粉碎技术.pptVIP

教学目的 通过本课程的教学，要全面掌握饲料工程的基本理论、原理和技术，深入了解饲料加工与动物营养之间的相互关系以及饲料加工的必威体育精装版动态与发展趋势, 从而具有较强的饲料工程设计和开发能力。 第一章 饲料粉碎技术第一节 粉碎的基本理论 1.粉碎操作的依据 粉碎是将固体物料的外形尺寸由大变小的操作过程。从力学角度说，粉碎是用机械的外力克服原料的内部凝聚力，使之由大变小。这些机械外力大致有：挤压、撞击、碾磨、剪切、弯曲、撕裂等，在实际作用中，粉碎的外力是上述几种力的综合作用。 2.粉碎形式 2.1挤压粉碎：这种作用使物料不能充分粉碎，只起到破碎作用; 2.2撞击粉碎：锤片粉碎。此法属无支撑粉碎，适应性广、生产率高； 2.3碾磨粉碎：适应于加工干燥而不含油的物料，且成品中含有大量粉末，物料升稳高。 2.4剪切粉碎：表面有齿、转速不同的压辊相对运动而将通过的物料剪碎。它可以改变齿形、调节辊距及切削角来适应不同要求。 在实际选择粉碎方法时，主要根据被粉碎物料的物理性质（硬度和破裂性）来决定。如粉质谷物（玉米）、角质谷物（大麦）的 破裂性、硬度就相差很大，同种物料若水分不同，其硬度也不同。对于特别坚硬的物料，撞击和挤压是相当有效的；对于韧性物料以碾磨较好；对于脆性物料以撞击、剪切为好；含纤维多的物料以碾磨为宜。 3.粉碎理论 撞击粉碎理论 3.1冲击粉碎的应力理论（郎夫理论）：高速飞行的颗粒遇到撞击面时，就可能发生粉碎，但究竟能否破裂，取决于颗粒本身所能承受的应力大小及外部给予的动能多少。显然，外部动能大于颗粒承受的应力就能使之破碎。 假设两个颗粒的质量为m1、m2，以不同速度v1、v2相互撞击后的动能改变量为： 3.2福培理论：此理论则考虑了物料的一些其他性质，推出颗粒所受应力方程： 从上式可见，提高粉碎应力的方法有： （1）加大撞击质量 （2）提高撞击速度 （3）减少撞击表面半径 （4）弹性好的物料产生的应力大 但上述方程中未考虑到物料的恢复系数，当颗粒很小、速度又未达到使之撞碎时，则大部分能量是损失于变形。 由于颗粒越小，颗粒表面或内部存在缺陷的可能性就越小，受外力时颗粒内部应力分布比较均匀，这就使得小颗粒所需的临界应力比大颗粒所需的大，因而消耗的变形能也较大。 使物料变形并生成热而散失的变形功耗与变形体积成正比： A1=KV K——比例系数，km .m/cm3 V——破碎物变形的体积，cm3 使物料形成新表面的功耗与新表面的大小成正比： A2=CS C——比例系数，km.m/cm2 S——新生成的表面积大小，cm2 则破碎总功A=A1+A2= KV+ CS （1）雷廷智（Rittinger）定律： Rittinger认为，当把表面积很小的粗粒物料破碎成表面积很大的细粒物料时，所消耗的功主要用来形成新的表面，变成自由表面能，而此时体积变形功可忽略不计。即A= CS，而S的大小实际上与粉碎前后的物料粒径有关，故而Rittinger进一步提出，假设物料粉碎前直径为D1，粉碎后直径为D2，则消耗功为： A=C（1/D2—1/D1） （2）Kick定律：当把大块物料进行粗粉碎时，此时所消耗的功主要用来对体积进行变形，而新生表面克忽略不计，即A= KV。因此Kick进一步提出，粉碎物料所需的能量是物料同类尺寸的函数，即一个没有一定形状的颗粒所消耗的功与体积的减小成比例，用公式表示为： 即， 因n=1 ， 故 （3）彭德（Bond）定律： 上述两定律均只考虑了各自的特殊情况，而在中等粉碎过程中的总功耗就要包括体积与新表面两部分功耗，因此Bond提出，此时粉碎的物料所需的总功反比于产品直径的平方根，即： A= KV + CS=K/ 上述三个定律，归纳总结为，破碎的功耗和破碎后产品的大小（