平模颗粒机的种类及工作原理

2017年04月20日

平模制粒机有动辊式、动模式、模辊双动式三种,后两种常见于小型平模制粒机,较大机型一般用动辊式。按磨辊的形状分,又可以分为锥辊式和直辊式两种。直辊动辊式平模制粒机工作原理:电动机通过减速箱驱动主轴,主轴带动磨辊,磨辊绕主轴公转的同时也绕磨辊轴自转。加工颗粒时,生物质原料被送入平模机的喂料室,在分料器和刮板的共同作用下均匀地铺在平模上,主轴带动的压辊连续不断地滚过料层,将物料挤压进入模孔,物料在模孔中经历成型、保型等过程,一定时间后以圆柱状态被挤出,旋转的切刀将物料切断,形成颗粒,由扫料板将颗粒送出。

生物质原料主要含有纤维素、半纤维素和木质素等物质,其平模机模辊间的成型机理:供料区内的物料在重力作用下紧贴在平模上,当压辊向前滚动,物料进入变形压紧区,这时因受到挤压,原料粒子不断进入粒子间的空隙内,间隙中的空气被排出,粒子间的相互位置不断更新,粒子间所有较大的空隙逐渐都被能进入的粒子占据。随着压辊继续滚动,被压实的原料进入挤压成型区,部分楔形区、模孔的锥孔部分和前半部分都属于挤压成型区,该区内,压力继续增加,粒子本身发生变形和塑性流动,在垂直于最大主应力的方向被延展,并继续充填周围较小的空隙,由于压辊和物料间的摩擦作用加剧而产生大量热量,导致原料中含有的木质素软化,粘合力增加,软化的木质素和生物质中固有的纤维素联合作用,使生物质逐渐成形,这时部分残余应力贮存于成型块内部,粒子结合牢固但不甚稳定。成型块在挤压作用下进入模孔的保型段,在该段不利于形状保持的残余应力被消除,颗粒被定型

在动辊式平模制粒机中,平模被固定在机座上,物料从静止的模孔中挤出,被切刀切断后形成颗粒。因此平模制粒机中平模静止的工作方式有利于颗粒成型率的提高。
作为制粒机的核心工作部件,平模的结构参数是否合适直接决定了颗粒质量的优劣。加工不同的物料,应当配备不同的模板。模板的开孔面积,模孔尺寸,模孔排布方式等要素都是决定制粒性能的重要因素。模孔长径比越小,产量越大,但是颗粒密度越小、质量也越差。长径比过大,则容易堵机。从实践经验看,用同一种原料生产相同规格的产品,平模厚度要比环模的小许多。
平模的优势在于结构简洁,体积紧凑,能正反使用,成本低廉。模板是易磨损件,需要定期更换,平模结构的对称性决定了模板双面可用,一面磨损量过大后,可以将模板反装,这大大提高了平模的使用寿命。易损件寿命的提高有助于降低生产成本。

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