Как настроить гранулятор с плоской матрицей?

Главная Новости Как настроить гранулятор с плоской матрицей?
2018.08.31

Как настроить гранулятор с плоской матрицей?

Организация производственных процессов в современном сельском хозяйстве невозможна без применения пресс-грануляторов. Это касается не только крупных перерабатывающих комплексов, грануляторы широко используются и в малых производствах, на фермах, в личных хозяйствах. Такие машины позволяют создавать кормовую или топливную продукцию, обладающую значительными преимуществами.

Преимущества гранулирования

Гранулы или пеллеты, как их ещё называют, в сравнении с исходным сырьём обладают рядом преимуществ:

  • Гранула имеет некоторые свойства твёрдого тела, сохраняя свою форму в течение длительного времени – гранулированный материал не слёживается, не налипает на стенки и предметы даже при значительных изменениях температуры и влажности;
  • Вещества, входящие в гранулу, обладают новыми свойствами вследствие прессования, экструзии и термического воздействия – в процессе гранулирования происходят физические и химические изменения веществ, входящих в состав сырья: лигнины переходят в связанное состояние, происходит деструкция некоторых органических соединений;
  • Структура гранулы длительное время сохраняет физические свойства – образующаяся оболочка пеллет предотвращает проникновение влаги внутрь сформированной структуры, предохраняет внутреннюю часть от других видов атмосферного воздействия, влияния ультрафиолетового излучения.

Приведённые свойства используются для заготовления кормов и топливного сырья из самых различных продуктов растительного происхождения:

  • Отходы переработки древесных материалов;
  • Растительные культуры кормового назначения;
  • Отходы растительных культур различного назначения и состава.

Устройство гранулятора

Процесс гранулирования заключается в экструзии, или выдавливании, смеси компонентов через отверстия определённого диаметра и длины. Деталь, в которой просверлены эти отверстия, или фильеры, называется матрицей. Именно она формирует цилиндрическую форму гранул. На входной части фильеры имеют зенковку – коническое расширение. Это нужно для нормального сжатия под давлением перерабатываемого материала перед вхождением в цилиндрическую часть фильеры.

Пресс-грануляторы, применяемые для получения пеллет делятся на два основных вида:

  • С кольцевой матрицей;
  • С плоской матрицей.

Кольцевой вариант имеет некоторые преимущества, но чаще всего применяется для больших промышленных установок. Конструкция аппарата с плоской матрицей значительно проще. Поэтому грануляторы сравнительно небольшой производительности, как правило, исполнены именно в таком виде.

В аппарате с плоской матрицей могут использоваться два типа прессования сырья – с помощью шнека или с использованием пресс-роликов, называемых также катками. Шнековая конструкция напоминает мясорубку. Она может применяться только для сравнительно мягкого и влажного материала. Наиболее универсальная и применяемая в производстве пеллет конструкция – прессовальные катки, имеющие зубчатую форму.

Кинематическая схема может быть построена с неподвижной матрицей и движущимися по её плоскости катками или с неподвижным катками и вращающейся матрицей. С противоположной от роликов стороны матрицы располагаются отрезные ножи. Их функция – отрезка гранул определённой длины. Ножи неподвижны в схеме с вращающейся матрицей или вращаются синхронно с валами роликов в схеме с неподвижной матрицей.

Определяющие факторы процесса гранулирования

Вращающиеся относительно матрицы зубчатые катки направляют прессуемые вещества в пространство между ними и фильерами, создавая высокое давление. Процесс гранулирования часто осуществляют с подогревом прессуемой массы. Для этого используется электроподогрев или сухой водяной пар. При отсутствии подогрева материалы, продавливаемые через отверстия, разогреваются под действием силы трения.

Физические параметры, определяющие характеристики получаемых пеллет:

  • Свойства сырья – влажность, параметры сжатия, состав компонентов;
  • Диаметр отверстий;
  • Длина отверстий;
  • Величина давления при прессовании и внутри фильеры;
  • Температура массы внутри фильеры.

Производительность установки для гранулирования, кроме конструктивных факторов, зависит и от диаметра фильер. Но величина диаметра определяется, в первую очередь, свойствами прессуемой массы. Поэтому геометрические размеры фильер определяются в зависимости от гранулируемой массы и её параметров. Остальные характеристики процесса управляются температурой и настройкой роликов – размером зазора между роликом и плоскостью матрицы.

Особенности начала эксплуатации матриц

Плоские матрицы изготавливаются из легированной стали. Для упрочнения поверхностей плоскостей и внутренних цилиндрических частей фильер изделие подвергают термической обработке. Матрицы бывают односторонние и двухсторонние. Последняя может быть перевёрнута при износе одной из поверхностей.

Как правило, для получения хороших результатов, новую матрицу следует притереть. Этот процесс ещё называют «прикаткой». Суть заключается в пропускании материалов, обладающих одновременно определёнными фрикционными и смазывающими способностями. Необходимость притирки и состав притирочных материалов зависит от конструктивных параметров деталей. Здесь применяются добавки абразивных веществ и масел – полную информацию о притирке можно получить из технической документации или выяснить у производителя.

Регулировки и настройки гранулятора

Как правило, все грануляторы, применяемые в бытовых условиях и небольших хозяйствах, имеют две регулировки:

  • Величина зазора между катками и поверхностью матрицы – от него зависит давление, создаваемое роликом для продавливания через фильеру и количество выделяемого тепла саморазогрева;
  • Размер зазора между фильерой и режущей кромкой ножа – она определяет длину гранул.

Агрегаты с подогревом прессуемой массы имеют регулировку подачи тепла. Технология пеллетирования чаще всего производится при температурах 50-80 С. Некоторые модели имеют несколько скоростей подачи сырья.

Если привод рабочих частей осуществляется ремённой передачей, регулируется величина натяжения ремня.

Настройка гранулятора

После завершения подготовительных операций в соответствии с руководством по эксплуатации, включая притирку, можно переходить к настройке рабочих параметров. Конкретные величины, как указывалось, зависят от характеристик сырья и требуемых параметров гранул. Во всех случаях одним из важных определяющих свойств является влажность входящих продуктов. Как правило, она должна находиться в пределах 10-12%.

Величина зазора роликов регулируется таким образом, чтобы создавалось достаточное давление экструзии. При этом, слишком маленьких зазор и, соответственно, избыточное давление, могут стать причиной преждевременного износа и поломки роликов, их валов и приводного механизма.

После окончания работы зазор всегда увеличивают, чтобы при следующем использовании не повредить движущиеся детали. При следующем запуске снова регулируют до необходимого уровня. Недостаточное давление не позволяет сформировать требуемую плотность гранул даже при увеличении температуры подогревом. Соответственно, зазор выбирают таким образом, чтобы получаемы пеллеты имели не только правильную форму, но и требуемые параметры твёрдости.

В процессе эксплуатации важно учитывать, что все регулировки гранулятора служат лишь дополнением к основным факторам, которые определяют результат. Они зависят от состава сырья и конструктивных свойств матрицы.