回轉(zhuǎn)容器型混合機(jī)的設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述

1、回轉(zhuǎn)容器型混合機(jī)的設(shè)計(jì)摘要:飼料的混合是加工中一個(gè)重要的工序,而混合的好壞取決于混合機(jī),其工作性能顯 得尤其重要。本文系統(tǒng)介紹了國內(nèi)外各種混合機(jī)的機(jī)理以及混合機(jī)能的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,討論了 混合均勻度的表示方法和測(cè)定方法,分析了飼料混合機(jī)以后發(fā)展的方向。關(guān)鍵詞:混合 ; 飼料混合機(jī) ; 混合機(jī)理1 混合機(jī)的作用和特點(diǎn)混合在飼料生產(chǎn)中是一步重要的環(huán)節(jié), 是按一定比例把各種粉狀物料攪拌均勻, 在外力 作用下,各種物料互相滲合,使之在任何容積里每種成分的微粒均勻分布,所以混合是確保 飼料產(chǎn)品質(zhì)量以提高飼養(yǎng)效果的重要環(huán)節(jié), 而混合的關(guān)鍵設(shè)備是混合機(jī), 所以混合機(jī)的生產(chǎn) 率決定了整個(gè)系統(tǒng)規(guī)模, 其產(chǎn)量也決定

2、著飼料加工廠的生產(chǎn)規(guī)模, 因此混合機(jī)是飼料加工中 最關(guān)鍵的設(shè)備之一。 根據(jù)飼養(yǎng)實(shí)踐表明, 飼料中的各種成份特別是微量添加成份如果混合不 均勻.將顯著影響畜禽、魚類的生長發(fā)育,輕者降低飼養(yǎng)效果,重者造成疾病甚至死亡。因 此,飼料混合機(jī)的設(shè)計(jì)和以后的發(fā)展都將會(huì)更加創(chuàng)新。混合機(jī)的性能好壞與使用效果,直接影響生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。近十年來,隨著飼料加工 業(yè)的發(fā)展,對(duì)混合機(jī)的性能要求越來越高。當(dāng)今對(duì)混合機(jī)的要求是,混合精度高、混合速度 快、能耗低、粉塵密封性好、裝載系數(shù)大、出料干凈、噪音小、操作容易、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、清洗 維修方便、使用壽命長,對(duì)不同物性混合料有較好的適應(yīng)性,混合后的制劑不產(chǎn)生離析分層 現(xiàn)象,對(duì)某

3、些混合料還要求不產(chǎn)生混合過熱等。為了適應(yīng)這些要求,混合機(jī)的制造業(yè)出現(xiàn)了 很多樣式。按不同分類劃分,有單軸結(jié)構(gòu)與雙軸結(jié)構(gòu) ; 有立式與臥式 ; 有分批式與連續(xù)式 ; 有 錐形、 V 形或圓筒形 ; 有攪拌式與無攪拌式 ; 還可劃分為兩大類,容器回轉(zhuǎn)型 :滾筒型、 V 型、 雙圓錐型、正立方型、 S 型。容器固定型,臥式螺帶型、立式螺帶型、行星型、犁刀型、錐 式螺帶型、無重力型。這些類型的混合機(jī)分別用在不同領(lǐng)域。物料混合種類很多,以攪拌最為常見。其混合作用主要有剪切混合、對(duì)流混合、擴(kuò)散混 合、沖擊混合和粉碎混合 5種。 5種混合方式在每一個(gè)混合過程中都同時(shí)存在,但起主導(dǎo)作用 的是剪切混合、對(duì)流混合

4、及擴(kuò)散混合方式。為了適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展, 自動(dòng)控制系統(tǒng)已初步應(yīng)用到混合機(jī)上, 以后可能會(huì)有更多的 自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用到混合機(jī)械上, 使其形成全自動(dòng)控制系統(tǒng)。 混合機(jī)的加料方式、 加料次序、 加料速度,以及混合攪拌部件混合機(jī)回轉(zhuǎn)速度,回轉(zhuǎn)時(shí)間等等,為一個(gè)全自動(dòng)控制系統(tǒng),完 全實(shí)現(xiàn)無人式。目前我國混合機(jī)均向著混合精度高、速度快、殘留量小、低耗肓效、系列化和適用范圍 廣等方向發(fā)展。 國外流行的翻轉(zhuǎn)式雙軸槳葉式混合機(jī)是在普通雙軸槳葉式混合機(jī)基礎(chǔ)之上研 制而成的,其進(jìn)出料口合二為一,卸料時(shí)機(jī)體翻轉(zhuǎn) 180,實(shí)現(xiàn)了快速無殘留卸料,它將為國內(nèi)飼料行業(yè)發(fā)展的前景。2 國內(nèi)外飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀隨著我國的發(fā)展 ,

5、飼料年產(chǎn)已超過 5 000萬 t 以上 , 成為世界上第二飼料生產(chǎn)大國。由于 飼喂配合飼料比單一飼喂糧食飼料可減少消耗 25%30%,2000年我國工業(yè)配合飼料年產(chǎn)量 達(dá) 8000余萬 t; 濃縮飼料產(chǎn)量達(dá) 300萬400萬 t; 飼料添加劑預(yù)混料產(chǎn)量達(dá)到 150萬 200萬 t, 顆料飼料比重超過配合飼料總量的 50%。飼料加工機(jī)械設(shè)備是飼料工業(yè)發(fā)展的重要工具 , 目前在我國飼料加工機(jī)械和添加劑技術(shù)還相對(duì)發(fā)展滯后。養(yǎng)殖業(yè)的集約化和規(guī)?；?, 需要飼 料工業(yè)發(fā)展作支撐。飼料的加工手段對(duì)飼料產(chǎn)品質(zhì)量 , 飼料的轉(zhuǎn)化率有重要影響。飼料微粒 大小、 配合飼料的均勻度 , 顆粒料的質(zhì)量等 , 對(duì)喂養(yǎng)對(duì)

6、象的生長影響頗大。 先進(jìn)的加工方法可 提高飼料消化率、利用率、降低飼料系數(shù)。同時(shí)蛋白飼料的開源節(jié)流也離不開飼料機(jī)械。自 飼料工業(yè)出現(xiàn)了制粒加工方法以來 , 由于其眾多長處而發(fā)展很快 , 至今顆粒飼料在發(fā)達(dá)國家 早已普及。美國顆粒料占 60%以上 , 瑞士占 70%,德國 80%,我國的顆料飼料只占 25%。即使是 顆粒飼料 , 也由于加工中的工藝參數(shù) , 如調(diào)質(zhì)溫度、時(shí)間、水分、顆粒堅(jiān)實(shí)度等的不同 , 飼料 轉(zhuǎn)化率也不相同。飼料加工中出現(xiàn)過擠壓膨化技術(shù), 此技術(shù)開始與美國, 到了 80年代 , 擠壓技術(shù)已成為國 外發(fā)展速度最快的飼料加工新技術(shù)。它在加工特種動(dòng)物飼料、水產(chǎn)飼料、早期斷奶仔豬料及

7、飼料資源開發(fā)等方面 , 具有傳統(tǒng)加工方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。擠壓膨化是一個(gè)復(fù)雜的物理、化 學(xué)、生物反應(yīng)過程。國外有人稱膨化機(jī)為反應(yīng)器 , 同一飼料配方 , 由于膨化加工工藝 (或工藝 系數(shù) 不同 , 飼喂效果的差異很大。 在過去幾年中美國的工業(yè)界已開始研究高剪切調(diào)質(zhì)作為改 進(jìn)顆粒質(zhì)量、飼料廠產(chǎn)量、飼料衛(wèi)生的一種途徑 , 并研究它最終對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響。國 內(nèi)采用膨化機(jī)始于 20世紀(jì) 70年代末 , 主要是單螺桿膨化機(jī)。對(duì)膨化機(jī)理論和技術(shù)的研究還 很膚淺 , 機(jī)器性能不穩(wěn)定 , 控制不便 , 容易悶車 , 裝拆清理麻煩 , 膨化產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)較大。 近年來我國飼料加工廠數(shù)量和規(guī)模呈明顯上升趨勢(shì) ,1

8、.5萬余家飼料廠中 , 時(shí)產(chǎn) 5 t以上 的達(dá) 1.5千余家 , 特別是出現(xiàn)了不少時(shí)產(chǎn) 30,40,60 t的大型廠。飼料工業(yè)集中度不斷提高 , 產(chǎn)銷量向優(yōu)勢(shì)企業(yè)和名牌產(chǎn)品集中。飼料機(jī)械制造企業(yè)不斷強(qiáng)化質(zhì)量管理 , 加快新產(chǎn)品開發(fā) 和技術(shù)改造步伐 , 改變了過去關(guān)鍵設(shè)備依靠進(jìn)口的局面。一些產(chǎn)品的性能和質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到或 接近國外先進(jìn)水平 , 有的已出口 , 打入國際市場(chǎng)。如溧陽正昌、揚(yáng)州牧羊、松江申德、上海漁 機(jī)所、廣東華達(dá)等一批擁有產(chǎn)品質(zhì)量好 , 技術(shù)先進(jìn) , 競爭能力強(qiáng)的知名企業(yè) , 代表了我國飼料 機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平 , 有能力參與國際競爭。 近幾年來為了改善調(diào)質(zhì)質(zhì)量 , 進(jìn)一步提高飼料

9、轉(zhuǎn)化率 , 國外已將環(huán)隙膨化工藝引入飼料加工過程 , 使淀粉的糊化度進(jìn)一步提高到 80%90%。 由于物料在膨化機(jī)內(nèi)瞬間溫度可達(dá) 105140 , 所以可以殺滅沙門氏菌等有害生物 , 并使抗 營養(yǎng)因子失活 , 從而大大提高產(chǎn)品質(zhì)量 , 提高飼料轉(zhuǎn)化率。歐洲有些國家為改進(jìn)顆粒質(zhì)量通常采用先混合后粉碎的工藝 , 顆粒飼料質(zhì)量有所改進(jìn) ,但能耗和成本增加很多。美國在最近落成的世界最大飼料廠里 , 只用了一臺(tái)錘片式粉碎機(jī) , 用來粉碎已粉碎谷物篩選器上的滯留物 , 其他該用錘片式粉碎機(jī)的地方 , 全由一種輥筒式粉 碎機(jī)來替代。但在其他飼料廠 , 吸風(fēng)式錘片粉碎機(jī)依然流行。3 飼料加工機(jī)械的發(fā)展前景現(xiàn)代

10、社會(huì)追求高效必然導(dǎo)致養(yǎng)殖的高密度、集約化、規(guī)?；?。工業(yè)化養(yǎng)魚和網(wǎng)箱養(yǎng)魚是 21世紀(jì)養(yǎng)魚業(yè)發(fā)展的主流 , 是投資熱點(diǎn)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。 設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)努力追求小型化 (滿 足要求 , 少用材料 和多功能化 (一機(jī)多用 , 少占地 , 并且可回收利用 (考慮環(huán)保 , 減少廢棄物 數(shù)量和污物 。也就是說要節(jié)能、省料、少廢 , 可卸、可回收、可維護(hù)和可重復(fù)利用 , 并試圖 讓設(shè)備向智能化 (計(jì)算機(jī)化 和機(jī)、電、聲、光等綜合一體化、綠色產(chǎn)品化的方向發(fā)展 , 這是 一個(gè)多元化的發(fā)展,相信在以后會(huì)實(shí)現(xiàn)。膨化機(jī)的螺桿為分段積木式 , 螺套成剖分式裝配 , 容易調(diào)換變動(dòng)螺桿參數(shù)。 加料器能根據(jù) 主機(jī)的負(fù)載自動(dòng)反饋

11、改變送料量 , 克服送料脈沖現(xiàn)象。調(diào)質(zhì)器要保證有足夠的調(diào)質(zhì)時(shí)間和優(yōu) 質(zhì)的蒸汽 , 可自動(dòng)調(diào)控 , 讓調(diào)質(zhì)后的飼料溫度在 7080內(nèi) , 水分符合不同的制粒機(jī)的要求 , 對(duì)硬顆粒要有過載報(bào)警 , 過載保護(hù)裝置 , 加強(qiáng)監(jiān)控和喂料的反饋。 并要加強(qiáng)顆粒飼料的油脂或 微量元素成分的噴涂技術(shù)及后蒸煮穩(wěn)定處理 , 以低成本提高顆粒質(zhì)量。粉碎機(jī)的粉碎細(xì)度對(duì) 現(xiàn)代養(yǎng)殖顯得越來越重要 , 其形式很多 , 需要試驗(yàn)研究。在細(xì)度達(dá)到要求的前提下 , 如何提高 生產(chǎn)的度電產(chǎn)量 , 降低粉碎室溫度 , 降低制造成本 , 便于推廣 , 目前需要研究。隨著飼料工業(yè)的發(fā)展 , 干燥機(jī)的作用日趨重要。 飼料原料 , 普通顆粒

12、料 , 水產(chǎn)料 , 膨化料等 都需干燥。 而所選用的干燥機(jī)類型又不盡相同 , 目前用得最多且有效的飼料干燥機(jī)有 :立式振 動(dòng)干燥機(jī)、臥帶式烘干機(jī)、流化床干燥機(jī)等。在提高熱效率方面需深入研究。世界各地飼料 廠使用液體飼料的數(shù)量正在不斷增長 , 在工業(yè)化國家尤為明顯。使用液體飼料可節(jié)省原料的 運(yùn)輸 , 加工和儲(chǔ)存費(fèi)用 ; 在營養(yǎng)、 質(zhì)量和飼料產(chǎn)品的加工方面同樣大有益處。 國內(nèi)需要能適應(yīng) 不同液體原料 (如油脂、 糖蜜 的加工和使用設(shè)備 , 如高速糖蜜摻合機(jī)和壓模油脂技術(shù) , 精確計(jì) 量和噴霧設(shè)備等。要提高飼料質(zhì)量需對(duì)飼料原料進(jìn)行熱處理 , 其方法很多?；\統(tǒng)地說有制粒 前的調(diào)質(zhì) , 雙制粒、膨化和制

13、粒后的熱噴及穩(wěn)定干燥。設(shè)備主要包括調(diào)質(zhì)器、制粒機(jī)、膨脹 器及穩(wěn)定器。 膨脹器 , 國外早將它作為制粒前的調(diào)質(zhì)設(shè)備來增加產(chǎn)量 , 可利用廉價(jià)原料提高顆 粒耐水性 , 還能添加更多的液體 , 以及殺滅沙門氏菌等各種病菌 , 所以膨化工藝在全世界受到 普遍的歡迎。我國希望集團(tuán)在原 40 t/h制粒機(jī)組上增加了膨脹工藝 , 開創(chuàng)了應(yīng)用推廣的美好 前景。膨化機(jī)的淀粉糊化度為 80%95%;膨脹器為 80%左右 ; 擠壓機(jī)為 60%70%;硬顆粒制粒 機(jī)為 25%40%。而加工成本排序正好相反。國外最近推出一種制粒 -膨化兩用機(jī) , 可以制作 從硬顆粒到浮性魚飼料等多種產(chǎn)品 , 其加工的淀粉糊化度在 25

14、%95%范圍。顆粒飼料的質(zhì)量 包括淀粉糊化率、粉化率、硬度、含水率及表觀質(zhì)量等方面。工業(yè)管理系統(tǒng)的基本點(diǎn) , 是將 產(chǎn)品質(zhì)量控制在生產(chǎn)過程中 , 從而降低成本 , 提高效益。 首先要提高原料因素 (原料所含成分、粒度、水分等 ; 其次是提高調(diào)質(zhì)質(zhì)量 (調(diào)質(zhì)時(shí)間、調(diào)質(zhì)均勻度、蒸汽品質(zhì)、水、汽添加量 , 有儀表顯示及反饋 ; 第三是均勻可調(diào)的飼料供給量 , 這些對(duì)提高生產(chǎn)率 , 提高度電產(chǎn)量都是 有益的 , 這方面應(yīng)加強(qiáng)投入。 有些飼料工業(yè)公司和研究單位正試圖研究開發(fā)一套系統(tǒng) , 該系統(tǒng) 可快速分析飼料營養(yǎng)成分 , 并將分析結(jié)果迅速輸入電腦 , 及時(shí)調(diào)整配方 ; 還有些飼料技術(shù)開發(fā) 公司正著手研究

15、膨化飼料產(chǎn)品中水分的控制 , 克服飼料霉變 , 建立一個(gè)反饋?zhàn)詣?dòng)控制系統(tǒng) , 減 少烘干過程的產(chǎn)品水分變異。 這些都是需多學(xué)科人員合作的系統(tǒng)工作研究。 膨化機(jī)可用于羽 毛、血粉、大豆、食品下腳料等蛋白源的開發(fā) , 以及膨化制粒 ; 還可用于食品業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、釀 造發(fā)酵業(yè)、建筑業(yè)等。在我國的食品行業(yè) , 已開始使用膨化機(jī)。但食品膨化的現(xiàn)狀仍處于低 水平 , 主要表現(xiàn)在設(shè)備比較差 , 生產(chǎn)廠家少、品種單調(diào)、產(chǎn)銷量小等方面。另外對(duì)膨化技術(shù)研 究和設(shè)備開發(fā)工作做得很不夠 , 今后應(yīng)加強(qiáng)膨化機(jī)的物料適應(yīng)性、降低能耗、新工藝、新配 方及減少損失等方面的研究。在單螺桿機(jī)加工困難的情況下 , 采用雙螺桿膨化機(jī)來

16、替代。在 美國水產(chǎn)用顆粒料 100%是膨化飼料 , 而在國內(nèi)還不到 10%。由于膨化飼料的生產(chǎn)度電產(chǎn)量只 是硬顆粒料的 1/3(膨化飼料 13 kg/(kW·h 而硬顆粒料 40 kg/(kW·h 所以不易被接受。 采用膨脹器可折衷它們的長處和短處。飼料添加劑是飼料高效與安全的關(guān)鍵 , 是高新技術(shù)的 集合點(diǎn)。 美國和歐共體各有 300多種和 260多種添加劑 , 而我國只有 80多種。 在開發(fā)添加劑 的同時(shí) , 需要研究它們的粉碎與混合的工藝及設(shè)備 , 提高細(xì)度 , 降低溫度 , 減少損失 , 提高混合 均勻度 , 降低變異系數(shù) , 無殘留量 , 操作控制自動(dòng)可靠?？傊? 飼料加工工藝和設(shè)備的研究與產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益密切相關(guān)。 應(yīng)把總體系統(tǒng)研究 和單機(jī)具體設(shè)計(jì)相結(jié)合 , 營造出一個(gè)有市場(chǎng)需要、技術(shù)可靠、經(jīng)費(fèi)保證、試驗(yàn)條件充足的運(yùn) 行環(huán)境 , 讓中國的飼料機(jī)械穩(wěn)定快速地向大型化、集團(tuán)化、一體化的趨勢(shì)發(fā)展。智能化混合 機(jī)是以后發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn),混合機(jī)的前景會(huì)更加的敞亮。參考文獻(xiàn)【 1】鄧春香 . 近十年飼料混合機(jī)的發(fā)展概況【 J 】 . 農(nóng)業(yè)·畜牧與動(dòng)物醫(yī)學(xué),湖南飼料 .2001年 03期:第 23-24頁【 2】顧維憶 . 飼料加工機(jī)械領(lǐng)域的現(xiàn)狀與發(fā)展前景【 J 】 . 農(nóng)業(yè)