飼料的混合機(jī)理

gaopf767 · 發(fā)表于 2007-10-21 16:20:33

1．飼料混合原理
   飼料混合的主要目的是將按配方配合的各種原料組份混合均勻，使動(dòng)物采食到符合配方要求的各組份分配均衡的飼料。它是確保配合飼料質(zhì)量和提高飼料報(bào)酬的重要環(huán)節(jié)。飼料混合機(jī)是配合飼料廠的關(guān)鍵設(shè)備之一，而且它的生產(chǎn)能力決定著飼料廠的生產(chǎn)規(guī)模。
   1.1混合的機(jī)理
   根據(jù)混合機(jī)的型式、操作條件以及粒子的物性等，混合機(jī)的混合機(jī)理主要存在以下5
   種混合方式。
   1.1.1體積混合
   又稱對(duì)流混合，移動(dòng)混合。許多成團(tuán)的物料在混合過(guò)程中從一處移向另一處，相互之間形成相對(duì)流動(dòng)，使物料產(chǎn)生混合作用。體積混合決定著混合速度。
   1.1.2擴(kuò)散混合
   混合物料的顆粒，以單個(gè)粒子為單元向四周移動(dòng)，類似分子擴(kuò)散過(guò)程，特別是微粒物料（粉塵），在振動(dòng)下或量流化狀態(tài)下，其擴(kuò)散作用極為明顯。擴(kuò)散混合的粒子主要存在于物料中具有壓縮性、吸著性及帶電性的粉粒體。該種混合影響著物料混合精度。
   1.1.3剪斷混合
   又稱剪切混合，指粒子間根據(jù)相互滑動(dòng)，旋轉(zhuǎn)以及沖撞等而產(chǎn)生的局部移動(dòng)，使物料彼此形成剪切面而產(chǎn)生混合作用。剪切混合主要影響混合精度。
   1.1.4沖擊混合  當(dāng)物料與機(jī)件壁殼碰擊時(shí)，往往造成單個(gè)物料顆粒的分散，稱為沖擊混合。
   1.1.5粉碎混合  混合物料之間的相互作用，形成變形或搓碎結(jié)果，稱為粉碎混合。
   以上5種混合方式在同一混合過(guò)程中同時(shí)存在，單獨(dú)發(fā)生的情況是沒(méi)有的但起主要
   作用的是前三者。對(duì)于不同結(jié)構(gòu)形式的混合機(jī)來(lái)說(shuō)，各種混合方式所起的作用程度不同。如用于微量成分預(yù)混合配合飼料工藝——圖片的旋轉(zhuǎn)滾筒式混合機(jī)和V型混合機(jī)，以擴(kuò)散混合為主體。螺帶式混合機(jī)和行星式混合機(jī)，體積混合占支配地位。再有，糖蜜混合機(jī)和快速混合機(jī)等以剪斷混合為主。
   以分批混合機(jī)為例，其混合過(guò)程主要包括：首先，顆粒成團(tuán)地由物料中一個(gè)部位呈
   層狀地向另一部位滲透滑移，發(fā)生對(duì)流混合。其次，不同組份的顆粒越過(guò)所形成的分界面漸漸離散，進(jìn)行擴(kuò)散混合。最后在自重和離心作用下，形狀大小和密度近似的顆粒分別集聚于混合機(jī)內(nèi)的不同部位，稱為顆粒集聚。前兩種作用有利于混合，后者是一種有礙于顆粒均布的分離作用。這三種作用在混合機(jī)內(nèi)是同是發(fā)生的，但在不同的混合時(shí)間內(nèi)，各自所起的作用程度不同。
   1.2混合工藝
   混合工藝可分為分批混合（或稱批量混合）和連續(xù)混合兩種。
   1.2.1分批混合
   分批混合就是將各種混合組分根據(jù)配方的比例配合在一起，并將它們送入周期性工作的“批量混合機(jī)”分批地進(jìn)行混合?；旌弦粋€(gè)周期，即生產(chǎn)出一批混合好的飼料，這就是分批混合工藝。
   分批混合工藝的每個(gè)周期包括配料（稱重）、混合機(jī)裝載、混合、混合機(jī)卸載及空轉(zhuǎn)時(shí)間，流程見(jiàn)圖6—1。分批混合機(jī)工藝的循環(huán)時(shí)間包括以上每個(gè)操作時(shí)間的總和，混合機(jī)的生產(chǎn)率可按下式計(jì)算：
      60νΦγ
   Q= ——————  （Kg/h）
         Σt
   式中，Q：混合機(jī)產(chǎn)量（Kg/h）；
   ν：混合機(jī)容積（m3）；
   Φ：物料充滿系數(shù)，一般取Φ=0.80～0.85；
   γ：物料容重，Kg/ m3，一般實(shí)測(cè)，參考值為400～500 Kg/ m3；
   Σt：混合周期需要總時(shí)間，min，包括：進(jìn)料時(shí)間、混合時(shí)間、卸料時(shí)間及空轉(zhuǎn)時(shí)間。
   這種混合方式改換配方比較方便，每批之間的相互混雜較少，是目前普遍應(yīng)用的一種混合工藝。這種混合工藝的秤量給料設(shè)備啟閉操作比較頻繁，因此大多采用自動(dòng)程序控制。
   1.2.2連續(xù)混合
   連續(xù)混合工藝是將各種飼料組分同時(shí)分別地連續(xù)計(jì)量，并按比例配合成一股含有各種組分的料流，當(dāng)這股料流進(jìn)入連續(xù)混合機(jī)后，則連續(xù)混合而成一股均勻的料流，工藝流程如圖6—2所示。
   連續(xù)混合工藝包括喂料器、集料輸送機(jī)和連續(xù)混合機(jī)三部分組成。喂料器使每種物料連續(xù)地按配方比例由集料輸送機(jī)均勻地將物料輸送到連續(xù)混合機(jī)，完成連續(xù)混合操作。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是可以連續(xù)地進(jìn)行，容易與粉碎及制粒等連續(xù)操作的工序相銜接，生產(chǎn)時(shí)不需要頻繁地操作。但是在換配方時(shí)，流量的調(diào)節(jié)比較麻煩，而且在連續(xù)輸送和連續(xù)混合設(shè)備中的物料殘留較多，所以兩批飼料之間的互相混合問(wèn)題比較嚴(yán)重。近年來(lái)，由于添加微量元素以及飼料品種增多，連續(xù)配料、連續(xù)混合工藝的配合飼料廠日趨少見(jiàn)。一般均以自動(dòng)化程序不同的批量混合進(jìn)行生產(chǎn)。
   1.3混合效果
   在許多混合過(guò)程中，混合效果隨著混合時(shí)間而迅速增加，達(dá)到最佳混合均勻狀態(tài)，通常稱之為“動(dòng)力學(xué)平衡”狀態(tài)。但當(dāng)物料已經(jīng)充分混合時(shí)，若再延長(zhǎng)混合時(shí)間，就有分離傾向，使混合均勻度反而降低，這種現(xiàn)象為過(guò)度混合?；旌嫌浞郑瑒t潛在的分離性愈大，所以應(yīng)在達(dá)到最佳混合之前將混合物從混合機(jī)內(nèi)排出，否則將會(huì)在以后的輸送過(guò)程中出現(xiàn)分離現(xiàn)象。對(duì)于不同的物料不同的混合機(jī)有其最佳混合時(shí)間。
   混合效果的好壞主要通過(guò)混合均勻性來(lái)反映。物料的物理機(jī)械特性（如參與混合的各種物料組份所占的比例粒度、粘附性、形狀、容重、含水量、靜電效應(yīng)等）的不同，往往會(huì)影響其混合均勻性。在混合物料時(shí)，其密度和顆粒大小對(duì)混合均勻性有很大影響。重顆?；蛐☆w粒會(huì)在輕的、大的顆粒間滑動(dòng)，集中在混合機(jī)底部。粒徑越趨于一致，越容易混合均勻，所需的混合時(shí)間也越短。粉料的相對(duì)濕度在14%~15%以下時(shí)，可以得到較適宜的物料密度，有助于達(dá)到所要求的混合均勻度。若濕度等于或高于這個(gè)范圍，則需要增加混合時(shí)間或采取其他措施才能達(dá)到一定的混合效果。此外，某些微量成分還會(huì)產(chǎn)生靜電效應(yīng)附著在機(jī)殼上，破壞混合作用。
   2．飼料混合設(shè)備
   2.1混合機(jī)的分類
   2.1.1根據(jù)容器的狀態(tài)分類
   （1）容器固定型混合機(jī)：在固定的容器內(nèi)裝有轉(zhuǎn)動(dòng)的攪拌機(jī)構(gòu)。螺帶式混合機(jī)、立
   式螺旋式混合機(jī)、行星式混合機(jī)等屬于這種類型。
   （2）容器旋轉(zhuǎn)型混合機(jī)：通過(guò)容器旋轉(zhuǎn)使內(nèi)部物料混合的型式，如V型混合機(jī)和滾筒式混合機(jī)。
   2.1.2根據(jù)物料流動(dòng)情況分類
   （1）分批式混合機(jī)：混合操作分批，反復(fù)進(jìn)行混合的型式。
   （2）連續(xù)式混合機(jī)：混合操作不間斷地連續(xù)進(jìn)行的型式。
   2.1.3根據(jù)機(jī)器外部形態(tài)分類
   （1）臥式混合機(jī)：混合機(jī)外形為平臥式，通過(guò)機(jī)器內(nèi)的螺旋帶或漿葉的旋轉(zhuǎn)，對(duì)物料進(jìn)行混合。
   （2）立式混合機(jī)：混合機(jī)外形為立式，通過(guò)機(jī)器內(nèi)輸送螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)，使物料達(dá)到混合目的。
   2.2容器固定型混合機(jī)
   2.2.1分批式混合機(jī)
   2.2.1.1臥式螺帶式混合機(jī)
   臥式螺帶式混合機(jī)是配合飼料廠的主流混合機(jī)。該機(jī)有單軸式和雙軸式兩種。單軸式的混合室多為U型，也有O型；雙軸式則為W型。其中O型適用于預(yù)混合料的制備，亦可用于小型配合飼料加工廠；U型是普通的臥式螺帶混合機(jī)，也是目前國(guó)內(nèi)外配合飼料廠應(yīng)用最廣泛的一種混合機(jī)；W型則使用較少，多用于大型飼料加工廠。U型臥式螺帶單軸式混合機(jī)的結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖6—3。
   在臥式混合機(jī)的頂部，一般有1~4個(gè)進(jìn)料口。螺帶轉(zhuǎn)子是在一根水平轉(zhuǎn)軸上裝有幾套帶狀螺旋葉片的物件。為了加強(qiáng)混合能力，多數(shù)混合機(jī)采用雙層螺旋。內(nèi)外圈葉片分別按左右設(shè)置，按照內(nèi)外葉片的排料能力應(yīng)相等的原則設(shè)計(jì)內(nèi)外葉片寬度。內(nèi)外葉片的排列形式也有兩種：一種是外螺旋葉片將物料從兩端往中間推送，內(nèi)螺旋葉片將物料從中間往兩端推送，或外螺旋葉片將物料從中間往兩端推送，內(nèi)螺旋葉片將物料從兩端往中間推進(jìn)；另一種是外螺旋葉片將物料由一端向另一端推送，而內(nèi)螺旋葉片推送物料的方向與其相反。螺旋有單頭的也有雙頭的。外圈葉片與機(jī)殼之間的間隔為5~10mm，有的混合機(jī)此間隙為2
   mm。這種間隙小的混合機(jī)，每批混合2t物料，機(jī)內(nèi)的殘留量只有50g，僅是總重量的四萬(wàn)分之一。這對(duì)減少各種配方的飼料相互間的污染，提高混合質(zhì)量是很有意義的。
   出料口在機(jī)體下部，小型混合機(jī)出料活門多用手動(dòng)控制，大型混合機(jī)多用機(jī)械控制。排料門的形式有全長(zhǎng)排料、端頭排料或中部排料。往往料門關(guān)閉不嚴(yán)，在混合過(guò)程中容易產(chǎn)生漏料現(xiàn)象，這是影響混合均勻度的一大弊端。
   在批量混合機(jī)的下面必須裝有緩沖倉(cāng)，以保證混合料在短時(shí)間內(nèi)排出時(shí)不致沖塞機(jī)下的輸送設(shè)備，尤其是全長(zhǎng)排料的混合機(jī)應(yīng)注意這一問(wèn)題。緩沖倉(cāng)的容積應(yīng)大于一批料的容積。
   傳動(dòng)部分由電動(dòng)機(jī)、減速器等組成。它們通過(guò)支架直接安裝在機(jī)體上，由減速器通過(guò)聯(lián)軸器直接帶動(dòng)螺旋軸，也可由減速器經(jīng)過(guò)鏈輪減速器帶動(dòng)螺旋軸，電動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)體下部或上部視具體情況而定。
   此外，尚可設(shè)自動(dòng)控制裝置。當(dāng)蓋板在開啟的情況下，混合機(jī)不能啟動(dòng)以保證安全。按生產(chǎn)的需要調(diào)整每批產(chǎn)量和混合時(shí)間，防止重復(fù)進(jìn)料?；旌蠒r(shí)間可以預(yù)先在控制臺(tái)上調(diào)好，時(shí)間一到，混合機(jī)就自動(dòng)打開卸料門，將物料卸入料箱中去。
   工作時(shí)，各種組份的物料按配方比例經(jīng)過(guò)精確計(jì)量以后，送入混合機(jī)。物料在螺旋葉片的推送下按逆流原理進(jìn)行充分混合，外圈螺旋葉片若使物料沿螺旋軸的一個(gè)方向流動(dòng)，內(nèi)圈螺旋葉片則使物料沿著相反方向流動(dòng)，物料在混合機(jī)中不斷翻滾、對(duì)流，從而達(dá)到均勻一致的混合物料?；旌蠒r(shí)間一般是每批4min，通常在2~6min之間，包括進(jìn)料、卸料總計(jì)在6min左右，其長(zhǎng)短取決于物料品種、各種物料特性（如水分含量、粒度均勻性等）的差異，油脂、糖蜜的含量多少等等。螺旋軸的轉(zhuǎn)速一般為25~60r/min，也有高達(dá)100~200
   r/min的，主要視機(jī)型的大小和結(jié)構(gòu)的不同而異。多數(shù)場(chǎng)合是小容量的混合機(jī)轉(zhuǎn)速較高，大容量的混合機(jī)轉(zhuǎn)速較低，卸料時(shí)適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，可以獲得徹底卸空的效果。
   臥式螺帶混合機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是混合速度快，混合質(zhì)量好，卸料時(shí)間短，物料在機(jī)內(nèi)的殘留量少，所以，目前在一般加工廠中普遍采用。缺點(diǎn)是占地面積大、動(dòng)力消耗大。由于混合時(shí)間短，故單位產(chǎn)品能量消耗不比立式混合機(jī)大。
   2．2．1．2．雙軸漿葉式混合機(jī)

   雙軸漿葉式混合機(jī)屬于混合精度較高的新型混合機(jī)，其結(jié)構(gòu)和工作原理如圖6-4和6-5所示。主題結(jié)構(gòu)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、臥式筒體、雙攪拌軸、噴液裝置和出料閥六部分組成。其工作原理是通過(guò)減速機(jī)、鏈條（或齒輪）帶動(dòng)兩根主軸以一定的速度作等速反向轉(zhuǎn)動(dòng)，以一定角度安裝在主軸上的槳葉將一部分物料拋灑在整個(gè)容器空間，在一定的圓周速度下，物料在失重的狀態(tài)下，形成流動(dòng)層混合，物料被槳葉沿軸向和徑向運(yùn)動(dòng)，從而在容器內(nèi)形成復(fù)合循環(huán)。因此在極短的時(shí)間可以達(dá)到均勻混合。進(jìn)行固-液混合時(shí)，液體由裝在頂端的噴嘴霧化噴入，筒體上部的分散棒可將結(jié)固的松散物料打散。
   WZ型雙軸漿葉式混合機(jī)的設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表6-1。該混合機(jī)的特點(diǎn)是：①
   可進(jìn)行固～固（粉體和粉體）混合、固～液（粉體和液體）混合，能在真空下進(jìn)行混合、干燥作業(yè)，也可用作反應(yīng)設(shè)備。②物料在機(jī)內(nèi)受機(jī)械作用而處于瞬間失重狀態(tài)，廣泛交錯(cuò)產(chǎn)生對(duì)流、擴(kuò)散混合，從而達(dá)到均勻混合。對(duì)被混合的物料適用范圍廣，尤其對(duì)比重、粒度等物性差異較大的物料混合時(shí)不產(chǎn)生偏差，而獲得十分均勻的混合物。③混合精度高，固～固混合在1：1000配比時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)偏差為十萬(wàn)分之三～八（0.003～0.008%）。含量波動(dòng)誤差<2%（變異因子）。④混合速度快，一般粉體的混合只需1分鐘左右。⑤混合過(guò)程溫和，不破壞物料的原始狀態(tài)。⑥能耗低，是一般混合機(jī)的四分之一～十分之一。⑦可密閉操作，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，維修方便。
   表6-1 WZ型雙軸漿葉式混合機(jī)的設(shè)備參數(shù)
         型號(hào)WZ-25WZ-50WZ-100WZ-150WZ-300WZ-500WZ-750
         裝填系數(shù)0.60.60.60.60.60.60.6
         每批混合量（Kg）（物料比重為0.5）2550100150300500750
         裝機(jī)功率（KW）345.57.511～151518.5


   2.2.1.3 立式螺旋混合機(jī)
   立式螺旋混合機(jī)，又叫立式絞龍混合機(jī)，主要由螺旋部分機(jī)體、進(jìn)出口和傳動(dòng)裝置構(gòu)成，如圖6—6所示。
   混合筒是一只錐底圓筒，錐底母線與水平面的夾角應(yīng)在60º以上，以保證物料均勻地自然下落，殼體直徑與高度之比為1：2~5，殼體正中裝一根垂直絞龍，用作提開筒體下部的物料使之在筒內(nèi)產(chǎn)生上下對(duì)流及擴(kuò)散作用。絞龍的直徑與筒體直徑D之比為1：（3~4.5）左右，絞龍轉(zhuǎn)速n在120~140r/min。為了改善提升的效果，可在垂直絞龍外面設(shè)置套管，以利于下部物料輸送到絞龍的頂部，以提高混合速度。
   物料可由下部進(jìn)料口進(jìn)入混合筒，對(duì)于由上面落下的物料亦可由混合筒頂部的進(jìn)料口落入機(jī)內(nèi)。卸料口大多設(shè)在混合機(jī)的下部，以減小卸料后的機(jī)內(nèi)殘留量。
   工作時(shí)，將定量的物料依次倒入進(jìn)料口進(jìn)入筒內(nèi)，進(jìn)料的次序一般按配料量比例的多少先多后少，順次進(jìn)料，物料由下部進(jìn)料口進(jìn)入料斗后，即由垂直絞龍垂直送到絞龍的頂部，拋出絞龍面撒潑在混合筒內(nèi)。當(dāng)全部物料進(jìn)入混合筒體之后，筒內(nèi)的物料繼續(xù)由垂直絞龍的下部絞送到頂部。再次潑撒在筒內(nèi)物料的上面，這樣經(jīng)過(guò)多次反復(fù)循環(huán)，即起到均勻混合的目的。當(dāng)混合均勻后，即可打開排料口的活門而將物料自流排出機(jī)外。
   立式螺旋混合機(jī)具有配備動(dòng)力小、占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。但混合均勻度低，混合時(shí)間長(zhǎng)，效率低，且殘留量大，易造成污染，如更換配方必須徹底清除筒底殘料，甚為麻煩。一般適于小型飼料廠的干粉混合或一般配合飼料的混合，不適用于預(yù)混合飼料廠。
   2.2.1.4立式行星錐形混合機(jī)
   該機(jī)結(jié)構(gòu)如圖6—7所示。由圓錐形殼體，螺旋工作部件，曲柄，減速電機(jī)，出料閥等組成。傳動(dòng)系統(tǒng)主要是將減速器的運(yùn)動(dòng)徑齒輪變速傳遞給兩懸臂螺旋。實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動(dòng)形式。工作時(shí)由頂端的電動(dòng)機(jī)減速器輸出兩種不同的速度，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)使雙螺旋軸作行星式的運(yùn)轉(zhuǎn)，物料在機(jī)內(nèi)的流動(dòng)型式如圖6—8所示。


   由于有螺旋公、自轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)形式存在，物料在錐筒內(nèi)有沿著錐體壁的圓周運(yùn)動(dòng)，有沿著圓錐直徑向內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，也有物料上升與物料下落等幾種運(yùn)動(dòng)形式存在。螺旋的公、自轉(zhuǎn)造成物料作四種流動(dòng)形式：對(duì)流、剪切、擴(kuò)散、摻和。而且四種形式又相互滲透與復(fù)合，因而使混合料在較短的時(shí)間內(nèi)均勻混合。
   DSH型立式行星錐形混合機(jī)主要技術(shù)特性參數(shù)見(jiàn)表6—2。
   表6—2  DSH型立式行星錐形混合機(jī)主要技術(shù)特性參數(shù)
         型號(hào)全容積（m3）裝載系數(shù)
         DSH—0.5
         DSH—1
         DSH—2
         DSH—4
         DSH—6
         DSH—10
         DSH—0.050.5
         1
         2
         4
         6
         10
         0.050.6
         0.6
         0.6
         0.6
         0.6
         0.6
         0.6

   2.2.1.5螺帶式錐形混合機(jī)：
   螺帶式錐形混合機(jī)是一種較先進(jìn)高效的粉體混合設(shè)備。該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、占地面積小，混合速度快，出料迅速、干凈，安裝方便。該設(shè)備主要由減速器、筒體、螺帶攪拌機(jī)構(gòu)和出料機(jī)構(gòu)組成。設(shè)備由擺針葉輪減速機(jī)直接帶動(dòng)，螺帶攪拌機(jī)構(gòu)實(shí)施混合。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)中心部位的螺旋軸使一部分物料由下向上提升，一部分向螺柱體外拋出進(jìn)入外圈的螺帶面，與此同時(shí)，螺帶也作快速旋轉(zhuǎn)，使物料沿螺帶面向上傾斜或拋出上升到頂端的物料靠自重向下流動(dòng)，使錐體內(nèi)的物料互相摻和、錯(cuò)位、剪切、擴(kuò)散、對(duì)流，達(dá)到全圓周方位的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，從而在極短的時(shí)間內(nèi)獲得均勻混合的目的。SCH型螺帶式錐形混合機(jī)結(jié)構(gòu)式意圖見(jiàn)圖6-9，主要設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表6-3。
   表6-3  SCH型螺帶式錐形混合機(jī)主要設(shè)備參數(shù)
         指標(biāo)SCH-0055SCH-0。12
         全容量（m3）0.0550.12
         裝填系數(shù)（密度100kg/m3）0.60.6
         物料細(xì)度(um)38-42540-300
         每小時(shí)產(chǎn)量（kg）66-99144-216
         工作壓力常壓或微壓常壓或微壓
         裝機(jī)功率（KW）0.81.5

   2.2.2連續(xù)式混合機(jī)
   2.2.2.1臥式槳葉連續(xù)混合機(jī)
   臥式槳葉連續(xù)混合機(jī)的結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖6—10。在混合機(jī)的軸上安裝有三段形狀結(jié)構(gòu)不同的攪拌葉片。第一段是物料進(jìn)口段，為2個(gè)螺距的滿面螺旋，主要起推進(jìn)物料的作用。第二段為物料的混合段，為多個(gè)窄形槳葉按螺旋線間接排列，安裝角40º。在此段上減弱物料的軸向推進(jìn)速度而增加橫向的攪拌滲合作用。第三段為物料的出口段，
   有6個(gè)寬形槳葉片按螺旋線間隔排列，
   安裝角也為40º。此段除繼續(xù)攪拌外，還加大了軸向推進(jìn)作用，加快了出料速度。這種混合機(jī)物料的混合均勻度CV＜10%。
   2.2.2.2絞帶型連續(xù)式混合機(jī)
   絞帶型連續(xù)式混合機(jī)（如圖6—11）具有較好的混合機(jī)的帶狀葉片和反向槳葉板對(duì)物料有較好的剪切和楔入作用，而且促使物料逆向運(yùn)動(dòng)的反向槳葉板對(duì)于提高邊連續(xù)式混合機(jī)的縱向混合能力也較理想。當(dāng)物料濕度在12.1%～17.8%時(shí)，這種混合機(jī)對(duì)于大配比物料的混合均勻度CV可以控制在11.9%～18.1%的范圍內(nèi)。這樣的混合質(zhì)量，對(duì)于生產(chǎn)沒(méi)有礦物質(zhì)添加劑的混合飼料來(lái)說(shuō)，是可以滿足生產(chǎn)需要的。
   2.2.2.3行星攪拌器型連續(xù)式混合機(jī)
   行星攪拌器型連續(xù)式飼料混合機(jī)（圖6—12）是一種比較理想的機(jī)型。其行星攪拌器除自轉(zhuǎn)外還隨其主軸進(jìn)行公轉(zhuǎn)，因此，它具有強(qiáng)烈的混合作用。這種混合機(jī)的混合機(jī)的混合均勻度可以控制在5.6%～10.8%左右，如果控制好機(jī)內(nèi)的物料充填量，其混合質(zhì)量也比較穩(wěn)定。
   2.3容器旋轉(zhuǎn)型混合機(jī)
   2.3.1分批式混合機(jī)
   此種混合機(jī)混合精度高。但物料的投入和排出比較繁忙，所以配合飼料廠不將其作為主混機(jī)利用，常作為維生素、藥物等極微量添加劑的第一級(jí)預(yù)混。此類混合機(jī)目前較常用的是V型混合機(jī)。V型混合機(jī)的結(jié)構(gòu)外型如圖6—13。
   V型混合機(jī)工作時(shí)，裝在容器最下面的物料隨旋轉(zhuǎn)V型容器上升，到一定高度后，物料受重力的作用沿筒內(nèi)壁面擴(kuò)展、滑移、下落而分成左右兩部分，隨著容器的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，分成左右兩部分的物料又向兩圓筒接合部位滑落而匯合，完成一個(gè)基本左右對(duì)稱的循環(huán)混合過(guò)程。如此不斷反復(fù)，使容器內(nèi)物料達(dá)到均勻的混合。
   容器轉(zhuǎn)動(dòng)型混合機(jī)與容器固定型相比，往往混合速度要慢得多。但是最終的混合均勻度較好，因此適用于高濃度微量成分的第一級(jí)混合，在容器轉(zhuǎn)動(dòng)型中則以V型及帶攪拌葉片的圓筒混合速度較快，比較適用于飼料廠。
   V型混合機(jī)的充滿系數(shù)較小，而且對(duì)混合速度的影響較大；充滿系數(shù)小，混合快、速度快；當(dāng)充滿系數(shù)=30%時(shí)速度更快。
   2.3.2連續(xù)式混合機(jī)
   即旋轉(zhuǎn)滾筒式混合機(jī)。這類混合機(jī)由圓形滾筒、框架、葉片、轉(zhuǎn)子等傳動(dòng)裝置和控制裝置組成。該機(jī)的工作過(guò)程是一面使容器旋轉(zhuǎn)，一面進(jìn)行連續(xù)混合，構(gòu)造上只限于旋轉(zhuǎn)圓筒型。這種型式，就是從圓筒型混合機(jī)的一端裝入物料。從另一端連續(xù)排出混合好的物料。為了改善混合度，在容器內(nèi)壁附加反向板，如圖6—14所示。
   3．混合質(zhì)量的評(píng)價(jià)
   3.1混合質(zhì)量的評(píng)價(jià)原理
   把各種組分的混合物完全混合均勻，這好象是要把各種組分的每一個(gè)分子均勻地、
   按比例地鑲嵌成有規(guī)律的結(jié)構(gòu)體，也就是說(shuō)在混合物的任何一個(gè)部位截取一個(gè)很小的容積的樣品，在其中也應(yīng)該按比例地包容每一個(gè)組分。實(shí)際上這種理想的完全混合狀態(tài)是達(dá)不到的，也是不存在的。處在混合物整體中不同部位的各個(gè)小容器中所含各組分的比例不可能絕對(duì)相等，而往往都是與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)量有一定的差異。因此，對(duì)混合均勻度的評(píng)定只能是基于統(tǒng)計(jì)分析方法的基礎(chǔ)上。
   在多組份混合時(shí)，這是一個(gè)多變量的概率系統(tǒng)，在數(shù)學(xué)運(yùn)算中就顯得過(guò)于復(fù)雜。所以在實(shí)踐中不采用這種系統(tǒng)。而是把多組份的混合簡(jiǎn)化為兩種組分的混合：一是準(zhǔn)備作為定量統(tǒng)計(jì)的組分，暫稱為“檢測(cè)組分”而其他所有的組分都看成一個(gè)均勻的同一組分，暫稱為“基本組分”。在實(shí)踐中，常以“檢測(cè)組分”的分布情況來(lái)代表所有組份的混合情況，這樣就可以用概率和統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)解決這個(gè)具體的評(píng)定問(wèn)題。
   首先把參加混合的兩種組分都看成是以顆粒參加混合，并假設(shè)混合組分的所有顆粒的形狀、大小相同。
   當(dāng)物料的粒子隨意地分布在混合機(jī)的整個(gè)底部空間時(shí)，根據(jù)數(shù)字分析，這些粒子在某個(gè)特定的底部空間的分布將是一種泊松分布。其數(shù)學(xué)式為：
         ｍχe-m
   ƒ(χ)=————
      χL
   式中ƒ(χ)——在多個(gè)子空間內(nèi)發(fā)現(xiàn)χ個(gè)粒子的概率；
   χ——某個(gè)子空間中含有檢測(cè)組分的粒子數(shù)；
   ｍ——全部子空間內(nèi)的檢測(cè)組份粒子的平均數(shù)；
   L——子空間混合物料所占的整個(gè)容積中的某一個(gè)（取樣的）小容積。
   上式計(jì)算繁雜，而且必需使用大數(shù)量的粒子數(shù)才能防止每個(gè)抽樣的偏差過(guò)大。所以人們利用計(jì)算比較方便的正態(tài)分布來(lái)解決這一問(wèn)題。
   當(dāng)ｍ≥20時(shí)，泊松分布便接近于正態(tài)分布而不致有太大的誤差，因此可改用正態(tài)分布，其公式如下：
   1
   ƒ(χ)=———е-（χ-ｍ）2/2ｍ
   2πｍ
   一般混合均勻度的評(píng)定方法是，在混合機(jī)內(nèi)若干指定的位置或是在混合機(jī)出口（或成品倉(cāng)進(jìn)口）以一定的時(shí)間間隔截取若干個(gè)一定數(shù)量的樣品，分別測(cè)得每個(gè)樣品所含檢測(cè)成分的含量，然后，用統(tǒng)計(jì)學(xué)上的變異系數(shù)作為表示混合均勻度的一種指標(biāo)，具體計(jì)算方法如下：
                                          n
                                          ∑χi
                  χ1+χ2+……+χn       i=1
   平均值ｍ=—————————— =————
                        n             n
   式中：χi——測(cè)得第I個(gè)樣品中檢測(cè)組份量；
               n——測(cè)定的樣品數(shù)。

                                                            n
                                       ∑(χi-m )2
   (χ1-m)2 +(χ2-m)2……+(χn-m)2          i=1
   標(biāo)準(zhǔn)差S=√                               =
                                 n                √    n

   S
   變異系數(shù)CV= ——100%
                     m
   根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對(duì)配合飼料：CV≤10%
   對(duì)預(yù)混合飼料：CV≤5%
   3.2混合均勻度的測(cè)定
   飼料混合均勻度的測(cè)定方法主要有示蹤劑法和沉淀法。詳細(xì)測(cè)定的過(guò)程詳見(jiàn)第十一章。
   4．影響混合工藝效果的因素及混合機(jī)的合理利用
   4.1影響混合工藝效果的因素
   混合工藝效果主要是指混合速度與混合均勻度兩個(gè)方面?；旌线^(guò)程實(shí)際上是由對(duì)流、
   擴(kuò)散、剪切等混合作用和分離作用同時(shí)并存的一個(gè)過(guò)程，所以凡是影響這些混合作用的因素將影響混合工藝效果。
   4.1.1混合機(jī)型的影響  混合機(jī)的機(jī)型不同，混合機(jī)內(nèi)的主要混合作用不相同，從而影響到混合速度和混和混勻度。
   對(duì)流混合是將物料成團(tuán)地從料堆的一處移向另一處的過(guò)程，因此，它可以很快地達(dá)到粗略的、團(tuán)塊狀的混合。而且在此基礎(chǔ)上可以有較多的表面進(jìn)行細(xì)致的、顆粒間的混合。故以對(duì)流作用為主的混合機(jī)其混合速度快。例如臥式帶狀螺旋混合機(jī)就是這種形式。
   以對(duì)流作用為主的混合，各組份的物理機(jī)械性質(zhì)對(duì)混合質(zhì)量的影響比以擴(kuò)散作用為主的機(jī)型要小。
   以擴(kuò)散作用為主的機(jī)型（如滾筒型連續(xù)式混合機(jī)等），其混合作用緩慢。要求的混合時(shí)間一般較長(zhǎng)，物料的物理機(jī)械性質(zhì)（如粒度、粒形、比重及表面粗糙程度等）的差異對(duì)混合效果的影響較大。但是顆粒之間的混合可以進(jìn)行得比較細(xì)致。
   立式攪拌型混合機(jī)的混合作用處于上述二者之間。
   混合機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求無(wú)死角，物料不飛揚(yáng)，設(shè)備的各部分應(yīng)保證產(chǎn)生良好的對(duì)流、擴(kuò)散作用。例如，臥式分批混合機(jī)不要使物料一端集聚；立式混合機(jī)的上部能夠均勻地噴散等。為此，往往對(duì)槳葉或絞龍的斜度、寬度、直徑、轉(zhuǎn)速以及物料在機(jī)內(nèi)的充滿度等都有一個(gè)適宜的要求。此外，還希望盡量減少自動(dòng)分級(jí)的產(chǎn)生，如減少機(jī)械振動(dòng)及物料散落高度等。
   4.1.2混合機(jī)混合時(shí)間和轉(zhuǎn)速的影響
   多種試驗(yàn)證明批量混合機(jī)的混合速度、混合質(zhì)量與混合機(jī)的轉(zhuǎn)速和混合時(shí)間有關(guān)。不同規(guī)格的混合機(jī)都有其適宜轉(zhuǎn)速和最佳混合時(shí)間。
   4.1.3操作的影響
   對(duì)臥式螺旋混合機(jī)及立式絞龍混合機(jī)來(lái)講，應(yīng)先將配比率大的組分全部進(jìn)入混合機(jī)以后，再將配比率小的物料置于已進(jìn)入的物料的上面，以防止微量組分成團(tuán)地落入混合機(jī)的死角或底部某些難于混勻之處；對(duì)于易飛揚(yáng)少量及微量組分則應(yīng)放置在80%的大量組分的上面，然后再將余下的20%的大量組分覆蓋在微量組分的上面，既保證易于混勻，又保證不致飛揚(yáng)。
   對(duì)V型混合機(jī)的裝入程序，有人曾以圖6—15中4種型式進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果表明：第（3）種裝料型的混合速度最快，第（1）種裝料形式最慢。試驗(yàn)也證明，裝入方式不同對(duì)最終可以達(dá)到的混合精度沒(méi)有明顯的影響。
   4.1.4混合組分物理特性的影響
   混合組分的物理特性主要是指物料的比重，顆粒表面的粗糙程度、物料的水分、散落性、結(jié)團(tuán)的情況和團(tuán)粒的組分等。這些物理特性的差異越小，混合效果越好，混合后越不容易再度分級(jí)。若某組分物料在混合中所占的比例越小則越不容易混合好。為了減少混合后的再度分離，可在混合過(guò)程接近完成時(shí)添入少量的粘性液體，如糖蜜、油脂等，以減少其分離的可能性，此外，象維生素B2之類的成分會(huì)由于靜電效應(yīng)在混合過(guò)程中吸附于機(jī)壁上，由此影響混合質(zhì)量。在混合機(jī)制造安裝時(shí)，可考慮機(jī)體妥善接地。
   實(shí)踐證明，不同的混合機(jī)、不同的混合轉(zhuǎn)速對(duì)比重差異及粒度差異的影響敏感程度并不一樣。例如V型混合機(jī)在達(dá)到完全混合以后將會(huì)有明顯的分離現(xiàn)象，即混合均勻度達(dá)到一定程度以后會(huì)有明顯的降低現(xiàn)象。而臥式、立式螺帶混合機(jī)即使混合料之間的容重差異很大，而由于混合主要是利用螺帶攪拌之力進(jìn)行混合的，物料的物理特性對(duì)混合效果的影響較小，所以用臥式螺帶混合機(jī)混合容量差別較大的物料，有其一定的優(yōu)越性，故飼料工業(yè)中應(yīng)用較廣泛。
   4.1.5裝滿系數(shù)對(duì)混合效果的影響
   混合機(jī)的裝滿系數(shù)（或裝入率）是指裝入粉料的容積F與混合機(jī)容積V的比值，即裝滿系數(shù)=F/V。裝滿系數(shù)的大小明顯影響混合精度及速度。例如，對(duì)于臥式螺帶混合機(jī)，其生產(chǎn)能力不能以混合機(jī)的總體積為準(zhǔn)，要以混合機(jī)螺帶轉(zhuǎn)子所占有的體積為準(zhǔn)。根據(jù)實(shí)踐，當(dāng)物料料面高度略低于混合機(jī)轉(zhuǎn)子的頂部時(shí)可以獲得良好的混合效果。我們一般都在這種狀態(tài)下進(jìn)行工作。如超過(guò)轉(zhuǎn)子時(shí)，則混合效果將降低。如果把裝滿狀態(tài)稱為100%，當(dāng)物料量少于正常工作料面高度的40%時(shí)，混合效果亦將降低。而且混合機(jī)的電力消耗亦不再隨裝料程度而顯著降低，所以應(yīng)該在螺帶轉(zhuǎn)子面的40%~100%區(qū)間進(jìn)行工作，以100%時(shí)為最好。
   4.2混合機(jī)的合理使用
   4.2.1適宜的裝料狀況
   不論哪種類型的混合機(jī)，適宜的裝滿系數(shù)，是混合機(jī)正常工作，并且得到預(yù)期混合效果的前提條件。常用混合機(jī)適宜的裝滿系數(shù)如表6—4。
   表6—4  混合機(jī)適宜的裝滿系數(shù)
         混合機(jī)類型適宜裝滿系數(shù)（F/V）
         臥式螺帶混合機(jī)30%~60%
         立式絞龍混合機(jī)80%~85%
         行星絞龍混合機(jī)50%~60%
         水平圓筒混合機(jī)間歇作業(yè)30%~50%
         連續(xù)作業(yè)10%~20%
         V型混合機(jī)30%~50%
   4.2.2混合時(shí)間
   最佳混合時(shí)間是指達(dá)到最高混合均勻度（變異系數(shù)V最?。枰淖疃袒旌蠒r(shí)間。由于一臺(tái)混合機(jī)達(dá)到最高混合均勻度需要的時(shí)間，因原料的粒度等物理性質(zhì)不同而不同。為了要準(zhǔn)確地掌握最佳混合時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，最好結(jié)合本廠的原料條件，在生產(chǎn)條件下做最佳攪拌時(shí)間的測(cè)定。最佳攪拌時(shí)間與所加入的被混合的物料的數(shù)量也有關(guān)系。在預(yù)混合飼料的生產(chǎn)過(guò)程中，往往加入含量很微的成分，所需攪拌時(shí)間，往往也較生產(chǎn)完全配合飼料的攪拌時(shí)間長(zhǎng)一些。對(duì)于同一攪拌機(jī)，使用濃度高一些（例如占飼料總量0.5%）的預(yù)混飼料所需的攪拌時(shí)，比之使用濃度低一些（例如占飼料總量的2.5%）的預(yù)混飼料所需的攪拌時(shí)間，可能會(huì)長(zhǎng)一些。當(dāng)然，攪拌機(jī)本身的性能也是決定最佳攪拌時(shí)間的一個(gè)重要因素。
   測(cè)定最佳攪拌時(shí)間的具體方法，以臥式螺帶攪拌機(jī)為例說(shuō)明如下：裝滿飼料和指示劑后，開動(dòng)攪拌機(jī)1min停機(jī)，由于這種類型的攪拌機(jī)一般的最佳攪拌時(shí)間為2.5~5min，所以我們?cè)O(shè)定攪拌1min為起點(diǎn)，測(cè)定其混合均勻度（變異系數(shù)CV）。再開動(dòng)攪拌機(jī)0.5min測(cè)定一次均勻度直至累積攪拌時(shí)間5min。假定我們?cè)诓煌臄嚢钑r(shí)間得到的變異系數(shù)數(shù)據(jù)如下：

         攪拌時(shí)間min變異系數(shù)CV（%）
         1.023
         1.517
         2.011
         2.57
         3.05.5
         3.55.5
         4.05.5
         4.56.3
         5.06.5
   試驗(yàn)結(jié)果表明，攪拌3min即達(dá)到了該機(jī)的最高混合均勻度（CV=5.5%），繼續(xù)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，并不能進(jìn)一步提高其混合均勻度；相反，當(dāng)攪拌時(shí)間增加到4.5min以上時(shí)，變異系數(shù)反而趨于增大。一般認(rèn)為這是由于飼料各組分的物理性質(zhì)（如比重）不同而引起的“自動(dòng)分級(jí)”現(xiàn)象所致。根據(jù)以上資料，我們就可以將該機(jī)的最佳攪拌時(shí)間定為3min。
   立式攪拌機(jī)一般需要較長(zhǎng)的攪拌時(shí)間（8~15 min），因此測(cè)定其最佳攪拌時(shí)間的起點(diǎn)可以遲一些，例如5
   min或6min；時(shí)間間隔也可以稍長(zhǎng)一些，例如1 min。
   根據(jù)一些飼料廠的經(jīng)驗(yàn)，攪拌機(jī)在使用一段時(shí)間以后，其混合均勻度和最佳攪拌時(shí)間都有可能由于工作部件的變形和損壞而改變。建議每隔一段生產(chǎn)時(shí)間，例如半年或3個(gè)月，檢測(cè)1次；以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)行必要的維修和調(diào)整。
   4.2.3操作順序
   飼料中含量較少的各種維生素、藥劑等添加劑或濃縮劑均需在進(jìn)入混合機(jī)之前用載體事先稀釋，做成預(yù)混合物，然后才能和其他物料一起進(jìn)入混合機(jī)。
   在加料的順序上，一般是配比量大的組分先加入混合機(jī)內(nèi)，將少量及維量組分置于物料上面。在各種物料中，粒度大的一般先加入混合機(jī)內(nèi)，而粒度小的則后加。物料的容重亦會(huì)有差異，當(dāng)有較大差異時(shí)，一般是先加容重小的物料，后加容重大的物料。
   4.2.4盡量避免分離
   固體顆粒的混合有動(dòng)態(tài)物性，即使物料在倉(cāng)內(nèi)或袋內(nèi)明顯地處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物料的顆粒仍在不斷地相對(duì)運(yùn)動(dòng)著。任何有流動(dòng)性的粉末都有分離的趨勢(shì)。
   分離的起因有3個(gè)：一是物料落到一個(gè)堆上時(shí)，較大的粒子由于有較大的慣性就會(huì)滾到堆下去，而慣性較小的粒子有可能嵌進(jìn)堆上的裂縫。二是當(dāng)物料被振動(dòng)時(shí)，較小的粒子有移至底部，較大的粒子有移至頂部的趨向。三是當(dāng)混合物被吹動(dòng)或流動(dòng)時(shí)，隨著粒度和密度的不同相應(yīng)發(fā)生分離。
   為避免分離，要注意以下幾個(gè)方面：①力求混合物的各種組分的粒度相同。亦可用添加液體（脂肪或糖蜜）的方法避免分離。②把混合后的裝卸工作減少到最小程度。物料下落、滾動(dòng)或滑動(dòng)越小越好。混合后儲(chǔ)倉(cāng)應(yīng)盡可能地小一點(diǎn)，混合后的運(yùn)輸設(shè)備最好是皮帶動(dòng)輸，盡可能不要用氣力輸送。③混合后立即壓制顆粒，使混合物成粒狀。