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浅谈饲料加工工艺重点环节

浅谈饲料加工工艺重点环节

【摘要】中国饲料工业起步于20世纪60年代,80年代后得到了迅猛的发展,如今形成了一个体系较完备,产量稳居世界第一的第二产业[1]。但是现在我国的饲料行业处在一个从产量型向质量型过渡的阶段,如何提到饲料产品的质量,一方面我们要根据本国行业现状完善饲料配方,另一方面我们要从生产设备和工艺着手,比如说开发性能更加先进的设备,实现饲料工业机械化、自动化;比如说提高饲料的生产工艺。

饲料的加工设备大致可分为原料的接收与清理系统、原料粉碎系统、原料配料混合系统、制粒系统、成品包装系统。

(一)原料的接收与清理系统

原料的接收:

原料进厂接收是饲料厂饲料生产的第一道工序,也是保证生产连续性和产品质量的重要工序。原料接收任务是将饲料厂所需的各种原料用一定的运输设备运送到厂,并经质量检验、称重计量、初清入库存放或直接投入使用。原料接收能力必须满足饲料厂的生产需要,并采用适用、先进的工艺和设备,以便及时接收原料,减轻工人的劳动强度,节约能耗,降低生产成本,保护环境。饲料厂原料接收和成品的输出工作量都很大,所以饲料厂接收设备的接收能力一般为饲料厂生产能力的3~5倍。此外,原料品种繁多,数量差异较大,包装形式各异,这给原料接收工作都带来了复杂性。

根据不同形式的原料,接收可分为以下几种:

(1)散装原料的接收: 以散装汽车、火车运输的,用自卸汽车经地磅称量后将原料卸到卸料坑。

(2)包装原料的接收:分为人工搬运和机械接收两种。其中机械接收主要用于玉米接收,其优点:提高生产效率,降低劳动强度。缺点:设备投资大。人工接收则是除玉米以外的原料都采用此方法:优点:设备投资少,对于同一类原料物理性、化学性不一样易于分开堆放。缺点:劳动强度大,生产效率低,费用高。

(3)液体原料的接收:液体原料主要有:豆油,棕榈油。其接收方式采用直接从油罐油车经油泵输入油罐。

原料接收的设备主要有:刮板机,提升机,气力输送机,卸料坑,油泵,加高机。

原料的清理:

清理的目的与要求:在进入饲料厂的原料中,可分为植物性原料、动物性原料、矿物性原料和其他小品种的添加剂。其中动物性原料(如鱼粉、肉骨粉),矿物性原料(如石粉、磷酸氢钙)以及维生素,药物等的清理已在原料生产过程中完成,一般不再清理。饲料厂需清理的主要是谷物性原料及其加工副产品。糖蜜、油脂等液体原料的清理则在管道上放置过滤器等进行清理。饲料谷物中常夹杂着一些沙土、皮屑、秸杆等杂质。少量杂质的存在对饲料成品的质量影响大。由于成品饲料对含杂的限量较宽,所以饲料原料清理除杂的目的,不单是为了保证成品的含杂不要过量,而是为了保证加工设备的安全生产,减少设备损耗以及改善加工时的环境卫生。

饲料加工厂常用的清理方法有两种:①筛选法:用以筛除大于及小于饲料的泥沙、秸杆等大杂质和小杂质。②磁选法:用以分除各种磁性杂质。此外,

在筛选以及其他加工过程中常辅以吸风除尘,以改善车间的环境卫生。

其中筛选法的主要设备有:a.圆筒初清筛,该机结构简单,造价低,单位面积处理量大,清理效果好,杂质中含原料少,更换筛面方便,占地面积较小。b.圆锥初清筛,该机结构简单,产量高,清理效果尚好,但更换筛筒不便,不利于粒料的筛选,主要用于粉料筛选,如鱼粉,米糠,麸皮等。而磁选法多使用永磁磁选设备,它能满足饲料厂除杂的要求,而且使用方便,不易退磁,不需要激磁电力,价格便宜,维修费用低。磁选设备有:a.栅式磁选器:它常安装在粉碎机、制粒机喂料器和料斗的进料口处,磁铁呈栅状排列,磁场相互叠加,强度高。磁铁栅上放置导流栅,起导流和保护磁铁的作用。当物料通过磁铁时,物料中的磁性金属杂质被吸住,定期人工清除。栅式磁选器的缺点是:磁铁栅的磁场作用范围有限,两栅棒中心磁力弱,磁性金属杂质可能未被吸住而通过,此外,磁铁栅经常处于摩擦状态,退磁较快,吸附的铁杂物对物料流也有阻碍作用。但该磁选器结构简单,使用方便,主要用在粉碎机、制粒机等主要工作设备的进料口处。

b.磁选设备永磁筒:该机结构合理,磁性强,磁选效果好,缺点:需人工定期清理。

原料及成品的贮存:

饲料厂不同于其它粮食工厂的显著特点之一是原料及成品的种类繁多,并且各品种所占的比例差异较大。所以原料及成品的贮存,对于饲料厂来说是一个十分重要的问题,它直接影响到生产的正常进行及工厂的经济效益。所以正确设计仓型和计算仓容量是饲料厂设计的主要工作,在选择与设计时主要考虑以下几个方面:1. 根据贮存物料的特性及地区特点,选择仓型,做到经济合理。2. 根据产量、原料及成品的品种、数量计算仓容量和仓的个数。3. 合理配置料仓位置,以便于管理,防止混杂、污染等。

饲料中原料和物料的状态较多,必须使用各种形式的料仓,饲料厂的料仓主要是:矩形和圆形,下料口则采用对称式下料缓冲斗。①圆形主要用筒仓,装玉米,用量比较大,其优点:装的物料较多,不存在较大的死角,卸料性较好,缺点:占地面积大。②矩形仓主要用于:待粉碎仓,待膨化仓,待制粒仓,以及配料仓。其优点:占地面积小,可以相互利用壁面,减少成本,缺点:存在死角,物料容易结拱。

用于原料及成品的贮存主要有房式仓和立筒库(也称为筒仓)。

(1)房式仓优点:造价低,容易建造,适合于粉料、油料饼粕及包装的成品。小品种价格昂贵的添加剂原料还需用特定的小型房式仓由专人管理。缺点:装卸工作机械化程度低、劳动强度大,操作管理较困难。

(2)立筒库具有对散粒体物料进行接收、贮存、卸出、倒仓并指示料位等功能,它起着平衡生产过程、保证连续生产、节省人力、提高机械化自动化程度,以及防止物料病虫害和变质等作用。立筒库常用钢板和钢筋混凝土制作,多为圆筒形。由于钢筋混凝土仓有相对造价高、自重大、建筑周期长的不足,但又有使用寿命长的特点,所以其主要用于大型的贮备库,而做为生产企业的周转仓,使用较多的是钢板仓。原料入立筒库储存之前,一般要初清除杂,干燥通风,如储存期间发生病虫害,要进行熏蒸灭虫害;若发现物料过热,水分过多,还需倒仓通风。

原料的输送设备:

在饲料厂,从原料到成品的生产过程中的各个工序之间,除部分依靠物料自流外,都需采用不同类型的输送设备来完成输送工作,以保证饲料厂生产顺利进

行。因此输送机械是饲料厂的重要设备之一。主要有:胶带输送机,刮板输送机,螺旋输送机,斗式提升机,气力输送设备以及溜管,分配器,风机和关风器等辅助设备。

(1)胶带输送机:

胶带输送机是以输送胶带作为承载、输送物料的主要构件,是饲料厂常的水平或倾斜的装卸输送机械,它可输送粉状、粒状、块状和袋装物料。主要组成部分:输送胶带,主要部件是主动滚筒、托辊、加料与卸料机构、张紧装置和传动装置等。输送过程:物料由进料斗进入输送带上,被输送到输送机的另一端,若需在输送带的中间部位卸料,需设置卸料小车。

优点:结构简单、工作平衡可靠、操作维护方便、噪声小、不操作被输送物料、物料残留量少,在整修长度上都可以装料,输送量大,能耗低。缺点:难于密封,输送粉料时易起粉尘。输送带较易磨损,为了安全输送,可配置防止跑偏装置和测速装置。

(2)刮板输送机:

刮板输送机是利用装于牵引构件(链条或工程塑料)的刮板沿着固定的料槽拖带物料前进并在开口处卸料的输送设备。它主要由刮板链条、隔板、张紧装置、驱动轮、密封料槽和传动装置等组成。工作时,链条与安在链条上的刮板被驱动轮带动,物料受到刮板链条在运动方向的推力,促使物料间的内摩擦力足以克服物料与槽壁的摩擦阻力,而使物料能以连续流动的整体进行输送,达到了从入料口进入的物料沿料槽刮到出料口卸出的目的。它适合长距离输送大小均匀的块状、粒状和粉状物料。刮板输送有水平和倾斜两种基本输送形式。

按DSG型胶带输送机技术参数,刮板料槽形状又分为平槽和U型槽两种:前者主要用于输送粒料,后者为一种残留物自清式连续输送设备,主要用于配合饲料厂和预混合饲料厂输送粉料。

刮板输送机的优点:

1.同胶带输送机相比,它不需要众多的滚动轴承和昂贵的橡胶带,具有结构简单、体积小等优点,其制造、安装、使用和维护都很方便。

2.由于料槽密闭,物料不会飞扬,因而物料损耗少,工人劳动条件好。

3.与输送量相同的其他类型输送机相比,料槽截面积小,占地面积也少,既可多点加料,也可多点卸料(最好—个点卸料)。

4.由于料槽是封闭的箱形,因此刚度大,不需要支承料槽的框架,当跨度大时,只设置简易支承台即可。

5.U型刮板输送机因刮板和料槽为配合的弧形,且用抗磨性强的工程塑料制成,具有噪声低、残留物料极少,且使用寿命长。

6.与螺旋输送机,特别与气力输送机相比,功耗小。

由于上述优点,刮板输送机已广泛用于我国饲料工业。

刮板输送机的缺点是对颗粒料在运送过程中易被挤碎,其破碎率为3%一5%,或对粉料压实成块引起浮链,料槽与刮板磨损较快。为了安全生产,配置流量控制装置及出口处设置防堵料位器或行程开关。

(3)螺旋输送机:

螺旋输送机常称绞龙,是一种利用螺旋叶片(或桨叶)的旋转推动物料沿着料槽移动而完成水平、倾斜和垂直的输送任务。其工作原理是叶片在槽内旋转推动物料克服重力、对料槽的摩擦力等阻力而沿着料槽向前移动。对高倾角和垂直螺旋输送机,叶片要克服物料重力及离心力对槽壁所产生的摩擦力而使物料向上

运移,为此后者必须具有较大的动力和较高的螺旋转速,故称它为快速螺转输送机;前者螺旋转速较低,相应称为慢速螺旋输送机。将螺旋体作某些变形,有着不同作用,完成不同任务。如用作供料装置(螺旋供料器)、搅拌设备(立式混合机的垂直搅龙、卧式混合机的螺带等)、连续烘干设备、连续加压设备等。

螺旋输送机的优点:

1.料槽是封闭的,适用于不易碎的颗粒料和各种粉料的输送。

2.结构紧凑,可以挂在天花板上,也可放在地面上,占用位置小。

3.构造简单,旋转构件和轴承较少,工作可靠,维护操作方便,成本较低。

4.能多点进料和多点卸料,进料和出料的机构简单,

5.物料输送方向是可逆的,(—台输送机可以同时向两个方向输送物料(可集向中心或远离中心)。

6.在输送过程中可以完成其他工艺(混合、搅拌或冷却等)。

螺旋输送机的缺点:

1.由于物料对螺旋及料槽的摩擦和物料的搅拌,使单位功耗较大,同时易引起物料的破碎,一般不能用它来输送易碎的颗粒饲料。

2.对叶片和料槽磨损较快,特别是在快速螺旋输送机中,机壳的维修和叶片的更换较为频繁。

3.对超载较为敏感,进料不均,易造成堵塞现象。

4.不宜输送含有纤维多的物料(带有较多秸秆、绳头的大杂物),因这些杂物易在输送过程中缠在螺旋叶片上,使效率降低,甚至发生堵塞。

5.由于螺旋的刚性要求,螺旋输送机不宜作长距离的输送,慢速的螺旋输送机一般在15m以下,它的造价相对来说是比较便宜的;若长度超过15m,就要考虑用刮板输送机取代。立式快速螺旋输送机的输送高度,一般不超过5m,它的生产率也不宜过大,一般不超过100t/h。

(4)斗式提升机:

斗式提升机是环绕在驱动轮(头轮)和张紧轮上的环形牵引构件(畚斗带或钢链条)上,每隔一定距离安装一畚斗,通过机头(鼓轮、链轮)驱驶而带动牵引构件在提升管中运行,完成物料提升的专用垂直输送设备。机座安有张紧机构(可调),保持牵引构件张紧状态。斗式提升机主要构件有畚斗、牵引构件、提升管、机座和机头等。工作时,物料由进料口均匀地进入机座的畚斗中,然后被提升到机头,当畚斗绕过驱动轮时,物料被化合出来,从出料口注入要求的容器或下一工序的设备中。提升机的工作可分三个过程:装(进)料,升运和卸料。关键装料和卸料。

斗式提升机的分类:按其安装形式可分为移动式和固定式;以畚斗深浅可分为深斗型和浅斗型;按畚斗底有无又分为有底型和无底型;近期又出现圆型畚斗;以牵引构件不同可分为链式和带式;以提升管外形不同分为方形和圆形;按卸料方式的不同可分为离心式卸料、重力式卸料和混合式卸料。

斗式提升机的特点:其优点是按垂直方向输送物料,因而占地很小;提升物料稳定,提升高和输送量大;在全封闭罩壳内进行工作,不易扬尘;与气力输送相比,其优点是适应性强、省电,其能耗仅为气力输送的1/10—1/5。斗式提升机的缺点是输送物料的种类受到限制,只适用于散粒物料和碎块物料;过载敏感性大,容易堵塞,必须均匀给料。

(二)原料的粉碎系统

粉碎是用机械的方法克服固体物料内聚力而使之破碎的一种操作。饲料原料的粉碎是饲料加工过程中的最主要的工序之一。它是影响饲料质量、产量、电耗

和加工成本的重要因素。粉碎机动力配备占饲料厂总功率配备的1/3左右。微粉碎能耗所占比例更大,因此如何合理选用先进的粉碎设备、设计最佳的工艺路线、正确使用粉碎设备,对于饲料生产企业至关重要。

1.粉碎目的:(1)增加饲料的表面积,有利于动物的消化和吸收。动物营养学试验证明,减少颗粒尺寸,改善了干物质、蛋白质和能量的消化和吸收,降低了料肉比。(2)改善和提高物料的加工性能。通过粉碎可使物料的粒度基本一致,减少混合均匀后的物料分级。对于微量元素及一些小组分物料,只有粉碎到一定的程度,保证其有足够的粒子数,才能满足混合均匀度要求;又如对于制粒加工工艺,粉碎物料的粒度必须考虑粉碎粒度与颗粒饲料的相互作用,粉碎的粒度会影响颗粒的耐久性和水产饲料在水中的稳定性。粉碎粒度要求:对于不同的饲养对象、不同的饲养阶段,有不同的粒度要求,而这种要求差异较大。在饲料加工过程中,首先要满足动物对粒度的基本要求,此外再考虑其它指标。

2.粉碎方法:在饲料加工过程中,对于谷物和饼粕等饲料,常用击碎、磨碎、压碎与劈碎的方式将其粉碎。

a. 击碎粉碎——物料在瞬间受到外来的冲击而粉碎,它对于粉碎脆性物料最为有利,因其适应性广、生产率高,在饲料厂广泛被应用。

b. 磨碎——物料与运动的表面之间受一定的压力和剪切力作用,当剪应力达到物料的剪切强度极限时物料被破碎。

c. 压碎——物料置于两个粉碎面之间,施加压力后粉料因压应力达到其抗压强度极限而被粉碎,所以粉碎效果较好。

d. 锯切碎——用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压物料时,物料沿压力作用线的方向劈裂,当劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限时物料破碎。

3粉碎设备:

(1)按粉碎机械的结构特征可将粉碎设备分为五类:

a.锤片式粉碎机:该机利用高速、旋转的锤片撞击作用使物料破碎。其结构简单、操作方便、价格便宜、适应性广,除水分较高饲料外,几乎可粉碎所有饲料。如淀粉含量较高的谷物,含油较高的饼粕,含纤维较高的果壳、秸秆等。目前国内、外饲料厂普遍采用该种机型。特点是①采用大直径低转速结构,低噪声、震动减少;②设置进料导向机构,可令原料从左边或右边进入粉碎机,转子可正反转换工作,保证物料的切向喂入与转子转向相适应,还有紧急停车功能;③筛片采用直接插入再由操作门压紧的安装方式,使装卸方便;④采用碳化钨堆焊的耐磨锤片,可比普通锤片寿命提高7~8倍;⑤增设的安全装置,可使操作门打开后,粉碎机断电不能启动,确保安全。

b.爪式粉碎机:主要利用撞击和剪切作用,撞击部件与设备固定,撞击作用强烈,适合粉碎脆性硬质物料。

c.盘式粉碎机(盘磨):利用磨擦与切削作用粉碎饲料。盘式粉碎机的工作面有圆盘形式或圆锥形,可以一盘固定、一盘转动,或以两盘相向转动。该机适用于粉碎干燥而不含油的饲料,可得较细的成品。

d.辊式粉碎机:常用两个表面带有横向斜齿的同径磨辊,因相向或不同速转动而产生的剪切、挤压作用将物料粉碎,适合粉碎谷物饲料,不适于粉碎含油或含水分大于18%的物料。

e.破饼机:将大块油饼破碎成小块,以后经粉碎机细碎。破饼机有锤片式及对辊式两种。锤片式机械结构简单,但噪声大,辊式的机械结构复杂。

(2)按产品粒度来分:粉碎机可分为粗碎机、中碎机、微粉碎机和超微粉碎机。在饲料生产企业,一般选用中碎的锤片式粉碎机做为主要粉碎机械。

粉碎机负荷闭环控制系统主要有输入设定量、比较环节、控制器、执行机构、控制对象(输出量)和检测反馈环节组成

a.输入设定量:通过控制器键盘或拔盘开关设定电流或额定电流的百分数,该设定值要求在粉碎机运行时随时可以修改

b.检测反馈环节:该环节的检测器件是电流互感器,电流互感器串在主电机的一次回路内,以检测粉碎机实际的工作电流。

c.比较环节:把输入设定电流与电流互感器检测到的实际工作电流相比较,其误差值作为PID控制的输入量。

d.控制器:是以单片微处理器为核心的仪表,以其自动控制的输出去控制执行机构。

e.执行机构:粉碎机的执行机构就是给料机构,常用的有滑差调速绞龙、电磁振动给料机和自流式气动薄膜调节阀。

传统的粉碎工艺为一次性开放式粉碎工艺,但随着饲料原料的多样性要求粉碎工艺作出相应的调整。目前粉碎工艺有三种,即一次、二次和闭路粉碎工艺。与一次粉碎工艺相比,二次、闭路粉碎工艺能耗低,易提高生产率及产品质量,因此多被大、中型饲料厂采用。

A.一次粉碎工艺:是最简单、最常用、最原始的一种粉碎工艺,无论是单一原料、混合原料,均经一次粉碎后即可,按使用粉碎机的台数可分为单机粉碎和并列粉碎,小型饲料加工厂大多采用单机粉碎,中型饲料加工厂有用两台或两台以上粉碎机并列使用,缺点是粒度不均匀,电耗较高。

B.二次粉碎工艺:有三种工艺形式,即单一循环粉碎工艺、阶段粉碎工艺和组织粉碎工艺。

(1)单一循环二次粉碎工艺:用一台粉碎机将物料粉碎后进行筛分,筛上物再回流到原来的粉碎机再次进行粉碎。

(2)阶段二次粉碎工艺:该工艺的基本设置是采用两台筛片不同的粉碎机,两粉碎机上各设一道分级筛,将物料先经第一道筛筛理,符合粒度要求的筛下物直接进行混合机,筛上物进入第一台粉碎机,粉碎的物料再进入分级筛进行筛理。符合粒度要求的物料进入混合机,其余的筛上物进入第二台粉碎机粉碎,粉碎后进入混合机。

(3)组合二次粉碎工艺:该工艺是在两次粉碎中采用不同类型的粉碎机,第一次采用对辊式粉碎机,经分级筛筛理后,筛下物进入混合机,筛上物进入锤片式粉碎机进行第二次粉碎。

C.先配料后粉碎工艺:按饲料配方的设计先进行配料并进行混合,然后进入粉碎机进行粉碎。

D.先粉碎后配料工艺:本工艺先将待粉料进行粉碎,分别进入配料仓,然后再进行配料和混合六)、配料工艺

目前常用的工艺流程有人工添加配料、容积式配料、一仓一秤配料、多仓数秤配料、多仓一秤配料等。

影响粉碎效果因素: a.原料;b.锤片的末端线速度及磨损情况,最佳锤片线速度随不同物料的物理机械而不同,加快,提高生产高,使粒度更细,过快,空载功率加大,振动与噪声加大;c.锤片厚度和密度影响;d.筛板安装的影响,一般毛面(喇叭口)朝内;e.筛孔的大小和形状;f.筛板面积及开孔率;g.筛孔排列;

h.筛孔合理分布; i.粉碎室形式形式;j.转子偏心;k.入机物料流量;m.排列方式;n.风机;l.脉冲,主要有布袋堵塞或破损,布袋破损使排出料的含粉超标,布袋堵塞,使风网阻力增加影响粉碎产量。

(三)原料的配料混合系统

配料系统的变化主要是适应添加品种的增加,添加量的减少,称量准确性的提高,同时要缩短称量的周期,提高单位时间内的生产量。在线配方是有待发展的领域之一。目前正在试验一种仪器,安装在进行的设备上,对要使用的原料进行化学成分在线分析,用它可以测定各种化学成分,如氨基酸、水分、粗纤维和淀粉等。因此,将有可能做到一批一批地重组饲料配方,十分准确地制成所需的饲料,使生产的饲料品质稳定,减少由于原料的变化对饲料品质的影响。

(1)饲料的配料计量:

饲料的配料计量是按照预设的饲料配方要求,采用特定的配料计量系统,对不同品种的饲用原料进行投料及称量的工艺过程。经配制的物料送至混合设备进行搅拌混合,生产出营养成分和混合均匀度都符合产品标准的配合饲料。饲料配料计量系统指的是以配料秤为中心,包括配料仓、给料器、卸料机构等,实现物料的供给、称量及排料的循环系统。现代饲料生产要求使用高精度,多功能的自动化配料计量系统。电子配料秤是现代饲料企业中最典型的配料计量秤。

电子配料秤的组成:主要由秤斗、传力连接件、称重传感器、重量显示仪表和电子线路(含电源、信号放大器、模数转换、调节元件、补偿元件等)组成。

(2)配料生产工艺:

设计合理的配料工艺流程,在于正确地选定配料计量装置的规格、数量,并使其与配料给料设备、混合机组等设备的组合充分协调。优化的配料工艺流程可提高配料准确度、缩短配料周期,有利于实现配料生产过程的自动化和生产管理的科学化。目前常用的工艺流程有人工添加配料、容积式配料、一仓一秤配料、多仓数秤配料、多仓一秤配料等。

A.人工添加配料:

人工控制添加配料是用于小型饲料加工厂和饲料加工车间、这种配料工艺是将参加配料的各种组分由人工称量,然后由人工将称量过的物料倾到入混合机中,因为全部采用人工计量、人工配料、工艺极为简单,设备投资少、产品成本降低、计量灵活、精确、但人工的操作环境差、劳动强度大、劳动生产率很低,尤其是操作工人劳动较长的时间后,容易出差错。

B.容积式配料:

每只配料仓下面配置一台容积式配料器

C.多仓一秤配料多仓一称式配料系统,其主要设备有:配料秤,喂料绞龙,小料口,油脂添加辅助设备,混合机,刮板机,提升机,工控机,电控柜。配料秤采用电子称,其优点:a.称重传感器的反应速度快,提高称重速度;b.称重信号可以远距离传递;c.称重信号经模数(A/D)转换后,可用微机处理;d.重量轻,体积小,不受安装地方限制,结构简单,维修保养方便,使用寿命长。配料误差由称量误差和给料误差。称量误差又称静态误差,主要是称的性能;给料误差又称动态误差,指给料过程,操作过程中的误差。配料误差的减小和控制:a.改善给料器的性能,采用变频调速技术;b.采用单次称量标准度为控制目标的微机,重庆工厂主要用科谷公司的工控机;c.改善配料秤环境,外部条件的质量,如秤体的独立加固。重庆工厂的多仓一秤配料优点:工艺简单,计量称重少,设备的调节、维修及管理较方便。缺点:配料秤周期相对较长,累积称量误差大,

配料精度不稳定。

D.多仓数秤配料计量较为准确,称料速度相对较快.

E.一仓一称,成本较高,一般不采用。

将所计量的物料按照其物理特性或称量范围分组,每组配上相应的计量装置(3)分配设备:

分配设备的作用是将不同的饲用原料分配到指定的配料仓,常见的设备有分配螺旋输送机和分配器两种。分配螺旋输送机通过插板或电磁阀与排成一列直线的配料仓顶部相通。当要求将原料送入某号配料仓时,打开该号仓顶的插板或电磁阀门而关闭其余插板或阀门。但最末位的配料仓上不设闸门,以免螺旋机所带残料堵塞。此种分配设备的优点是安装高度低,一般只需2m高,可节省厂房土建投资。缺点是螺旋内和闸门上部空间易积存物料而造成交叉污染,其次是每列配料仓要配置一台螺旋输送机、配料仓位的配置会受到限制。饲料厂常用的分配器有三通阀、摆动分配器与旋转分配器等几种。

a.三通阀

三通阀可将输送来的物流自流下落至2个配料仓中的任何一个仓体内。两溜管间的夹角为60°或45°。有手动及电动两种形式。电动三通阀是由电机经减速器带动阀门板及撞块转动,转至预定角度后由撞块控制行程开关,使电机停转。阀门板位置变换就改变了物流的方向,阀门板可作正反两个方向的转动。

b.摆动式分配器

采用电动推杆与连杆等构成的四杆机构,带动分配管(活动溜管)运动,当分配管到达预定的仓号位置上时,通过分配管上的磁铁使相应位置上的干簧管信号线路接通,指令电动推杆停转,从而实现了分配管定位于预定仓号位的固定溜管上。摆动分配器的优点是:既可垂直安装,又可倾斜安装,用于一行排列的配料仓比较方便。其次采用了无触点式的干簧管作限位开关,控制可靠。缺点是受物料自流角的限制,一般只能做到6个工位。

c.旋转分配器

从提升机输送来的物料,通过旋转分配器的旋转溜管和若干个固定溜管中的设定溜管自动流入设定配料仓位。旋转分配器采用步进电机或普通电机驱动传动机构带动旋转溜管转动,靠波段开关或琴键开关预选仓位,靠传动轮与行程开关定位并给出位置信号。

旋转分配器的结构紧凑、定位准确、稳定可靠、重复性好。根据工艺需要可做成4工位、6工位、8工位、10工位、12工位、14工位和16工位的分配器。其适应性好,多用于多行排列的配料仓。缺点是需要较大的高度空间,旋转分配器必须安装在配料仓群中心的上方,并保证有足够的溜管倾斜角。根据物料品种不同,倾斜角为45~60°。

(4)配料仓及其防结拱:

配料仓是清理粉碎工段至配料混合工段的中间料仓。其功能是储存各种饲用原料使配合饲料生产得以协调、连续地进行。

a.料仓内的粉体整体流动:饲料粉体在配料仓内的重力流动有整体流动与漏斗流动两类。整体流(或称群流)的特点是符合“先进先出”的原则,即先进仓的粉体先流出去;整体流时所有物料都沿斗仓壁而运动,批次之间、料层之间不产生交流错位,物流不发生偏析或倾泻、结拱或抽心,整体流如水流那样均匀地下落排出;整体流的物料是充分脱气并结构致密,故其排速一定而不残留粉体。整体流动适合于粉体的连续过程,适于处理经时间会发生变化的产品。显然这两

点正是配料仓和其它饲料企业用料仓设计与建造时所要求的。反之如果料仓内粉体的流动区域呈漏斗状、其余区域内的粉体停滞不动或物流顺序紊乱,引起“先进后出”的称漏斗流(或称部分流)。漏斗流不仅减少了料仓的有效仓容,会引起偏析和抽心现象。还会因容重变化和贮存时间较长而使物料结块,易突然涌动流出、塌或结拱,令操作控制困难,甚至不能工作。故漏斗流是料仓在工作过程中的一种故障。为描述和量化粉体在料仓内流动性,许多粉体工程学者做了大量的试验研究。1961年付诸实用的Jenike理论认为,粉体在料仓中发生闭塞(结拱和抽心)现象,是因为粉体层受到压缩而引起的。概言之,可以把闭塞看成是由于粉体的自由表层的抗弯抗剪强度大于其所承受的应力所致。即当强度大于应力时,物料不会塌落,当然也就不会发生流动。Jenike提出并试验了一整套表示料仓内粉体流动的参数,并创建了料仓定量设计的方法与理论。流动性参数包括:粉体的内摩擦角、有效内摩擦角、仓壁摩擦角、容积密度、开放屈服强度、可压缩性因素和透气性因素等。此外,斗仓的倾角(或半顶角)、卸料口的形状与尺寸以及斗仓与给料器的连接等,也是影响粉体流动性的重要参数。

b.料仓的形状:料仓由仓体与斗仓组成。斗仓及其卸料口的结构形状与尺寸的合理确定,对保证物料整体流和防止物料结拱具有决定性的意义。

①对称斗仓

对称斗仓的对称两边的物料向中间挤压,易阻塞。但对称斗仓的高度小、易制作,可用于流动性好的物料。

②非对称斗仓

不易阻塞结拱,多采用。在斗仓倾角相同时,非对称斗仓要求较高的高度。

③凿形斗仓

又称作楔形斗仓,是Jenike提出的典型整体流斗仓,可避免物料的抽心(结管)。其卸料口断面呈长条矩形,其矩形长边与仓体或斗仓的直径相等。实际中,常采用图4-10c的改良式楔形斗仓,相应缩短卸料口的长度,给应用带来了方便。

④曲线斗仓

将斗仓的一个、两个或四个侧面做成由水平直线为元线构成的曲面(有指数曲线或双曲线曲面),其余侧面仍为平面而组成的斗仓,称为曲线斗仓。但由于四个侧面全部制作成曲面的工艺复杂,一般采用一个或两个侧面为曲线的斗仓即可。并且可以采用多段折线代替曲线以简化制作,实践证明,设计合理的两侧指数曲线斗仓,贮料到结拱的时间可长达三昼夜。曲线斗仓可以有效防止结拱的原因是:斗仓横截面积的收缩率均一适当,使物料流下落的速度与阻力恒定而不至于发生堵塞结拱。

⑤二次斗仓

又称二次扩大斗仓。原理是在斗仓最易结拱处突然将斗仓的断面扩大,使此处物料压力大减而呈松散状态,从而避免结拱。二次斗仓应用颇多,它还可以作为改造已建不良斗仓的有效措施,但应注意:一是与进口较小的叶轮给料器匹配时,应同时更换给料器。二是二次斗仓上缘应在斗仓最易结拱的高度附近。三是二次斗仓的边长b与一次斗仓边长a的比值要恰当:当a小于350mm 时,取b/a=1.6;当a为350~550mm时,取b/a=1.3;当a大于750mm时,取b/a=1.1。

⑥鼻形斗仓

一侧仓壁突出,使突出部下面靠近出口的物料呈松散状态而避免结拱。配料仓中应用很少。

卸料口的位置和形状

①斗仓倾角α即斗壁与水平面的夹角,或斗仓壁曲线各点的切线与水平面的夹角。倾角应大于仓内物料的自然坡角β约5°~15°。根据我国的实际经验,α的取值,对于粒料取45°~55°,对于粉料取65°~75°。对矩形或方形斗仓,则应以斗仓邻壁焊接棱角的倾角值为准。

②卸料口的位置与形状卸料口的位置有居中、侧边和角部三种。卸料口的形状有圆形、方形和矩形等种。侧边或角部卸料可在一定程度上破坏料流的对称性,因而有利于防止结拱。以卸料性能论,方形卸料口较圆形卸料口优越;条形(长矩形)最好,目前应用最广。

防止料仓结拱的措施:

妨碍配料仓内粉体物料卸出的粉体拱,主要是静态拱(俗称架桥),其中又以压缩拱为最常见。压缩拱是粉体受仓内物料自重压力的作用,使其固结强度增加而成拱。

防止结拱的措施有三类:改善斗仓的几何形状,降低粉体压力和减小仓壁的摩擦阻力。

常用简便而有效的配料仓防拱措施有以下几种:

a. 增大斗仓卸料口尺寸,尽可能采用条形卸料口。

b. 增大斗仓壁倾角,使斗仓壁尽可能陡峭而光滑。

c. 采用非对称斗仓;采用曲线斗仓或和偏心卸料口。

d. 改善仓壁材料或仓内壁刷涂环氧树脂等光滑材料,以增强粉体的流动性能。

e. 减小仓体高度,采用浅仓以降低粉体压力。

f. 配料仓内嵌入改流体可改善物料的流动性。在仓体和斗仓的过渡区域附近设置大的改流体,可造成粉体的整体流动。在卸料口上方附近嵌入的改流体,可有利于消除结拱和抽心。实践证明,正确地设置改流体是降低配料压力和防止结拱堵塞的有效措施。

g. 在必要时,可采用振动,气力或螺旋搅拌等强制性破拱设施。

(5)料位指示器:

料位指示器(简称料位器)是用来显示配料仓内物料的位置(满仓、空仓或某一高度的料位)的一种监控传感元件。当斗式提升机将配料仓装满时,上料位器即发出信号,使操作员(或自动)及时调换仓号或停止进料。当配料仓卸空时,下料位器即发出空仓信号或声光警报,使操作员(或自动)迅速采取加料或关闭后续设备的措施,保证生产过程连续运行或停机。若上、下料位器与斗式提升机或其他进料机用继电器相联,即可做到空仓时自动控制进料机进料,满仓时自动停止进料。料位器依工作原理分有机械式和电测式两类。我国饲料工业当前使用的料位器有叶轮(片)式、阻旋式、薄膜式、电容式、电阻式及感应式等。

为避免料位器端面黏结物料、影响输出信号的准确性,可在仓壁上安装一块有机玻璃,使仓内物料不直接触料位器端面,以提高料位器的可靠性。电容感应式料位器具有电压范围宽、抗干扰能力强、使用寿命长、价格便宜和安装调试方便等优点,在饲料工业生产中应用愈来愈广,大有取代其他形式料位器的趋势。

(6)秤斗的给料器:

由配料仓卸料或向配料秤秤斗给料需采用给料器。饲料工厂中最常用的配料给料器是螺旋给料器。

螺旋给料器由动力传动装置、进料口、料槽、给料螺旋体、出料口及机壳等构成。传动装置一般采用三角皮带传动或采用双速电机、变频电机传动。要求

是可变速以实现快慢速给料,制动迅速以提高给料量的精确性,并且结构紧凑、便于自动控制。故现代饲料厂多采用双速电机传动或变频电机传动,以提高配料的准确度。螺旋体的螺旋叶片可根据进料和输料的工艺要求,在进料口下方的进料段上,采用叶片直径由小到大的形式(称变直径螺旋);或螺距由小到大的形式(称变距螺旋)。可使进料口宽度方向均匀落料,避免堵塞或架空,使给料均匀连续。螺旋体的输送段则仍采用等距等径的螺旋,但其输送能力应不低于进料段末端的输送能力。为了防止配料仓内物料自动流经给料器进入秤斗,螺旋输送段的长度不得小于螺距的1.5倍。

(7)混合:

每头或每只畜禽每天或每餐的采食量只是工厂生产的某一批饲料中极少的一部分。为保证畜禽每餐都能采食到包含有各种营养成分的饲粮。就必须保证各组分物料在整批饲料中均匀分布,尤其是一些添加量极少而对畜禽生长又影响很大的"活性成分",如维生素、微量元素、药剂及其他微量成分等,更要求分布均匀。所谓混合,就是各种饲料原料经计量配料后,在外力作用下各种物料组分互相掺合,使其均匀分布的一种操作。在饲料生产中,主混合机的工作状况不仅决定着产品的质量,而且对生产线的生产能力也起着决定性的作用。因此被誉为饲料厂的"心脏"。

A.混合类型

按被混合物料的状态(性质)来分:有固固混合和固液混合两种。固固混合又包括了主流混合和预混合;固液混合为粉状饲料中添加少量液体的固液混合。

按混合工艺来分,混合操作又分为分批混合和连续混合两种。①分批混合就是将各种混合组分根据配方的比例混合在一起,并将它们送入周期性工作的“批量混合机”分批地进行混合,这种混合方式改换配方比较方便,每批之间的相互混杂较少,是目前普遍应用的一种混合工艺,启闭操作比较频繁,因此大多采用自动程序控制。②连续混合工艺是将各种饲料组分同时分别地连续计量,并按比例配合成一股含有各种组分的料流,当这股料流进入连续混合机后,则连续混合而成一股均匀的料流,这种工艺的优点是可以连续地进行,容易与粉碎及制粒等连续操作的工序相衔接,生产时不需要频繁地操作,但是在换配方时,流量的调节比较麻烦而且在连续输送和连续混合设备中的物料残留较多,所以两批饲料之间的互混问题比较严重。

B.混合过程:混合过程实际上是物料间相互掺合和相对运动的一个过程。在外力作用下,物料混合可分为对流混合、剪切混合和扩散混合三种类型。

a.对流混合又称体积混合:对流混合中物料在外力作用下从一处移向另一处,即物料团作相对运动,这种类型的混合使物料达到粗略的混合,混合程度决定于机械作用的强度,而物料特性对混合质量的影响较小。

b.剪切混合:在混合机构作用下,使物料间彼此形成许多相对滑动的剪切面而发生的混合。

c.扩散混合:物料由于受到压缩,或在流动的过程中,粒子间的相互吸引、排斥或参插,而引起的物料间的无定向无规律的移动。扩散混合的速度,主要决定于物料的物理特性,即分散性良好的物料比粘滞料易混合均匀。

(8)混合机的分类及技术要求:

混合机的分类:

A.按作业方式分:

a.分批式混合机:将各种饲料原料按配方比例要求配置成一定容量的一个

批量,将这个批量的物料送入混合机进行混合,一个混合周期即生产一个批量的产品。现代饲料厂普遍使用分批式混合机。

b.连续式混合机:将各种饲料分别按配方比例要求连续计量,同时送入混合机内进行混合,它的进料和出料都是连续的。

B.按主轴的设置形式分:按主轴的布置形式可分为卧式混合机和立式混合机。卧式混合机有混合周期短,混合均匀度高以及残留量少等优点。立式混合机结构简单、动力小、但混合周期长、残留量多。

C.按运动部件分:混合机分为机壳回转型和机轴转动型两大类。

对混合机的技术要求:混合机的主要技术指标有:每批混合量、混合均匀度、混合速度和机内物料残留率。

(9)饲料混合机:

混合设备的形式很多,常用混合设备有卧式螺带混合机、卧式桨叶混合机、卧式双轴桨叶式混合机。

A. 卧式螺带混合机:卧式螺带分批式混合机有单轴和双轴两种。单轴式的混合机按混合室的形式分为U型和O型;其中O型主要为小型机,多用于预混合饲料的生产上;U型机应用得最为普遍;双轴式混合机则为W型,W型机多为大型厂选用。

U型卧式螺带混合机的结构主要由机壳、带螺带的转子、出料控制机构和传动机构等组成。

原理:内外两层螺带、对流和剪切混合、操作频繁,并需与配料工序相互配合,大多采用程序控制和连锁机构,以避免由人工频繁操作而带来的错投、漏投或误投、缓冲仓、混合均匀需2~6min。

优点是混合速度快,可以使用较短的混合周期,在混合稀释比较大的情况下(如1﹕10万)也能达到较好的混合效果。卧式螺带混合机不仅能混合散落性较差以及粘附力较大的物料,必要时尚能加入一定量的液体饲料。当添加油脂或糖蜜时,添加量可达10%左右。但该机型占地面积大,配套动力较大。

B.卧式双轴桨叶混合机:卧式双轴桨叶混合机是在90年代中期推出的一种新型混合机,它具有混合速度快、混合质量好、适用范围广等特点,在大型饲料厂、预混合饲料厂中迅速获得广泛应用。

卧式双轴桨叶混合机主要由机体、双转子、卸料门控制机构、传动部分及液体添加系统组成。①机体为双槽形,其截面积形状如w形。机体顶盖有1~3个进料口,用于进料、排气、观察等。两机槽底各开有一个卸料口,用于快速排空机内混合好的物料。②转子:机体内装有两组转子,转子由轴、3组桨叶和撑杆组成。③卸料门控制机构:卸料门控制机构有手动、电动、气动三种形式。手动控制仅用于小型混合机,大、中型混合机主要是电动和气动控制机构。

工作原理:双轴桨叶混合机内物料受两个相反旋转的转子作用,进行着复合运动,即物料在桨叶的带动下围绕着机壳作逆时针旋转运动,同时也带动物料上下翻动,在两转子交叉重叠处形成失重区,在此区域内,不论物料的形状、大小和密度如何,都能使物料上浮处于瞬间失重状态,这使物料在机体内形成全方位的连续循环翻动,相互交错剪切,从而达到快速、柔和混合均匀的效果。

(10)影响混合机质量的因素:

机型的影响、混合物料的物理特性的影响、充满程度的影响、进料程序的影响。

(11)避免分离的措施:

在物料过渡混合、运输、流动、振动、打包过程中都可能产生分离。在分离过程中小的粒子有移向底部、较大的粒子有移向顶部的趋势。为避免混合料成品进一步分离,一般采取如下措施。

a.力求混合物料组分的容重、粒度一致,必要时添加液体饲料。

b.掌握好混合时间,以免混合不均或过度混合。

c.掌握适宜的装满系数及安排正确的进料程序。

d.混合料成品最好采用刮板或皮带输送机进行水平输送,不易采用绞龙和稀相气力输送,以避免严重的自动分级。

(12)混合工艺:

混合工艺是指将饲料配方中各组分原料经称重配料后,进入混合机进行均匀混合加工工艺方法和过程。

混合周期=装料时间(即配料秤下料时间,小料口放料时间)+混合时间+卸料时间

混合机的工作质量指标有:混合均匀度,混合速度和机内物料残留量。

对混合工段的要求是混合周期短、混合质量高、出料快、残留率低以及密闭性好,无外溢粉尘。

(四)制粒系统

通过机械作用将单一原料或配合混合料压实并挤压出模孔形成的颗粒状饲料称为制粒。制粒的目的是将细碎的、易扬尘的、适口性差的和难于装运的饲料,利用制粒加工过程中的热、水分和压力的作用制成颗粒料,改善饲料的适口性,降低料肉比,减少饲料浪费,降低环境污染。

A.颗粒饲料优点:提高饲料消化率;减少动物挑食;储存运输更为经济;避免饲料成分的自动分级,减少环境污染;杀灭动物饲料中的沙门菌。缺点:电耗高;所用设备多;需要蒸汽;机器易损坏;消耗大;部分营养成分受到一定程度的破坏。

B.颗粒饲料的种类:①硬颗粒:水分低于13%,密度1.2~1.3;②软颗粒:含水量大于20%;③膨化颗粒:密度低于1。

C.硬颗粒饲料的技术要求:

感官指标: 硬颗粒饲料产品的形状要求大小均匀,表面有光泽,没有裂纹,结构紧密,手感较硬。

D.制粒机械的分类:①对辊式制粒机、螺旋制粒机、环模制粒机、平模制粒机。②硬颗粒制粒机、软颗粒制粒机

(1)调质:调质是制粒过程中最重要的环节。调质的好坏直接决定着颗料饲料的质量。调质目的即将配合好的干粉料调质成为具有一定水分、一定湿度利于制粒的粉状饲料,目前我国饲料厂都是通过加入蒸汽来完成调质过程。

所谓调质就是通过水蒸汽对混合粉状物料进行热湿作用,使物料中的淀粉糊化、蛋白质变性,物料软化以便于制粒机提高制粒的质量和效果,并改善饲料的适口性、稳定性,提高饲料的消化吸收率的单元操作

调质的意义:提高制粒机的制粒能力;促进淀粉糊化和蛋白质变性,提高饲料消化率;改善颗粒产品质量;杀灭有害病菌;有利于液体添加调质的要求:①物料粒度:原料粉碎得太细或太粗,对制粒效率或颗粒料的质量都有不良影响②对蒸汽的要求:添加蒸汽比加水的效果好③调质的温度和水分:蒸汽加入一般按制粒机最大生产率的4%~6%来计算蒸汽添加量。蒸汽添加量小,粉料糊化度低,产量低,压模、压辊磨损加剧,产品表面粗糙,粉化率高、

电耗大。反之,则易堵塞模孔,影响颗粒饲料的质量。④调质时间即粉料通过调质筒所需的时间。调质的时间越长其效果越好。

(2)制粒:

A.环模制粒:

调质均匀的物料先通过保安磁铁去杂,然后被均匀地分布在压混和压模之间,这样物料由供料区压紧区进入挤压区,被压辊钳入模孔连续挤压开分,形成柱状的饲料,随着压模回转,被固定在压模外面的切刀切成颗料状饲料。

膨胀器是由一根厚的焊接的混料管和一个重型螺旋以及蒸汽附件等组成。一般安装在普通调质器后,调质器照常工作,保证液体和蒸汽混合

优点: 1)改进颗粒饲料质量,增加生产力。2)提高制粒前的油脂和糖蜜的添加比例。液体添加量可高达15%~25%。3)改进高谷物含量饲料的淀粉水解。4)在高温、高压作用下,可减少或消除饲料中无用而有害的微生物、细菌和真菌。另外,膨胀器的造价较高,高温、高压也会影响饲料中的某些维生素、药品等有营养价值的物料。

颗粒成形的工作过程:粉状物料经过磁选装置除去铁质后,经无级调速的螺旋喂料器送至调质器,在调质器内粉料与水蒸汽、糖蜜、油脂等充分混合,使物料的水分达到15%~19%,温度80~90℃,然后经过分配器将物料分配到由环模包围的压制室内借助重力以及环模旋转产生的离心力以及喂料刮刀的作用均匀地喂入环模内的两个压缩区,即两个压辊与环模形成的楔形空间内,因压辊与环模内壁的最小间隙仅为0.1~0.3mm,在环模和压辊的强烈挤压作用下,物料逐渐被压实挤入环模的模孔中并在模孔中成形。模孔每经过一次压辊被压入一定量的物料,由于环模转速较高,所以被视为连续地挤压。在结构上环模与减速器连结,由电机带动旋转。压辊绕自身轴旋转。压辊的旋转动力间接地取自电动机。电动机带动压模,压模带动物料,物料依靠摩擦力带动压辊转动。在压辊与压模的挤压下,物料呈长条型通过模孔,并由切刀切成长度适宜的圆柱体。切刀的位置可以调节,以得到不同长度的颗粒。

颗粒饲料制粒机主要工作部件基本相同,主要由喂料器、调质器、压模和压辊组成的三个核心部分。

1.喂料器:喂料器对压制机来说是主物料流量的调节机构。喂料器配有可控制的调速装置,一般为滑速装置。

2.调质器:使物料在调质器中与蒸汽及糖蜜均匀混合。由于物料温度的变化,实际上就反映着蒸汽添加量及物料水分的变化值,于是,调质器配有压力表、温度检测器和蒸汽调节阀等装置,操作就比较顺利。

3.压模、压辊等组成的压制室:该部分由主电机传动,是颗粒饲料制粒机的核心部分,亦是动力消耗量大的部位。

喂料器、调质器和压制室(主电机)三者运转的关系见图,对控制系统而言,主电机的电流和物料温度是控制目标,喂料器的调速装置、蒸汽的调节阀和糖蜜的调节阀,均为控制对象或执行机构。

颗粒饲料制粒机控制目标与执行机构的相互关系主要决定于以下几个因素:物料性质、压模孔径、进料量、蒸汽、糖蜜添加量、蒸汽压力、物料温度、物料水分等参数。

颗粒制粒机自动控制的优点:当现场蒸汽、液体添加量和主物料流量受到各种扰动因素时,实际控制值与设定控制值会产生偏移(误差),通过智能控制仪表的数字PID调节,能连续、快速地得到修正,使实际控制值与设定控制值

达到一致(在允许的误差范围内)。

最终使蒸汽、液体添加量和主物料流量保持在最佳配合模式及最佳工艺条件状态。

人工操作控制过程存在的缺点:质量不稳定;产量低、单位制粒能耗增加;设备使用寿命缩短、维护费用增加;操作工劳动强度大、劳动条件差平模制粒机与环模制粒机相比,具有结构简单,制造方便,价格低廉等优点,特别是平模的加工,比环模容易得多。但平模制粒机工作时,压辊内外侧线速度不一致,所以压辊在转动过程中既有滚动又有滑动,最终导致压辊内外侧摩擦不一致,物料受力不一致。为克服上述存在问题,所以国外有些大型平模制粒机的压辊制作成锥形,保证压模的磨损一致。

平模制粒机主要有喂料调质机构、压制机构、出料机构、传动机构、电气控制系统、蒸汽系统等组成。

平模制粒机的分类:按平模制粒机压辊和平模的运动形式来分,平模制粒机可分为三种形式:

1.动辊式:平模不转动,压辊在电机驱动下公转,并在粉料的摩擦力作用下自转,以小型机型为主。

2.动模式:平模在主电机的驱动下绕立轴转动,压辊在物料摩擦力的作用下自转,以大中型机为主。

3.动辊动模式:压模和压辊在电机驱动下绕主轴相向转动,同时压辊在物料摩擦力作用下自转。

平模制粒机工作时,粉料由料斗进入调质器与蒸汽和水调质后,进入压制机构。压辊由主电机带动绕主轴作公转,同时在摩擦力作用下自转。压模是一固定的圆盘,其上有许多按一定规律排列的模孔。物料通过模孔成为结实的颗粒。压辊转动时,压辊前面的物料层被挤入压缩区压实,如果挤压力大到能克服下面模孔内料柱的摩擦力,则新的物料会被一点点压进模孔,从而将物料柱排向前进,连续动作,物料不断压出孔外,由切刀切断,形成颗粒。

影响制粒质量和效果的因素主要:1、原料的粒度,一般粒度径在3mm以下的原料,有较好制粒性,能耗低,对模辊磨损小;2、原料密度;3、蛋白含量;

4、脂肪含量;

5、纤维含量;

6、饲料配方,如小麦粉易于б化的原料配合,则可能制成硬的颗粒;7模孔的有效长度,模孔越长,颗粒越坚硬,强度越好,颗粒质量也好;8模孔的粗糙度,模孔粗糙度越低,生产率越高;9、模孔的孔径:孔径越大,生产率越高,颗粒质量散松;10、模孔间距;11、模孔的形状;12\喂料量:喂料量越大,主电机电流越大,生产能力越高,但不能超出主电机的额定电流;13\蒸汽;14\环模转数;15\模辊间隙:合适的模辊间隙是0.05-0.3mm,目测压辊与环模刚好接触;16\切刀的调整:切刀不锋利,柱状料容易被打断,导致含粉超标.

环模包括开孔率、压模材料、安全装置、传动、自动控制。

制粒工艺的其它设备

A.冷却器主要目的:增加颗粒硬度,减少水分防止霉变,便于颗粒饲料的运输和贮存。在制粒过程中由于通入高温、高湿的蒸汽同时物料被挤压产生大量的热,使得颗粒饲料刚从制粒机出来时,含水量达 16%-18% ,温度高达 75 ℃-85 ℃,在这种条件下,颗粒饲料容易变形破碎,贮藏时也会产生粘结和霉变现象,必须使其水分降至 14% 以下,温度降低至比气温高 8 ℃以下,这就需要冷却。

影响冷却效果因素有:1、冷却器的产量;2、冷却时间;3、冷却的吸风。

B.破粒机是将大颗粒(Φ3.0~Φ6.0mm)破碎成小颗粒(Φ1.6~Φ2.5mm)的专用设备。采用先压制大颗粒再用碎粒机破碎成小颗粒,可提高产量近2倍,大幅度降低了能耗,并提高了饲料厂全流程的生产效率。

C. 颗粒分级筛是制粒工段中的最后一道工序。当粉料被压制成形经冷却或颗粒料被破碎后,需经过分级筛提取合格的产品,把不合格的小颗粒或粉末筛出来重新制粒。并把几何尺寸大于合格产品的颗粒重新回到破碎机中破碎。

分级筛是根据物料粒度大小进行筛选,必须选择适当的筛孔和相对运动速度,使物料能与筛面充分接触。

颗粒分级筛与一般分级筛的结构基本相同,结构比较简单。常用的分级筛有振动筛(见图)和平面回转筛(见图)两种。平面回转筛又分平面回转运动和平面回转及纵向水平振动结合两种。振动筛产量小,一般用于小型饲料厂;回转筛产量大,一般用于大型饲料厂。

D.熟化器:由于物料有较长时间吸收蒸汽及液体,得到充分的水热处理,使物料的柔软性、可塑性及部分物料的润滑性大大改善。采用熟化后,制粒机电耗降低10%~20%,并延长了压模、压辊的使用寿命,颗粒产品的质量更好。

膨化工艺

原料的膨化,重庆工厂主要膨化玉米。

膨化机主要结构:缓冲斗、喂料器、调质器、传动机构、膨化机构、模板、切刀。

膨化目的:1、玉米中的淀粉糊化、蛋白质组织化;2、杀死多种不利细菌,能预防动物消化道疾病。

油脂添加设备主要有:贮油罐、泵、过滤器、单向控制阀、截止阀,溢流阀,流量计,管道,过滤器,喷嘴及电控柜,其添加方式采用微机自动称量添加喷射。

各辅助设备有:空压机、分配器、锅炉。其中锅炉采用烧天然气。

其优点:减少劳动强度,蒸汽质量较好,造成的污染小。缺点:压力有点小,满足池四台主机的供汽,一次投资成本高。

其基本任务包括:准确计量进厂原料的数量、品种和日期;正确取样并对样品进行初步的快速检验;对照合同检查数量和品质的符合情况。对于数量和质量不符合规定的原料,应与供货商协商解决,或提出索赔;对不符合安全贮存条件的原料进行必要的贮前处理;及时而准确地将符合规格的原料入库贮存。

饲料厂需要清理的饲料主要是植物性饲料,如饲料谷物,农产品加工副产品等。所用谷物及饼粕类饲料常含泥土、金属等杂质需要清理出来,一方面保证成品的含杂量尽量在规定的最低限度,另一方面保证加工设备的安全运作,减少设备磨损及改善工作环境。目前生产膨化饲料的主要设备是螺杆式挤压膨化机,其又可分为干法挤压膨化机和湿法挤压膨化机。目前的挤压膨化设备多为干湿两用。今后所要研究开发的重点是更先进的双螺杆挤压膨化机,具有特殊用途的专用挤压膨化机,提高膨化机的生产能力和生产性能。

(五)称量包装设备

饲料称量包装设备是饲料厂工艺流程中最后一个工段,它包括饲料产品的称重、装袋、缝口中、贴标签和运送。

对称重包装设备的要求:1.包装精度:静态FS≤1‰;动态FS≤2.5‰;

2.称重范围:10—100kg;

3.包装速度:不少于4袋/min;

4.包装标签:饲料名称、营养成分、分析保证值、净重、生产日期、保质期、厂名、厂址;

5.包

装材料

(1)定量包装秤是衡量包装工段中的主要设备,它有机械式和电子式两种,它们的供料器和称重单元的机体结构基本相同,唯独控制方式不同,机械式利用杠杆原理及接近开关控制称量,而电子定量包装自动秤是采用称重传感器、智能化稳重显示器以及比较接口板组成控制系统。两种相比,电子自动包装秤计量精度高,称重速度快及故障率低,所以目前电子自动包装秤已替代了机械包装秤。

定量包装秤由喂料机构(供料器)、称重装置、接料斗及夹袋器、气动元件和电控箱组成。

(2) 定量包装秤称重工作过程:

包装秤工作过程是在称重智能仪表的控制下,先进行粗喂料,仪表采集传感信号,当达到粗计量设定值时,再进行细喂料,当达到过冲量修整值时即停止喂料,同时断料门关闭,并发出称重卸料信号,PLC接到卸料信号后询问包装袋是否夹好,若已夹紧则打开卸料门排料,排完料后自动关门,PLC接收到秤门已关好信号后,启动仪表进入下一包称重。

(3)缝包输送机由缝包机、输送机、电控箱组成。缝包机:缝包机由缝包机、升降机和立柱组成。缝包机采用针杆和弯针钩线结构,组成双线链式线迹。缝包机升降立柱由无缝钢管制成,立柱上有固定齿条,由手轮调节缝包机高低。缝包机内设8个滑轮,滑轮能使缝包机沿立柱上下移动,而不使缝包机左右摆动。

纵观世界饲料科技的发展,要求饲料加工工艺不断改进,而饲料加工工艺的每一步改进还将扩大饲料来源及其利用率,改善产品质量,提高产出与投入比.,在产品各个环节中通过电子码扫描,并保存相关信息,可以有效的保证质量安全,一旦发生安全隐患,也可以及时的处理,有效地减少食品安全事件的发生。

参考文献:

《饲料加工工艺》(过世东主编)

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