crazebird 发表于 2016-8-9 11:46:45

配合饲料厂的工艺设计和设备选型(上)

一、饲料厂工艺设计概述

(一)工艺设计的内容

工艺设计是一项综合性较强的工作,它不仅是技术性的工作,而且是一项经济性的工作,同时又是一项艺术性的工作。工艺设计分为初步设计和施工设计,初步设计主要包括设计说明书、初步图纸设计、主要设备材料表;施工设计主要为施工图纸设计。

1.设计说明书(初步设计):应包含如下主要内容:

(1)设计依据。
(2)生产工艺与设备。
(3)主要经济技术指标包括:生产能力、电耗、含尘浓度、噪声、混合均匀度等。
(4)劳动定员及生产组织和工作制度。
(5)公用系统消耗量。

2.设计图纸

(1)生产车间、筒库、副料库、成品库工艺流程(初步设计与施工设计)。
(2)设备平面、剖面布置图(初步设计与施工设计)。
(3)预埋螺栓、洞孔图及地脚螺栓一览表(施工设计)。
(4)料仓和输送设备制作要求图、设备安装大样图(施工设计)。
(5)液体添加系统、蒸汽系统、压缩空气系统、通风除尘系统管网图(施工设计)。

3.主要设备材料表(初步设计):设备清单以及设备电机荷载清单。

(二)工艺设计的原则

1.工艺设计必须保证能达到产品质量和产量要求。
2.专业化生产,尽量减少物料提升次数和水平输送距离,避免交差污染,防止成品分级。
3.采用技术先进、经济合理的新工艺、新设备,以提高劳动生产率,降低工人劳动强度。
4.采取有效的除尘、隔噪、降噪技术措施,符合卫生和防火规范,保证安全生产。
5.设备排布整齐、美观,整体工艺排布合理,在保证操作、维修方便的条件下,尽量减少建筑面积。

此外,在工艺设计中还要注意以下具体事项:

(1)应留有余地,以利将来发展。
(2)在不影响产品质量的前提下,尽量满足业主要求。

(三)工艺设计的基本资料

工艺设计之前尽可能多地收集工艺设计的有关资料,要对当地饲料原料供应、饲养业情况、饲料生产技术水平进行调查;对国内外同等规模的饲料厂进行调查,查询有关科技资料、国家有关工艺设计的标准、规范;调查国内外饲料加工设备的规格、性能、价格等。主要包括以下内容:

1.饲料厂拟建规模。
2.产品品种、规格。
3.原料的品种、质量规格、价格、来源。
4.饲料配方。
5.原料接收方式、产品发放形式。
6.国内外同等规模饲料厂的工艺流程、设备布置、建筑面积、动力配备、技术水平与投资情况。
7.国内外饲料加工设备的技术水平、使用性能、价格。
8.拟建厂工艺设计的具体指标,如对混合、液体添加、制粒的要求等。
9.拟建厂的人员素质。
10.拟建厂投资额。
11.电气控制方式和自动化程度。

(四)工艺设计步骤

饲料加工工艺类型繁多,习惯上工艺流程设计应以混合机为设计核心,先确定其生产能力和型号规格,再分别计算混合机前后的工序生产能力。在工艺设备布置上,应以配料仓为核心,先确定其所在楼层,然后再合理布置主机设备和输送设备。

1.工艺流程方案设计——根据拟建生产规模、产品情况,进行流程的组织、主要设备的选择计算,经过多方案比较,择优选定。
2.车间设备布置——按照选定的工艺流程草图,将设备绘制成小样图,在车间、筒库等建筑物中排布,确定其建筑面积和各层设备的平、剖面布置图。
3.预埋螺栓、洞孔图地脚螺栓一览表。
4.料仓和输送设备制作要求图、设备安装大样图设计。
5.输送设备的动力计算、配置。
6.风网设计——气力输送和除尘风网的设计,确定风机、脉冲除尘器、接料器等设备型号、管道、管件。
7.管网设计——管网图设计,管道、管件的确定。
      溜管设计,确定溜管直径、选材;使出口倾角大于物料自流角3°~5°
      液体添加系统——确定泵、过滤器、贮油罐、流量计等设备型号。
      压缩空气系统——确定空压机、干燥机、贮气罐及压力表、气水分离器等设备型号。
      蒸汽系统——确定锅炉、减压阀、疏水器、汽水分离器等设备型号。
8.绘制正式工艺流程图——按设备布置后的实际结果,采用国家标准规定的图形符号绘制正式工艺流程图。
9.编写设计说明书。

二、工艺流程设计

(一)原料接收

饲料加工厂中,一般将原料分为两大类,主原料和副原料。主原料指谷物类,副原料指谷物以外的其他原料。

1.接收工艺
    原料 → 下料坑 → 提升 → 初清 → 除铁 → 提升 → 立筒仓 → 提升 → 待粉碎仓
                                             ↓            ↓          ↓一一一一一一一一一一一→↑
                                             大杂      铁质

小型饲料厂主料和副料共用一条原料接收线:中型饲料厂可设置主料、副料各一条接收线;对于大型饲料厂可设置三条接收线,分别用于玉米、粉状料及粕料。

2.接收能力

(1)原料接收工段通常只考虑白天作业,对于单班制生产厂,其接收设备的生产能力为车间成品生产能力的3倍。对于多班制生产厂,其原料接收能力应为成品生产能力的6-9倍。

(2)主原料仓容量一般贮存供主车间生产15 - 30天所需原料量。对于来料方便且常年稳定的地区,贮存能力取小值,对于当地资源不足且供料季节变化较大的地区,贮存能力取大值。

(3)副原料的贮存能力因原料性质不同而有较大差异,一般蛋白质原料、易于变质的原料取低值,对微量添加剂维生素、微量元素及其单品种预混合料药物要原装贮存,贮量为30 - 40个班次用量,在实际生产中应根据产品的使用说明而定。

(4)对于多种微量成分预混料,在其中加有保藏剂对,可按说明书而定,一般可贮存10-20天用量。当未加保藏剂时,贮存期应尽可能短,以保证具有效性。

(5)对液态糖蜜和脂肪,用液体接收管路接收,贮存于液体罐中,其贮量可取15~20个班次用量。接收处还需设置热水加热器,降低糖蜜脂肪的粘度,便于输送。

各筒仓中应设料位指示器,液体罐中应设液位指示器。
(二)原料清理

1.清理工段中通常采用二道清理设备。第一道为筛选设备,用以筛除大杂,并设有吸风以除轻杂和粉尘:第二道设备为磁选。清理工段设备的产量依所处工艺中位置而定,一般主、副原料清理设备产量与所在进料线的产量相同,可取车间生产能力的2~3倍。

2.带吸风的进料地坑栅筛可用作第一道除杂设备,目前饲料厂进料地坑栅筛其筛孔一般多为长型孔,且长宽比都大于5,麻袋线等细长型杂质就难以清除。因此可在栅筛上铺设40mm×40mm左右的方型孔筛网_就会较多地清除各种杂质,提高除杂效力。

3.该工段设计时,也可在待粉碎仓上设置高效除铁装置,并在其上部做一扩大斗,永磁筒整圈淌板改为高低两排(图15-3),使物料均匀通过,提高除铁效果。此外,如果条件允许,也可在进粉碎机之前,再增设高效除铁装置。使铁质对粉碎机所造成的危害降至最低。

(三)粉碎
1. 带粉碎仓容量:带粉碎仓容量应保证粉碎机连续工作2~4小时以上,当工艺中采用一台粉碎机时,应至少设两个待粉碎仓,以供调换原料用。
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2.粉碎机产量:通常对于一般综合性饲料厂,粉碎机的产量可取工厂生产能力的1-1.2倍,对于鱼虾饵料厂,粉碎机的产量应在工厂生产能力的1.2倍以上。

3.粉碎机下物料的输送:饲料厂粉碎机下物料的输送有两种形式。一种是机械输送加辅助吸风,即粉碎后物料由螺旋输送机水平输送至提升机,并在螺旋输送机的适当位置安装吸风装置,对粉碎机进行吸风;另一种为气力输送,即在粉碎机下安装接料器,物料直接由气力输送,同时也对粉碎机吸风。

机械输送是大多数饲料厂普遍选用的方法。虽然粉碎机的生产能力与它的类型、结构、参数有关,但如能合理使用吸风网路,可使粉碎机产量提高15%- 20%左右,并能避免物料的过度粉碎,以保证其粒度的均匀性,同时也能限制或降低物料的温度,有助于物料粉碎后有效地通过筛孔,并能控制和降低粉碎室内由于锤片旋转所产生的正压力。所以,在饲料粉碎工艺中,大都设置了吸风风网,但效果各不相同。

机械输送的吸风系统有两种形式:一种是粉碎机布置在一楼,将粉碎机架高1m左右,在粉碎机下设置一台闭风螺旋输送机,吸风用的组合脉冲除尘器直接安装在闭风螺旋输送机上,粉碎后的物料经闭风螺旋输送机输送至提升机(图15-4);另一种是新型的吸风系工艺,将粉碎机布置在楼面上,通常放在二楼,粉碎机下安装一个较大尺寸的卸料斗,粉碎机和脉冲除尘器设置在斗的上部,使粉碎后的物料沉积在斗内,再经螺旋输送机输送至提升机(图15-5)。

(1)原有粉碎工段吸风系统存在着以下主要问题

①闭风螺旋输送机的吸风道和吸风罩截面积太小,风速过高,易带走物料。
②脉冲除尘器滤布材料选择不佳、电磁阀管径偏小、喷吹用气包容积不够,使吸附粉尘后的脉冲除尘器较难清理。
③选用4-72低压风机,当脉冲除尘器粉尘吸附过多、阻力增大时,或选用小孔径的筛板,粉碎机阻力增大时,风机风压偏低,影响吸风效果和粉碎机产量。
④闭风螺旋输送机的挡风板或挡风块的挡风效果不明显(图15-6),在此吸入了过多的空气,使粉碎机吸风效果大大降低。

因此,当使用一段时间后,脉冲除尘器布袋严重堵塞,风机效力大大降低。经测定,粉碎机产量仅为额定产量的70%左右,甚至更低。生产时粉碎机进料口、轴承等处向外喷料,机内温度升高,电机负荷增大;车间内粉尘弥漫,工作环境恶劣,严重影响了生产的正常进行。当更换脉冲布袋后,不需几日布袋便又严重堵塞,用压缩空气清理十分困难,人工清理则环境恶劣。

(2)新型粉碎工段吸风系统设计

①粉碎机的吸风量:粉碎机吸风量的配备,每平方米筛片为3 000m³/h。立式锤片粉碎机风量的配制为480m³/h;微粉碎机不仅要满足3 000m³/h以上的风量,还要有700~1 000mm水柱的风压。

②卸料斗容积的确定:把卸料斗看作一个沉降室,设计时按粉碎机所需的风量、物料沉降
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