顆粒質(zhì)量控制技術教材通用課件

1、顆粒質(zhì)量控制技術教材12一、影響顆粒質(zhì)量產(chǎn)量的主要因素3顆粒飼料質(zhì)量的界定： 1.顆粒飼料的長度：長短均勻、斷面整齊； 2.顆粒的外觀質(zhì)量、氣味、色澤：具有光滑表面的圓柱體、無腐敗、發(fā)霉及其它異味，表面無開裂、顆粒色澤均勻； 3.顆粒飼料的水分：北方14%，南方12.5%；44.顆粒飼料的含粉率：顆粒飼料成品中粉狀飼料所占的重量百分比，魚蝦料6%，畜禽料10%；5.顆粒飼料的PDI(粉化率，回轉(zhuǎn)箱法）：魚蝦料92%，畜禽料88%；6.水中穩(wěn)定性：影響水產(chǎn)動物的采食，如魚飼料應在水中保持15分鐘不潰散，水中散失率小于20%（浸泡30min）；蝦飼料應在水中15-30分鐘變軟，2-3小時不潰散，蝦

2、飼料的水中散失率小于12%（浸泡2h）。5影響因素之一：配方配方是保證顆粒質(zhì)量的重要因素：水份 ：原料11%-13%，調(diào)質(zhì)后15%-18%，一般1%對應11；淀粉：生淀粉表面粗糙，制粒阻力大，粘結性能差；糊化淀粉粘結性能好，顆粒質(zhì)量好。大麥和小麥的比玉米好；蛋白質(zhì)：配方中蛋白質(zhì)含量較高時，較易于制粒，顆粒質(zhì)量也較好，因為蛋白質(zhì)受熱后可塑性、粘性增大，使制粒產(chǎn)量提高、質(zhì)量好；蛋白質(zhì)含量過高時，制粒效果下降，因吸收蒸汽能力嚴重降低，調(diào)質(zhì)溫度低；6脂肪：適量的脂肪，摩擦阻力小，環(huán)模磨損小，能耗低，顆粒質(zhì)量好，3%以內(nèi)；脂肪含量過高，顆粒質(zhì)量下降，顆粒易碎，可采用制粒后噴涂；粗纖維：粗纖維含量不宜超過

3、10%。纖維自身的粘結力差，使飼料粒子間的結合力下降，同時也影響飼料吸收蒸汽的能力，使飼料顆粒的硬度、成形率和產(chǎn)量降低，設備磨損嚴重增大。7根據(jù)經(jīng)驗和制粒工藝給每種原料確定一個顆粒質(zhì)量參數(shù)（簡稱PQF），好的就為10，差的就為0，負作用的就為負數(shù)。下表為普通制粒工藝條件下幾種常用原料的PQF值，僅供參考。原料名 稱小麥面粉全麥粉玉米粉稻谷粉豆粕菜粕麩皮肉骨粉魚粉米糠酒糟多維礦物質(zhì)油脂PQF值10.08.05.05.04.03.55.05.04.03.02.52.00.0-40表10 常用原料的PQF值8計算配方的FPQF值根據(jù)上述的FPQ值，就能計算出一個給定配方的“顆粒飼料質(zhì)量因素”（簡稱F

4、PQF）計算公式為：FPQF=FPQ1 1+FPQ22+FPQ33+FPQNN式中：FPQ配方中各原料的顆粒質(zhì)量因素配方中各原料的百分配比，一般若FPQF值在4.75.0之間，就可認為此配方能制得較好質(zhì)量的顆粒。當然，顆粒飼料的生產(chǎn)，各廠家應根據(jù)自己對顆粒質(zhì)量的要求、原料品種、粉碎粒度、調(diào)質(zhì)條件和營養(yǎng)狀況來決定自己的FPQF值。9某羅非魚飼料顆粒飼料質(zhì)量因素計算示例物料名稱配比（%）PQF值FPQF值皮革粉34.000.12魚粉24.000.08谷物酒糟1.93.000.06油脂1.15-40.00-0.46礦物質(zhì)2.510.000.00菜粕53.500.17麥麩155.000.75小麥278

5、.002.16豆粕25.64.001.02葵花籽粕16.846.001.00總計100PQF值4.9010動力輸入、FPQF、PDI關系11影響因素之二：原料粉碎粒度粉碎過程是控制顆粒品質(zhì)的一個重要因素；粒度細，表面積大，吸收蒸汽的水份均勻快速，淀粉糊化程度高，制出的顆粒質(zhì)量好，環(huán)模、壓輥磨損小；粉碎不好的粗粉含有大顆粒，制出的顆粒易破裂，粉料多，品質(zhì)差；同時顆粒機振動厲害，影響產(chǎn)量；粉碎過細，物料摩擦系數(shù)減小，影響產(chǎn)量，電耗增加；12圖1中的兩條曲線，一條曲線為粉料中心水分達到所需值時的時間；另一條曲線為粉料中心溫度達到所需值時的時間。由此可見，粉粒的粒度減小，可增加水分進入粒子內(nèi)部的通道和

6、減小水分達到粒心的距離，是縮短滲透所需時間的有效措施，從而提高調(diào)質(zhì)效果。 13畜禽料：4-5顆粒料，用2.5-3篩孔； 3-3.5顆粒料，用2-2.5篩孔； 2-2.5顆粒料，用1.2-1.5篩孔；水產(chǎn)料:一般要求全部通過40目標準篩，60目標準篩篩上物不大于20%；多選擇篩孔直徑為0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm的篩片；蝦料：對蝦原料一般要求全部通過60目標準篩，95%通過80目標準篩，多采用超微粉碎。 14影響因素之三：環(huán)模的影響1.物料在?？字械臏魰r間環(huán)模的壓縮比越大，顆粒料在模孔中滯留時間就越長；顆粒的PDI就越高；計算方法：例如3.050mm 的環(huán)模 、共有9360個

7、孔、產(chǎn)量是10000kg/h (10t/h）、取顆粒的密度是1.1kg/dm3,則整個環(huán)模?？锥汲錆M料時的料重：（2.25501.1/1000000)9360=3.64kg；每秒鐘的產(chǎn)量是10000/3600=2.78kg/s；滯留時間為3.64/2.78=1.3s；如果產(chǎn)量減半，那么滯留時間就是原來的2倍；如果環(huán)模有效厚度減少20%，那么滯留時間也會降低20%；152.環(huán)模材料及熱處理環(huán)模的材料采用高鉻合金滾鍛毛坯，采用專用深孔槍鉆和真空熱處理系統(tǒng)。為了控制環(huán)模熱處理后的硬度均勻性，每個環(huán)模熱處理后，在圓周方向三等分處的每個部位，取不少于三點測硬度平均值，其各部位的硬度值之差不大于HRC4。

8、16環(huán)模加工及熱處理設備真空熱處理4工位槍鉆8工位槍鉆倒角機鉆頭173.環(huán)模?？讟嬙?8模孔結構和制粒的關系直形孔和釋放式階梯形孔適于加工配合飼料；外錐形孔適合加工脫脂糠等高纖維的飼料；內(nèi)錐形孔和壓縮式階梯孔宜加工草粉料類比重輕的飼料；應盡量避免采用釋放式階梯孔（減壓孔）；由于環(huán)模靠邊緣的幾排孔較難出料，可以設計有減壓孔。19環(huán)模模孔構造 環(huán)模邊上兩排孔通常出料困難，通過釋放孔來降低模孔的摩擦阻力。環(huán)模外表面減壓孔：減壓孔的存在會導致顆粒長短不一，但是為了滿足環(huán)模的強度在某些情況下減壓孔是不可避免的。20環(huán)?？椎呐帕蟹绞紸方式排列B方式排列21環(huán)?？椎拈_孔率A方式排列開孔率：如果設小孔的直徑為

9、d，小孔與小孔之間的壁厚為a，環(huán)模開孔率為,則0.9d2/(d+a)2；B方式排列開孔率：如果設小孔的直徑為d，小孔與小孔之間的壁厚為a，環(huán)模開孔率為,則0.78d2/(d+a)2；A方式排列開孔率B方式排列開孔率22環(huán)模孔的壓縮比及粗糙度環(huán)模壓縮比：是指環(huán)?？椎挠行чL度和環(huán)?？椎淖钚≈睆降谋戎?，它是反映顆粒飼料擠壓強度的一個指標。壓縮比越大，擠出的顆粒飼料越結實；普通畜禽料9.512.5；魚飼料1416；蝦飼料2025；熱敏飼料4.8 8.0；粗糙度：在同樣的壓縮比下，粗糙度值越大，飼料擠出阻力越大，出料越困難，過大的粗糙度也影響顆粒表面的質(zhì)量。合適的粗糙度值應在0.81.6之間。23影響顆

10、粒料長度的因素分析設制粒機的產(chǎn)量為Q（kg/h），環(huán)模內(nèi)徑為D（mm），環(huán)模有效寬度為W（mm），環(huán)模線速度為V（m/s），環(huán)模轉(zhuǎn)速為n（r/min），環(huán)?？讖綖閐（mm），環(huán)模開孔率為，開孔數(shù)為N（個），每轉(zhuǎn)一圈制出的顆粒在未切斷時的長度為L（mm），顆粒密度為（kg/ m3），則可以計算出未切斷時的顆粒料的長度為： 106Q 60109Q 109Q L = = = 3600WV 3600DWn 15d2nN對于上式，我們不難分析出影響制粒機顆粒長度L的因素：24影響顆粒料長度的因素制粒機產(chǎn)量的影響 ；環(huán)模線速度或轉(zhuǎn)速的影響 ；環(huán)模孔徑及開孔率的影響 ；環(huán)模內(nèi)徑、環(huán)模有效寬度及顆粒密度的影響

11、 ；切刀的影響 （數(shù)量、結構、調(diào)整）；環(huán)模?？捉Y構的影響 ；壓輥外表面結構的影響 ；制粒后篩分系統(tǒng)的影響 。25環(huán)模的安裝方式（錐面，抱箍）26環(huán)模內(nèi)表面喇叭口2728影響因素之四：壓輥殼的選擇 壓輥殼由耐磨合金材料經(jīng)金加工和熱處理而成。壓輥殼的齒面形式對制粒性能有一定的影響。三種齒面的壓輥殼：蜂窩形、齒槽形、有封邊的齒槽形。蜂窩形和齒槽形壓輥主要用于畜禽料的制粒。蜂窩形壓輥的優(yōu)點是環(huán)模磨損均勻，但卷料性能差。齒槽形壓輥卷料性能好，飼料廠普遍采用，但環(huán)模的磨損不甚均勻。有封邊的齒槽形壓輥主要適用于水產(chǎn)料的制粒，飼料擠壓時不容易往兩側(cè)滑動。29壓輥殼不同的齒形30影響因素之五：壓輥與環(huán)模間的間隙

12、壓輥與環(huán)模間隙調(diào)的太緊就會引起過多的金屬與金屬的接觸和環(huán)模擦擊，擦擊其間破壞了壓模孔的入口角；壓輥與環(huán)模間隙調(diào)的太松就會引起壓輥打滑、堵機。正確的調(diào)整會使制粒機獲得最大的生產(chǎn)能力，延長壓輥和環(huán)模的使用壽命，從而降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。31液壓式壓輥調(diào)節(jié)器液壓式壓輥調(diào)節(jié)器是自動調(diào)整輥模間隙的調(diào)節(jié)裝置，可以在制粒機正常工作中遙控連續(xù)的調(diào)節(jié)輥模間隙。常用可編程邏輯控制器控制輥模間隙，數(shù)字式顯示。自動壓輥調(diào)節(jié)裝置有如下優(yōu)點：改善并穩(wěn)定了顆粒料的質(zhì)量；改進了制粒機的生產(chǎn)能力；使壓輥調(diào)節(jié)變得容易，減少操作員的危險，使堵機后比較容易起動。32壓輥自動調(diào)節(jié)環(huán)?？焖俨鹧b33影響因素之六：切刀、喂料刮刀的影響

13、刀刃是否位于壓輥與環(huán)模的嚙合處；刀刃離環(huán)模的距離；分布于壓輥與環(huán)模間料層的厚度；34影響因素之七：調(diào)質(zhì)設備及蒸汽系統(tǒng) 調(diào)質(zhì)是制?；蚺蚧豢扇鄙俚墓ば?沒有良好的調(diào)質(zhì)系統(tǒng),就沒有優(yōu)良制?；蚺蚧Ч?而影響調(diào)質(zhì)器調(diào)質(zhì)效果的因素較多,主要取決于: 1.物料性能; (1)物料性質(zhì)；(2)物料的顆粒大小和均勻程度；(3)物料水份； 2.調(diào)質(zhì)器性能: (1)調(diào)質(zhì)器結構和工藝參數(shù)； (2)調(diào)質(zhì)時間； 3.調(diào)質(zhì)蒸汽的質(zhì)量35調(diào)制器種類1. 一般普通調(diào)質(zhì)器2. 加長、加粗調(diào)質(zhì)器3. 夾套調(diào)質(zhì)器4. 釜式調(diào)質(zhì)器5. 雙軸差速調(diào)質(zhì)器6. 高效(速)調(diào)質(zhì)器36調(diào)質(zhì)效果好的調(diào)質(zhì)能極大地提高產(chǎn)量，降低能耗，提高顆粒質(zhì)量；

14、溫度：畜禽料，80-90；水產(chǎn)料，90-100，熱敏性，35-50；水份：通常的混合飼料，尤其低蛋白飼料，谷物含量在50%以上，調(diào)質(zhì)后水份可達15-17%；對于高纖維飼料或高自然蛋白飼料，含水量限制在13-14%。37高效(速)調(diào)質(zhì)器 上下雙筒調(diào)質(zhì)器,其性能的原理:高速調(diào)質(zhì)與保溫均質(zhì)分開，二者功能分工明確,效果明顯。 上筒是高速調(diào)質(zhì),而高速調(diào)質(zhì),就提高了溫度梯度、速度梯度、濕度梯度、從而就提高調(diào)質(zhì)效果。 下筒是保溫均質(zhì),使物料調(diào)質(zhì)更均勻,確保調(diào)質(zhì)性能優(yōu)良,上下高速調(diào)質(zhì),均質(zhì)保溫的雙筒調(diào)質(zhì)器的調(diào)質(zhì)效果優(yōu)于多級調(diào)質(zhì)器。3839調(diào)質(zhì)原理40多層調(diào)質(zhì)器41421.軸承 2.密封圈 3.長槳葉 4.慢軸

15、 5.短槳葉 6.快軸調(diào)質(zhì)器內(nèi)部示圖及通常運轉(zhuǎn)方向 進料出料輸送方向12345643DDC調(diào)質(zhì)器兩軸間角度的調(diào)整 必須避免兩個 主軸上的漿葉 之間相碰撞！ 44 雙軸差速調(diào)質(zhì)器: 大、小漿葉在直徑方向相交, 相交量接近小漿葉葉片的長度, 漿葉端部和漿葉桿部形狀大小相同。所以,該機型調(diào)質(zhì)時間一般為1-3分鐘, 調(diào)質(zhì)效果較好, 調(diào)質(zhì)后淀粉糊化度可達40%-50%以上, 而且可添加多種液體。45調(diào)質(zhì)時間與淀粉糊化度的關系46二、顆粒料異常外觀的產(chǎn)生原因及改進辦法 471.顆粒料彎曲且一面呈現(xiàn)許多裂紋這種現(xiàn)象通常是在顆粒離開環(huán)模時產(chǎn)生的，當切刀位置調(diào)得離環(huán)模表面較遠并且刀口較鈍時，顆粒從模孔擠出時是被

16、切刀碰斷或撕裂而非被切斷，此時有部分顆粒料彎向一面并且另一面呈現(xiàn)許多裂紋。改進辦法：增加環(huán)模對飼料的壓縮力，即增大環(huán)模的壓縮比，從而增加顆粒料的密度及硬度值；將飼料原料粉碎得更細些，如果添加了糖蜜或脂肪，應改善糖蜜或脂肪的散布均勻度并且控制其添加量，以提高顆粒料的密實度，防止飼料松軟；調(diào)節(jié)切刀離環(huán)模表面的距離或更換使用較鋒利的切刀片；使用粘結類的制粒助劑,改善顆粒內(nèi)部的結合力。482.水平裂紋橫過整個顆粒料與情形1中的現(xiàn)象有些類似，裂紋發(fā)生于顆粒的橫切面，只是顆粒沒有彎曲。當將含有較多纖維的蓬松飼料制粒時，就有可能發(fā)生此種情況。由于其中含有比孔徑長的纖維，當顆粒被擠出后，因纖維的膨脹作用使顆粒

17、料在橫截面上產(chǎn)生橫貫裂紋，產(chǎn)生樅樹皮狀的飼料外觀。改進辦法:增加環(huán)模對飼料的壓縮力，即增大環(huán)模的壓縮比；控制纖維的粉碎細度，其最大長度不能超過粒徑的三分之一；降低產(chǎn)量以減低飼料通過?？讜r的速度，增加密實度；加長調(diào)質(zhì)的時間，使用多層調(diào)質(zhì)器或釜式調(diào)質(zhì)器；當粉料水份過高或含有尿素時，亦有可能產(chǎn)生樅樹皮狀的飼料外觀，應控制添加的水份和尿素含量。49 3.顆粒料產(chǎn)生垂直裂紋 飼料配方中含有蓬松而略具彈性的原料，在經(jīng)過調(diào)質(zhì)器調(diào)質(zhì)時會吸水膨脹，經(jīng)過環(huán)模壓縮制粒后，會因水份的作用及原料本身所具有的彈性而彈開，產(chǎn)生了垂直裂紋。改進辦法：更改配方，但這樣做有可能增加原料成本；使用較飽和的干蒸汽；降低產(chǎn)量或增加?？?/p>

18、的有效長度，盡可能使飼料在?？字袦舻臅r間增加；添加粘結劑也有助于減少垂直裂紋的發(fā)生。50 4.顆粒料由一源點產(chǎn)生輻射式裂紋 此種外觀表明顆粒料中含有大的顆粒原料，此等大顆粒原料在調(diào)質(zhì)時，很難充分吸收水蒸汽中的水份與熱量，不像其它較細的原料那么容易軟化，而在冷卻時，由于軟化程度不同，導致收縮量的差異，以致產(chǎn)生輻射式裂紋，使得粉化率增加。改進辦法：控制原料的粗細度與均勻度，使所有的原料在調(diào)質(zhì)時都能充分均勻軟化。51 5.顆粒料表面凹凸不平 此種現(xiàn)象是粉料中含有大的顆粒原料，調(diào)質(zhì)過程中未能充分軟化，在通過制粒機的?？讜r就不能很好地和其它原料結合在一起，使顆粒顯得凹凸不平。另一種情況可能是調(diào)質(zhì)后的原

19、料中夾雜有蒸汽泡，蒸汽泡使飼料在壓制成顆粒的過程中產(chǎn)生空氣泡，當顆粒被擠出環(huán)模的一瞬間，由于壓力的變化導致氣泡破裂而在顆粒表面產(chǎn)生凹凸不平現(xiàn)象。任何含有纖維的飼料皆有可能發(fā)生此種情況。改進的辦法:妥善控制粉狀飼料的粗細度，從而在調(diào)質(zhì)時使所有原料都能充分軟化；對于含纖維比較多的原料，由于容易夾雜蒸汽泡，因此不要在這種配方中加入太多的蒸汽。526.腮須狀顆粒料如果加入的蒸汽量過多，過多的蒸汽會儲積于纖維或粉料中，而在顆粒擠出環(huán)模時，因壓力的急劇變化使顆粒爆裂而將纖維或顆粒原料凸出表面，形成扎手的腮須，尤其在生產(chǎn)高淀粉、高纖維含量的飼料時，使用的蒸汽愈多，情況愈嚴重。改進辦法：良好的調(diào)質(zhì)高淀粉、高纖

20、維含量的飼料，應使用（0.1-0.2Mpa）的低壓蒸汽，以便讓蒸汽中的水份與熱量能充分釋放給飼料吸收；假若蒸汽壓力太高，或減壓閥后的下游管路距離調(diào)質(zhì)器太短，一般應大于4.5m，則蒸汽必然不會很好的釋放出其中的水份和熱量，于是有部分蒸汽儲積在調(diào)質(zhì)后的飼料原料中，當制粒時就導致上面所述的腮須狀顆粒效應，總之，應特別注意蒸汽的壓力調(diào)節(jié)和減壓閥的安裝位置是否正確。537.單個顆粒或個體間顆粒顏色不一致，俗稱“花料”在生產(chǎn)水產(chǎn)飼料時較為常見，主要表現(xiàn)為從環(huán)模擠出的個別顆粒的顏色比其它正常顆粒的顏色深或者淺，或者單個顆粒的表面顏色不一致，從而影響整批飼料的外觀質(zhì)量。 水產(chǎn)飼料配方成份復雜，原料品種多，有的

21、成份添加量又比較小，混合效果不理想；用于制粒的原料水份含量不一致或混合機加水時混合不 均勻；具有重復制粒的回機料 ；環(huán)?？讖絻?nèi)壁光潔度不一致 ；環(huán)模或壓輥過度磨損，小孔間出料不一致。54三、顆粒機常見故障原因分析55（一）脹套打滑1、脹套打滑的原因：鎖緊螺栓未擰緊或鎖緊力不均勻；硬雜質(zhì)進入環(huán)模，劇烈的沖擊使脹套移位；脹套的受力面（錐面上）有雜物，造成脹套無法真正鎖緊。562、脹套復位的方法固定螺栓拆卸孔脹套安全銷盤半自動加油器571.將安全銷的固定螺栓松開(約松2mm,不取下)；2.松開脹套上的10顆螺釘(件1)并取下兩顆；3.用取下的兩顆螺釘擰入件2上的兩個螺孔中(即圖示4的螺孔)并頂出件2

22、約1mm；584.取下擰入件2的螺釘,擰入圖示5的孔中,頂件3,約頂向內(nèi)1mm；5.轉(zhuǎn)動主軸到正確的位置;6.10顆螺釘擰入正常位置,收緊。按對角線和順時針的順序擰緊，最終擰緊力矩為200 Nm；(必須分6次擰到最終力矩,即：（a）100N.m力矩按對角線順序擰緊；（b）150N.m力矩按對角線順序擰緊；（c）180N.m力矩按對角線順序擰緊；（d）180N.m力矩按順時針順序擰緊；（e）200N.m力矩按對角線順序擰緊；（f）200N.m力矩按順時針順序擰緊。）；7.擰緊安全銷的固定螺栓。59（二）同步帶的調(diào)整及裝配技術要求 牧羊UMT顆粒機MUZL600/1200系列采用同步帶雙馬達分步驟傳動系統(tǒng)。在使用過程中，同步帶會產(chǎn)生漂移，因此需要定期的（每隔三個月）檢查調(diào)整，保證同步帶正?？煽抗ぷ?。60 在主電機未啟動的狀態(tài)下，打開顆粒機一側(cè)標牌，檢查同步帶位置、邊是否磨損及皮帶的張緊程度，依實際情況決定更換或調(diào)整。 開啟顆粒機的主電機，動態(tài)的觀察同步帶的位置，如其一邊貼近皮帶輪的擋邊，則用鋼管（或表面光滑