飼料混合機與混合均勻度

1、飼料混合機與混合均勻度 本節(jié)敘述重點，不在理論，而在引用一些實例，說明目前臺灣地區(qū)引起飼料不均勻的原因，要加以檢討，希望能供同好參考。 飼料混合機，五花八門，不但種類多，型式也不少，依原料性狀或成品用途不同，有粉狀飼料混合機、液體飼料混合機、預(yù)拌料混合機、糖蜜機、油脂機、液態(tài)添加物噴入裝置等；依外表型態(tài)不同，又有直立型、橫臥型、橄欖型、V字型等；依攪拌器形狀不同，又有螺旋混合機(screw mixer)、螺旋帶狀混合機(spiral ribbon mixer)、劃槳型混合機(shaft paddle-type mixer)等；依進料方式不同，又有倒入式、注入式、噴霧式、滴入式及灌入式等。由以上

2、不同的形狀及特性，又可匹配成各種不同的型別，本文因篇幅有限，僅介紹粉狀配合飼料加工用之混合機，因此文中所稱之飼料廠，僅指配合飼料廠，而所稱之混合機，除特別注明外，亦僅指粉狀飼料混合機而言。 混合機為飼料廠最基本和最重要之機械之一，混合機之性能及操作方法與飼料均勻度的關(guān)系最為密切。 配制飼料時，要有優(yōu)良的原料，理想的配方，性能 越的混合機，適當(dāng)?shù)闹苓呍O(shè)備和正確的操作方法等，才能獲得優(yōu)良的產(chǎn)品。 十馀年前，有很多生產(chǎn)商業(yè)性飼料的飼料廠老板自認(rèn)并未偷工減料，但其產(chǎn)品為何常被主管機關(guān)查驗為不合格而遭受處罰。當(dāng)時，臺灣省政府農(nóng)林廳畜牧科飼料股的同仁們，在臺灣區(qū)雜糧基金會撥款支持下，利用二年的時間，走遍臺

3、灣區(qū)各角落，重復(fù)為飼料廠測試飼料混合機性能，為每一臺混合機尋找最適當(dāng)?shù)幕旌蠒r間，并順便輔導(dǎo)改善周邊設(shè)備、操作方法及品管技術(shù)等，飼料廠在接受輔導(dǎo)後，成品合格率顯著提高，罰單少來，農(nóng)民也受益，大家皆大歡喜。 當(dāng)時，農(nóng)林廳系就飼料廠現(xiàn)有的設(shè)備，在正常操作程序下測試其混合機的混合均勻度，尋找變異系數(shù)(coefficient of variation)最低的混合時間，讓飼料廠參采，同時也鼓勵飼料廠參考本方法自行測定同一混合機混合不同種類飼料所需的適當(dāng)混合時間；因為，原料的種類、性狀及顆粒大小的不同，在相同混合時間下，其變異系數(shù)可能有相當(dāng)?shù)牟顒e。 民國六十五年，經(jīng)濟部工業(yè)局所公布的飼料工廠設(shè)廠標(biāo)準(zhǔn)第四條第

4、一項第五款中，對混合設(shè)備規(guī)定如下：飼料混合應(yīng)均勻，混合時間在三十分鐘以內(nèi)，其均勻度之變異系數(shù)應(yīng)在百分之十五以下。此項規(guī)定，過於松寬，可勉強適用於直立式單螺旋混合機，但很遺憾的，時至民國七十三年，尚有飼料新廠引用此規(guī)定，作為橫臥式復(fù)螺旋帶狀全開排料式混合機的完工驗收標(biāo)準(zhǔn)。試想，一臺制售商品飼料的混合機，其混合均勻度之變異系數(shù)高達百分之十五時，在配方中，好原料的多放和劣料的少放，已足以增加成本而削減該成品的市場競銷能力。 臺灣地區(qū)飼料混合機的演變過程，概略如下： 1. 直立式單螺旋混合機。 2. 直立式雙螺旋混合機。 3. 橫臥式單螺旋帶狀單孔排料混合機。 4. 橫臥式復(fù)螺旋帶狀多孔排料混合機。

5、5. 橫臥式復(fù)螺旋帶狀全開排料混合機。 各類型混合機，皆有其優(yōu)劣點，制售商品飼料者宜采第5項橫臥式復(fù)螺旋帶狀全開排料混合機，其均勻度之變異系數(shù)要求在百分之五以內(nèi)，愈低愈好，混合時間(不含進料及排料時間)依每桶(batch)容重而有不同的要求，每批(桶)四公噸飼料的混合機，混合時間宜在四分鐘左右，惟宜實際測試?yán)宥ㄖ?十幾年前，絕大部分的飼料廠采用直立式單螺旋混合機；目前，大部分已被淘汰，倒是中、小型養(yǎng)豬或養(yǎng)雞場還普遍采用此種混合機自配飼料；有部分養(yǎng)豬(雞)場采用雙螺旋機種；一般而言，雙螺旋應(yīng)比單螺旋好(當(dāng)然，橫臥式又比直立式好)，雙螺旋中兩個螺旋的轉(zhuǎn)速應(yīng)該不一致，才能發(fā)揮性能而獲得更好的混合效

6、果，可惜，在臺灣難得一見，絕大部分雙螺旋混合機中的兩個螺旋轉(zhuǎn)速皆相同。臺灣的鐵工廠僅模仿了名機的外表，尤其，初期所仿制的橫臥式螺旋帶狀混合機，更是僅具外形，機內(nèi)螺旋帶的形狀、走向等皆甚為怪異，混合性能極低劣，這類機械，除非吊機重改，否則即應(yīng)宣布退役。 目前引起飼料混合不均勻較為常見的實例如下： 例一 狀況：采用直立式螺旋混合機混合飼料，常發(fā)現(xiàn)量少的原料不易均勻的分布在飼料中，應(yīng)如何改善？ 建議： 1. 微量添加物(劑)之混合，應(yīng)有預(yù)混設(shè)備，經(jīng)預(yù)混稀釋後，再隨著其他原料分多次慢慢進料；事實上，所有占配方比率較小的原料，皆宜遵守此項進料原則。 2. 混合時間適當(dāng)延長，如采用直立式單螺旋混合機，應(yīng)不

7、少於二十五分鐘，最好按不同的飼料種類和不同的混合時間，分別測定其均勻度之變異系數(shù)，尋找出適當(dāng)?shù)幕旌蠒r間，然後按照所訂定的時間加工飼料，混合機攪拌器的轉(zhuǎn)速如有變更或形狀如有修改，則需重新測定混合性能，重新厘訂最適當(dāng)?shù)幕旌蠒r間。 3. 有部分直立式螺旋混合機，桶壁傾斜小於六十度，有礙飼料的流動，造成混合不均勻，應(yīng)修改混合桶。 例二 狀況：直立式雙螺旋混合機，混合性能應(yīng)比直立式單螺旋混合機強，但事實不然，原因何在？應(yīng)如何改善？ 建議： 1. 影響混合性能的因素很多，各廠各機未必相同，應(yīng)現(xiàn)場診斷始能認(rèn)定，如有例一的情況，建議參照例一的處理方式行之。 2. 國內(nèi)仿制的直立式雙螺旋混合機，兩個螺旋轉(zhuǎn)速相同

8、者，請嘗試更換其三角皮帶輪或齒輪，使直徑一大一小，在轉(zhuǎn)速不同下，往往可顯著提高混合性能。 3. 螺旋上端出料口，加裝有缺口之環(huán)狀檔板，可引導(dǎo)飼料散開，落點分布均勻，有助於飼料的混合，此種環(huán)狀檔板同樣可用在直立式單螺旋混合機，效果更顯著。 例三 狀況：橫臥式螺旋帶狀中央單孔排料混合機，混合性能極差，應(yīng)如何改善？ 建議： 1. 此類混合機，為便於排料，其外圈螺旋帶從中央分成兩段，各段的走向完全相反，使排料時，混合機桶底的飼料能集中到中央開口處排出。有的在設(shè)計上為顧及排料的方便，反而忽略混合性能上的需要，致內(nèi)外圈螺旋帶以中央點為界，分成左右兩組，兩段的中央交接處，無任何交叉兩組，左右兩邊的飼料在混合

9、時，很難，甚至毫無交會對流混合的機會。改善方法，建議將內(nèi)外圈螺旋帶的中央一端各延長十至二十公分(盡量延長)，使交叉區(qū)域擴大；修改後，應(yīng)細心觀察飼料在混合時之流動情形，并測定其實際性能。 2. 修改後，一般可獲得一些改善，但未必理想；因此，吊機換新帶且改為一端單孔排料，可能較為可行，當(dāng)然，最積極的建議是吊機換新帶且改為全開排料式，但工程龐大。 例四 狀況： 1. 所有的原料，均在粉碎機(hammer mill)之前的A處過秤投入，經(jīng)螺旋輸送機(screw conveyor，簡寫為SC)進斗升機(buchet elevator，BE)入貯料桶，被粉碎機(hammermill)粉碎後，由氣送機(pn

10、eumatic Conveyor，NC)放在混合機(mixer，M)上方之預(yù)備桶(hopper)中；如此，連無需粉碎的原料，也非經(jīng)過粉碎機不可。 2. 混合機(M)上方有人孔(man hole，MH)但無預(yù)拌料(premix)投入口，預(yù)拌料仍由A投入，經(jīng)過漫長過程才到達混合機中。 3. 由於上述兩種狀況，該廠的飼料成品品質(zhì)不穩(wěn)定，尤其經(jīng)常發(fā)生藥物交叉污染(cross contamination)，頗為困擾，應(yīng)如何改善？ 建議： 1. 預(yù)拌料改由人孔(MH)投入，投入次序，應(yīng)先將預(yù)備桶中的原料放入混合機(M)後，再加入2預(yù)拌料。 2. 另外，如將原有的氣送機(NC)改為斗升機，這一組升斗機除負(fù)責(zé)

11、粉碎後的輸送工作外，還輸送不需粉碎的原料，也就是說，免粉碎的原料可改自B投入，但藥物添加物仍自2人孔投入。 3. 防范藥物交叉污染應(yīng)注意事項頗多，在此不便一一列舉，惟換料清機清倉仍為最基本的動作，無論如何不可忽略。 4. 混合機上緣同高處加一平臺，放置各種備用之預(yù)拌料。 例五 狀況： 1. 混合機(M)下方有接料桶(surge hopper簡寫為SH)，接料桶的容積小於混合桶。 2. 混合機排料開關(guān)(drop bottom簡寫為DB)打開排料後，接料桶容積小，無法容納所有的飼料，致部分飼料堵住排料口，影響排料開關(guān)(DB)的再關(guān)閉，拖延每桶(batch)飼料之加工時間，如勉強趕工，則難免發(fā)生殘留

12、混淆。 建議： 1. 如果混合機上下空間足夠，則建議設(shè)法將接料桶(SB)加大或加深。 2. 接料桶底原有鏈條拖送機(chain drag conveyor簡寫為CDC)的寬度加大，也是一種值得考慮的途徑；因為，要提升混合機高度或增加接料桶的深度，一般都相當(dāng)困難。 例六 狀況： 1. 混合機(M)上方有秤稱貯料兼用桶(scale hopper)，該桶長度大於混合機，桶中的飼料，靠桶底鏈條拖送機(CDC)帶動，由兩個開口刮進混合機中，問題在兼用桶的一端，由於鏈條拖送機(CDC)的走向，使一部分的飼料，無法被刮入混合機，而堆積著污染次桶(next batch)飼料，造成藥物等的交叉污染。 2. 兼用

13、桶上至原料桶，下至混合機間的距離太小，也就是說，無法增加高度以加大其容量，此外，也受桶壁最小斜度(minimum slope)的限制，不宜增加桶寬而造成排料困難，在此情況下，應(yīng)如何改善？ 建議： 本案較為棘手，在未再詳勘現(xiàn)場精密計算前，僅能作如下的建議以供參考。 適度增加兼用桶底鏈條拖送機(CDC)的寬度，以增加兼用桶容積，又設(shè)法截短兼用桶，使與混合機長度相同，兼用桶排料口盡量往邊端移，以消除其死角。 例七 狀況： 1. 配合飼料中之糖蜜或油脂無法均勻的攪拌在飼料中。 2. 經(jīng)檢查，該廠并無糖蜜機或油脂機，其糖蜜(或油脂，以下同)系經(jīng)水平管道直接噴入(或滴入或流入)混合機。 3. 問題在，糖蜜

14、馬達停止後，水平管道中殘留的糖蜜仍在流滴，使混合好的飼料中還可以看到一些濕濕不散的飼料粒，應(yīng)如何改善？ 建議： 1. 糖蜜管緊接混合機的一端，改成拱形變曲。 2. 此外，亦可在糖蜜管緊接混合機的一端加裝壓力閥，這個壓力閥，有調(diào)節(jié)螺絲，可調(diào)節(jié)，使它在馬達停止後，管內(nèi)壓力不繼續(xù)上升時，即自動閉鎖，使糖蜜或油脂不能通過；此法在馬達位置高於混合機時，更可發(fā)揮其功能。 3. 當(dāng)然，要糖蜜或油脂類能更均勻的混合在飼料中，最好要裝置性能優(yōu)良的糖蜜機(或油脂機)，另外，如不計較成本，使用糖蜜粉或牛油粉，更能均勻。 例八 狀況：橫臥式混合機排料不完全，造成換料時混雜，應(yīng)如何改善？ 建議：這種情形，經(jīng)調(diào)查，是國內(nèi)

15、自制混合機最常見的現(xiàn)象，主要的原因有1. 混合機底部之圓幅不正確，2. 螺旋帶直徑不一致，3. 螺旋帶與混合機底部間隙太大；以上三種原因的任何一種，都有可能使混合機中的飼料殘留而造成飼料種類間的相互污染，混合機有此缺點，亦容易導(dǎo)致品質(zhì)不穩(wěn)定，應(yīng)停工拆機大修才能解決問題，在整修前，建議在使用混合機時，先進大料墊底，排料時，頭兩三包回流重新混合。切記，萬勿先放藥物等添加物或量少的原料，否則，即將墊底無法翻身，又排料包裝時再不注意回流重配，該等藥物有可能集中在頭兩三袋飼料中而造成飼料中毒。 例九 狀況： 橫臥式螺旋帶狀混合機混合時間長達十分鐘以上才能均勻，原因何在？應(yīng)如何改善？ 建議： 其原因可能不

16、只一則，應(yīng)個別診斷研判，以下為目前較常見的現(xiàn)象，可參采改進： 1. 螺旋帶狀攪拌器的角度太小，運轉(zhuǎn)時，撥動力極差，甚至於不像在推動飼料而像刀在切飼料，在此種情形下，很難達到混合的目的。 2. 螺旋帶狀攪拌器寬度太小，攪拌功能低。 3. 攪拌器被糖蜜或油脂淋濕，沾滿飼料未清理而呈圓柱狀，圓柱狀的攪拌器幾乎已喪失攪拌粉狀飼料的能力。 4. 螺旋帶狀攪拌器轉(zhuǎn)動速度(rpm)太慢。 5. 部分混合機之內(nèi)外圍攪拌帶各僅一條(各兩條為宜)，混合速度緩慢。 例十筆者所推薦的混合機型式及其周邊設(shè)備之配置，說明如次： 飼料混合機及其周邊設(shè)備，何種型式及如何配置最為適當(dāng)，甚難定論，在決策前，必須考量所要求的產(chǎn)能、

17、廠房高度及面積、地下水位、今後的擴展計畫、管理方式及經(jīng)費預(yù)算等等。 混合機(mixer)系采橫臥式復(fù)螺旋帶狀全開排料機種，容量二公噸(或四公噸、六公噸均可，惟其周邊設(shè)備必須相對的加大)。接料桶(SB)應(yīng)大於或等於二公噸，接料桶底部鏈條拖送機(CDC)或螺旋輸送機(SC)及通往打粒前貯存桶或包裝桶之斗升機(BE)輸送粉狀配合飼料的能力，應(yīng)不低於每四分鐘二公噸(每小時二十公噸)，在混合機上方，最好有兩個秤稱貯料兩用桶(scale hopper，SH)，一大一小，大的容量等於或大於二公噸，配置二公噸秤，專門用來過秤配方中使用比率較大的原料，如玉米、高粱、大豆粕等；小的容量五百公斤，采用五百公斤秤，專

18、門用來過秤配方中使用比率較小的原料，如魚粉等，至於使用量更少的飼料添加物，則另外使用更小的秤，秤好裝代，并在袋上加明顯標(biāo)識分門別類推放在側(cè)，加工時直接由混合機上方的添加物投入口投入。作業(yè)時應(yīng)注意，大料用大秤，小料用小秤，不論用大秤或小秤秤料，也希望避免先秤其中的小料，以防小料墊底。進(下)料順序，則建議先下大料，再下小料和添加物，添加物投完後開始計時，候最佳均勻度所需時間一到，就打開排料開關(guān)(DB)。 飼料中添加油脂(如牛油、豬油、魚油或黃豆油等)、糖蜜、液態(tài)或膠狀添加物，為能充分混合均勻，最理想的方法(但未必是最經(jīng)濟可行的方法)是先采用適當(dāng)?shù)脑霞右晕骄鶆蛳♂屷?，再?dāng)成一種原料過秤進料，此

19、法可顯著提高飼料均勻度及改善飼料外觀；但一般飼料廠為節(jié)省人工、提高單位時間產(chǎn)量降低成本等，絕大部分無法采此預(yù)拌作業(yè)；情況稍好的，安裝有油脂(糖蜜)機，稍差的，則直接噴入(滴入或流入)混合機中。油脂或糖蜜等添加技術(shù)，涉及甚廣，暫不介紹其機種及型錄，僅就目前業(yè)者尚有困擾處加以說明，作為改進的參考。 飼料廠已配置性能優(yōu)越糖蜜(或油脂)機者，除應(yīng)注意流量計是否正確外，均勻度應(yīng)無問題，其飼料成品，應(yīng)只見微潤，而不見濕潤不散的飼料小粒。 飼料廠如未設(shè)置糖蜜(或油脂)機，而將糖蜜等直接由飼料混合機中噴入，則很難與飼料充分混合，情況差者，在成品中常見濕潤之飼料小粒，外觀差，不宜久存，宜隨做隨送隨用，必須把握在新鮮時段中使用完畢。 糖蜜或油脂在飼料混合機中直