平模制粒机加工生物质燃料颗粒的特性探讨

    在加工生物质燃料颗粒的过程中，我们发现，平模制粒机的各工作部件表现出以下特性：

    1 喂料特性

    物料进入平模机的第一个工位是喂料室，喂料室起到缓存物料和喂料的作用，完成物料向磨辊楔形攫取角的喂入。喂料室有两个特点，一是喂料空间广阔，为专门挤压生物质原料的大直径压辊提供了空间，也为蓬松的生物质原料提供了喂料空间；二是靠重力作用直接喂料的原理高效实用。

    像如锯末、树枝、树杈粉碎料和秸秆粉末这一类生物质原料,粗纤维含量高，质轻而蓬松，不易喂入。宽敞的喂料室，首先能为物料提供广阔的喂料空间。其次能允许配备大直径压辊，从而增大攫取角，增强对粗纤维物料的攫取能力。据测算，锯末原料容重约为200kg/m3,孔隙率为75%左右，物料本身轻而蓬松，制成颗粒时压缩比在6以上，这就对喂料空间提出了较高的要求。平模机具有宽敞的喂料室，以PM60平模机为例，其有效喂料容积约120dm3，单次喂料可达24kg，完全能满足机器需求。

    其次，物料喂入的过程是在重力作用下自然下落的过程。不需要强制喂入，原料便可直接落到适合挤压的工位上。这种喂料方式明显优于环模制粒机，环模机工作时，对应不同的物料都需要探索相应的导料板参数，物料性质稍有改变，导料板就得改变，这就限制了环模机对原料的适应性。

    2平模特性

    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。而环模制粒机中，环模是旋转的，旋转的环模常常把颗粒甩在机壳上，部分颗粒被摔碎，成型率下降。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。

    与环模相比，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。

    3压辊特性

    压辊方面，平模机压辊的特点是转速较低、直径大，与某些型号的环模机相比，其转速甚至不到环模压辊的一半，而较大的直径可以增大压辊的攫取角。这使工作中的压辊对物料有较强的攫取力，并且降低了打滑的可能性。

    但是工作中的压辊并非整体在做纯滚动，从其轴向上看，压辊的里侧与外侧都会发生滑动，这种滑动作用是平模机的工作原理决定的，并不因物料的改变而改变。笔者认为，滑动作用的存在，固然在一定程度上加快了压辊的磨损，但是客观上却增强了制粒机的挤压性能，使平模制粒机在加工含粗纤维较多的生物质原料方面成为佼佼者。下面将从运动分析和受力分析方面对滑动作用进行讨论。