林喬治. 一種糖廠撕解機(jī)尼龍墊塊的簡易加工方法[J]. 廣西糖業(yè),2024,44(2):118-121.
DOI:10.3969/j.issn.2095-820X.2024.02.009
摘要:撕解機(jī)是甘蔗糖廠的關(guān)鍵設(shè)備,墊塊是撕解機(jī)的重要部件,主要安裝在撕解機(jī)轉(zhuǎn)鼓上,甘蔗的破碎效果通過增減撕解機(jī)墊塊來實(shí)現(xiàn),一般每座撕解機(jī)均安裝數(shù)百塊墊塊,墊塊上布刀的數(shù)量視生產(chǎn)實(shí)際需要而安裝。在榨季內(nèi)或生產(chǎn)過程中撕解機(jī)的墊塊磨損后需重新加工安裝,耗時(shí)耗材較多,不利于連續(xù)、安全生產(chǎn)。近年來,尼龍材質(zhì)墊塊因其經(jīng)濟(jì)實(shí)惠及綠色環(huán)保性已替代價(jià)格昂貴的鋁塊或硬枧木材質(zhì)墊塊。通過多年一線實(shí)踐、試驗(yàn)和總結(jié),作者發(fā)明了一種適合甘蔗糖廠應(yīng)用的撕解機(jī)尼龍墊塊簡易加工方法,且應(yīng)用該方法成效明顯:無需刨床和銑床機(jī)加工設(shè)備,2人利用電動(dòng)切割機(jī)即可現(xiàn)場制作,縮短外招標(biāo)加工周期,為檢修安裝贏得時(shí)間;將閑置磨損少的尼龍墊塊按布刀規(guī)格尺寸要求切割加工,重新安裝在各臺(tái)撕解機(jī)上,達(dá)到修舊利廢目的;各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到制糖行業(yè)撕解機(jī)安裝技術(shù)指標(biāo)要求,安裝后能安全平穩(wěn)運(yùn)行。應(yīng)用撕解機(jī)尼龍墊塊簡易加工項(xiàng)目,可大幅節(jié)省尼龍墊塊采購成本和外招標(biāo)加工成本,同時(shí),多產(chǎn)出的白砂糖可產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)效益。因此,撕解機(jī)尼龍墊塊簡易加工方法可供糖廠在制糖生產(chǎn)中參考應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:甘蔗糖廠;撕解機(jī);尼龍墊塊;加工方法;破碎效果
中圖分類號(hào):TS243.1"""""""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-820X(2024)02-0118-04
收稿日期:2023-12-25
基金項(xiàng)目:南寧東江制糖有限責(zé)任公司壓榨槽改造——甘蔗自卸除雜系統(tǒng)技改項(xiàng)目(東江[技]-2022-1)
第一作者:林喬治(1976-),男,工程師,主要從事糖機(jī)工程設(shè)備與糖廠壓榨提汁研究工作,E-mail:2639990559@qq.com
0 引言
甘蔗進(jìn)入壓榨機(jī)前必須進(jìn)行破碎處理,而撕解機(jī)是甘蔗破碎處理的關(guān)鍵設(shè)備,其對(duì)蔗料破碎、提高生產(chǎn)能力、持蔗能力和壓榨糖分抽出率發(fā)揮著很大作用[1]。撕解機(jī)運(yùn)行不正常將極大影響糖廠生產(chǎn)安全率、均衡率、榨蔗量和收回率,而如果因故障長時(shí)間停機(jī)會(huì)引起整個(gè)糖廠流程物料的生產(chǎn)工藝發(fā)生改變,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,增加動(dòng)力能耗,不利于節(jié)能增效。從自卸系統(tǒng)或喂蔗臺(tái)喂入輸蔗機(jī)的成捆成條甘蔗,體積大、交叉零亂,厚薄不均、長短不一,根部、中段和表皮均較堅(jiān)硬,蔗條與蔗條間空隙較大(單位體積重僅125.0~150.0 kg/m3),送入壓榨機(jī)后會(huì)造成壓榨機(jī)入轆困難、入料高位槽堵塞,導(dǎo)致榨量小難過榨,抽出率和收回率也無法得到保障[2]。因此,砍運(yùn)的甘蔗進(jìn)入糖廠后,需先在壓榨車間利用撕解機(jī)進(jìn)行破碎預(yù)處理。破碎后蔗料密度增大,在壓榨機(jī)轉(zhuǎn)速不變的前提下單位時(shí)間內(nèi)榨蔗量可大幅提高[3],且破碎后蔗料中蔗皮光滑度降低,纖維互相交織,蔗料易被表面帶有人字溝或麻點(diǎn)菠蘿釘?shù)恼ポ亰A持入轆,還可隨著壓榨機(jī)面輥的浮升適當(dāng)加厚,因此,可極大提高甘蔗處理量。而甘蔗的破碎效果需通過增減撕解機(jī)墊塊來實(shí)現(xiàn)[4]。甘蔗糖廠撕解機(jī)的墊塊多為鋁塊或硬枧木材質(zhì),具有可成批鑄造加工及耐腐蝕優(yōu)點(diǎn),但存在磨損快和無法現(xiàn)場加工等缺陷。近年來尼龍材質(zhì)墊塊因具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠及綠色環(huán)保特性,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域[5-6],但鮮見經(jīng)簡單加工即可用于甘蔗糖廠撕解機(jī)的研究報(bào)道。作者通過多年一線實(shí)踐、試驗(yàn)和驗(yàn)證,發(fā)明一種撕解機(jī)尼龍墊塊簡易加工方法,結(jié)合南寧東江制糖有限責(zé)任公司的應(yīng)用效果調(diào)查,介紹其簡易加工方法和應(yīng)用效益,為供糖廠制糖生產(chǎn)提供參考。
1 鋁塊、硬枧木和尼龍材質(zhì)墊塊特點(diǎn)比較
鋁塊材質(zhì)墊塊耐腐蝕,可成批鑄造加工,但會(huì)隨著撕解機(jī)的運(yùn)行磨損較快且無法現(xiàn)場加工。硬枧木材質(zhì)墊塊雖方便加工,但安裝使用后吸收水分會(huì)造成墊木塊膨脹難以拆裝,已被多數(shù)糖廠淘汰。
尼龍墊塊是一種具有多種優(yōu)異特性的工程塑料,以其出色的物理和化學(xué)性質(zhì)在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,其主要特點(diǎn)有:①良好的耐磨性:由于具有特殊的成分和結(jié)構(gòu),相比普通塑料,尼龍墊塊其耐摩擦性更強(qiáng),這種特性使其在運(yùn)輸過程中磨損減少,使用壽命延長,進(jìn)而降低維修成本;②高彈性:在承載重物如泥土或沙子時(shí),尼龍墊塊能適應(yīng)較大的變形量且其中的材料顆粒不會(huì)脫落,對(duì)環(huán)境污染減少;③優(yōu)異的抗拉性能:尼龍墊塊具有優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度、韌性和承載能力,可有效減少蹦邊現(xiàn)象,減少維護(hù)次數(shù),提高工作效率,節(jié)約人工和時(shí)間成本,同時(shí)減少設(shè)備損傷,提高設(shè)備的耐用度;④環(huán)保無味:尼龍墊塊符合歐盟及RoHS標(biāo)準(zhǔn)要求,可回收再利用,質(zhì)地純凈無雜質(zhì),易于安裝使用;其價(jià)格便宜;可大幅降低生產(chǎn)和使用成本;⑤吸震隔熱功能:尼龍墊塊能有效阻止外部環(huán)境噪音進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部,并對(duì)內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)節(jié);⑥高低溫沖擊不變形:尼龍墊塊具有良好的溫度穩(wěn)定性,防老化功效強(qiáng),不脆化、不褪色,適用于惡劣工作環(huán)境;⑦高強(qiáng)度、高硬度、高韌性:尼龍墊塊具有良好的機(jī)械性能和耐腐蝕性,同時(shí)還耐熱、耐寒和耐紫外線輻射;⑧自潤滑性能:自身具有一定的潤滑性能,非常適用于需要減少摩擦的設(shè)備;⑨絕緣性和無磁性:尼龍墊塊具備優(yōu)異的絕緣性能,無磁性,隔熱效果好,重量輕,部分產(chǎn)品具備防落功能,可用于半導(dǎo)體、汽車、航空航天工業(yè)和室內(nèi)裝飾等領(lǐng)域。⑩應(yīng)用廣泛性:尼龍墊塊廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備、制糖工業(yè)和建筑工程等多個(gè)領(lǐng)域,因其多種優(yōu)異特性而成為這些領(lǐng)域中不可或缺的材料。
2 尼龍墊塊的簡易加工
近年來,廣西各制糖企業(yè)和農(nóng)戶為解決砍運(yùn)人工費(fèi)用高[7]及從事糖料蔗生產(chǎn)的蔗農(nóng)老齡化嚴(yán)重[8-9]及種植收割機(jī)械化程度不高[10-12]問題而大力推行甘蔗機(jī)收一體化運(yùn)作模式,甘蔗機(jī)收一體化面積已占甘蔗總種植面積的30%~40%。但甘蔗機(jī)收一體化運(yùn)作模式收獲的甘蔗普遍存在夾雜泥沙、石頭及其他雜物多等問題[13-15],導(dǎo)致糖廠壓榨車間各臺(tái)撕解機(jī)轉(zhuǎn)鼓上的刀片和尼龍墊塊很快磨損,每次小期洗機(jī)均需檢查和更換,特別是撕解機(jī)轉(zhuǎn)鼓兩端的尼龍墊塊磨損更快,直接影響撕解機(jī)蔗刀的壓緊度和破碎效果。為保證設(shè)備的安全率和完好率,尼龍墊塊磨損處低于轉(zhuǎn)鼓外徑高度后就必須更換。以往撕解機(jī)的尼龍墊塊均按生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的布刀要求給出整套圖紙,經(jīng)外招標(biāo)加工后再取回糖廠車間安裝,每加工一套撕解機(jī)的尼龍墊塊造價(jià)達(dá)2萬多元,整套設(shè)備更換成本高,從設(shè)計(jì)、出圖、審核到招標(biāo)采購等流程耗時(shí)長達(dá)數(shù)月,且外招標(biāo)加工單位經(jīng)常延期交貨,嚴(yán)重影響糖廠的檢修安裝工作進(jìn)度。此外,招標(biāo)加工單位不接收零星撕解機(jī)尼龍墊塊加工任務(wù),致使糖廠的檢修安裝工作更被動(dòng)。
尼龍墊塊簡易加工方法的發(fā)明,可輕松解決上述尼龍墊塊磨損和檢修安裝問題。具體操作方法如下:在車間平整開闊的地面上,用自備220或380 V電動(dòng)切割機(jī),按切割機(jī)裝配要求安裝尺寸適合的圓盤鋸、夾好固定螺絲,再次確認(rèn)圓盤鋸與轉(zhuǎn)軸貼合緊密無松動(dòng);接好電源后將需切割的尼龍墊塊放在切割機(jī)夾臺(tái)上,根據(jù)排刀墊塊尺寸測量并用記號(hào)筆劃線標(biāo)記需切割的墊塊寬度,按操作規(guī)程要點(diǎn)將裝好的切割機(jī)圓盤鋸?fù)螺p按,使圓盤鋸?fù)鈭A鋸齒尖與記號(hào)筆標(biāo)記的劃線重合(墊塊寬度必須與測量好、需切割的墊塊寬度相符),以確保切割出來的尼龍墊塊寬度達(dá)到要求(尼龍墊塊具有一定的伸縮特性,偏差±1.0 mm可忽略不計(jì)),然后鎖緊切割機(jī)夾臺(tái)上的調(diào)節(jié)卡扣鎖緊裝置,再次手動(dòng)下壓切割機(jī),確認(rèn)校準(zhǔn)無誤后啟動(dòng)切割機(jī),緩慢進(jìn)刀;在無自動(dòng)滴水裝置條件下,為安全起見,建議2人協(xié)同操作,其中1人往圓盤鋸不間斷淋冷水,避免高速運(yùn)轉(zhuǎn)引起黏連,另1人手動(dòng)輕壓切割機(jī)手柄,一次性將尼龍墊塊割開;待切開尼龍墊塊后,按停止鍵停下切割機(jī);切割機(jī)靜止不轉(zhuǎn)后,進(jìn)行下一塊尼龍墊塊的校正、測量和夾緊,然后重復(fù)之前開機(jī)、淋水、切斷和停機(jī)步驟(圖1)。
3 換裝尼龍墊塊后撕解機(jī)的運(yùn)行效果
3.1 換裝尼龍墊塊的重要性
撕解機(jī)調(diào)整尼龍墊塊布刀是按破碎度、蔗渣含髓率、壓榨抽出率、蔗渣收購方反饋的產(chǎn)品質(zhì)量要求進(jìn)行布置,每重新布刀一次,原用的撕解機(jī)尼龍墊塊均因蔗刀厚度、刀數(shù)、墊塊厚度不同而被更換閑置。如2008/2009年榨季南寧東江制糖有限責(zé)任公司擴(kuò)建6000 t/d產(chǎn)能車間后,撕解機(jī)需多次重新設(shè)計(jì)布刀(圖2),由原來布置的1#撕解機(jī)108把、2#撕解機(jī)156把、3#撕解機(jī)132把,改為1#撕解機(jī)108把、2#撕解機(jī)204把、3#撕解機(jī)180把,重新布刀后各臺(tái)撕解機(jī)尼龍墊塊的尺寸不再符合參數(shù)要求而大量閑置浪費(fèi),同時(shí)新?lián)Q裝的刀片和尼龍墊塊又很快磨損,需不斷更換,企業(yè)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)增大。因此,糖廠急迫需安裝經(jīng)簡易加工方法加工的尼龍墊塊。
3.2 換裝尼龍墊塊的效果
撕解機(jī)簡易尼龍墊塊加工項(xiàng)目的實(shí)施,并經(jīng)實(shí)踐不斷總結(jié)和改進(jìn),不但減少了加工工時(shí),還無需送到廠外進(jìn)行外包加工,減少對(duì)外招標(biāo)加工的依賴。以2023/2024年榨季南寧東江制糖有限責(zé)任公司過榨50萬t甘蔗為例,該公司中途更換撕解機(jī)端邊尼龍墊塊1次,共6塊,且僅需將閑置磨損小的尼龍墊塊按現(xiàn)有的布刀技術(shù)規(guī)格自行切割加工,按撕解機(jī)安裝技術(shù)各項(xiàng)參數(shù)要求安裝到撕解機(jī)上(圖3),撕解機(jī)即可安全高效運(yùn)行。
3.2.1 經(jīng)濟(jì)效益
節(jié)省經(jīng)費(fèi):南寧東江制糖有限責(zé)任公司按3臺(tái)撕解機(jī)配置,每套尼龍墊塊價(jià)值約21000.0元,1#撕解機(jī)有108塊尼龍墊塊,每塊尼龍墊塊造價(jià)約194.0元,每臺(tái)撕解機(jī)有12排尼龍墊塊,以每臺(tái)撕解機(jī)兩端易損尼龍墊塊按24塊計(jì),實(shí)施撕解機(jī)尼龍墊塊簡易加工可直接節(jié)約經(jīng)費(fèi)13968.0元。實(shí)施撕解機(jī)尼龍墊塊簡易加工項(xiàng)目至今,南寧東江制糖有限責(zé)任公司壓榨車間撕解機(jī)尼龍墊塊采購成本和外招標(biāo)加工成本均為0,即未產(chǎn)生采購和加工費(fèi)用。
產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益:因撕解機(jī)平穩(wěn)安全運(yùn)行,保證了均衡過蔗,破碎效果及壓榨收回效果得以提高,按提高壓榨抽出率0.05%測算:按單榨季榨蔗量60.00萬t、蔗糖分平均12.7%、煮煉收回率89.0%計(jì),可多產(chǎn)出白砂糖33.90 t,白砂糖售價(jià)按市場價(jià)6500.0元/t計(jì),產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益22.04萬元
3.2.2 技術(shù)效益
實(shí)施尼龍墊塊簡易加工項(xiàng)目,在榨季內(nèi)各臺(tái)撕解機(jī)運(yùn)行完全達(dá)到預(yù)期目標(biāo),既避免因技術(shù)改進(jìn)換下閑置的尼龍墊塊報(bào)廢,又解決外招標(biāo)加工利用刨床、銑床加工尼龍墊塊的麻煩和費(fèi)用問題,效果顯著。
3.2.3 其他效益
通過實(shí)施撕解機(jī)尼龍墊塊簡易加工項(xiàng)目,參與人員的攻關(guān)知識(shí)、加工問題能力、合作精神及改進(jìn)意識(shí)均得到提升;項(xiàng)目方法簡單安全,投入少,收效快,社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著,值得推廣。
4 結(jié)語
廣西加快推進(jìn)蔗糖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、廣西糖業(yè)“二次創(chuàng)業(yè)”及高質(zhì)量發(fā)展,把糖業(yè)這一特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)做強(qiáng)做大,可保障國家糖業(yè)安全,促進(jìn)蔗農(nóng)增收致富,需各糖企深挖潛力,共繪藍(lán)圖。糖廠實(shí)施撕解機(jī)尼龍墊塊簡易加工項(xiàng)目,投入少、見效快,可解決目前部分糖廠全程機(jī)械化機(jī)收中存在的泥沙多、蔗葉多、雜質(zhì)多及撕解機(jī)易堵塞等問題,提高破碎效能、壓榨量和均衡生產(chǎn)能力,降低撕解機(jī)維護(hù)成本及工人勞動(dòng)強(qiáng)度,獲取良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。撕解機(jī)尼龍墊塊簡易加工方法可行,可供制糖企業(yè)挖掘破碎設(shè)備潛力參考應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1] 韋敏同. 撕解機(jī)蔗刀排刀法和榨機(jī)底梳的安裝[J]. 廣西糖業(yè),2018(5):34-38.
[2] 吳勤飛. 甘蔗糖廠提高壓榨抽出率的技術(shù)工藝分析[J]. 技術(shù)與市場,2019,26(2):96-97.
[3] 梁耀祥. 糖廠壓榨機(jī)節(jié)能的探討[J]. 甘蔗糖業(yè),1988(1):5-8.
[4] 菓青. 淺談提高甘蔗破碎效果的措施[J]. 甘蔗糖業(yè),2016(1):31-36.
[5] 黃康軍,李彬. 自潤滑雙向齒輪泵:202220444420.9[P]. 2022-07-05.
[6] 李星辰. 飛機(jī)輪轂軸承保護(hù)蓋:202120565385.1[P]. 2021-11-16.
[7] 李炳楊. 廣西甘蔗種植現(xiàn)狀、問題及對(duì)策[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,38(4):119-127.
[8] 覃宏宇. 廣西甘蔗生產(chǎn)現(xiàn)狀調(diào)查與研究——以來賓市博宣蔗區(qū)為例[D]. 南寧:廣西大學(xué),2016.
[9] 廖平偉. 我國甘蔗機(jī)械化生產(chǎn)的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)分析研究[D]. 福州:福建農(nóng)林大學(xué),2010.
[10] 韋善勤. 加快推進(jìn)武宣縣甘蔗機(jī)械化收獲之探索[J]. 廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械化,2021(4):14-15.
[11] 劉曉雪,閆彩云. 廣西甘蔗生產(chǎn)關(guān)鍵影響因素及解決路徑的調(diào)查分析[J]. 中國糖料,2020,42(4):68-75.
[12] 董舒蕾. 廣西甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策研究[D]. 南寧:廣西大學(xué),2022.
[13] 半啞. 甘蔗收獲機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械,2018(1):40-44.
[14] 歐克緯,盧業(yè)飛, 農(nóng)澤梅,等. 不同品種甘蔗脫葉性和機(jī)收含雜率的測定與比較分析[J]." 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,40(12):91-96.
[15] 陳遠(yuǎn)玲,金亞光,閆明洋,等. 甘蔗聯(lián)合收割機(jī)關(guān)鍵部件運(yùn)行參數(shù)決策支持系統(tǒng)[J]. 中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào),2022,43(8):119-127.
(責(zé)任編輯 思利華)