機負(fù)荷和最佳工作參數(shù)。分級輪轉(zhuǎn)速可在245~2450r/min的范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)。分級輪采用電磁調(diào)速電機驅(qū)動。調(diào)節(jié)分級輪的轉(zhuǎn)速和風(fēng)量的大小可改變成品的粒度，降低分級輪的轉(zhuǎn)速，成品粒度變粗，反之則變細(xì)。流經(jīng)機內(nèi)的風(fēng)量增大，成品變粗，反之則變細(xì)。改變蝶閥的開啟度可調(diào)節(jié)系統(tǒng)的風(fēng)量和風(fēng)壓。
當(dāng)改變粉碎機成品的粒度時，主電機的負(fù)荷會發(fā)生顯著的變化，此時也要相應(yīng)改變物料的喂入量（也即微粉機的生產(chǎn)率），以使主電機在接近額定負(fù)荷處工作，避免電機超載。例如欲使成品粒度變細(xì)，提高分級器轉(zhuǎn)速和降低風(fēng)量會導(dǎo)致機內(nèi)物料滯留量加大（出料能力降低），主電機及分級電機的電流值（負(fù)荷）都會增加，因此要調(diào)節(jié)喂料量。
四、分級機
所謂分級就是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，把粉碎產(chǎn)品按某種粉體顆粒的粒度大小或不同種類進行分選的操作稱為分機。分機的方式有兩種：用篩子篩分和在流體中進行分機。
（一）分機作業(yè)和分機效率
按需要的狹小粒度范圍生產(chǎn)出微粉粒成品是對微粉碎機重要的要求之一。然而實際上微粉碎機難免"過度粉碎"，使粉碎產(chǎn)品粒度控制在所要求的范圍內(nèi)，通常是利用分級機與粉碎機組成閉路粉碎系統(tǒng)。將微粉碎機的粉碎產(chǎn)品送入分級機，按大于和小于所需粒度分級，分級機分出的細(xì)粒即為成品，粗粒則經(jīng)給料器再進入微粉碎機重新粉碎。分級機和微粉機的合理組合，大大地改善了粉碎質(zhì)量，而且降低了粉碎機能耗和提高了產(chǎn)量。
衡量分級機工作性能最主要的指標(biāo)是"部分分級效率"。部分分級效率是把連續(xù)變化的粒徑分成幾個區(qū)間，計算各區(qū)間的回收率，得到所示的部分分級效率曲線。在圖中理想分級為垂直直線①，隨著分級精度變差變成曲線②、曲線③。所謂分級表通常是指相當(dāng)與分級效率50%的粒徑，稱為分級粒徑Dp50，該粒徑的粒子進入內(nèi)側(cè)和進入外側(cè)的幾率相同，并且比Dp50大的顆粒容易進入外側(cè)，比Dp50小的容易進入內(nèi)側(cè)。
1、環(huán)行體6以及裝在旋轉(zhuǎn)主軸9上的葉輪3構(gòu)成。主軸電流通過皮帶輪帶動旋轉(zhuǎn)。帶分級物料和氣流給料器1和調(diào)節(jié)器8進入機內(nèi)。通過錐形體進入分級區(qū)，軸9帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的轉(zhuǎn)速是可調(diào)的，以調(diào)節(jié)分級粒度。細(xì)粒經(jīng)物料排出口2排出，粗粒物料被葉片阻留，經(jīng)環(huán)形體6和斜管4由粗粒級物料排出口10排出。上升氣流經(jīng)氣流入口7進入機內(nèi)，遇到由環(huán)形體下落的粗粒物料時，將其中夾雜的細(xì)粒物料分出，向上排出，以提高分級效率。
微細(xì)分級機的分級粒徑可用下式表示：
式中：de－理論分級粒徑
n－葉輪轉(zhuǎn)速，r/min
μr－氣流速度，cm/s
r－葉輪平均半徑，cm
δ－物料密度，g/cm3
ρ－空氣密度，g/cm3
η－空氣阻尼系數(shù)，g/(cm·s)
通過調(diào)節(jié)葉輪轉(zhuǎn)數(shù)、風(fēng)量（或氣流速度）、上升氣流、葉輪葉片數(shù)以及調(diào)節(jié)管的位置可以調(diào)節(jié)微細(xì)分級機的分級經(jīng)。MS型分級機分級范圍廣，產(chǎn)品細(xì)度可在3~150之間任意選擇，分級率可達60%~90%。該機可于很多機型配套使用，適合纖維狀、薄片狀、塊狀和管狀等不同物料。
（三） MS－N型微細(xì)分級機
MS－N型微細(xì)分級機是對大批量生產(chǎn)所要求的一種分級設(shè)備，它是在MS型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。MS－N型微細(xì)分級機包括流態(tài)化、內(nèi)管道、一次分級和二次分級等部分。原料在管道底部的攪拌器作用下被流態(tài)化，而能被向上氣流帶入一次分級部分，在此通過與MS型機一樣旋轉(zhuǎn)著的葉輪轉(zhuǎn)子作用，完成第一次分級。細(xì)粒通過葉輪從上部細(xì)粉出口管道排出至微粉收集器，粗粒和塊料從第一分級室沿內(nèi)壁下降時，在沿切線方向產(chǎn)生從屬的二次氣流中發(fā)生第二次分級，分級后細(xì)?；氐搅鲬B(tài)化部分進行下一次分級，粗粒從分級器底部的管道排出。而在完成第一次分級后的大粒被旋轉(zhuǎn)的攪拌器拋到機筒的內(nèi)壁上，由機筒側(cè)下方的排出閥們（關(guān)風(fēng)機）排出。
第五節(jié)
粉碎工藝
一、
粉碎工藝流程
（一）普通粉碎工藝
普通粉碎工藝，也稱一次粉碎工藝。在該工藝流程中，經(jīng)過初清的粒狀原料，貯存于貯料斗中，通過吸鐵裝置去磁后進入粉碎機，經(jīng)一次粉碎達到粒度要求。粉碎產(chǎn)品由螺旋輸送機和斗式提升機送入配料倉。
粉碎機的臺數(shù)確定需綜合考慮粉碎效率和靈活性兩個因素。單機產(chǎn)量大而臺數(shù)少時，粉碎效率高，加工成本低，但靈活性差，該工藝適合于原料品種少、原料與原料間粉碎性能差異較小的工廠。粉碎機生產(chǎn)能力的確定應(yīng)考慮到物料特性，篩孔大小變化時對生產(chǎn)能力的影響，以及中途調(diào)換品種等時間間隔等因素，所以選擇設(shè)備生產(chǎn)能力比名義生產(chǎn)能力至少加大30%。
（二）
輔助吸風(fēng)粉碎工藝。
輔助吸風(fēng)粉碎工藝是在普通粉碎工藝基礎(chǔ)上增加輔助吸風(fēng)系統(tǒng)，該工藝為目前國內(nèi)外粉碎工藝設(shè)計的主流。
粉碎過程中，由于物料的摩擦和錘片的撞擊而產(chǎn)生熱量。熱量使物料內(nèi)部的水分蒸發(fā)，尤其是對于高水分的物料。蒸發(fā)出的大量水分可使粉碎室內(nèi)形成濕熱空氣，濕熱空氣中的水蒸氣易在篩板上結(jié)露，露滴遇粉碎出的細(xì)粉則成為漿狀而堵塞篩孔，影響了排料，限制了生產(chǎn)能力。吸風(fēng)能及時將濕熱空氣排出粉碎室，保持篩孔暢通，可有效地提高粉碎效率。其吸風(fēng)量可按每平方米篩面31~43m3/min，吸風(fēng)風(fēng)速按 1.25~2.5m/s設(shè)計。
（三）
循環(huán)粉碎工藝
在循環(huán)粉碎工藝中，原料經(jīng)粉碎后提升，在分級篩中將物料分為粗、細(xì)兩級，合格的細(xì)粒進入下道工序，將粗粒度物料回粉碎機再重新粉碎
循環(huán)粉碎工藝的特點是減少能耗、提高產(chǎn)量。在循環(huán)粉碎工藝中，產(chǎn)品粒度是由分級篩控制的，所以可增加篩板的孔徑。如在普通粉碎工藝中采用φ2.5mm和φ3.0mm篩孔，在循環(huán)粉碎工藝中則可采用φ6.0mm或φ6.5mm篩孔。由理論分析和實際測量證實，循環(huán)粉碎工藝可以節(jié)電30%以上，提高產(chǎn)量30%~40%。
（四）微粉碎生產(chǎn)工藝
當(dāng)物料粉碎粒度要求在500μm以下時，應(yīng)將分級機與微粉碎機配套使用。這樣可提高生產(chǎn)效率，降低能耗，保證產(chǎn)品粒度一致，微粉碎工藝流程如圖2-26 所示。物料由喂料口經(jīng)喂料器均勻地進入粉碎機，被粉碎后由負(fù)壓吸入分級機，在分級機中對物料進行分級。分級出的粗?；氐椒鬯闄C被重新粉碎，細(xì)粒被氣流帶入卸料器成為成品。含塵空氣進入袋式除塵器，分離出的細(xì)粒并入成品。該系統(tǒng)利用可控氣流和離心力進行連續(xù)的粉碎、分機和輸送。在撞擊、剪切等作業(yè)下，物料被粉碎到所需的粒度。
二、影響錘片式粉碎機工作效果的主要因素
評價粉碎機工作效果的主要技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟指標(biāo)有產(chǎn)品粒度、小時產(chǎn)量、電耗等。影響錘片式粉碎機工作性能的因素很多，它們又互相影響，其主要有以下幾個方面。
（一）物料性質(zhì)的影響
物料性質(zhì)的影響主要反應(yīng)在物料強度、纖維含量和水分含量等方面。物料強度大，則動力消耗越大，產(chǎn)量越低。谷粒的結(jié)構(gòu)強度取決于谷粒的成分，一般蛋白含量高、結(jié)構(gòu)緊密、硬度也高；如纖維含量高，則韌性較大，不易壓碎，易切碎。一般高纖維含量的谷物如大麥、燕麥較難粉碎，而高淀粉含量的谷物如玉米、高粱則較易粉碎。同種物料在不同的水分條件下，水分越高其度電產(chǎn)量越低，所以用錘片式粉碎機粉碎含水量超過安全水分（12%~13%）的物料是不經(jīng)濟的。
（二）錘片線速度
錘片線速度指的是錘片粉碎機在正常工作狀態(tài)下，錘片最外端的線速度，稱錘片末端線速度。對不同的物料，錘片末端線速度的最佳值不同，這主要取決于物料的強度、脆性和韌性。如對于淀粉含量較高的玉米、大麥等物料適宜的線速度在60~90m/s；而對于麩皮、米糠等纖維含量高、韌性大的物料，適宜的線速度是110~120m/s?？紤]綜合因素和主要工作對象，我國設(shè)計的系列錘片式粉碎機一般控制在80~90m/s。
（三）錘片厚度和錘片數(shù)目
錘片式粉碎機是靠高速旋轉(zhuǎn)的錘片撞擊和切碎物料的，所以在確定錘片厚度時要綜合考慮其撞擊性能、切碎性能和使用壽命。試驗證明，薄錘片的粉碎性能優(yōu)于厚錘片，但使用壽命低，所以我國標(biāo)準(zhǔn)錘片是2mm、5mm和8mm，其中以5mm應(yīng)用較多。
轉(zhuǎn)子上錘片數(shù)目的多少對粉碎效率和粉碎粒度都有較大的影響。錘片數(shù)目的多少也決定了每個錘片所負(fù)擔(dān)的工作區(qū)域。不同型號的粉碎機錘片的數(shù)目差異又較大，所以就引出錘片密度系數(shù)ε作為確定錘片數(shù)目的設(shè)計依據(jù)。
（四）錘篩間隙
轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時錘片末端與篩片之間的最小距離為錘篩間隙。它決定了粉碎室內(nèi)物料層的厚度。物料層太薄，則研磨的作用減弱，物料層太厚則不易排料。另外對于不同的物料有最佳的錘篩間隙，一般谷物4~8mm，秸桿10~14mm，通用型為12mm。錘篩間隙的確定還與轉(zhuǎn)子直徑大小有關(guān)，直徑大的錘篩間隙也應(yīng)該大些。我國的粉碎機一般設(shè)計為12~16mm。
（五） 篩片的影響
篩片對粉碎效果的影響主要取決于篩孔直徑、有效篩理面積、篩片的厚度和篩片的形狀。
生產(chǎn)能力與篩孔直徑是線性關(guān)系。在滿足粒度要求的前提下采用較大直徑篩孔的篩片，可提高粉碎機的產(chǎn)量和效率，成品粒度的均勻性較好。粉碎效率還受篩理面積的影響，提高篩理面積的有效途徑是擴大篩孔直徑、提高開孔率和增大篩片的包角。
篩片的厚度對粉碎性能也起很大作用，物料顆粒以一定傾角通過篩孔，在切向速度較大時，篩片愈厚越不易通過。篩板的形態(tài)決定了粉碎室的形狀。過去的粉碎室一般為圓形，在這種形式下，物料在粉碎室內(nèi)易于跟隨錘片作圓周運動，降低了物料與錘片之間的相對速度，減小了錘片的撞擊力度。另外高速運動的物料層可嚴(yán)重地產(chǎn)生自動分級，大顆粒具有較大的離心力飛向篩板，而微小顆粒則因離心力小而處于物料層內(nèi)側(cè)。這種狀態(tài)下，不利于粉碎料及時排出，導(dǎo)致細(xì)小顆粒過度粉碎，增加了物料與篩片的摩擦發(fā)熱，最終降低生產(chǎn)效率。為克服這一缺陷，將粉碎室設(shè)計成水滴式。當(dāng)物料到達粉碎室上部時，篩板不再給物料提供向心力，破壞物料環(huán)流層。
（六）粉碎機吸風(fēng)的影響
粉碎機系統(tǒng)風(fēng)網(wǎng)形式及吸風(fēng)量是以“通風(fēng)為主，吸塵為輔”的原則來設(shè)計組成風(fēng)網(wǎng)的。其功能不僅有效地控制粉塵外逸，而且能起到降溫、吸濕、防止物料過度粉碎，提高產(chǎn)量、降低能耗的作用。粉碎機風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)的主要參數(shù)是吸風(fēng)量，它是按單位時間通過粉碎機篩片單位面積的風(fēng)量來計算，過大過小都會帶來不利的影響。一般吸風(fēng)量選用范圍在2300 ~ 3200m3/h· m2為宜，時產(chǎn)5t以上、10t以下的選用3000 m3/h· m2左右，微粉碎機的吸風(fēng)量應(yīng)更大一些。一般吸風(fēng)阻力在700 ~1000 Pa ，而微粉碎機在3000 ~4000 Pa 范圍內(nèi)選用，效果比較理想。
飼料廠粉碎系統(tǒng)風(fēng)網(wǎng)組合形成有多種，當(dāng)前最流行的是脈沖除塵器直接與粉碎機下的螺旋輸送機相連，在螺旋輸送機排料口處安裝關(guān)風(fēng)器或安裝一鉸結(jié)式閉風(fēng)排料活門擋板。
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