現xian代dai養yang殖zhi業ye大da量liang使shi用yong顆ke粒li飼si料liao,它ta是shi粉fen狀zhuang飼si料liao經jing過guo加jia工gong而er成cheng的de,在zai顆ke粒li飼si料liao生sheng產chan過guo程cheng中zhong,需xu要yao用yong蒸zheng汽qi將jiang物wu料liao進jin行xing預yu處chu理li,物wu料liao與yu蒸zheng汽qi混hun合he後hou,進jin入ru製zhi粒li機ji製zhi粒li室shi進jin行xing壓ya製zhi顆ke粒li。最zui終zhong使shi粉fen狀zhuang飼si料liao(圖1)加工成顆粒狀飼料(圖2)。隨sui著zhe飼si料liao加jia工gong業ye的de不bu斷duan發fa展zhan,對dui飼si料liao的de營ying養yang要yao求qiu越yue來lai越yue高gao,有you的de飼si料liao需xu要yao加jia入ru乳ru清qing粉fen等deng黏nian性xing較jiao大da的de成cheng分fen。進jin入ru製zhi粒li室shi前qian,要yao通tong過guo一yi段duan管guan道dao,該gai管guan道dao叫jiao做zuo製zhi粒li機ji進jin料liao管guan。在zai經jing過guo進jin料liao管guan時shi,部bu分fen蒸zheng汽qi要yao從cong物wu料liao中zhong析xi出chu,遇yu到dao“冷”的管內壁,會產生水滴凝結於其上,這些水滴會黏結物料,凝結管壁上。製粒機在生產過程中,部分蒸汽要從物料中析出,遇到“冷”的進料管內壁,會產生水滴凝結在進料口壁上,這些“水滴”會粘結物料,且會越黏越厚,導致其口徑變窄,從而造成堵機現象,用黏性物料製粒時,物料黏壁現象會更加嚴重。
現有解決方案是將下料管用保溫材料包好,減少下料管壁與物料的溫差,使析出的蒸汽不易在壁上凝結成水珠,防止物料黏壁。
運用TRIZ理論對問題進行分析
TRIZ是“發明問題解決理論”的俄文簡稱,它是前蘇聯G.S.Ahshuller及其同事們在分析研究了世界上近250萬件高水平發明專利,綜合多個學科領域原理,法則的基礎上提出的創新方法理論體係。TRIZ理論解決問題的途徑有:技術矛盾和發明原理、物場分析和76個標準解、ARIZ方法、物理效應和知識庫、理想解等方法,本例采用物場分析方法來解決問題。
根據TRIZ理li論lun問wen題ti標biao準zhun解jie法fa的de應ying用yong流liu程cheng進jin行xing分fen析xi,顆ke粒li飼si料liao生sheng產chan製zhi粒li機ji是shi一yi個ge技ji術shu係xi統tong,需xu要yao改gai進jin,進jin料liao管guan是shi該gai係xi統tong中zhong的de一yi個ge組zu成cheng部bu分fen,該gai部bu分fen的de功gong能neng不bu足zu,是shi需xu要yao改gai進jin的de區qu域yu,問wen題ti描miao述shu為wei進jin料liao管guan堵du塞sai,我wo們men的de需xu求qiu是shi解jie決jue進jin料liao管guan黏nian料liao堵du塞sai問wen題ti。按an照zhao圖tu4的流程,建立物場模型,如圖5,S.管內壁是水汽,S2是水汽,F是熱力場。
水凝結於管壁,對於進料管來說是產生有害作用,按照物場分析的理論,S2水汽黏結於管壁是由於溫度場的作用造成的,按照圖5,產生有害作用,應用1.2級標準解來解決問題。
根據TRIZ理論的76個標準解的第一級“消除有害作用”的方法第九至第十三個標準解(見圖6),解法9是引入S3消除有害作用,解法10是引入改進的S,或(和)S2消除有害作用,解法11是排除有害作用,解法12是用場F2來消除有害作用,解法13是切斷有害影響。
結合本案例,解法9是引入S3消除有害作用,運用本解,S1與S2將被S3分開,不適合本例;解法10引入改進的S,或(和)S:消除有害作用,這一方法要求對蒸汽或者管壁進行改進,蒸汽改進的可能性較小,改進管壁的化學狀態成本較高;解法11是切斷有害影響,要求引入S2,本例中已經有S2,也不適用。
解法12是排除有害作用,解釋為:係統中存在著有害作用和有益作用,且S.與S2必須接觸,通過引入F2來抵消F1的有害作用,將有害作用轉化為有益作用,與本案例較貼切。本案中低溫的溫度場是促成蒸汽凝結的主要原因。通過再引入~個溫度場抵消引入排除溫度場對的水蒸氣凝結的作用,核心是消除F1低溫熱力場的有害作用。
技術方案確定
根據以上的分析,需要引進一個場F2,來消除低溫場F1有害作用,該場同樣是溫度場,該場產生高溫,抵消低溫場的影響,如圖7。
根據製粒機本身的技術特點,將物場模型轉化為技術方案,較為可行的方案有:
(1)將下料管用保溫材料包好,減少下料管壁與物料的溫差。
(2)利用一種可以給下料管壁加熱控溫的物質,黏貼於下料管外壁,使下料管溫度保持恒溫,使析出的蒸汽無法在壁上結成水珠。
(3)利用自身係統的能量,用係統自身的蒸汽,對下料管圖7改gai進jin模mo型xing進jin行xing加jia熱re,加jia熱re後hou的de蒸zheng汽qi用yong作zuo對dui物wu料liao預yu處chu理li用yong,從cong而er使shi物wu料liao無wu法fa結jie壁bi,保bao持chi了le內nei壁bi的de清qing潔jie衛wei生sheng,保bao證zheng了le產chan品pin的de質zhi量liang,也ye實shi現xian了le連lian續xu化hua生sheng產chan。
方案(1)隻是減輕了結壁現象,沒有徹底消除物料黏結現象。方案(2)使用電加熱,使用起來不安全,且引入了新的能耗,並且使係統變得複雜。不是一種理想的方案。方案(3)運用熱蒸汽,由於熱蒸汽是生產中已經有的資源,本身最經濟,對係統改變較小。經過對比,認為方案(3)最可行。
最終方案確定為利用自身係統的能量,用係統自身的蒸汽對下料管進行加熱,具體方案是在進料管的外側增加一個蒸汽套管(圖8),讓蒸汽通過套管,徹底隔斷低溫對管內蒸汽的作用,加熱後的蒸汽用作對物料預處理用。
通過運用物場模型分析和76個ge標biao準zhun解jie,采cai用yong物wu場chang有you害hai作zuo用yong模mo型xing的de解jie法fa,提ti出chu可ke行xing的de方fang案an,基ji本ben解jie決jue了le進jin料liao管guan堵du塞sai問wen題ti,該gai方fang案an經jing過guo技ji術shu試shi驗yan,已yi經jing實shi現xian規gui模mo化hua生sheng產chan。



