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湿式麦芽粉碎机是啤酒酿造生产中的重要设备,承担着麦芽粉碎的任务。粉碎效果的好坏直接影响的糖化醪液的质量,决定了糖化过程中各种糖在酶的作用下转变的程度,也决定了过滤后麦汁的质量和数量。所以,保障粉碎机运转的良好状态,提升麦芽粉碎的质量和效率,并降低设备的耗损至关重要。本文以湿式麦芽粉碎机的对辊和麦芽为研究对象,将离散元法引入到粉碎过程的研究中,采用EDEM仿真的方法,探讨麦芽粉碎过程的影响规律和优化。 (1)借助查阅国内外文献资料和麦芽粉碎机大修,归纳粉碎机从干式粉碎到湿式粉碎的进化过程,分析了粉碎机主要部件的种类及其功能和运行参数,对比麦芽粉碎的工艺标准,探讨了不同粉碎设备的工艺优势和不足。 (2)使用SolidWorks软件对粉碎机粉碎辊和物料颗粒进行三维实体建模,并导入颗粒仿真软件EDEM中。而后,对粉碎辊和颗粒进行仿真前处理,定义了颗粒和几何体的材料、属性及环境变量,并根据粉碎机实际运行的状态设置仿真参数,从而建立起基于EDEM平台的物料粉碎离散元仿真分析模型。 (3)研究物料的应力状态与粉碎机工作参数之间的关系,结合实际的生产工艺,确定了影响粉碎过程的重要因素及水平。根据正交试验表安排EDEM软件的麦芽粉碎过程仿真,获取不同辊转速、落料速度和辊间距下的粉碎辊受力状态数据。借助Mintab统计工具的分析,明确了影响粉碎过程的主要因素是物料落料速度,次要因素是辊间距,最小因素是粉碎辊的转速,说明了粉碎机在物料落料速度1m/s、辊间距0.35mm、粉碎辊转速800rpm的参数下运行最优。 (4)运用离散元软件EDEM对粉碎机粉碎区域内的颗粒行为进行仿真,得到粉碎过程的不同阶段粉碎辊的受力状态以及沿辊长方向的物料分布。仿真数据分析表明,辊子的受力在数值上大小远小于轴承的额定载荷,不至于对轴承造成直接损害;但物料分布的不均匀会造成麦芽粉碎质量不一致和辊面磨损不均。最后,通过对双列调心滚子轴承的结构和工作原理分析,探讨了对辊过重影响滚动体与滚道接触带来的危害,提出了对辊减重方案并借助SolidWorks Simulation仿真分析说明了可行性。