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塑料周转箱破碎机的性能分析

2013-05-20 09:12:36

废旧塑料周转箱以及边角料的回收利用,是塑料周转箱加工的重要环节,破碎机则是这一环节中最广泛使用的基术设备。山于目前对于破碎机的性能及工作特点的研究甚少,在一定程度上限制了设备的改进,也不利于再生料的质量控制。笔者根据有关文献,国内厂家及卒人柏使用经验,对破碎机的工作特点进行了粗浅的分析,并就结构设计和操作方法提出了初步建议,期望能对设备的改进有所帮助。

一、破碎工作过程及性能指标通破碎机的基书构如图1所示。

工作时,动刀随转子转动,由加料口加入的料块在重力及其他推动力作用下,进入室壁与转子之间区域(图1的A区),在经过定刀与动刀之间的间隙时被切割或撞击成碎块,如果碎块的尺寸小于筛板的筛孔,碎块就从排料口出,过大的碎块则被动刀刮住,在另一定刀与动刀间隙被切割或撞击,如此往复,直到碎块全部排出。应该指出,经过间隙B小于筛孔旧碎块也可能被其他碎块带入而来不及排,反复通过间隙B,C,这就使得排出的物料中常有部分微小颗粒。此外,对于被撞击破碎的材料,撞击作用不仅产生在动定刀之间,而且也产生在区域A、D。破碎机的性能主要由以下儿个指标评定:破碎机排出的碎块的平均尺寸以及尺寸分布|设备的生产效率、功耗及噪音设备对被破碎材料种类的适应性。碎块的平均尺寸对其再加工性能(如挤出或注射加工)有显著影响,过小或过大的碎块对配料、喂入及塑化都有不良影响。尺寸分布指碎块尺寸大小的差异程程,分布愈宽,表明尺寸差异愈大,显然,过宽的尺寸分布不利于再加工。生产效率是指投料量与完全破碎所用时间之比。功耗是指破碎单位质量废旧塑料周转箱所消牦的功率,对任一台破碎机,我们总是希望高效率,低功耗。躁音犬小是破碎机的另一个重要指标,过高的噪音严重污弛生产环境,降低曝卉已成为一项重要任务。被破碎的材料中,有一些是韧傩的(如PE.PP,SPVC),有些是脆性的(如IIPvc,Ps)}有的比表面l(单位质量的表面积)大(如空心管材、异型村),有的比表面积小(如实心棒树)J有的是大块料,有的是小块料等等,废旧塑料周转箱周转箱的这些不同的种类和性质,使得破碎机在结构和操作上应具有多用性。破碎机的性能取决于设备的结构形式和操作条件,由于破碎过程的无序和复杂性,从理论上确切地描述设备结构以及操作条件与其性能的关系是困难的,但是通过对实验结果的分析总可以在一定程庞了解其工作特点,为改进结构和操作提供参考依据。

二,破碎机结构,操作条件及材荆性质对其工。

作性能的影响破碎机的结构主要是动、定刀之问的同隙,动刀片个数,转子与室壁间隙J板形状及筛孔大小,动刀回转轮廓与板间隙。破碎机的操作条件主要是转子转速和加科方式。捌料性质包括材料的韧脆性,形状,大小及比表面积。已有的实验研究衷明(1)定刀与动刀之间的闻隙对于脆性材料的生产效率,碎块平均寸及尺寸分布影响很小,排出的碎块尺寸主要由筛孔大小决定。对于韧性材料,问隙大小对生产率及碎块平均尺寸分布影响不大,但明显影响碎块尺寸。小间隙导致产生小的碎块尺寸。(2)动刀个数对其破碎性能的影响是复杂的。如果被破碎材料的比表面积小或为小体积碎块,无论韧、脆性材料,动刀个数多时,均可增加生产效率。当被粉碎材料比袭而积大时,对韧性捌料,动刀个数多,可使生产效率提高,对于脆性树枣牛,情况不同,动了J个数多时,生产效率厦而脐低。(3)筛孔大小或筛孔总而乖对生产效率有咧显影响,但对于排出的碎块平尺寸及尺寸分布影响甚小。(4)动刀回转轮廓与筛板间隙并不明显影响生产率,但筛板形状却有显著影响,,改进了的筛板可提高生产率50~70。(5)转子转速明显影响生产率、功耗与噪音。实验证明,转予有几个最佳逛转工作点,在某一,生产率最高(图2),在某一点,功耗又最小对于比表面积小,或体积小的废旧塑料周转箱周转箱,增加转速会提高生产效率,但可能不适当地减少了碎块平均尺寸,加宽了尺寸分布。对于比丧面积大或体积较大的废旧塑料周转箱,过高的转速会导致生产效率下降噪音是随转速增加而升高的,所以降低转速是减少噪音的有效手段。根据上述实验结果,我们不妨对破碎机部分工作机做如下分析。从加料口投入的废旧塑料周转箱在重力和其他力妁作用下,进入A区被动刀钳,然后在动刀与定刀作用下被切割或击碎,由于废旧塑料周转箱周转箱的形状与体积不同,动,定刀每相遇一次并不一定能实现切割。很显然,只有进入到A区的材料才有可能设切割,同时,被破碎材料的比表面积越小或体积越小时更容易进入A区,并被切刀钳住,所以,对小的比表面积或小体积材料,单位时间内被动刀切割与破碎的几率大,因而生产效率较高,而且增加转速会在一定程度上提高生产率。对于大比表面积和大体积废旧塑料周转箱,则不易进入A区或被动刀钳住,因而生产效率低。当转子转速高时,刀片外轮廓形成一个连续的动态支承架,阻止了大体积材料落入A区,因而生产下降,所以加工比表面积大的材料时,应选择最佳的转子速度,而且,动刀个数少时更有利于使材料进入A区。脆性材料主要是被撞击破碎的,韧性材料则是被切割破碎的,因此对于脆性材料,定、动刀间隙大小不会影响其碎块平均尺寸和尺寸分布,而对韧性材料,定,动刀间隙会显著影响碎块平均尺寸。在筛板区域内动刀可能将碎块沿切线抛开,当转子高速回转时,尺寸小于筛孔的碎块也可能被裹而不能及时从排料口排出,再次经受切割,返就是在排出料中存在不少非常细微粒子的原因,所以,筛板形状及筛孔大小对有效排料是重要的。

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