飼料工藝及設(shè)備

1、飼料加工工藝 與設(shè)備 于翠萍E-mail: 8/18/202210.概論國內(nèi)外飼料工業(yè)發(fā)展概況介紹飼料加工工藝概述8/18/20222 2001年我國肉、蛋、奶的產(chǎn)量已分別達(dá)到6333.9萬噸、2336.7萬噸和1122.9萬噸，分別為1989年的2.4倍、3.2倍和2.6倍。 我國的肉類和蛋類總產(chǎn)量均居世界第一。畜牧業(yè)持續(xù)年的發(fā)展。 截至到2001年，全國飼料工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到1644億元，飼料產(chǎn)品雙班生產(chǎn)能力達(dá)到15024萬噸，飼料產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到7806萬噸，其中，配合飼料產(chǎn)量6087萬噸，濃縮飼料1419萬噸，添加劑預(yù)混合料301噸。飼料產(chǎn)品產(chǎn)量、配合飼料、濃縮飼料及添加劑預(yù)混合料分別比上年增

2、長5、3、14和19。 8/18/202232001年各種飼料產(chǎn)量及所占比例品 種產(chǎn) 量（萬噸）所占比例 豬料222236蛋禽料132222肉禽料169428水產(chǎn)料61510反芻家畜補(bǔ)充料1232其它飼料11128/18/20224 我國已經(jīng)成為世界第二大飼料生產(chǎn)國，飼料工業(yè)發(fā)展目標(biāo)已經(jīng)明確，即到 2010年我國飼料產(chǎn)量將達(dá)到 1.18億噸。飼料工業(yè)的發(fā)展正處在一個(gè)由分散到集中、由中小型工廠為主逐步向大型化發(fā)展階段，飼料廠日益趨向于大規(guī)模和集約化生產(chǎn)。8/18/202251 飼料原料清理設(shè)備 1.1 飼料廠原料清理范圍 飼料廠中需要清理的原料是谷物飼料及其加工副產(chǎn)品，主要清理其中的石塊、泥塊、

3、麻繩頭、麻布（塑料、紙）片等大雜和鐵磁性雜質(zhì)。 1.2 原料清理的基本方法及原理 飼料廠原料清理，主要是利用原料與雜質(zhì)在物理性質(zhì)上的差異進(jìn)行分選除雜 。 1.2.1 篩選法 篩選是利用原料和雜質(zhì)間粒度的差異，借助帶有合適篩孔的篩面進(jìn)行除雜的方法。 8/18/20226 1.2.1.1 篩選的基本條件 在篩選過程中，如果達(dá)到原料與雜質(zhì)分離，必須具備三個(gè)條件： 1. 過篩物必須與篩面接觸； 2. 選擇合理的篩孔形狀和大?。?3. 保證篩選物料與篩面之間具有適宜的相對運(yùn)動(dòng)。 1.2.1.2 篩分的或然率和篩分效率 1.2.1.2.1 篩分的或然率 顆?？赡艽┻^篩孔的機(jī)會(huì)數(shù)m，與顆粒在篩面上可能出現(xiàn)機(jī)

4、會(huì)數(shù)n的比值，稱為篩分的或然率，用P表示。8/18/20227 若取一正方形的篩孔，孔長為a，篩絲直徑為d（見圖1-1 ）。欲使直徑為D的球形顆粒過篩，其篩分的或然率為： 若忽略篩絲直徑d ，上式可寫成： 圖11 計(jì)算篩分或然率8/18/20228 或然率的實(shí)質(zhì)是顆粒通過一個(gè)篩孔時(shí)，可能過篩的百分率。要使顆粒過篩的可能性提高到100，所需要的最少篩孔數(shù)N為或然率P的倒數(shù)，即： 1.2.1.2.2 可篩過顆粒中的“易篩粒”和“難篩粒” 篩分時(shí)，篩面物料有一定的厚度，物料中的可篩過顆粒通過物料層到達(dá)篩面，可篩過顆粒穿過篩孔。篩分的過程篩面應(yīng)具有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)，使篩面上的物料呈松散狀態(tài)，同時(shí)物料與篩面有

5、相對運(yùn)動(dòng)。8/18/20229 當(dāng)篩面振動(dòng)時(shí)，小顆粒很容易穿過物料層的間隙到達(dá)篩面而過篩，大顆粒特別是粒度與篩孔尺寸相近的大顆粒，則很難通過物料層到達(dá)篩面，即使到達(dá)篩面也很難過篩。 粒徑D3/4a的顆粒，穿過物料層較困難，也很難過篩，其過篩的困難程度隨粒度接近篩孔尺寸而越來越大，把此范圍的顆粒稱作“ 難篩粒”； 粒徑D 1.5a的顆粒，對“易篩?！焙汀半y篩?！贝┻^物料層不會(huì)發(fā)生很大影響。 8/18/202210 但粒度在a與1.5a之間的顆粒，在篩面上組成下層物料，能使粒度為“難篩?！钡念w粒難以過篩。此外，粒度略大于篩孔的顆粒又容易堵塞篩孔，所以把粒度在a與1.5a之間的顆粒稱為“阻礙?！薄?

6、1.2.1.2.3 篩分效率 物料篩分后，所得篩過物重量與篩分原料中含的可篩過物重量的比值稱為篩分效率，用表示。篩分效率是從數(shù)量上來評定篩分過程的指標(biāo)，表示可篩過顆粒的分離程度。8/18/202211根據(jù)定義可得篩分效率公式：式中：G篩分原料的總重量； G篩過物的重量； X篩分原料中可篩過物的含量。 生產(chǎn)中，令篩上物中可篩過顆粒的含量為Y，則篩上物中所含不可篩過物顆粒的重量為（GG）（1Y）。而篩分原料中含的不可篩過物的重量為 G（1X）。圖 12 篩分效率計(jì)算8/18/202212根據(jù)物料平衡（圖1-2）有：所以： 根據(jù)上式，只要測得篩分原料中的可篩過顆粒的含量X及篩上物中的可篩過粒含量Y，

7、即可算出篩分效率。 1.2.1.3 篩面的種類 篩面是篩選設(shè)備的基本工作部件。篩面種類很多，飼料廠常用的篩面主要有柵篩、沖孔篩和編織篩。 1.2.1.3.1柵篩：采用具有一定形狀的金屬棒料 （最好是8/18/202213 楔形截面或矩形截面）、圓鋼或金屬片等制成的柵欄或網(wǎng)狀篩格（見圖1-3）。其篩面的特點(diǎn)是篩面利用系數(shù)大，物料通過能力強(qiáng)，制造簡單，成本低，維修方便；但較笨重。飼料廠中主要安裝于下料坑或投料口上，防止大雜或大塊物料的進(jìn)入，改善物料的散落性，避免或減少粗雜堵塞輸送設(shè)備，以提高清理效率。 1.2.1.3.2 沖孔篩板：沖孔篩 面是在0.51.5mm厚的 薄金屬板上沖壓出具有 一定形狀

8、、大小和排列 形的篩孔而成（圖1-4）， 圖 13 柵篩（棒料截面）8/18/202214這種篩面具有堅(jiān)固、耐磨、篩孔不易變形的特點(diǎn)，對物料的分級精細(xì)；但篩面的開孔率較低（特別是小孔徑篩面），篩面利用系數(shù)低，適用于原料清理除雜和分級。 圖14 沖孔篩板a圓形孔 b腰圓孔 c三角形孔8/18/2022151.2.1.3.3編織篩面：是由金屬絲、蠶絲或化學(xué)纖維等編織而成的，編織方法有平織和絞織兩種，如圖1-5所示。由于編織篩面比沖孔篩面的有效篩理面積大，適宜篩理細(xì)小雜質(zhì)、原料分級等，飼料廠主要使用金屬編織篩面。 圖15 編織篩板 a平織 b絞織8/18/2022161.2.1.4 篩孔形狀、大小和

9、排列 1.2.1.4.1 篩孔形狀 篩孔形狀有圓形孔、方形孔、長形孔，三角形孔等。使用時(shí)應(yīng)根據(jù)被篩物料的斷面形狀和物料的穿孔方式來選擇篩孔的形狀。 飼料廠原料的清理主要采用方形孔的圓形孔的篩面。 1.2.1.4.2 篩孔的大小及表示方法 應(yīng)按照物料的粒度大小選擇篩孔的尺寸。 沖孔篩板的篩孔直接用篩孔實(shí)際尺寸表示,8/18/202217 編織篩的篩孔常以每25.4 mm長度的篩面中所具有的篩孔數(shù)目表示，如55孔/25.4 mm；57孔/25.4 mm。 1.2.1.4.3 篩孔的排列 篩孔的排列即篩孔的 分布主要有正方形（矩形） 排列和三角形排列(如圖 1-6所示)。三角形排列 時(shí)，物料接觸篩孔

10、的機(jī)會(huì) 多、開孔率大，有利于提 圖16 篩孔排列形式a正方形排列 b三角形排列8/18/202218 高篩分效率；正方形排列的篩面，物料篩分時(shí)易從無孔區(qū)滑過，且開孔率較小。所以生產(chǎn)中常采用三角形排列。 1.2.1.5 篩面的運(yùn)動(dòng)形式和適用范圍 篩面的運(yùn)動(dòng)形式主要有靜止、往復(fù)振動(dòng)、高頻振動(dòng)、平面回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)等。如圖1-7所示。 1.2.1.5.1 靜止篩面 篩面傾斜布置，物料的重力與篩面平行的分力大于物料靜止角時(shí)向下滑動(dòng)，得以篩分。改變篩面的傾角或篩面與物料間的摩擦系數(shù)即可改變物料的滑動(dòng)速度。物料在靜止篩面上運(yùn)動(dòng)的路線較短，篩分效率較低。 8/18/202219 圖17 篩面的運(yùn)動(dòng)形式a-靜止

11、篩面 b-往復(fù)振動(dòng)篩面 c-高頻振動(dòng)篩面 d-回轉(zhuǎn)篩面 e-旋轉(zhuǎn)篩面8/18/202220 1.2.1.5.2 往復(fù)振動(dòng)篩面 篩面作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、物料沿篩面作正、反兩個(gè)方向的相對滑動(dòng)。篩面的往復(fù)運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)物料產(chǎn)生自動(dòng)分級，且物料相對于篩面運(yùn)動(dòng)的總路程（篩程）較長，使其篩分效率和生產(chǎn)率較高，可用來清除物料中的細(xì)雜。 1.2.1.5.3 高頻振動(dòng)篩面 篩面在垂直面內(nèi)作圓形、橢圓形或卵形軌跡的平動(dòng)，篩面亦可作直線振動(dòng)，使物料在篩面上作小幅度的跳動(dòng)，物料不易產(chǎn)生自動(dòng)分級，篩孔不易堵塞，適宜處理“難篩粒”較多的物料。8/18/202221 1.2.1.5.4 回轉(zhuǎn)篩面 篩面在水平面內(nèi)作圓軌跡的平動(dòng)，物料

12、在篩面上作圓運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，能促進(jìn)物料的自動(dòng)分級，物料的篩程較長，不易堵塞篩孔，篩分效率和生產(chǎn)率較高，適于粉、粒料的分級和除雜。 1.2.1.5.5 旋轉(zhuǎn)篩面 篩面呈筒形，繞一水平軸(篩筒水平放置)或傾斜軸(篩筒傾斜放置)旋轉(zhuǎn)，物料在篩筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)、翻滾，不能產(chǎn)生自動(dòng)分級，適用于處理“難篩?！备叩奈锪?。但旋轉(zhuǎn)篩面與物料接觸面小，生產(chǎn)率低。 8/18/2022221.2.1.6 篩面組合方法 篩上物篩分后，留在篩面上的未穿孔物料，稱為篩上物。 篩下物篩分過程中，穿過篩孔的物料稱為篩下物。 用n層篩面進(jìn)行篩分，可得到n+1個(gè)級別的篩分產(chǎn)品。d1 d2 d3 d4 d5 a1 a2 a3 a4

13、圖18 篩分產(chǎn)品8/18/202223 圖19 篩面組合方法a-篩過物法 b-篩上物法 c-混合法 a.b.c.8/18/2022241.2.2 磁選法 磁選是利用飼料原料與磁性金屬雜質(zhì)在磁化率上的差異，來清除原料中鐵磁性雜質(zhì)的。 當(dāng)物料通過磁場時(shí)，由于飼料原料是非導(dǎo)磁物質(zhì)，在磁場內(nèi)能自由通過，混在原料中的磁性物質(zhì)被磁場磁化，同磁場的極性相反的磁極吸引與原料分離。 磁性金屬雜質(zhì)與飼料原料分離的條件是：磁場作用于磁性金屬雜質(zhì)的吸力大于與其相反的各種機(jī)械力。在均勻磁場中，磁場作用于磁性雜質(zhì)的吸引力為： 8/18/202225式中：P作用于磁性雜質(zhì)上的磁力（Kg）； B磁感應(yīng)強(qiáng)度（高斯）；S磁極表面

14、總面積（cm2）。 磁性雜質(zhì)在不同的運(yùn)動(dòng)狀況下，被磁場吸引所需的磁場吸力是不同的。 當(dāng)磁性金屬雜質(zhì)在傾 斜平面上運(yùn)動(dòng)并在料層下 面時(shí)（圖1-10），磁場吸 住磁性雜質(zhì)的吸力為：圖110磁性雜質(zhì)在磁體表面上受力分析8/18/202226式中：P磁場吸力（Kg）； G磁性雜質(zhì)的力（Kg）； 斜面傾斜角； 斜面與磁性雜質(zhì)的摩擦角。 如果磁性金屬雜質(zhì)位 于料層上面時(shí)(圖1-11），磁場所需的最小吸力為：式中：Pmin磁場最小磁力（Kg）； G磁性雜質(zhì)的重力（Kg）；h磁場與磁性雜質(zhì)的距離（cm）； l磁體長度（cm）；斜面傾斜角。圖11磁性雜質(zhì)在磁體下面的受力分析8/18/202227 當(dāng)磁性金屬雜質(zhì)

15、在旋轉(zhuǎn)滾筒表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)（圖1-12），滾筒能吸住磁性雜質(zhì)所需磁力為： 當(dāng) 時(shí)，所需磁力最大：式中：PK磁性雜質(zhì)的離心慣性力； m磁性雜質(zhì)的質(zhì)量； 磁性雜質(zhì)與滾筒表面的摩擦角；圖112磁性雜質(zhì)在旋轉(zhuǎn)滾筒表面受力分析8/18/202228 磁性雜質(zhì)所處位置同滾筒中心連線與滾筒水平中心線夾角；r滾筒半徑； 滾筒旋轉(zhuǎn)角速度。 1.3 飼料廠常用的清理設(shè)備1.3.1 篩選設(shè)備1.3.1.1圓筒初清篩 圓筒初清篩的結(jié)構(gòu)如圖1-13所示。主要由篩筒、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)架等組成。篩筒是主要工作部件。 主要機(jī)型為SCY系列，見表11。圖113 選圓筒初清篩8/18/202229 清理段篩孔規(guī)格：2020、1616、1

16、313； 檢查段篩孔尺寸：1515、1313、1111。 1.3.1.2圓錐粉料清理篩 圓錐粉料清理篩主要是用于清理粉料中的大雜和結(jié)塊料的篩選設(shè)備。其結(jié)構(gòu)如圖1-14所示。主要由機(jī)體、轉(zhuǎn)子、篩筒和傳動(dòng)裝置等部分組成。 機(jī)體包括進(jìn)料斗、操作門、出料口和端蓋等。 轉(zhuǎn)子由主軸、托架、打板、清理刷和喂料螺旋等部件構(gòu)成，主軸裝有托架，在托架上與主軸成角安裝打板和清理刷，打板和清理刷與篩體之間的間隙可調(diào)，喂料螺旋通過平鍵裝在主軸進(jìn)料口一端，隨主軸旋轉(zhuǎn)。8/18/202230 篩筒由剖分的兩個(gè)半圓弧沖孔篩板組成，固定在機(jī)體上，兩個(gè)半圓弧篩板由壓條和螺栓聯(lián)接成圓錐形篩筒。 傳動(dòng)裝置包括電機(jī)、三角皮帶輪機(jī)防護(hù)罩

17、等。 根據(jù)粉料的特點(diǎn)，圓錐粉料清理篩在結(jié)構(gòu)上采用： 圓錐篩板、 打板、螺旋喂料器 。 常用機(jī)型為SCQZ系列圓錐粉料清理篩，見表12。1.3.1.3.回轉(zhuǎn)-振動(dòng)分級篩 回轉(zhuǎn)-振動(dòng)分級篩由機(jī)架、驅(qū)動(dòng)裝置、篩箱、滑動(dòng)半球支承、拉桿等部件構(gòu)成，見圖115。 8/18/202231 圖115 回轉(zhuǎn)振動(dòng)分級篩 1物料進(jìn)口 2可調(diào)分料淌板 3上層篩格 4下層篩格 5觀察窗 6垂直吸風(fēng)分離器 7凈料出口 8大雜出口 9小雜出口8/18/202232 篩箱的傾斜角為4o,由傳動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)軌跡在進(jìn)料端為水平圓運(yùn)動(dòng)；在長度方向上逐漸變成橢圓運(yùn)動(dòng)；最后在出料端變成近似往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。 物料進(jìn)入機(jī)內(nèi)，在篩體圓運(yùn)動(dòng)作

18、用下，沿篩寬方向均勻地分布，并產(chǎn)生自動(dòng)分級，使料層下面的較小物料迅速過篩，上面粒度較大的物料向出料端運(yùn)動(dòng)，在此過程中，因物料無攪動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)，所以較小粒度的物料始終貼近篩面，隨時(shí)可過篩。出料端篩體的運(yùn)動(dòng)近似往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，篩理作用逐漸減弱，使大顆粒物料迅速向出料口方向移動(dòng)，排出機(jī)外，完成物料篩分。8/18/202233篩格內(nèi)的彈性小球在篩分過程中不斷跳動(dòng)，清理篩孔，保證了篩分效率；傳動(dòng)箱中的大小平衡塊使篩子運(yùn)動(dòng)過程中各個(gè)方向上的慣性力得以平衡，保證設(shè)備運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。SFJH系列回轉(zhuǎn)-振動(dòng)分級篩主要用于飼料廠粉狀料或顆粒飼料的篩選和分級,其主要技術(shù)參數(shù)見表13。1.3.2 磁選設(shè)備 1.3.2.1永磁筒磁選器 1.3.2.1.1主要結(jié)構(gòu)與工作原理 永磁筒磁選器主要由下列兩部分組成：外筒和內(nèi)筒，見圖116。8/18/202234圖116 永磁筒結(jié)構(gòu)圖圖117 溜管磁選器8/18/202235 1.3.2.1.2 永磁筒的安裝、操作與維護(hù) 1. 進(jìn)入永磁筒的原料應(yīng)先進(jìn)行清理;永磁筒應(yīng)安裝在垂直管道中,進(jìn)口上方垂直管道段長度應(yīng)500mm; 2. 應(yīng)控制進(jìn)機(jī)物料的流速，必要時(shí)永磁筒進(jìn)口上方設(shè)置緩沖裝置； 3. 在其周圍