購買粉碎機應注意事項

林振發

( 甲統股份有限公司)

一、前　　言

　　粉碎機之被使用於飼料廠的角色好比人類之牙齒，它的優劣，直接影響到動物之消化與吸收。尤其是身處於工商競爭激烈，處處講求經營合理化，生產合理化的今天，在飼料生產的過程中的粉碎過程，不但具有其在品質上的重要性，同時也是整個飼料生產成本中耗電量、保養費及零件的更換率也是最大，佔成本最高的一環。因此飼料廠經營家們無不投入相當大的心血，在粉碎機作業的改良，例如如何增加工作能量，改善能源消耗提高產品均勻度，減少環境污染、噪音干擾及安全性等之改善。

　　本節弟將依上述之要求探討購買粉碎機時應注意事項。

二、選擇粉碎機之基本要點

　　(一)粉碎機之轉速

　　粉碎機轉速就是粉碎刀和被粉碎物打擊的速度。提高粉碎機轉速，就是增加打擊的次數及打擊的力量，同時增加作業能量，但不可以藉無限量的提高轉速來增加產能。一般建議粉碎刀尖端之圓週切線速度在每分鐘 3600 公尺 ~ 6000 公尺之間。粉碎刀尖端切線速度＝2π×粉碎機軸心到粉碎刀尖端之距離×粉碎機軸心轉速。從下圖可看出粉碎機轉速與產量之關係。此外提高粉碎機之速度則可提高粉碎物之粗細度。不過並沒有一個明確的數據。

　　(二)粉碎機網網目大小與與形狀

　　承網網目一般為圓形，承網網目直徑為粉碎後顆粒徑的上限，網目直徑可大至 30 ( mm )，小至 0.5 ( mm )，一般則介於 2.0 ( mm ) 與 6.0 ( mm ) 之間。當網目直徑增大時，粉碎刀可使用較低的轉速，如此減少了刀尖與顆粒間的相對速度差，衝擊力也隨之變小，結果將是粉碎顆粒增大。提高承網網目面積比也就是表示提高了顆粒通過承網機率。若承網面積比減半，其粉碎能量隨之減少 20 ~ 30%提高網目的面積比時，也提高了顆粒的粗細度。一般學者認為粉碎能力與承網的面積比有直接關係，至於最適當的承網網目面積比則尚無定論，有待進一步的探討。

　　(三)粉碎刀的設計

　　粉碎刀之種類很多，其性能因刀之形狀大小，便有優劣，但最終目的仍要求壽命長，粉碎能力大及粉沬粗細度均勻。較常用的粉碎刀為四角型，且四個角輪流使用，以增加刀的使用壽命。如附圖 3。

　　粉碎刀之好壞除了影響其壽命外，對粉碎能量及粗細是決定性的角色。因粉碎機之設計原理是利用一組高速運轉中的刀來打擊低速中的穀物，當然穀物因被打擊而破裂，相對的刀也因此逐漸磨損，故一組鋒利且堅硬的刀是選擇的重要因素。

　　為了增加刀的耐磨性一般在國外最常使用具備工具鋼材質的 SKD 11 再施以處理後其硬度可達 61 之洛克菲勒硬度。如此不但耐磨性比一般無處理之刀耐用度 2 ~ 3 倍，同時也可提高產能 5 ~ 10%。

　　粉碎刀的厚度對產能及壽命的關係也是值得注意的，一般刀較厚耐磨性較長，但筆者經驗，若在粉碎刀的總厚度不變之下，將原來 8 毫米 ( mm ) 厚之刀改為雙倍 4 毫米 ( mm )，則粉碎效能約提高 15%。此即若將粉碎刀厚度與刀數相乘計算，計算結果與粉碎室內部橫寬的相比，可代表刀具與穀粒撞擊的機率值，增加厚度與增加刀片數均可提高效率，提高粉碎機的工作效能。但粉碎刀亦不可排列過密，否則原料不易進入粉碎室，粉碎效能必降低。粉碎刀的厚度需參考粉碎物的特性而定。就玉米而言，由於澱粉含量高，質地脆弱，粉碎時衝擊力要求低，刀片不需太厚。薄刀片的使用必須增加刀片數目，如此方可保持粉碎效能。一般以 4 ~ 6 ( mm ) 較為普遍。

　　(四)粉碎刀與粉碎網之間隙

　　承網間隙定義為自粉碎刀尖至承網的距離，減少承網之間隙，可提高穀粒在承網內的摩擦效能，減少產品的平均粒徑，適宜的間隙須視原料的特性與作業的要求而定，一般在 3 ~ 9.5 mm之間物均為適宜的間隙，一般豬飼料用粉碎機之承網間隙以 6 mm 較常被使用，然而仔豬飼料或懷孕豬要求較細粉末時，有人將承網間隙降低到 4 mm，但切記當承網間隙小於 4 mm 時粉碎機之粉碎效能會明顯降低，一般蛋雞飼料要求較大顆粒之粉碎物時 8 mm 是可取的承網間隙。

　　(五)給料設備

　　粉碎機若能配合使用良好的給料設備，將更能充分發揮粉碎機之效能，其效益有二：

1.給料速度平穩使粉碎機能永遠保持在粉碎機的最大效力範圍運轉，以排除因負載時多時少所造成之動力損失。

2.供給面分布平均使穀物進入粉碎機分佈均勻，而使每支粉碎刀打擊穀物之機會均等。

　　一般常用的給料設備有三：

1.皮帶式給料機。

2.螺旋式給料機。

3.鏈條輸送機給料。

4.振動供料機。

　　粉碎機之最大效力會因穀物性質而不同，因粉碎刀之磨損程度而變化，會因粉碎機網孔大小而變化，上述所配合使用之供料機，通常附加可變速之馬達以茲變換供料機之供料速度，而掌握粉碎機永遠能在最大效力範圍運轉。

　　(六)負壓空氣抽風

　　粉碎機在粉碎初期時，粉碎刀以衝擊力將穀物擊碎，部分碎顆粒穿過承網，部分細顆粒與粗顆粒仍留在粉碎室內，隨著粉碎刀做運動，此時如果不使用幾扇，以負壓幫助細顆粒通過承網，則有下列問題會發生。

1.過度粉碎，工作能量降低。

2.產品粉化情形嚴重，粉塵含量增加。

3.產品溫度上升，失水嚴重，品質下降。

4.粉碎室內壓力迅速提高，溫度與濕度也顯著上升，如此粉碎產品品質降低、工作能量減低。

　　若粉碎機配合適當的風扇，可克服上述諸問題而有下列的優點：

1.粉塵減少，產品顆粒大小均勻。

2.風扇可降低粉碎室內壓力，同時達到降低溫與除濕的目的。

3.減少不必要的粉碎，粉碎機工作效能提高。

　　專家建議，每一平方吋承網面積，應配合 1.25 CFM ( 立方呎／每分 ) 之風量，一般加裝有負壓抽風之粉碎機其使用之抽風機馬力約 5 ~ 10%左右，因抽風機之連接設計方法而異，但因筆者經驗一般裝有負壓抽風之粉碎機其效能約可提高 15%以上，故裝設負壓抽風機之動力可被效能的增加抵消。

　　(七)原料含水率

　　一般粉碎作業所需的動力，隨著穀物含水率的提高而迅速增加，但粉碎能量則隨著含水率提高而減少，如下圖所示，又若含水率超過 14%時，粉碎作業能力急速下降，且無法做細粉作業。

　　(八)安全性及噪音

　　粉碎機之安全性和造價成相反關係，為求較高之安全性則機器零件之選擇角度就不同，一般粉碎機較考慮安全性的部位有三：

1.傳動部份之安全防護。

2.軸心軸承之耐溫性能。

3.故障或發生意外時緊急洩爆口。

　　噪音也是近來人們很考究的因素，因粉碎機運轉時所發出的噪音往往超過 120 分貝以上，然而操作者處於 80 分貝以上之噪音就有不安的感覺，若常處於 120 分貝以上之噪音環境，則會造成耳及腦神經之傷害，筆者經驗認為低轉速度的粉碎機要比高轉速粉碎機所產生的噪音低，配有負壓抽風設備者噪音較小。

三、依飼料種類來選擇粉碎機

　　綜合以上之研討，可明顯獲知一般粉碎機之選擇均著重於產能與粗細性能、壽命等研究，不過近年來由於工商業、服務業發達，其工作環境佳，為一般工人較嚮往之行業，若飼料廠無法提供良好的工作環境，將逐漸面臨工人短缺之危機，因此筆者建議選購粉碎機時，除性能考慮外尚應注意：

　　(一)配備自動化操作及運轉，以解除工人短缺之苦。

　　(二)低噪音低粉塵污染的機種。

　　(三)配備有良好的安全備件及安全開關。

　　(四)保養維護、更換零件簡易之設計。

　　(五)使用耐磨性較高的零件，如刀、網等。

飼料營養雜誌第七冊合訂本

1990年第1期至1990年第6期

九○年．第五期 ( 53 ~ 64 )

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