配合饲料厂的工艺设计和设备选型（下）

李富玉

由给料，当给料量超过该额定值时会产生堵塞。所以当大流量时宜用强制给料，该机还可用作混合后的保险筛。 2．磁选设备选型：饲料厂常用的磁选设备有永磁筒、平板磁选器、永磁滚筒、电磁吸铁器和皮带吸铁机等。磁选设备的磁感应强度都必须达到0. 2T以上(1T=1Wb/m约2000Gs)，才能基本保证除铁效果。国外的磁选器达到0. 3T以上，效果较佳。现在国内生产的永磁筒亦可达到0. 3T。 (1)永磁滚筒  国内生产的永磁滚筒自动排铁功能不够理想，杂中含粮较多，同时还有可能将滚筒堵死造成电机烧坏，所以现在饲料厂几乎不用。 (2)平板磁选器该装置主要设置自流管道，其结构十分简单，使用方便，价格低廉，铁质需人工清除。目前国内平板磁选器感应强度一般在0. 2T左右，只能作基本磁选使用，达不到国外平板磁选器磁感应强度在0. 3T以上的使用效果。 (3)永磁筒  目前运用最多，效果较理想，结构简单，使用方便，价格适中，能满足使用要求。当大产量时，如直径大于300mm，要求磁感应强度大于0.25 -0. 3T，同时永磁筒机壳内带有合理的导向板，有利于提高吸铁效果。近期国外推出磁芯吸铁部件设置在外部，吸铁磁板伸入筒内，这不仅提高了吸铁效率．而且减少了在流量过量时造成堵塞的可能。 (4)电磁吸铁器及皮带吸铁机当流量大于100t/h时可选用电磁吸铁器，该机磁感应强度在0.4~0. 8T以上，除铁效果较好，但价格较高，取铁杂质需断电后方可收集。皮带吸铁机带自动排铁功能。 （二）粉碎设备选型 粉碎设备是饲料厂动力消耗最大的设备之一，在选目前国内粉碎机的机型甚多，以打击（撞击）为主的有锤片、爪式等；以搓撕、挤压为主的有辊式等；按粒度又可分为中粉碎、细粉碎、微粉碎及超微粉碎。打击粉碎又可分为有筛和无筛粉碎。在选型时应根据粉碎原料的特性及成品的要求来选用粉碎机型。 1．锤片粉碎机：是谷物类原料选用的粉碎机。 (1)普通锤片粉碎机该机结构简单，适应性较强，工作可靠，所以是现有饲料厂的主体机型。当孔径相同时，锤片数量多、锤筛间隙小、锤片厚度厚时，则粉碎粒度细。在锤片数量少（如36片）、锤筛间隙12mm、锤片厚度为6mm以下，则粉碎粒度较粗。 (2)水滴式锤片粉碎机粉碎粒度：一次粉碎65%通过40目以上，适用于水产、禽畜结合型大中型饲料厂，实现普通锤片粉碎机和微粉碎。 (3)立式锤片粉碎机立式粉碎机筛理面积达360°，进料分布均匀。对于谷物中粗粉碎料的粉碎，采用立式粉碎机可提高产量30%～50%，是目前结构较先进的粉碎机型。 2．辊式粉碎机：能耗较小，但结构复杂，操作维修水平要求高，原料适应性差，粉碎粒度较粗，而且价格较高，辊式粉碎机在小型饲料厂中不常选用，但对于大型，特别是特大型饲料厂采用二次粉碎时，可选用辊式粉碎机作为预粉碎工序。 3．微粉碎机：微粉碎的粉碎粒度需在80～100目以上，主要用于鱼虾、特种水产饲料以及部分微量元素的粉碎。对于微量元素的微粉碎及超微粉碎主要采用爪式微粉碎机和立式微粉碎机。另外微粉碎机用于微量元素时，其材质应该是不锈钢制造。微粉碎机有无筛粉碎和有筛粉碎两种。 (1)立轴式微粉碎机（无筛粉碎）集微粉碎、分级于一体，同时完成粉碎、分级、再粉碎过程，粉碎细度60-200目，产量达500—1 000kg/h，特别适用热敏性物料，设备造价较高。 (2)有筛微粉碎粉碎细度40目以上，与分级器配套使用，产品细度可提高到80目以上。 （三）配料设备选型 1．配料是饲料生产的核心，也是近年来设备性能提高较快的一种。国产配料秤已经采用高精度的传感器(1110 000 - 2/10 000)，数据采集速度达50 -1000次／s，A/D转换板、放大器、抗干扰、数据修正技术等都有较大的进步。特别是元器件质量有明显的提高，所以配料秤的精度高、稳定性强、可靠性好。当用于一般饲料厂的大宗料的配料，其静态精度需小于0. 5/1 000;当配微量元素时，微量秤与配料秤静态精度需小于0.2/1000。选用配料秤时要考虑配料周期，即配料速度。 2．给料机：常用的给料机有电磁振动给料机、叶轮给料机、螺旋给料机等，其中螺旋给料机的应用最为普遍。 （四）混合设备选型 混合是保证饲料产品质量的主要因素，近年来混合机发展速度较快。按混合过程的方式可将其分为间歇式混合机和连续式混合机。按混合机桨叶分主要有单、双桨叶式高效混合机和卧式螺带混合机及悬臂式双螺旋锥形立式混合机等。 混合机选择的基本条件主要有：混合均匀度(配合饲料均匀度CV< 7%，预混合饲料为CV<5%)、混合时间、残留量、液体添加功能等几项因素。 1．螺带式混合机：该机型是饲料厂中主要采用的机型，该机混合均匀度满足使用要求。 2．单、双桨叶式混合机：该机型混合速度快，仅需2 - 3min，混合均匀变异系数CV在3%以下，双轴桨叶混合机更为突出，是现代饲料厂优选的机型。 3．单、双立式螺旋混合机：该机主要特点是残留量较低，但其混合周期长，一般为15min以上，因此，该机型在一般饲料厂中几乎不被采用，适合于预混合饲料厂及饲料机组。 4．犁刀式混合机：适用于添加液体量较多特别是较粘稠液体的固一液混合。 （五）制粒设备选型 1．制粒机：饲料厂使用的制粒机主要有环模和平模两种，平模适合于粗饲料的制粒及小型饲料厂。环模制料机选型时，对其性能的评定主要从结构设计的合理性、操作方便程度、结构参数的选择、加工手段，即制造水平、零部件选材、进货渠道及控制功能等方面来综合考虑。 (1)根据饲料厂的原料组分和生产饲料的品种、规格等，来选用压模的有效厚度、孔形等。 (2)选用质量好、模孔分布均匀、孔内及压模内表面光洁、硬度合格及硬化层深的压模。． (3)传动  目前有齿轮（单键和双键）、三角带（单电机和双电机）传动。齿轮传动主要以美国CPM公司为主，该形式转速稳定可靠，但噪声大，结构复杂，对大功率可用双速，用于大小不同的孔径。三角带传动噪声低，结构简单，维修操作方便。双电机皮带传动超载性能优于单电机皮带传动。 (4)先进的调质器（UPC、膨胀器）淀粉糊化度可达60%，一般调质器难于达到这个水平。 (5)锅炉  高质量的蒸汽即过热蒸汽（干饱和蒸汽），目前国内小于4t/h的锅炉无过热蒸汽产生。 随着新技术发展，国外已经在计算机控制的制粒机上使用，国内亦有少量引进。无锡科学研究设计院研究开发的制粒机负荷自动控制仪，能对制粒机的给料量、蒸汽供给量及电机负荷等内外参数进行调节，使制粒机能在最佳状态下运行。其控制精度：电机电流稳定在±3A以内，调质器温度控制在±2℃之内，从而提高了制粒机产量及压模的寿命，降低了生产成本。在有较高管理水平的情况下，可考虑该自动控制系统的选用。 2．冷却器、干燥机 (1)卧式冷却器适用于颗粒饲料、膨化料、膨胀料和团块状料等，该机对厂房楼层高度较低而面积大的企业适用。 (2)逆流式冷却器能避免颗粒料表面开裂现象。适用于颗粒饲料、膨化料等。特别是摆式逆流式冷却器，采用液压泵站系统带动液压缸和排料机构作摆式排料，结构新型独特，适用范围广。 (3)组装式冷却器 ①圆形干燥冷却器：将冷却和干燥有机地组合在一起，尤其适用于南方空气湿度较大的地区和冷却后水分偏高的颗粒饲料。 ②冷却除尘组合机：将逆流式冷却器和自清式冷却除尘器合二为一，适用于颗粒饲料、膨化料等。 ③摆式逆流干燥冷却组合机：将干燥器和冷却器有机地组合在一起。 ④摆式稳定冷却组合机：将稳定器和冷却器有机地组合在一起。 ⑤摆式逆流稳定干燥组合机：将稳定器和干燥器有机地组合在一起。 3．碎粒机：目前碎粒机几乎全部采用辊式碎粒，压辊齿形有两类：一类是交叉的斜齿，而且以锋对锋为宜，齿数不宜过多；第二类是直齿和斜齿组合。另外选型时必须注意碎粒机的进口尺寸，要与冷却器出口完全吻合，否则将增加出粉率。碎粒机的出粉率应控制在3%以内。 4．分级筛：现有分级筛主要有振动分级筛、回转振动筛。振动分级筛应根据物料的性质、流量来调整筛体的振幅，以达到最佳效果。回转振动筛由于筛面距离较长，所以分级效果较好，亦是常用设备之一。前者是瑞士、意大利、德国应用较广，后者是美国、英国应用较多。分级效率应达98%-99%上。 （六）熟化、挤出膨化、膨胀设备选型 1．调质器和稳定器前熟化可采用有罐式及加长型调质器，后熟化选用带蒸汽添加系统及夹套保温装置的熟化稳定器。 2．挤出膨化机、膨胀器：膨胀器是一种新型的制粒前的高效调质设备，可与制粒机联合生产颗粒料，也可直接生产成品片粒料，特别适用于乳猪料的生产。能破坏有害因子70%～80%以上，可杀死沙门菌等多种有害菌，起到卫生处理的作用，淀粉糊化度为60%左右。 挤出膨化机主要适用于特种饲料成品生产．该机对饲料中有害因子破坏较彻底，淀粉糊化度95%以上，饲料消化吸收率高，安全可靠，是特种饲料生产不可缺少的主要设备。膨化机有湿法和干法之分。干法膨化机结构简单，造价低，能耗大，操作较困难；而湿法膨化机结构较复杂，能耗小，零部件磨损小一些，操作较干法膨化机容易一些。 （七）打包设备的选型 大型饲料厂的打包称重系统宜选用高速打包系统，即480-600包／小时，这样可减少打包机的台数，亦便于管理。 国产的缝口机可靠性较差，故障较多，可配用进口的缝纫机头。 输送机有皮带和链式两类。皮带输送机易造成皮带线速与缝口机不同步而引起断线。链式输送机线速基本与缝口机同步，工作比较可靠。 （八）控制系统的选择 控制系统是饲料厂的大脑，评定饲料厂的先进程度，不仅看其加工工艺和设备的水平，控制的水平亦代表着饲料厂的技术水平，所以各个工厂都十分重视该系统的选用，现有的饲料厂几乎都采用可靠性高的PLC控制。随着计算机技术飞速发展，现在饲料厂已开始采用集散控制形式，用分散控制、集中管理的模式，这样运行的可靠性将得到进一步提高，对饲料厂动态的记录、分析、计算、管理都能进行全面的控制和检测。 （九）其他设备的选择 1．料仓：料仓有预制及现场制作。预制装配式料仓有安装速度较快，美观大方，质量好，内外平整度高，物料不易产生结拱等优点。 2．管道：管道有预制及现场制作。静电喷涂烘漆的预制管道，安装速度快，密封性好，使用寿命长，外形美观大方。对于颗粒料可选用耐磨尼龙衬的溜管，以提高耐磨性，减少噪声。 3．除尘器：目前有低压脉冲和高压脉冲除尘器，饲料厂大多采用高压脉冲除尘器，排料系统宜选用强制式。由于粉碎机吸风除尘风网采用一级除尘，应选用6-23或6-30系列中压风机。 4．输送设备：饲料输送设备主要是提升机、埋刮板输送机、气垫输送机。 (1)斗式提升机的选型对于大型饲料厂，应装有以下电器安全和机械保护装置：①失速传感器；②进料和卸料处的溜管堵塞传感器；③张紧装置极限限位开关（重力式张紧装置上）。 (2)埋刮板输送机对于大型饲料厂，应装有以下保护装置：①在卸料和进料溜管上装堵塞开关；②尾轮上装失速传感器，万一链条断裂，立即停车。 (3)气垫输送机它是一种较节能的输送机，该机输送距离长，可用于筒仓原料的进出。对于大型饲料厂，应装有以下电器安全和机械保护装置：①输送带失速传感器：②机头机尾处输送带跑偏开关；③如果输送机长度超过40水，需设拉线开关；④张紧极限限位开关；⑤卸料处的溜管堵塞传感器；⑥气室空气压力传感器。 5．料位器：国内生产的阻旋式料位器及电容式料位器品种很多，主要存在着长期运行可靠性差的缺点。日本进口的或组装的华光和欧姆龙料位器，性能优于国产的其他型号，可以选用。 四、饲料车间的工艺设备布置 （一）设备布置的原则 1．设备的排布应按工艺流程顺序进行。应尽量利用建筑高度，让物料自流经过作业设备，减少提升次数，节省占地和建筑面积。 2．相同的设备应排在同一层楼面，以方便管理。 3．粉碎机、空压机应设置专门的隔音间。对噪声较高的风机应采取隔噪、消声措施。 4．配料仓的排布应有利于仓下螺旋喂料器和其他喂料器的排列。 5．喂料器底部距配料秤盖板的距离应不大于500mm，以减少空中料量，保证配料精度。 6．配料秤周围应无振动较大的设备。中心控制室应有隔音和空调设施，以保证秤的自动控制系统的精度。 7．配料仓应有排气设施。 8．混合机下缓冲斗的容积应大于混合机的容量，使后面输送设备流量均衡。 9．清理工段的磁选设备置于初清筛之后、粉碎仓之前，以发挥设备的除杂效率。 10.冷却器应排在制粒机下，以使出制粒机的湿热颗粒及时冷却、硬化，提高成品率。 11.颗粒分级筛应排放在顶层，使分出的物料方便地进入各自的线路。 12.设备的操作面，应布置在靠近窗户的地方，有良好的采光条件。 13.设备应布置整齐，保证有足够的安全走道和操作维修距离。一般走道宽度为1000mm，主走道宽度为1 500mm，设备之间横向走道为800mm，设备的非操作面与墙的距离为350-500mm。在布置圆筒筛、振动分级筛、锤片粉碎机、制粒机等设备时，应特别注意留有足够的更换零件的操作空间。 14.除尘风网和冷却器风网的布置要合理，应尽量减少风管长度和弯头等，减少阻力，除尘风网的组合要考虑同质合并的原则。 15.需要经常观察的设备，其观察点应离400 -1600mm，需较多体力操作处宜离楼地面300 -1200mm。 16.成品仓高度大于5m时，仓内应设防止分级装置，颗粒成品仓高度不宜超过5m，以减少颗粒破碎。 （二）工艺设计图的表示方法 1．平面图表示法：平面图用以表示厂房各层楼面（必要时应画出地下层和屋顶平面图）机器设备的平面布置，在平面图内有下列内容和尺寸（图例的比例以1：500为主）。 (1)厂房结构形式，包括墙身轮廓、门窗、楼梯、梁柱等位置。 (2)绘出厂房纵向中心线，开间（梁距）轴线、墙身轴线，标注外墙轴线间距离尺寸，梁距尺寸。 (3)绘出机器设备的平面图形和设备中心线。标注定位尺寸（应以厂房纵向中心线和梁距轴线为基准）、料仓的平面尺寸和定位尺寸。 (4)标出剖切位置符号的投影方向。 2．纵横剖视图表示法：纵横剖视图用以表示厂房各层楼面机器设备的立面布置，在纵剖视和横剖视图内应有下列内容和尺寸。 (1)与平面图相同的厂房立面结构形式。 (2)绘出厂房开间轴线、墙身轴线、每层楼楼面线．标注外墙轴开间距尺寸，每层楼面的高度尺寸。 (3)绘出机器设备的立面图形‘正视和侧视图），标注各种设备所需的安装高度，例如风管、传动轴、螺旋输送机、机架、工作平台、料仓等高度和地坑深度。 (4)一般高度尺寸在纵剖视图和横剖视图上只注一处。 3．地脚螺栓和楼板洞眼图表示法：采用混凝楼板的厂房，为了工艺设备安装需要，应单独绘出各层楼的预埋地脚螺栓和楼板眼洞图。在施工时，提供土建部门参考。 绘出地脚螺栓和洞眼图，应根据设备平面布置位置进行。在图上首先要画出设备中心线、地脚螺栓中心线和洞眼纵横对称中心线，然后标出它们的定位尺寸。 预埋地脚螺栓表示方法，一般螺栓朝上的用黑点“●”表示；螺栓朝下的用圆点“○”表示，洞眼表示方法一般用半涂黑的符号“◐”或“▣”表示。 在图上还应用文字加注地脚螺栓的规格和露头尺寸、洞眼的尺寸。如粉碎机、制粒机等布置有规律和规格一致的地脚螺栓，可只标注一只螺栓的规格并注明只数。