两种不同配方的物料在四种环模线速度下分别进行试验,研究不同的
颗粒机环模线速度下两种不同物料吨电耗的变化规律,选择的四种线速度分别为5.Om/s、5.6m/s、6.Om/s、6.8m/s。吨电耗的试验结果见上表4.1所示。
根据上表中的实验数据。绘制出环模线速度与吨电耗之间的关系曲线,见下图4.5所示。可以看出,当环模线速度低于5.8m/s时,环模颗粒机吨电耗会随着环模线速度的增大而降低;当环模线速度大于5.8m/s后,吨电耗会随着环模线速度的增大而呈现变大的趋势,且在环模线速度为5.8m/s左右时的吨电耗最小。
由此可见,吨电耗与环模线速度并不是单纯的线性关系。根据理论分析,一方面环模线速度升高会使单位质量物料消耗的扭矩K。减小进而使吨电耗降低,但另外一方面环模线速度升高会使角速度(增大。同时负载的变化对电机效率η(q)以及传动效率T1也会对吨电耗产生一定的影响。本试验中,环模颗粒机均在额定负载下运行试验,测试结果表明虽然有变化,但变化幅度很小,对吨电耗的影响可忽略不计。所以,本试验中对吨电耗的主要影响因素是单位质量物料消耗的扭矩Km及角速度(o。下面分析吨电耗和环模线速度之间产生这种关系的原因:
原因-:根据物料压制示意图4.6可知,在同等产量(喂料量)的情况下,随着环模线速度的增加,某一瞬时压辊的实际压入物料相对较少,物料高度较低,所以挤压力比较小。对照式(4.1.3)可知:
原因二:当环模颗粒机一定时,环模线速度的提高导致主轴转速升高,即∞增加,由式(4.1.3)可以知道,这显然会增加制粒能耗。
结合上面的两点原因分析图4.5中的吨电耗曲线:当环模线速度低于5.8m/s时,随环模线速度的升高,一方面由于原因一会使电耗降低;另外一方面由于原因二会使电耗升高,但是由于原因一占据优势,所以整体表现为环模颗粒机吨电耗随着环模线速度的增大而降低;随着环模线速度的进一步提升,因为原因二的作用以及高速导致的振动、离心力增加,使制粒过程不稳定,从而使得环模颗粒机吨电耗逐渐增加。同时,在环模线速度很低的情况下,物料挤压高度会迅速增加,这必然导致挤压力增加,不仅制粒能耗大,而且生产效率低下,影响制粒产量。
通过吨电耗的原因分析,结合图4.5中不同线速度下的吨电耗曲线,可以看出该试验所用环模颗粒机制粒鸡料时的吨电耗在环模线速度为5.8m/s左右的时候出现最低点。环模的线速度偏低的话,会造成环模颗粒机生产效率低下:环模线速度较高的情况下,制粒质量下降,能耗增大。因此,在考虑环模颗粒机产量和环模使用寿命的前提下,该试验所用颗粒机的环模线速度最佳取值在5.8m/s左右。