Кольцевая матрица и валы гранулятора являются очень важными рабочими и изнашивающимися деталями. Рациональность конфигурации их параметров и качество их работы напрямую влияют на эффективность производства и качество выпускаемых гранул.
Взаимосвязь между диаметром кольцевой матрицы и прижимного ролика и эффективностью и качеством производства грануляторов:
Гранулятор с кольцевой матрицей и прижимными роликами большого диаметра позволяет увеличить эффективную рабочую площадь кольцевой матрицы и усилие сжатия прижимных роликов, что повышает эффективность производства, снижает износ и эксплуатационные расходы, обеспечивая равномерное прохождение материала через процесс гранулирования, предотвращая чрезмерное выдавливание и повышая производительность гранулятора. При одинаковой температуре закалки и отпуска и индексе прочности использование кольцевых матриц и прижимных роликов малого и большого диаметра приводит к существенной разнице в энергопотреблении. Поэтому использование кольцевых матриц и прижимных роликов большого диаметра является эффективной мерой по снижению энергопотребления при гранулировании (но это зависит от конкретных условий обработки материала и требований к гранулированию).
Скорость вращения кольцевой матрицы:
Скорость вращения кольцевой матрицы выбирается в зависимости от характеристик сырья и размера диаметра частиц. Как показывает опыт, для кольцевой матрицы с малым диаметром отверстия следует использовать более высокую скорость вращения, а для кольцевой матрицы с большим диаметром отверстия — более низкую. Скорость вращения кольцевой матрицы влияет на эффективность гранулирования, энергопотребление и твердость частиц. В определенном диапазоне увеличение скорости вращения кольцевой матрицы приводит к увеличению производительности, увеличению энергопотребления, а также повышению твердости частиц и показателя степени измельчения. Считается, что при диаметре отверстия матрицы 3,2–6,4 мм максимальная линейная скорость вращения кольцевой матрицы может достигать 10,5 м/с; при диаметре отверстия матрицы 16–19 мм максимальная скорость вращения кольцевой матрицы должна быть ограничена 6,0–6,5 м/с. В случае многоцелевого оборудования использование одной скорости вращения кольцевой матрицы для различных типов обрабатываемого сырья нецелесообразно. В настоящее время распространенным явлением является то, что качество гранул, получаемых в крупномасштабных грануляторах, уступает качеству гранул, получаемых в мелкомасштабных, особенно при производстве кормов для скота, птицы и водных животных с диаметром гранул менее 3 мм. Причина заключается в слишком низкой скорости вращения кольцевой матрицы и слишком большом диаметре валков, что приводит к слишком высокой скорости перфорации прессованного материала и, следовательно, влияет на твердость и показатели измельчения материала.
Технические параметры, такие как форма отверстия, толщина и степень раскрытия кольцевой матрицы:
Форма и толщина отверстий кольцевой матрицы тесно связаны с качеством и эффективностью гранулирования. Если диаметр отверстий кольцевой матрицы слишком мал, а толщина слишком велика, эффективность производства низка, а себестоимость высока; в противном случае частицы рыхлые, что влияет на качество и эффект гранулирования. Поэтому форма и толщина отверстий кольцевой матрицы являются научно обоснованными параметрами, определяющими эффективность производства.
Форма отверстия в кольцевой матрице: Наиболее распространенные формы отверстий в матрицах — это прямое отверстие, обратное ступенчатое отверстие, наружное коническое развертывающее отверстие и прямое коническое переходное ступенчатое отверстие.
Толщина кольцевой матрицы: Толщина кольцевой матрицы напрямую влияет на прочность, жесткость, эффективность гранулирования и качество грануляции. В международном масштабе толщина матрицы составляет 32-127 мм.
Эффективная длина отверстия матрицы: эффективная длина отверстия матрицы — это длина отверстия, через которое происходит экструзия материала. Чем больше эффективная длина отверстия матрицы, тем дольше время экструзии в этом отверстии, и тем тверже и прочнее будет гранула.
Диаметр конического входного отверстия матрицы: диаметр входного отверстия подачи должен быть больше диаметра отверстия матрицы, что позволит снизить сопротивление проникновению материала и облегчить его поступление в матрицу.
Коэффициент раскрытия кольцевой матрицы: Коэффициент раскрытия рабочей поверхности кольцевой матрицы оказывает большое влияние на производительность гранулятора. При условии достаточной прочности коэффициент раскрытия следует максимально увеличить.