关于塑料膜片破碎主机工作的探讨

　　采用气流吸送除尘系统，在破碎机主机进料口、破碎室及出料口处形成负压，产生内部吸力，处理料容易喂入，破碎料容易穿过筛孔，粉尘不会外逸，从而有效解决了进、排料不顺畅的问题和粉尘污染问题。同时，大量冷空气从粉碎室流过，对刀片也起到冷却作用。该系统从破碎机排料口吸出破碎物料及灰尘在封闭状态下经管道输送到旋风分离器实现料气分离，尾气再经布袋除尘后排出。采用前吸后压的输送方式，风机布置在系统中部，结构简单，旋风分离器在正压下操作，便于物料下落，压送部分的风管可以将水平段和垂直段加长，使落料距离更远，落料高度可提高，方便破碎料仓储、装袋或后续工序的安排。旋风分离器的结构设计在气流吸送系统中，破碎料与空气形成混合两相流运动，*终必须通过分离装置将破碎料从空气中分离出来。

　　工程上常用的分离装置主要有重力沉降室、惯性除尘器、旋风分离器、布袋除尘器、电除尘器、湿式除尘器等，考虑到此处物料的特点，决定采用旋风分离器+布袋除尘器较合适。废旧塑料薄膜、编织袋、废丝破碎时，经过的底筛是开有直径为1628mm的圆孔，破碎后的物料呈小薄片和丝条状，迎风面积大，堆密度小，其悬浮速度小于1m/s.另外原料中含有泥沙、灰尘、细菌，破碎后形成粉尘，其悬浮速度也很小。所以，对于这种蓬松片状物料采用重力沉降和惯性除尘方式都不合适，因产品需要保持干的状态，采用湿式除尘器也不合适，而采用电除尘器费用高也不合适。*后，笔者决定采用旋风分离器+布袋除尘器的方式，其中旋风分离器主要用于大部分破碎粗料的分离，布袋除尘器用于尾气粉尘的捕集。由于破碎料呈蓬松薄片状，输送气流中物料容积含量大，采用常规的旋风分离器也是有问题的。所示为常规的旋风分离器结构，由矩形进风口、筒体、锥体、排风管四部分组成。含尘气流由切向进入分离器后，由上向下作旋转运动，这股向下旋转的气流称为外漩涡。外漩涡到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转，*后经顶部排风管排出。这股向上旋转气流称为内漩涡。气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力的推动下，要向外壁移动。到达外壁的尘粒在气流和重力的共同作用下沿壁面落入灰斗。气流从分离器顶部向下高速旋转时，顶部压力发生下降，一部分气流会带着细小尘粒沿外壁旋转向上，到达顶部后，再沿排风管外壁旋转向下，向排风管排出。这股旋转气流称为上漩涡。如果分离器进风口和顶盖之间有一定距离，没有进口气流干扰，上漩涡表现比较明显。旋风分离器内的气流运动是很复杂的，除了切向和轴向的运动外，还有径向的运动。为旋风分离器内气流流线图，为旋风分离器内流场图。

　　对于径向速度，假设内、外涡旋的交界面是一个圆柱面，外涡旋气流均匀地经过该面进入内涡旋，则可以近似地认为，气流通过该平面的平均速度就是外涡旋气流的径向速度。实际上径向速度沿高度的分布是不均匀的，上部大下部小。径向速度的方向是外涡旋向内，内涡旋向外，这对尘粒的分离是不利的，有些细小的尘粒会在向心气流的带动下进入内涡旋，然后从排风管排出。分离器的轴向速度，在外壁是向下的，中心部分是向上的，在排风管底部达到*大值。气流由锥底上升时，旋风分离器的压力分布是由外壁向中心逐渐降低的。由于内涡旋气流高速向上旋转，即使旋风分离器在正压下操作，其底部仍有一定的负压，因此底部必须保持气密性，防止外界空气进入。本系统中需要分离的固相物为塑料薄膜破碎后的小薄片和丝条状物，堆密度仅30kg/m3左右，其悬浮速度小于1m/s，在混合的输送气流中占有的容积比较大，进入分离器锥底后极易被内漩涡气流带起，影响分离效率。为了改善分离效果，笔者在常规的旋风分离器结构的基础上作了一些改进，设计了如所示的叶片式内芯筒旋风分离器。

　　结论采用气流吸送系统配套塑料膜片破碎主机工作，对塑料膜片的高效和连续可靠破碎起到良好的作用：进料口形成负压，产生内部吸力，使蓬松的塑料膜、编织袋容易喂入，粉尘不外逸；粉碎室与底筛下形成较大气流压力差，使破碎料在离心力和气压力双重作用下容易穿过筛孔；大量的冷空气通过粉碎室，可以加强对动刀、定刀的冷却，避免刀片温度升高而产生塑料薄膜的粘刀现象；可以使产出料输送至较远的距离，且可以提高下料口高度，方便现场布局。设计的叶片式内芯筒旋风分离器，对于蓬松的小薄片和丝条状物且固相容积含量较大的气流有良好的分离效果，内芯筒的叶片间隙可以分流部分外涡旋分离的气流，因而可使下旋空气量及由下向上返回的内涡旋的空气量得以减小，这就能使内涡旋带起底部物料的可能性减少，并可降低分离器的压损。