时产10吨鸡用配合饲料生产工艺设计说明书要点

武汉轻工大学题目：时产10吨鸡用配合饲料生产工艺设计说明书姓名___王宝鼎____学院动物科学与营养工程学院专业水产养殖学年级___2009级____指导教师李建文2013年6月摘要我国饲料加工业已经走过30多年的历程,蛋鸡饲料加工一直沿用传统的加工工艺,一般都是粉碎料较粗的粉状配合饲料。随着人们生活水平的提高和对食品安全的高度关注,饲料安全也越来越引起人们的重视,因此如何从加工工艺上对蛋鸡饲料的生产这个专题进行研发、改进,以保证和提升产品的品质和安全性变得十分重要。本设计并提出了一些新的加工工艺。设计包括工艺的设计、设备的选型计算和设备布置、通风除尘的设计、料仓的设计等内容。本设计能够满足生产一般鸡用饲料的需要。选用先进优良的饲料生产设备进行科学合理的布设，在能够生产满足各级品质标准的产品前提下能够有效的降低能耗和物耗。整条生产线均能在中央控制室控制，打包可以在现场控制，具有高度的自动化、机械化和灵活性。关键词：工艺设计设备料仓风网SummaryProcessoffeedindustryinChinahasgonethrough30years,feedprocessinghasbeenusedthetraditionalprocessingtechnology,ingeneralarecrushingpowdercoarsefeed.Withtheimprovementofpeople'slivingstandardandhighattentiontofoodsafety,foodsafetyhasattractedmoreandmoreattention,sohowtofromtheprocessingoffeedproductioninthedevelopment,improvement,inordertoensureandimprovetheproductqualityandsafetybecomeveryimportant.Thedesignandputsforwardsomenewprocessingtechnology.Thedesignincludestheprocessdesign,equipmentselectionandcalculationofventilationanddustremovalequipmentlayout,design,materialdesignetc..Thisdesigncanmeettheneedofgeneralchickenfeedproduction.Selectionoffeedproductionequipmentadvancedtolayoutreasonable,caneffectivelyreduceenergyconsumptionandmaterialconsumptioninproductionatalllevelstomeetthequalitystandardofproductsunderthepremiseof.Thewholeproductionlineareinthecentralcontrolroomcontrol,packagedinfieldcontrol,withahighdegreeofautomation,mechanizationandflexibility.Keywords:Processdesign,equipment,silos,windnetwork目录TOC\o"1-3"\h\u265511.概述 ②电动机功率的计算根据N=k4×N轴/η式中k4——储备系数，H＞10m，取k4=1.15；η——总传动效率，减速箱=0.94。故N=1.15×1.9/0.94=2.3kw。因此电动机选用Y100L-2型，其主要参数：额定功率3.0kw，电流6.4A，转速2880r\min，效率82%，功率因数0.87。3.3.8待混合仓（308#）308号待混合仓位于混合机上方，由上方的长方体和下方的椎体组成，混合机每批1吨，取待混合仓每批1.6吨，被称量物料容重取0.5t/m3，充满系数取0.8，占用体积V=1.6/0.5=3.2m³；要求斗容积V0=3.2/0.8=4m³；设上方尺寸为：a1=1.8m，b1=1.8m，下方尺寸为：a2=b2=0.6m，h2=2.0m根据公式：V=h2/6[a1·b1+(a1+a2)·(b1+b2)+a2·b2]；=2.0/6[1.8·1.8+(1.8+0.6)·(1.8+0.6)+0.6·0.6]=3.12m³3.3.9混合机（309#）根据生产工艺要求，本设计选用SJHS2.0高效双轴桨叶式混合机1台，工作容积2m3，每批混合量1000kg，混合周期6min，每小时混合10批，生产能力达到10t/h，功率22KW，外型尺寸是：长2580mm，宽29735mm，高2100mm，出口尺寸尺寸是：长1854mm，宽1450mm。3.3.10混合机缓冲斗（310#）310号缓冲斗位于309号双轴高效混合机下方，为满足生产要求，其体积应大于混合机的的体积。已知混合机出口的尺寸为长1854mm，宽1450mm.设有缓冲斗的上方的尺寸取：a1=1.8m，b1=1.4m。缓冲斗的出口尺寸根据311号埋刮板输送机的进口来确定，下部的尺寸设为：a2=200mm,b2=200mm。缓冲斗体积计算根据公式：V=[ab+(a+c)×(b+d)+cd]h/6=h/6[1.8·1.4+(1.8+0.2)·(1.4+0.2)+0.2·0.2]=2h因此h=v/2缓冲斗的容积为混合机的1-1.5倍，所以h=1.5m；3.3.11刮板输送机（311#）311号刮板输送机用于接收混合后的物料，311号刮板输送机的最大输送量为10t。根据埋刮板输送机计算公式Q=3600B×h×v×γ×η式中：Q——计算输送量，m³/h；B——机槽宽度，m；v——刮板链条运行速度，面粉v取0.2；γ——物料容重，小麦粉取0.45-0.63，此处取0.5t/m³；η——输送机的输送效率，水平（α=0°）布置时，取η=0.7-0.85，此处取0.8。则有：10=3600B×h×0.2×0.5×0.8得：Bh=10/(3600×0.2×0.5×0.8)=0.035取B=h,则有：B=h=186mm因此选用TGSU20型埋刮板输送机。根据公式Q=3600B×h×v×γ×η则有：Q=3600×0.2×0.2×0.2×0.5×0.8=11.52t/h。（2)刮板链条张力计算根据公式当0°﹤α≤15°时F=mg（2.1f1Lb-0.1H0）+10mvg[f+f1(nh1/B)Lh+H0]若α=0°，f1=0.5时，F=L0(1.1G+Gv[f+f1(nh1/B)])式中：F——刮板链条绕入头端的张力，即刮板链条的最大张力（kg）；G——刮板链条每米重量，kg/m；取7.2kg/m；f1——输送物料时刮板链条与壳体的摩擦系数，建议取f1=0.5；L0——输送机长度，m；L0=10mH0——输送机高度，m；Gv——物料每米质量，kg/m，Gv=Qmax/3.6v=10/3.6×0.2=13.8kg/mQ0——计算输送量，m³/h，11.52t/h；f——物料内磨擦系数,f=tanφ,对于粉料f=tg57°=1.54；f1——物料与机槽的摩擦系数，f1=tanφ,f1=tanφ1=tan35°=0.7；φ——物料内摩擦角即堆积角；φ1——物料外摩擦角；n——物料对机槽两侧的侧压系数，n=ｘ/1+sinφ=1.0/1+sin57=0.544x——动力系数，当v≤0.32m/s时，ｘ=1.0，当v≥0.32m/s时，ｘ=1.5；h1——输送物料的料层高度，m，h1=Qmaxh/Q0=10×0.20/11.52=0.17mQmax——选用要求的最大输送量，t/h；Qmax=10t/h则有F=10×(1.1×7.2+11.52[1.54+0.7(0.544×0.17/0.20)=293.9kg（3)输送机电机功率计算根据公式：N=KpV/102ηm式中：N——电动机计算功率，kw；K——备用系数，取K=1.1-1.3，此处取1.2P——驱动轮圆周力（㎏），对于MS型，P=S，S为刮板链条绕入机头轮端的张力；η2——驱动装置的传动效率；ηm=η1·η2式中：η1——JZQ减速器的传动效率，取η1=0.92-0.94，此取η1=0.92；η2——开式链传动的传动效率，取η2=0.85-0.90，此取η2=0.85。则ηm=0.92×0.85=0.782，故N=1.2×293.9.×0.20/（102×0.782）=0.884kw。选用：电机Y802—2型，额定功率为1.1kw，电流2.6A，转速2825r\min，效率76%，功率因数0.86。3.3.12小料投料口（312#）312号小料投料口位于混合机上方，设进口尺寸0.6×0.5m，出口尺寸0.30×0.30m，添加斗高0.6m。根据公式V=[ab+(a+c)×(b+d)+cd]h/6可得添加斗几何体积是：V=[0.6×0.5+(0.6+0.3)×(0.5+0.3)+0.3×0.3]×0.6/6=0.11m33.4成品打包工段3.4.1号成品仓（401#）成品仓接收来自混合机混合好的粉状成品料，仓体均由上部分的长方体和下部分的截头方锥体组成,且料仓倾角大于60度。根据公式G=Q×T×n式中：G——贮存量，m3；Q——生产量，10t；T——贮存时间，h；n——充满系数，取n=0.6；按2小时贮存量计算，则G=10×0.6×2=12t根据公式V=Q/0.8×n式中：V——总仓容，m3；G——贮存量，12t；0.8——有效系数；则：V=12/0.6×0.8=25t单个粉碎仓体积为：v=a1b1h+h1/6[a1b1+(a1+a2)(b1+b2)+a2b2]式中：v——仓体的体积，m3；h——仓体的高度取5.4m；a1，b1—分别表示料仓直体部分横截面两个边长，1.6×1.5m；a2，b2—分别表示仓斗的两个边长，0.4×0.4m；h1——料仓的高度取1.8m。得v=10.5m3则仓数N=V/v=25/10.5=2个所以设计三个成品仓，一个用于换仓，因此3个成品仓总体积V总=10.5×3=31.5m3。3.4.2缓冲斗（402#）402号缓冲斗连接打包机，设缓冲斗的上方的尺寸取：a1=1.8m，b1=1.4m。缓冲斗的出口尺寸取：a2=250mm,b2=250mm.V=[1.8×1.4+(1.8+0.25)×(1.4+0.25)+0.25×0.25]×1.4/6=3m33.4.3料位器（403#）403号料位器位于402缓冲斗下，选用SR2L--10F系列。3.4.4包装秤（404#）为满足生产要求，选用SDBY-P型包装秤1台，该包装秤的包装速度：7-10包/分；包装精度：0.2%；包装范围：10-100kg/包；电机功率1.10kw。本设计设定每包30Kg。每分钟7包，则每小时理论产量是12.6t。3.4.5缝包机（405#）404号缝口输送组合机为404号包装秤所配，选用GK35-2C型缝口输送组合机，选用1台，电机功率0.37kw，最大缝包厚度8mm。3.5设备清单序号名称型号数量功率101下料坑2102脉冲除尘器LNGM1823.0KW103风机4-72-3.6A23.0KW104刮板输送机MS1611.1KW105刮板输送机MS1611.1KW106斗式提升机TD40014.0KW107斗式提升机TD31512.2KW108气动三通TBDQ25-21109圆筒初清筛TCQY80A1110永磁筒TCXT251111气动四通TBDQ25-31112圆锥粉料清理筛SCQZ60*50*801113永磁筒TCXT251201待粉碎仓3202料位器BZ-116203气动闸门CMQ40×403204气动三通TBDQ25-21205缓冲斗1206叶轮喂料器TWLY25×3011.1KW207粉碎机SWFP60X60155KW208脉冲除尘器TBLMB121209螺旋输送机LS31520.55KW210斗式提升机T50012.2KW211刮板输送机MS2511.1KW212旋转分配器TFPX6-2203301配料仓12302料位器BZ-1124303出仓机TWLL32b12304配料秤2305缓冲斗2306刮板输送机MS2011.1KW307斗式提升机TD50013.0KW308待混合仓１309混合机SJHS2.0122KW310缓冲斗1311刮板输送机MS2011.1KW312小料投料口1401成品仓4402缓冲斗1403料位器SR2L--10F6404包装秤SDBY-P21.1KW405封包机GK35-2C20.37KW4.生产车间设备布置4.1生产车间设备布置的基本要求在生产车间的设备布置过程中，应满足以下要求：(1)设备的布局应有利于组织生产，把握计划的实现；(2)优化作业条件，提供必要的操作空间，满足安全生产的要求；(3)合理组织粉状饲料的输送路线，防止粉料的自动分级，注意避免物料的残留和交叉污染，确保产品质量；(4)尽量减少垂直提升机运输次数，充分利用物料的自流条件，减少动力消耗，节约能源；(5)设计经济实用的除尘风网，控制粉尘扩散，落实对粉碎室、空压机房的隔声处理等任务；(6)在保证工艺要求的前提下，力求做到布置有序、整齐、美观。4.2设备布置特点分析4.2.1初清筛饲料厂常用的初清设备主要有圆筒初清筛和粉料圆锥初清筛。作为工艺的第一道工序，圆筒初清筛布置在生产车间的最上层；粉料圆锥初清筛也布置在生产车间的最上层。同时要在初清筛的端部留有足够的拆装筛筒的空间。4.2.2永磁筒从工艺位置来看，永磁筒应布置在初清筛的下方，避免在高温、震动大及磁场强的场所，永磁筒垂直安装在四楼的楼层面上，避免穿过楼板布置。考虑到便于人工清理铁杂质，周围留有足够的操作空间，便于操作。4.2.3锤片式粉碎机锤片式粉碎机由于噪声较高，震动较大，因此布置时应考虑对其噪声的控制以及对厂房的影响，为此将粉碎机布置在一楼的楼面，同事设立一个隔声室，其房门做隔声处理。为了确保粉碎机的正常运作，在粉碎机的周围留有足够的操作和维修空间，保证锤片、筛片与主轴的拆装方便。4.2.4配料秤配料后的物料以不经过提升机而能直接进入混合机为佳，因此配料秤布置在二楼，以保证自动控制的便利和组分含量的正确。同时大小秤之间的净距离不应小于0.5米，但也不必过大，以免影响混合机的进料。为了确保联络、降低失真、提高配料进度，要求中央控制室离配料秤的距离不超过20米。4.2.5螺旋给料器为了保证配料的配料精度，各配料器不宜分层布置，配料器的不知高度根据配料秤的相对高度来确定，适宜的相对高度为0.3-0.5米，即给料器的出口与配料秤的进口的垂直距离不应大于0.5米，所以将给料器布置在二楼，配料秤的上方。4.2.6混合机为了满足生产的需要，根据工艺设计，混合机设在五楼。为了协调生产，稳定设备运行，混合机之后设置一缓冲斗，缓冲斗的容积应大于混合机的容积，一般为混合机的1-1.5倍。4.2.7打包机为了方便成品的打包封包，成品包装机布置在一楼，以节约工人的劳动强度。同时在打包机周围留有不小于1.2米的人工作业空间，封包机的布置有利于成品包装的搬运和入库，两台包装机平行布置且不共用操作空间。5.通风除尘系统设计5.1成品打包风网成品打包风网主要针对缝包机、振动分级筛和成品仓。连接吸尘点与除尘器的管道由一弯头连接一段垂直管道和一段水平管道。(1)除尘器选型为满足集中风网要求，配置一台a.12型脉冲布袋除尘器，布袋数为12只，过滤面积12m2；处理风量为2500～3600m3/h；脉冲间隔为0.01～0.5s；除尘效率>=99.8%，外形安装尺寸长×宽×高：3250×1100×900（mm)，数量1台，功率为3.0kw。(2)关风器选型TBLMa.12型脉冲布袋除尘器出口处配置关风器一台，选用GFZ.7型，安装连接尺寸为200mm,其每转体积为8立升/转，电机功率为0.75kw。(3)风管阻力的计算管道1连接成品仓，根据生产设备的吸风量可知，成品仓的吸风量Q=1360m3/h，阻力为30.46mmH2O，取V=12m/s，则根据公式d=0.0188可计算出管道直径D=200mm，此时λ/d=0.104，H动=8.82mmH2O，设计管道1的直长部分长度L=1m+5.5m+2.5m=9m，故H=L(λ/d)H动=8.26mmH2O。弯头1R=D的90°的弯头局部压损系数：取ε=0.23，此时的阻力:0.23×8.82=2.03mmH2O弯头2R=1.5D的90°的弯头局部压损系数：取ε=0.18，此时的阻力:0.18×8.82=1.48mmH2O弯头3R=1.5D的90°的弯头局部压损系数：取ε=0.18，此时的阻力:0.18×8.82=1.48mmH2O管道1总阻力：8.26+2.03+1.48+1.48=13.25mmH2O管道2：管道2连接打包机，根据生产设备的吸风量可知，打包机吸风量Q=350m3/h，阻力为15mmH2O，取V=12.5m/s，则根据公式d=0.0188可计算出管道直径D=180mm，此时λ/d=0.118，H动=9.57mmH2O，设计管道2的直长部分长度L=6m，故H=L(λ/d)H动=6.78mmH2O。弯头3R=D的60°的弯头局部压损系数：取ε=0.18，此时的阻力:0.18×8.82=1.72mmH2O管道2总阻力：6.78+1.72=8.5mmH2O管道3：管道3为管道1和管道2并列合并后通过的管道，吸风量为管道1和管道2的吸风量之和，Q=1360+350=1710m3/h，V=13m/s，，由d=0.0188；得d=220mm，即管道直径D=150mm，此时λ/d=0.0914，动压为9.57mmH2O，管道3的直长部分长度为2.5m，阻力为0.0914×9.57=1.74mmH2O。(4)风机由之前可知，Q总=1710m3/h，因此选用4-72No.3.6A型。其主要规格及技术参数：处理风量为2073m3/h，全压335Pa，转速1450r/min，配备电动机型号为Y160L-2，功率3kw。5.2清理筛除尘系统(1)确定主管道及设备阻力与压损本设计中，主阻管道自圆锥粉料初清筛开始，即粉料初清筛——管段1——管段2——袋式除尘器——管段3——管段4。圆筒初清筛——管段5为并联支路。管道1连接圆锥粉料初清筛，根据生产设备的吸风量可知，圆锥粉料初清筛的吸风量Q=600m3/h，阻力为15mmH2O，取V=13m/s，则根据公式d=0.0188可计算出管道直径D=130mm，此时λ/d=0.178，H动=10.35mmH2O，设计管道1的直长部分长度L=2.5m，故H=L(λ/d)H动=4.6mmH2O。弯头1共三个，均为R=1.5D的90°的弯头局部压损系数：取ε=0.18，此时的阻力:0.18×10.35=1.863mmH2O。管道1总阻力：4.6+1.863×3=10.18mmH2O管段5：管道5连接圆筒初清筛，根据生产设备的吸风量可知，圆筒初清筛的吸风量Q=480m3/h，阻力为15mmH2O，取V=15m/s，则根据公式d=0.0188可计算出管道直径D=110mm，此时λ/d=0.217，H动=13.78mmH2O，设计管道1的直长部分长度L=2m，故H=L(λ/d)H动=5.9mmH2O。弯头5共三个，两个R=1.5D的90°的弯头局部压损系数：取ε=0.18，此时的阻力:0.18×10.35×2=3.726mmH2O，一个R=1.5D的60°的弯头局部压损系数：取ε=0.14，此时的阻力:0.14×10.35=1.449mmH2O，则弯头5的总阻力为5.175mmH2O。管道5总阻力：5.9+5.175=11.16mmH2O管道2：管道2为管道1和管道5并列合并后通过的管道，吸风量为管道1和管道2的吸风量之和，Q=600+480=1080m3/h，V=14m/s，，由d=0.0188；得d=170mm，即管道直径D=170mm，此时λ/d=0.126，动压为12.01mmH2O，管道2的直长部分长度为0.5m，阻力为0.126×12.01=1.51mmH2O。管段3、4：风量未变，故风速与直径与管段2相同。6.小结在这次毕业设计中我完成了生产车间工艺流程的设计、生产车间设备选型计算、设备的安装布置、风网的设计计算等工作。在这期间我共查阅了10多本相关书籍，50多个相关网页，一共绘制了7张图纸。通过设计我学会了饲料生产工艺设计的内容、方法及工艺参数的确定，掌握了饲料加工专用设备的合理选用方法；生产车间设备的选型计算的方法步骤。同时我也学会了一种全新的学习方法，知识是由自己学习的，在遇到问题的时候要灵活，图书馆和网络就是最好的资源。致谢在这次毕业设计的过程中，我遇到了许许多多的问题，但是在李建文老师的耐心教导下，我都一一攻破了，本次设计使我学到了许多知识，这些都与李老师有着很大的关系，在这里感谢李建文老师的耐心教导。另外感谢我的同组同学胡锋同学和张磊同学，感谢他们在设计途中对我的帮助，谢谢。参考文献[1].中华人民共和国国家标准，饲料加工设备术语，GB/T18695-2002。[2].螺旋输送机，中华人民共和国机械行业标准，JB/T7679-2008。[3].垂直斗式提升机型式与基本参数，中华人民共和国机械行业标准，JB/T3926.1－1999。[4].垂直斗式提升机Q型料斗参数尺寸，中华人民共和国机械行业标准，JB/T3926.3－1999。[5].垂直斗式提升机Zd型料斗参数尺寸，中华人民共和国机械行业标准，JB/T3926.5－1999。[6]王春维主编，水产饲料加工工艺学，湖北科学技术出版社，2002[7].刘启觉，肖安红，刘英。通风除尘与气力输送，武汉工业学院，1999[8].庞声海，郝波主编，饲料加工设备与技术，科学技术文献出版社，2001[9].刘四麟，粮食工程设计手册（新版），郑州大学出版社，2002[10].梁俊英主编，粮食流通工程设计手册，河南科学技术出版社，199