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

1,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,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,3,1、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,差径调质器及制粒机,5,制粒机(型式),6,制粒机(型式),7,制粒机,8,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2cm），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,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,制粒机结构,11,制粒机结构,12,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,压制室形式二,14,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,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,制粒机安全销座,1、过载行程开关2、安全销座,17,2、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,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,19,1、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,20,1、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,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,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=DWtVfVr供料能力降低,产能降低VfVr:打滑,23,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,（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,（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,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,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,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,不同类型饲料的适宜蒸汽-水份调质参数范围,43,长短调质器及调质时间,长调质器:停留时间:45-120sec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,调质时间表,Introduction,1xDPSA/B,2xDPSA/B,3xDPSA/B,CTID,TWINCON,45,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,颗粒的品质要求,47,影响颗粒内外品质的因素,48,4、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,49,4、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,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80C,环模规格4.5x35mm,0.9,21,51,1.2、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,（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,（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,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,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,(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,（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,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,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,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,蒸汽系统的配置,62,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,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,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d50,50C,65C,80C,DLU%回粉率,65,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80C,饱和干蒸汽加热玉米,66,详见另文件,7、制粒机的操作、维护和保养,67,常见故障原因分析与排除（一）,故障现象1、物料能进入压制室，但压不出粒原因：a、模孔堵塞b、物料水份太多或太少c