濕式麥芽粉碎機(jī)粉碎過程的模擬和優(yōu)化.pdf

1、濕式麥芽粉碎機(jī)是啤酒釀造生產(chǎn)中的重要設(shè)備，承擔(dān)著麥芽粉碎的任務(wù)。粉碎效果的好壞直接影響的糖化醪液的質(zhì)量，決定了糖化過程中各種糖在酶的作用下轉(zhuǎn)變的程度，也決定了過濾后麥汁的質(zhì)量和數(shù)量。所以，保障粉碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的良好狀態(tài)，提升麥芽粉碎的質(zhì)量和效率，并降低設(shè)備的耗損至關(guān)重要。本文以濕式麥芽粉碎機(jī)的對輥和麥芽為研究對象，將離散元法引入到粉碎過程的研究中，采用EDEM仿真的方法，探討麥芽粉碎過程的影響規(guī)律和優(yōu)化。
　　（1）借助查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)資

2、料和麥芽粉碎機(jī)大修，歸納粉碎機(jī)從干式粉碎到濕式粉碎的進(jìn)化過程，分析了粉碎機(jī)主要部件的種類及其功能和運(yùn)行參數(shù)，對比麥芽粉碎的工藝標(biāo)準(zhǔn)，探討了不同粉碎設(shè)備的工藝優(yōu)勢和不足。
　　（2）使用SolidWorks軟件對粉碎機(jī)粉碎輥和物料顆粒進(jìn)行三維實(shí)體建模，并導(dǎo)入顆粒仿真軟件EDEM中。而后，對粉碎輥和顆粒進(jìn)行仿真前處理，定義了顆粒和幾何體的材料、屬性及環(huán)境變量，并根據(jù)粉碎機(jī)實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)設(shè)置仿真參數(shù)，從而建立起基于EDEM平臺(tái)的物料粉碎

3、離散元仿真分析模型。
　　（3）研究物料的應(yīng)力狀態(tài)與粉碎機(jī)工作參數(shù)之間的關(guān)系，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)工藝，確定了影響粉碎過程的重要因素及水平。根據(jù)正交試驗(yàn)表安排EDEM軟件的麥芽粉碎過程仿真，獲取不同輥轉(zhuǎn)速、落料速度和輥間距下的粉碎輥受力狀態(tài)數(shù)據(jù)。借助Mintab統(tǒng)計(jì)工具的分析，明確了影響粉碎過程的主要因素是物料落料速度，次要因素是輥間距，最小因素是粉碎輥的轉(zhuǎn)速，說明了粉碎機(jī)在物料落料速度1m/s、輥間距0.35mm、粉碎輥轉(zhuǎn)速800rp

4、m的參數(shù)下運(yùn)行最優(yōu)。
　　（4）運(yùn)用離散元軟件EDEM對粉碎機(jī)粉碎區(qū)域內(nèi)的顆粒行為進(jìn)行仿真，得到粉碎過程的不同階段粉碎輥的受力狀態(tài)以及沿輥長方向的物料分布。仿真數(shù)據(jù)分析表明，輥?zhàn)拥氖芰υ跀?shù)值上大小遠(yuǎn)小于軸承的額定載荷，不至于對軸承造成直接損害；但物料分布的不均勻會(huì)造成麥芽粉碎質(zhì)量不一致和輥面磨損不均。最后，通過對雙列調(diào)心滾子軸承的結(jié)構(gòu)和工作原理分析，探討了對輥過重影響滾動(dòng)體與滾道接觸帶來的危害，提出了對輥減重方案并借助SolidW