前面對
木屑顆粒機環模工作過程的分析中,
環模顆粒機制粒室料層分布區域的劃分較清楚地解釋了環模顆粒機的工作機理。同時注意到供料區上物料層厚度的變化將直接影響變形壓緊區和擠壓成形區的長度,影響制粒質量和生產效率。下面分析環模顆粒機制粒室供料區物料層厚度的分布情況對變形壓緊區和擠壓成形區的影響,探討供料區物料層厚度的合理分布情況。
在環模顆粒機制粒室中,當供料區物料層厚度處于最佳值時,變形壓緊區和擠壓成形區的長度達到最大。當喂料量偏小,供料區物料層厚度小于最佳值時,變形壓緊區和擠壓成形區會隨著供料區厚度的減小而縮短。也就是說供料區物料層厚度偏小時,變形壓緊區的起始點將向擠壓成形區的終點移動,而擠壓成形區的終點D是恒定不變的[10]。在環模和壓輥結構參數一定的情況下,變形壓緊區的起始點向擠壓成形區的終點移動,這時如果要將物料壓到原先的密實程度,理論上講,變形壓緊區的長度不會縮短,相反還需要適當延長。因為隨著變形壓緊區向擠壓成形區區終點D的移動,在任一相同的區間長度內,空間的縮小量在不斷的變小,導致擠壓成形區的長度也在減小,進而造成被擠壓進環模孔的物料減少,生產效率降低。
制粒時,供料區物料層厚度只要小于變形壓緊區的最大起始點,都將直接影響變形壓緊區和擠壓成形區的有效工作長度,并引起工作電流的波動和生產效率的變化。如果供料區物料層厚度大于變形壓緊區的最大起始點,即超過供料區物料層厚度的最佳值。此時除了增加供料區內的物料層的厚度外,是不會對單位時間內的環模顆粒機產量和工作電流產生影響的(如圖2.4所示),即不會引起制粒能耗和生產效率的變化。因為供料區物料層厚度超過了壓緊區最大起始點,而變形壓緊區和擠壓成形區的長度是不會有任何變化的,多喂入的物料所在供料區由于攫入角大于環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,喂料量大于制粒產量,供料區的物料層會越積越厚,直到堆滿所有空隙,導致環模孔堵塞,環模顆粒機不能正常工作。因此,在環模顆粒機實際生產過程中,隨著供料區物料層厚度的變化,環模顆粒機的瞬時生產效率和制粒能耗都會相應隨之發生改變。只要供料區物料層厚度沒有超過壓緊區最大起始點時,就不會因為供料區物料層厚度的增大造成供料區料層越堆越多,而導致顆粒機不能正常工作的現象。因此,在環模顆粒機處于穩定的工作過程中,環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基本上都是相同的,環模顆粒機工作電流波動較小,即制粒能耗也相對穩定。
由此可見,能夠引起環模顆粒機生產效率和制粒能耗變化區域為變形壓緊區和擠壓成形區,而其長度隨著供料區物料層厚度的變化而在一定范圍內變化。所以供料區物料層厚度存在一最合理的值。也就是說,顆粒機實際工作過程中,喂入的物料分布在供料區的厚度沒有超過變形壓緊區的最大始入點,環模顆粒機在允許的功率下會正常工作。如果喂入物料量太大,供料區物料層厚度超過變形壓緊區的最大始入點的厚度,供料區物料層就會堆積并逐漸增大,環模顆粒機就不能正常工作。
因此,當環模顆粒機結構參數和制粒功率一定時,環模和壓輥之間供料區物料層厚度存在一最佳值,可以最大程度地提高環模顆粒機生產效率和降低制粒能耗。