提高飼料產(chǎn)量的有效途徑——配料混合系統(tǒng)的改造研究
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配料和混合是配合飼料廠的關(guān)鍵工序之一,它直接影響到配合飼料的產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗。配料是按飼料配方的要求,對(duì)不同品種的飼用原料進(jìn)行準(zhǔn)確稱量的過程,是 飼料加工的核心;混合是將配料后的各種物料混合均勻的一道關(guān)鍵工序,決定著飼料廠的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,要提高飼料的產(chǎn)量和質(zhì)量,就有必要對(duì)配料和 混合系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)研究。
1 配料、混合系統(tǒng)制約因素
1.1 配料、混合周期與產(chǎn)量的關(guān)系
從配料的第一種料給料開始,到最后一種料的給料結(jié)束,再進(jìn)入混合機(jī)充分混合,使其達(dá)到符合質(zhì)量要求的混合均勻度,至混合機(jī)排料結(jié)束,完成這一過程所需的全 部時(shí)間稱為一個(gè)周期,以“T”表示。一般在飼料廠工藝設(shè)計(jì)時(shí),以T=6min計(jì)算,因此,1h即可完成10批次的生產(chǎn)。但是采用不同的配料、混合方式,選 用不同的配料秤、混合機(jī),配置不同的給料機(jī)和料倉(cāng),都會(huì)使配料、混合周期(T)有所不同。由此可通過對(duì)飼料廠配料、混合系統(tǒng)制約因素的研究試驗(yàn),合理地配 置給料機(jī)、料倉(cāng)數(shù)量和容量,選擇合適的配料秤和混合機(jī),用最小的配料、混合周期,獲得最佳的效果,從而達(dá)到提高產(chǎn)量、保證質(zhì)量、降低電耗的目的。例如,一 個(gè)配備1t/批的配料秤和混合機(jī)的飼料廠,按T=6min計(jì)算,其生產(chǎn)能力為10t/h。但若配料、混合周期縮短為5min,則生產(chǎn)能力可提高到12t/ h。各種不同配料、混合周期的生產(chǎn)能力比較見表1。
通常顆粒料電耗為30kWh/t,產(chǎn)量提高20%后,電耗可降低到26.5kWh/t左右,電耗將比原來(lái)降低10%以上。
所以對(duì)原有飼料廠通過技術(shù)改造,設(shè)法縮短配料、混合周期(T)是提高飼料廠生產(chǎn)能力、降低電耗的有效途徑。
1.2 影響配料、混合周期(T)的主要因素
從圖1可以看出,整個(gè)周期(T)取決于t、T1、T2、T3、T4,并且配料和混合是平行進(jìn)行的,如果要縮短T,就必須同時(shí)縮短t與T1、T2、T3、 T4。 當(dāng)t>T1+T2+T3+T4時(shí),則會(huì)使混合機(jī)空轉(zhuǎn),或者需人為地加長(zhǎng)混合機(jī)純混合時(shí)間,所以一般要求t≤T1+T2+T3+T4。
2 配料工段工藝研究
2.1 給料機(jī)
配料工段中的給料機(jī)是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),它是保證配料秤準(zhǔn)確稱量、縮短配料時(shí)間(t)的一個(gè)主要因素。常用的給料機(jī)有電磁振動(dòng)給料機(jī)、葉輪給料機(jī)、螺旋 給料機(jī)等,其中螺旋給料機(jī)的應(yīng)用最為普遍,它依據(jù)先進(jìn)的控制方式使其通過快給料、慢給料、點(diǎn)動(dòng)給料等幾種辦法來(lái)保證配料秤的配料精度。
2.1.1 給料機(jī)產(chǎn)能及其轉(zhuǎn)速的合理配備
配方中容重大、體積大、比例大的原料進(jìn)大倉(cāng),相應(yīng)配置大的給料機(jī),并配以高的轉(zhuǎn)速;反之則進(jìn)小倉(cāng),相應(yīng)配置小的給料機(jī),配以低的轉(zhuǎn)速;介于中間的要選用中 型、中速給料機(jī)。同一種給料機(jī)也因原料的差異可以配以不同的轉(zhuǎn)速。在改造時(shí)可以通過改變鏈輪傳動(dòng)比來(lái)提高螺旋給料機(jī)轉(zhuǎn)速,縮短配料時(shí)間。如10t/h的飼 料廠,原設(shè)計(jì)15臺(tái)給料機(jī),配料時(shí)間5min,通過提高螺旋給料機(jī)轉(zhuǎn)速(但不能超過離心限速),可將配料時(shí)間縮短到4min(見表2)。
2.1.2 配料倉(cāng)出料采用多點(diǎn)同時(shí)給料作業(yè)
對(duì)于配方中比例特別大的原料(如玉米)或特別輕的原料(如麩皮),可以同時(shí)分別進(jìn)入兩個(gè)配料倉(cāng),配料時(shí)以兩臺(tái)給料機(jī)同時(shí)給料,加快配料速度。
某10t/h的飼料廠,設(shè)置一臺(tái)1t/批的配料秤,在生產(chǎn)鴨料時(shí),玉米粉占58.7%,原采用一臺(tái)給料機(jī)給料,后經(jīng)技術(shù)改造,采用兩臺(tái)給料機(jī)同時(shí)給料,并適當(dāng)提高給料機(jī)轉(zhuǎn)速,僅這一原料的給料時(shí)間就由原來(lái)的128s縮短至27s(見表3、表4)。
2.1.3 采用雙軸螺旋給料機(jī)
在轉(zhuǎn)速相同的條件下,雙軸螺旋給料機(jī)的產(chǎn)量是單軸螺旋給料機(jī)產(chǎn)量的一倍。故可以采用雙軸螺旋給料機(jī)來(lái)縮短配料時(shí)間。
2.2 配料秤
配料秤是飼料生產(chǎn)中保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備,目前,飼料廠大多以先進(jìn)的電子配料秤取代了舊式的機(jī)械秤,電子配料秤由計(jì)算機(jī)控制,傳感器選用進(jìn)口或合資企業(yè)產(chǎn)品,精度可達(dá)0.1%,且工作穩(wěn)定、耐熱耐冷、計(jì)量準(zhǔn)確。
2.2.1 采用高采樣速率的計(jì)算機(jī)控制軟件,采樣速率由原來(lái)的7次/s,提高到50~100次/s,可迅速修正誤差,可以減少空中量產(chǎn)生的誤差,確保在快速給料時(shí)的精度,從而提高了配料精度,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
2.2.2 在飼料原料品種較多的情況下,即料倉(cāng)數(shù)量超過12個(gè)時(shí),即使調(diào)整了給料機(jī)的型號(hào)、轉(zhuǎn)速,也難以控制在6min以內(nèi)完成配料,所以要考慮配置兩臺(tái)配料秤。兩 臺(tái)秤同時(shí)配料,大料進(jìn)大秤,小料進(jìn)小秤,不僅可大大縮短配料時(shí)間,還能提高配料精度,有利于提高飼料的質(zhì)量和產(chǎn)量,降低能耗。
由表2可得出:
改造前,給料機(jī)出料量(n=144 r/min)=12.7t/h×1 000/3 600×20s/臺(tái)≈70.55kg/臺(tái)。
給料機(jī)出料量(n=131 r/min)=11.6t/h×1 000/3 600×20s/臺(tái)≈64.44kg/臺(tái)。
改造后,給料機(jī)出料量(n=179 r/min)=15.9t/h×1 000/3 600×16s/臺(tái)≈70.67kg/臺(tái)。
給料機(jī)出料量(n=164 r/min)=14.25t/h×1 000/3 600×16s /臺(tái)≈63.33kg/臺(tái)。
2.2.3 為確保產(chǎn)品質(zhì)量,配方中小于秤滿量程比例3%的物料不應(yīng)參與配料,應(yīng)從人工添加口加入,在投料時(shí),盡量減少投料時(shí)間(T2)。
3 混合工段工藝研究
3.1 混合機(jī)
我國(guó)混合機(jī)的發(fā)展也經(jīng)歷了幾個(gè)階段,開門的方式由大開門到小開門,再由小開門到大開門,這一變化主要是最初的大開門易于漏料,而現(xiàn)在的大開門密封性能大大 提高。開門的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有電動(dòng)推桿、齒輪齒條和氣動(dòng)等幾種。目前,已開發(fā)研究出了高效槳葉混合機(jī)(單軸或雙軸),該機(jī)混合過程柔和、混合時(shí)間短(90s/ 批)、混合均勻度高(變異系數(shù)CV≤5%),采用全底式大開門結(jié)構(gòu),放料速度快(22s)、物料殘留率低(以上參數(shù)為500kg/批的混合機(jī))。
有些老飼料廠采用老式的電動(dòng)推桿小開門混合機(jī),放料時(shí)間長(zhǎng),有時(shí)因設(shè)備振動(dòng)而引起行程變化,使放料門關(guān)閉不到位而漏料。
3.1.1 選用高效雙軸混合機(jī)
雙軸混合機(jī)、單軸混合機(jī)性能比較(見表5)。
3.1.2 混合機(jī)由原來(lái)小開門改為大開門
混合機(jī)小開門、大開門性能比較(見表6)。
由表6可知:小開門排料要110s才能排完,殘留量多;而大開門排料的同類混合機(jī)僅需22s,僅放料時(shí)間就可縮短近1.5min左右。
3.1.3 混合機(jī)工藝參數(shù)調(diào)整
不同混合時(shí)間(T3)下的混合均勻度(見表7)。
由表7可知:把現(xiàn)有單軸混合機(jī)的混合時(shí)間縮短為3.5min是可行的。
3.2 混合后輸送系統(tǒng)改造
由于混合周期縮短,顯然瞬時(shí)流量增大,為了適應(yīng)混合系統(tǒng)的改造,混合后輸送系統(tǒng)能力必須做相應(yīng)調(diào)整。例如,一個(gè)年產(chǎn)2萬(wàn)噸的飼料廠,原設(shè)計(jì)15臺(tái)給料機(jī), 配料時(shí)間由5min縮短到4min時(shí),輸送系統(tǒng)調(diào)整如下:①適當(dāng)提高埋刮板輸送線速,提高輸送量(見表8);②適當(dāng)提高提升機(jī)線速,提高輸送量(見表 9)。
4 配料倉(cāng)數(shù)量和容量的調(diào)整
為獲得良好的飼料配方,在相同營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)情況下,品種多的配方優(yōu)于品種少的配方,較多品種配方是大型飼料廠的特征。隨著飼料資源的不斷開發(fā)利用,原料品種也 越來(lái)越多,早期一些飼料廠的料倉(cāng)配置一般數(shù)量較少,約8~12個(gè),已不能適應(yīng)目前原料的變化和產(chǎn)品品種增加的需要。為了適應(yīng)市場(chǎng),在生產(chǎn)時(shí)經(jīng)常變換品種, 需要配備足夠數(shù)量的料倉(cāng)和增加倉(cāng)容。在改造時(shí)要充分利用原有廠房的位置和空間來(lái)調(diào)整配料倉(cāng),盡量加高、加大,設(shè)法增加料倉(cāng)。在原料品種變換或增加時(shí),能起 到緩沖作用,并縮短配料時(shí)間,從而可提高產(chǎn)量和保證產(chǎn)品的質(zhì)量。一般希望配料倉(cāng)的容量能貯存6~8h的原料用量為宜。
某飼料廠生產(chǎn)鴨料配料時(shí)間要303s,加上換品種等待時(shí)間18 s和放料時(shí)間18s,每個(gè)周期至少要339s。通過測(cè)定、分析、改造后,整個(gè)配料周期(T)僅需198s,其中,配料時(shí)間162s、放料時(shí)間18s、換品 種等待時(shí)間18s。配料精度達(dá)到0.2%,產(chǎn)量由原來(lái)10.62t/h增加到18.18t/h,提高了71.19%(見表10)。
(蔣蘊(yùn)珍 俞霄霖《飼料工業(yè)》) |
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