回轉容器型混合機的設計 文獻綜述

1、回轉容器型混合機的設計摘要:飼料的混合是加工中一個重要的工序,而混合的好壞取決于混合機,其工作性能顯 得尤其重要。本文系統(tǒng)介紹了國內(nèi)外各種混合機的機理以及混合機能的評價指標體系,討論了 混合均勻度的表示方法和測定方法,分析了飼料混合機以后發(fā)展的方向。關鍵詞:混合 ; 飼料混合機 ; 混合機理1 混合機的作用和特點混合在飼料生產(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), 而混合的關鍵設備是混合機, 所以混合機的生產(chǎn) 率決定了整個系統(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, 因此混合機是飼料加工中 最關鍵的設備之一。 根據(jù)飼養(yǎng)實踐表明, 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,飼料混合機的設計和以后的發(fā)展都將會更加創(chuàng)新?；旌蠙C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,對混合機的性能要求越來越高。當今對混合機的要求是,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、運轉平穩(wěn)、清洗 維修方便、使用壽命長,對不同物性混合料有較好的適應性,混合后的制劑不產(chǎn)生離析分層 現(xiàn)象,對某

3、些混合料還要求不產(chǎn)生混合過熱等。為了適應這些要求,混合機的制造業(yè)出現(xiàn)了 很多樣式。按不同分類劃分,有單軸結構與雙軸結構 ; 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。這些類型的混合機分別用在不同領域。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、對流混合、擴散混 合、沖擊混合和粉碎混合 5種。 5種混合方式在每一個混合過程中都同時存在,但起主導作用 的是剪切混合、對流混合

4、及擴散混合方式。為了適應現(xiàn)代科技的發(fā)展, 自動控制系統(tǒng)已初步應用到混合機上, 以后可能會有更多的 自動控制系統(tǒng)應用到混合機械上, 使其形成全自動控制系統(tǒng)。 混合機的加料方式、 加料次序、 加料速度,以及混合攪拌部件混合機回轉速度,回轉時間等等,為一個全自動控制系統(tǒng),完 全實現(xiàn)無人式。目前我國混合機均向著混合精度高、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。 國外流行的翻轉式雙軸槳葉式混合機是在普通雙軸槳葉式混合機基礎之上研 制而成的,其進出料口合二為一,卸料時機體翻轉 180,實現(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 8000余萬 t; 濃縮飼料產(chǎn)量達 300萬400萬 t; 飼料添加劑預混料產(chǎn)量達到 150萬 200萬 t, 顆料飼料比重超過配合飼料總量的 50%。飼料加工機械設備是飼料工業(yè)發(fā)展的重要工具 , 目前在我國飼料加工機械和添加劑技術還相對發(fā)展滯后。養(yǎng)殖業(yè)的集約化和規(guī)模化 , 需要飼 料工業(yè)發(fā)展作支撐。飼料的加工手段對飼料產(chǎn)品質(zhì)量 , 飼料的轉化率有重要影響。飼料微粒 大小、 配合飼料的均勻度 , 顆粒料的質(zhì)量等 , 對喂養(yǎng)對

6、象的生長影響頗大。 先進的加工方法可 提高飼料消化率、利用率、降低飼料系數(shù)。同時蛋白飼料的開源節(jié)流也離不開飼料機械。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、時間、水分、顆粒堅實度等的不同 , 飼料 轉化率也不相同。飼料加工中出現(xiàn)過擠壓膨化技術, 此技術開始與美國, 到了 80年代 , 擠壓技術已成為國 外發(fā)展速度最快的飼料加工新技術。它在加工特種動物飼料、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。擠壓膨化是一個復雜的物理、化 學、生物反應過程。國外有人稱膨化機為反應器 , 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 , 并研究它最終對動物生產(chǎn)性能的影響。國 內(nèi)采用膨化機始于 20世紀 70年代末 , 主要是單螺桿膨化機。對膨化機理論和技術的研究還 很膚淺 , 機器性能不穩(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 ,1

8、.5萬余家飼料廠中 , 時產(chǎn) 5 t以上 的達 1.5千余家 , 特別是出現(xiàn)了不少時產(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)勢企業(yè)和名牌產(chǎn)品集中。飼料機械制造企業(yè)不斷強化質(zhì)量管理 , 加快新產(chǎn)品開發(fā) 和技術改造步伐 , 改變了過去關鍵設備依靠進口的局面。一些產(chǎn)品的性能和質(zhì)量已經(jīng)達到或 接近國外先進水平 , 有的已出口 , 打入國際市場。如溧陽正昌、揚州牧羊、松江申德、上海漁 機所、廣東華達等一批擁有產(chǎn)品質(zhì)量好 , 技術先進 , 競爭能力強的知名企業(yè) , 代表了我國飼料 機械制造業(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 , 進一步提高飼料

9、轉化率 , 國外已將環(huán)隙膨化工藝引入飼料加工過程 , 使淀粉的糊化度進一步提高到 80%90%。 由于物料在膨化機內(nèi)瞬間溫度可達 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 , 提高飼料轉化率。歐洲有些國家為改進顆粒質(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 ,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 , 只用了一臺錘片式粉碎機 , 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的地方 , 全由一種輥筒式粉 碎機來替代。但在其他飼料廠 , 吸風式錘片粉碎機依然流行。3 飼料加工機械的發(fā)展前景現(xiàn)代

10、社會追求高效必然導致養(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世紀養(yǎng)魚業(yè)發(fā)展的主流 , 是投資熱點和新的經(jīng)濟增長點。 設計產(chǎn)品時應努力追求小型化 (滿 足要求 , 少用材料 和多功能化 (一機多用 , 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、可維護和可重復利用 , 并試圖 讓設備向智能化 (計算機化 和機、電、聲、光等綜合一體化、綠色產(chǎn)品化的方向發(fā)展 , 這是 一個多元化的發(fā)展,相信在以后會實現(xiàn)。膨化機的螺桿為分段積木式 , 螺套成剖分式裝配 , 容易調(diào)換變動螺桿參數(shù)。 加料器能根據(jù) 主機的負載自動反饋

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)時間和優(yōu) 質(zhì)的蒸汽 , 可自動調(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的要求 , 對硬顆粒要有過載報警 , 過載保護裝置 , 加強監(jiān)控和喂料的反饋。 并要加強顆粒飼料的油脂或 微量元素成分的噴涂技術及后蒸煮穩(wěn)定處理 , 以低成本提高顆粒質(zhì)量。粉碎機的粉碎細度對 現(xiàn)代養(yǎng)殖顯得越來越重要 , 其形式很多 , 需要試驗研究。在細度達到要求的前提下 , 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。 而所選用的干燥機類型又不盡相同 , 目前用得最多且有效的飼料干燥機有 :立式振 動干燥機、臥帶式烘干機、流化床干燥機等。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 運輸 , 加工和儲存費用 ; 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 不同液體原料 (如油脂、 糖蜜 的加工和使用設備 , 如高速糖蜜摻合機和壓模油脂技術 , 精確計 量和噴霧設備等。要提高飼料質(zhì)量需對飼料原料進行熱處理 , 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。設備主要包括調(diào)質(zhì)器、制粒機、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)設備來增加產(chǎn)量 , 可利用廉價原料提高顆 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。我國希望集團在原 40 t/h制粒機組上增加了膨脹工藝 , 開創(chuàng)了應用推廣的美好 前景。膨化機的淀粉糊化度為 80%95%;膨脹器為 80%左右 ; 擠壓機為 60%70%;硬顆粒制粒 機為 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 , 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 , 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 , 這些對提高生產(chǎn)率 , 提高度電產(chǎn)量都是 有益的 , 這方面應加強投入。 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 , 并將分析結果迅速輸入電腦 , 及時調(diào)整配方 ; 還有些飼料技術開發(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 , 建立一個反饋自動控制系統(tǒng) , 減 少烘干過程的產(chǎn)品水分變異。 這些都是需多學科人員合作的系統(tǒng)工作研究。 膨化機可用于羽 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。但食品膨化的現(xiàn)狀仍處于低 水平 , 主要表現(xiàn)在設備比較差 , 生產(chǎn)廠家少、品種單調(diào)、產(chǎn)銷量小等方面。另外對膨化技術研 究和設備開發(fā)工作做得很不夠 , 今后應加強膨化機的物料適應性、降低能耗、新工藝、新配 方及減少損失等方面的研究。在單螺桿機加工困難的情況下 , 采用雙螺桿膨化機來

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鍵 , 是高新技術的 集合點。 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 , 需要研究它們的粉碎與混合的工藝及設備 , 提高細度 , 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 , 操作控制自動可靠?？傊? 飼料加工工藝和設備的研究與產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益密切相關。 應把總體系統(tǒng)研究 和單機具體設計相結合 , 營造出一個有市場需要、技術可靠、經(jīng)費保證、試驗條件充足的運 行環(huán)境 , 讓中國的飼料機械穩(wěn)定快速地向大型化、集團化、一體化的趨勢發(fā)展。智能化混合 機是以后發(fā)展的標準,混合機的前景會更加的敞亮。參考文獻【 1】鄧春香 . 近十年飼料混合機的發(fā)展概況【 J 】 . 農(nóng)業(yè)·畜牧與動物醫(yī)學,湖南飼料 .2001年 03期:第 23-24頁【 2】顧維憶 . 飼料加工機械領域的現(xiàn)狀與發(fā)展前景【 J 】 . 農(nóng)業(yè)