饲料厂操作维护保养及生产管理培训之制粒技术--主讲人章齐胜.ppt

1 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,饲料厂操作维护保养 及生产管理培训 之制粒技术 主讲人:章齐胜,2 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒技术,本章内容: 主要结构及工作原理 制粒过程中物料受力的四个区域 调质器 影响制粒质量和效率的因素 影响颗粒长度的因素 蒸汽系统的配置 制粒机的操作、维护和保养 常见故障原因分析与排除,3 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,1、制粒机结构及工作原理,本节内容： 制粒机的几种型式介绍 制粒机外型结构 制粒机压制室结构 制粒机切刀调节装置 制粒机箱体及安全装置,4 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,差径调质器及制粒机,5 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒机(型式),6 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒机(型式),7 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒机,8 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,SZLH400、SZLH420,1、调制器,2、大齿轮、齿轴,3、大齿轮、齿轴,4、大齿轮、齿轴,5、齿轮油封、空 轴大油封,6、转速,7、环模,8、联轴器,9、箱体,10、箱体加工,加大调制器直径，直径达到410mm， 提高熟化效果。,采用调制、渗碳淬火、磨齿等热处 理技术。,工作面加宽（加宽约1mm），承载能 力强，使用寿命长。,采用20CrMnTi、20CrMnMo,采用耐高温双唇口油封，密封性能 好，耐高温、防灰、防尘能力强、 使用寿命长。,适当降低转速（降低约1/23），成 品颗粒更光滑，外形更美观。,加大有效工作面积（环模加宽约2 cm），有利于提高产量。,蛇行弹簧联轴器，补偿位移能力 强，噪音低。,采用树脂自硬砂铸造工艺,采用加工中心加工，传动齿面为硬 齿面磨齿处理,其它同类机型,调制器直径约为400mm,调制、磨齿,常规、承载能力差、易磨损,40Cr,单唇口普通油封,常规,普通柱销联轴器,普通砂型铸造,常规,SZLH400、SZLH420,9 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒机外型结构二,1、斜槽 2、门盖 3、箱体 4、联轴器罩 5、电机 6、底座,10 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒机结构,11 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒机结构,12 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒机压制室结构,1、环模 2、锁紧螺栓 3、压辊 4、压辊轴 5、档销 6、止退螺母 7、调节螺钉 8、喂料刮刀 9、刮刀螺钉 10、调隙轮 11、压制区,13 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,压制室形式二,14 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,切刀调节装置 颗粒长度一般是直径的1.53倍,1、切刀杆 2、键 3、锁紧手柄 4、拉手 5、定位圈,15 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒机箱体外形及安全行程,1、箱体 2、门盖保护开关 3、过载保护（安全销） 4、联轴器罩 5、加油口 6、油标 7、放油阀,16 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒机安全销座,1、过载行程开关 2、安全销座,17 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,2、制粒过程中物料受力的四个区域,制粒过程中物料受力分析及挤压过程中的四个区域 摄入角和粉料分布 环模和压辊的设计特性 压辊总成 环模孔结构 颗粒料,18 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒过程中物料受力的四个区域,1、供料区 2、压紧区 3、挤压区 4、成型区,19 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,1、供料区 2、压紧区 3、挤压区 4、成型区,制粒过程中物料受力的四个区域,20 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,1、供料区：物料不受机械外力， 受离心力影响，粉料紧帖环模内圈上； 2、压紧区：物料被压紧 3、挤压区：模辊间隙变小，挤压力加大，物料产生变形和联接，被挤向模孔； 4、成型区：在模孔内，被后续物料挤推，物料成柱体状，向外携移。,制粒过程中物料受力的四个区域,21 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,摄入角和粉料分布,制粒机压辊与环模内壁挤压物料，形成 12 的摄入角，当压辊出现打滑时， 制粒机就会堵塞！,压辊,环模,22 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,滞留在模孔内的时间,DWt : 挤入时间 （融合时间） Rt : 通过时间（压紧时间） s : 物料层厚度 Vf : 环模线速度 Vr : 压辊线速度,Rt = DWt Vf Vr 供料能力降低,产能降低 Vf Vr : 打滑,23 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,制粒的过程,原料的预处理 原料热处理，颗粒粉碎，营养成分的比例&均匀性， 糊化度，剪切压力 2. 挤压 营养成分的分布，压缩，挤压，剪切 3. 颗粒的后处理 冷却干燥，破碎，过筛，喷涂,24 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,环模和压辊设计特性,d,D i,产量取决于环模孔的数量 产品在孔内的停留时间取决于环模厚度 停留时间直接影响产品质量， 这是最重要的。 2 只大压辊对物料形成最佳的摄入 状态（摄入角和物料均布），最终 体现在产量高，能耗低。,环模和压辊的尺寸大小与设计特性对保证 制粒机平稳、无故障连续生产是非常重要的。,25 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,压辊总成,26 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,环模孔结构,a) 直孔 b) 沉孔 (la = 有效长度, Lt = 总长) c) 出口锥形 d) 进口锥形 e) 阶梯孔 f) 方孔 ( 8x8, 10x10, 15x15 mm) 圆形孔 2 - 20 mm,1、不同环模孔形的选用须符合产品的特性和客户的需求； 2、环模一般用压缩比来衡量，压缩比是指孔径与环模模孔有效长度之比； 3、压缩比越大，环模厚度越厚。 4、压缩比加大，饲料硬度加大，粉化率降低，但生产成本增加。,27 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,1,2,3,4,1、直孔形 2、阶梯孔 3、外锥形孔 4、内锥形孔,环模孔结构,28 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,切刀的形式与位置,29 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,颗粒料,膨化颗粒料,短颗粒,长颗粒,长短不均匀长短,长短不均匀的制粒颗粒料,30 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,3、调质器,本节内容 调质器形式 浆叶形式 调质的意义 调质要求 调质温度和水份 调质时间 延长调质时间的方法,31 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,3、调质器：,双层夹套调质器,差径调质器,32 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,调质器形式一,保持单元 做水产料，调质时间可达90至120秒,混合单元 供蒸汽添加,低残余量 先进先出 非常卫生 良好的可接触性 出口处震动很小 保持时间可调,喂料器,33 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,调质器形式二:浆叶形式 1、畜禽料调质时间一般在15秒至45秒之间；（做鱼料要用双层隔套调质器） 2、可通过改变叶片的安装角度或增加调质筒体的长度来增加调质时间,喂料绞龙,调质器,浆叶,34 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,双轴调质的两种型式,35 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,调质的意义,意义: 提高制粒能力,降低制粒机能耗 减少制粒机磨损 改善饲料消化吸收性能 改善颗粒质量 降低细菌含量 有利于液体添加,主要参数: 温度 蒸汽质量和用量 停留时间 原料特性,调质器,原料,调质后物料,蒸汽,Introduction,36 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,调质的意义,3.1 调质的概念: 调质是对饲料进行热湿处理,使其淀粉糊化,蛋白质变性,物料软化,以便于制 粒机提高制料的质量和效率,并改善饲料的适口性、稳定性，提高饲料的消化吸收 率。 3.2 调质的意义 （1）、提高制粒机的制粒能力 通过加蒸汽使物料软化，具有可塑性，利于挤压成型； 减少环模和压辊的磨损,提高制粒机产量; 提高颗粒密度,降低粉华率,提高产品质量; 降低电耗; 在适宜的调质条件下,用蒸汽调质比不用蒸汽调质,产量可提高一倍以上.,37 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,（2）、促进淀粉糊化和蛋白质变性，提高饲料消华率 蒸汽热量 粉粒温度上升3888度； 在热量和水份的作用下，谷物淀粉5060度开始吸水； 豆粉淀粉5575度开始吸水； 蛋白变性，分子表面积增大，粘度增加； 有蒸汽调质时，淀粉糊化率可达35%-45%；无蒸汽糊化率小于15%； 综上，有利于动物的消化和吸收。,调质的意义,38 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,（3）、改善颗粒产品质量，提高颗粒饲料的强度和水中稳定性； （4）、杀灭有害病菌（尤其是饲料中的大肠杆菌和沙门菌等的害病菌），从而提 高产品的贮存功能，有利于畜禽健康； （5）、有利于液体添加，满足不同动物的营养需要。,调质的意义,39 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,对物料细度的要求：（也即物料粒度） 3.35mmc以上-不得超过1%; 2mmc以上-不得超过5%; 0.5mmc以上-约占20%; 0.25mmc以上-约占24%; 0.25mmc-不得少于5%; 对于不同的饲料品种,需选用不同的粉碎机配置方可达到合适的细度要求; 对于畜禽料一般的锤片粉碎机 对于鱼料,需要用细粉碎; 对于虾料,需要超微粉碎,调质要求: 细度(粒度)要求,40 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,对蒸汽的要求: (1)、用过饱和蒸汽； （ 2）、必须用性能良好的减压阀，使蒸汽压力稳定； （3）、蒸汽压力应在0.20.4MPa; (4)、蒸汽温度在130150度。,调质要求: 对蒸汽的要求,41 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,调质温度和水分,谷物淀粉的糊化温度一般在7080度，调质温度主要靠蒸汽的加入而获得。 蒸汽添加量小，粉料糊化度低，产量低，压模压辊磨损加剧，产品表面粗糙，粉化率高，电耗大； 蒸汽添加量过大，会导致物料水份过高而使模孔堵塞，经冷却后成品水份偏高，达不到饲料品质要求； 在使用饱和蒸汽时，在春秋季节里，一般吸收1%的水份，物料温度会升高11度。 举例：某饲料厂蒸汽添加量为5%，室温为25度，则调质后的温度为5*11+25=80度。若添加量为4%，则调质后的温度为69度。 对于原料水份本身就偏高（如玉米水份超过16%），则蒸汽添加量就不可能大了，调质后温度也就上不去了 对于一些维生素含量比重较大配方物料，过高的调质温度会便维生素损失。,42 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,不同类型饲料的适宜蒸汽-水份调质参数范围,43 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,长短调质器及调质时间,长调质器: 停留时间: 45 - 120 sec 适用特殊饲料生产,短调质器: 停留时间: 15 - 45 秒 适用常规畜禽饲料生产,做鱼料: 调质器一般配置二层夹套调质器，通常要求调质总时间一般为90s-120s,做虾料: 调质器配置一般上层为双轴调质器，下面二层为夹套调质器，通常要求调质总时间一般为150s-180s,44 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,调质时间表,Introduction,1 x DPSA/B,2 x DPSA/B,3 x DPSA/B,CTID,TWINCON,45 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,转子转速 浆叶位置 浆叶形式和数量 外壳加热,调质效果 搅拌效果 调质后粉料均匀性 蒸汽的冷凝水 卫生 结块,影响,Introduction,延长调质时间的方法,方法一：降低调质轴的转速； 方法二：改变叶片的安装角度； 方法三：增加调质器长度 方法四：用二层或三层调质,46 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,颗粒的品质要求,47 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,影响颗粒内外品质的因素,48 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,4、影响制粒质量和效率的因素,环模/压辊,冷却,调质,粉碎细度,配方,40 %,20 %,20 %,15 %,5 %,美国堪萨斯州大学研究数据,49 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,4、影响制粒质量和效率的因素,(1)、原料品质对制粒质量的影响 1.1 原料粒度的影响。中细粒原料，对制粒质量为较好，粒度一般： 畜禽料：原料粉碎后粒度100%过8目筛，80%以上过20目； 鱼料：原料粉碎后粒度98%过20目筛，80%以上过40目； 虾料：原料粉碎后粒度98%以上过60目筛，85%以上过100目； 说明： 粒度：也叫细度，实际指颗粒的大小；一般用目数来确定粒度。 “目”的概念：一英寸长度上有多少网眼，就叫多少目。目数越大，则物料越细。 1英寸=25.4毫米 粒度测试:取样100克,放入标准筛,筛后,筛上物称重,计算百分率.,50 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,粉碎粒度（细度）对制粒工艺的影响,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,1.1,0,5,10,15,20,25,颗粒质量 DLU %,粉碎细度 d50,DLU % 回粉率,大麦、小麦和玉米的混合物 调质温度 80 C, 环模规格 4.5 x 35 mm,0.9,21,51 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,1.2、饲料密度对制粒质量的影响 密度小，材质轻，单位时间内制粒产量小； 密度大，材质重，单位时间内制粒产量大； 1.3、蛋白、脂肪含量对制粒质量的影响 高蛋白饲料（如黄豆粉等），有利于制粒； 含脂肪饲料，或适量加入油脂（3%以下，混合时添加1%-2%），有利于制粒； 1.3、纤维对制粒质量的影响 纤维对制粒不利，它降产量，加速模孔模损； 多筋类纤维在颗粒中能起粘剂作用；带壳类纤维在颗粒中起离散作用； 一般饲料中含纤维量不超8%。,影响制粒质量和效率的因素,52 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,（2）、环模几何参数对制粒质量的影响。 环模几何参数对颗粒饲料质量的影响主要表现在环模的有效长度、孔径、模孔的粗糙度、模孔间距、模孔的形状等方面。 通常，我们在选用环模时，习惯上用压缩比来衡量，压缩比是指孔径与环模模孔有效长度之比。 模孔的有效长度越长，物料在模孔内的挤压时间就越长，制成后的颗粒就越坚硬，强度越好，颗粒质量也就越好。反之，则颗粒松散，粉化率高，颗粒质量降低。 一般：做畜禽料，压缩比为1：9至1：11之间； 做鱼料，压缩比为：1：12至1：14之间； 做虾粒，压缩比为：1：18至1：24之间。,影响制粒质量和效率的因素,53 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,（3）、操作因素对制粒质量的影响。 A、模辊间隙:模辊间隙过大,产量低,有时不出料;间隙过小,模辊庞磨损严重,影响使用寿命,合适的磨辊间隙为0.050.3mm,经验转动”似转非转”状态,人工转动环模一圈,压辊断续转动1/4圈左右. B、喂料量：喂料量是可调的，依据主电机电流值，喂料量增加，主电机电流就加大，生产能力就提高，但不能超过主电机额定电流； C、蒸汽：蒸汽质量的好坏及蒸汽进气量的控制对颗粒质量影响较大。 蒸汽压力一般为0.20.4MPa，蒸汽温度在130150度； 蒸汽压力越大，温度越高，调质后的物料温度一般在6585度； 调质后用于制粒的最佳水分一般为15.5%; 正常情况下,蒸汽用量为制粒机生产能力的4%-6%.,影响制粒质量和效率的因素,54 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,不同品种的制料水分及制粒温度对比,乳猪料,（蛋白质、脂肪含量高，纤维含量低） 故乳猪料制粒温度5060度,调质水份14-15%;压缩比一般1:10左右; 生产猪、肉猪料,制粒温度6080度,调质水份15-16%;压缩比一般1:10左右 鸡料,制粒温度75-80度,调质水份16-17%;压缩比一般1:11左右,55 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,影响颗粒长度的因素,(1)、制粒机本身参数的影响 颗粒在未切断时的长度=6010的9次方制粒机产量Q /36003.14环模内径D环模有效宽度W模线转速n环模开孔率颗粒密度 从公式中可以看出，当其它参数一定时： A、制粒机产量越大，颗粒越长；反之，越短； B、环模转速越快，颗粒长度越短；反之越长；一般线速度在69m/s之间； C、环模内径和有效宽度一般是固定的，但压缩比越大，颗粒越结实，长度越短； D、颗粒密度越大，颗粒长度越短； E、环模孔径越大，开孔率越高，制出的颗粒越短； 环模孔径越小，开孔率越低，制出的颗粒越长； 举例：对于2mm环模，开孔率一般为30%左右；对于4.5mm环模,开孔率一般为40%左右,56 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,(2)、切刀的影响 A、切刀数量的影响. (我公司现有制粒机一般用两把切刀) B、切刀的结构 切刀一般分为硬质刀片型和薄刀片型 对于大粒径的畜禽料,耐磨性好的硬质刀片;调整时,一般刀片距环模外表面有5mm,距离太小时粉料太多,距离太大时,有些料会折断,造成颗粒长度不甚一致; 对于做小孔径的虾料,一般选用韧性好的薄形刀片,紧帖接近于环模外表面才能达到理想的颗粒长度.,影响颗粒长度的因素,57 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,（3）、压辊外壳结构的影响 压辊外表面的结构主要有齿槽型和有封边的齿槽型 畜禽料饲料厂普遍采用齿槽型压辊 水产料饲料厂采用有封边的齿槽型压辊（优点：水产饲料孔径一般较小，为防止饲料挤压时向侧滑动，采用封边型齿槽压辊，同时环模和压辊的磨损也均匀） （4）、制粒后筛分系统的影响 一般采用回转筛或分级筛： 上层筛上物是较大的颗粒或大的杂质 下层筛上物是成品料 下层筛下物是较小的颗料或粉料。 配置相应的筛网，可使成品料均匀一致。,影响颗粒长度的因素,58 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,喂料 调质,成品饲料,冷却,制粒,不同调质、制粒的对比,Introduction,破碎,制粒,单层调质,双层调质: 一般做水产料时才选两层或三层调质,其目的是促进淀粉糊化和增加物料粘度,增加颗粒料在水中的稳定性,对于鳗鱼料和对虾料在水中的浸泡时间一般要求在90分钟以上,59 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,水中稳定性,虾慢慢啃食饲料颗粒的习惯导致大量营养成分的损失； 在水中1小时，虾饲料会损失20%以上的蛋白质 约50%的碳水化合物，和85 至 95% 的维生素； 在饲料生产中,一方面要使颗粒的水中稳定性超过1小时 甚至更长，另一方面还要设法在饲料中添加诱食剂以便 在相对较短时间内饲料被吃完；,60 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,受各加工步骤的影响因素,粉 碎,混 合,调 质,制 粒,冷 却,影响因素,粉碎机选型及筛网,配料、小料及液体液体添加,调质器选型/蒸汽 温度/时间,机型及配方 原料细度 / 压缩比/蒸汽 / 模辊间隙,机型及风网配置 冷却时间 / 空气,均匀性,粉碎粒度,原 料,成 品,61 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,蒸汽系统的配置,62 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,通入蒸汽的作用,高产量 能耗减少 提高环模和压辊的使用寿命 改善颗粒塑性 产生水份条件 利于淀粉糊化 灭菌 水份损失补偿 降低生产成本,63 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,蒸汽管路安装注意事项,1）所有蒸汽管路必须保温； 2）确使所有排水器维持其正常功能； 3）确使减压阀下游之蒸汽压力保持一定； 4）不同配方应使用其所适的蒸汽压力； 5）单独出水; 6)在管道的最低点,安装相应的疏水阀.,64 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,蒸汽调质的影响,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1,1.1,0,10,20,30,40,temp. 80 癈,65 ?C,50 癈,平均细度 d50,50 C,65 C,80 C,DLU % 回粉率,65 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,蒸汽和颗粒尺寸,颗粒尺寸与调质时间的关系,2,4,6,8,10,12,14,16,0,500,1000,1500,2000,2500,3000,3500,4000,颗粒尺寸 (微米),颗粒内部达到80 C,饱和干蒸汽加热玉米,66 | Group Presentation | 07.04 | Bhler,详见另文件,7、制粒机的操作