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4饲料粉碎 教学目标 了解粉碎原理、饲料粉碎设备; 掌握锤片式粉碎机的机械结构、粉碎机理 及影响其粉碎工艺效果的因素; 正确使用粉碎设备和设计粉碎工艺。 概 述 粉碎是用机械的方法克服固体物料的内聚 力,从而使之破碎的一种操作方法。 是饲料生产动力消耗最大的工序(约占全 长总动力的 30%50%)。 粉碎目的、 要求 目的: 增加颗粒表面积,增加与消化液接触的机会, 提高物料的消化率 改善和提高物料的加工性能。 有利于后续工段,如混合,制粒的进行 避免过度分级的现象 粉碎粒度要求 在饲料加工过程中,首先要满足动物对粒度的基 本要求,此外 ,再考虑其它指标。 不同的饲养对象适宜的粒度不同 猪饲料 :仔猪 300 500um;育肥猪 500 600um;母猪: 400 500um 鸡饲料:肉鸡 700 900um;蛋鸡 1000um 鱼虾饲料: 40目, 200um以下 粉碎粒度及其测定 粒度: 物料颗粒的大小称之粒度, 它是粉碎程度的代表性尺寸。 对于球形颗粒来说,其粒度即为直径。 对于非球形颗粒,则有的以面积、体积或质量 为基准的各种名义粒度表示法。 在饲料行业一般采用粒度来表示物料的粒径。 粒度分布 粒度分布函数 一般采用在全部颗粒中粒度小于 d的所有颗粒的粒数、 表面积和体积,占全部颗粒的粒数、表面积和体积的 百分率,分别称为粒数、表面积与体积的累积分布函 数,以符号 A(d)表示之。 粉碎比 物料粉碎前后的粒度比称为粉碎比或粉碎度。 目 目是指每平方英 吋 筛网上的空眼数目 筛分粒度就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸, 以 1英寸( 25.4mm)宽度的筛网内的筛孔数表 示,称之为 “ 目数 ” 。 粒度的测定 平面筛筛分法 沉降法 显微镜法 平面筛筛分法 据 GB5917-86配合饲料粉碎粒度测定法,本法 适用于标准编织筛测定配合饲料成品粉碎粒度。 仪器 : 7层(含底筛一个)标准编织筛,由上至下依 序是: 4、 6、 8、 10、 12、 16目 和底筛; 统一型号的电动机、摇筛机和感量为 0.01克的 天平各一台。 测定时,从原始样品中称取试样 100克,放入规定 筛层的标准编织筛内,开动电动机连续筛理 10分 钟。筛完后,将各层筛上物分别称重,计算。 该层筛上物留存百分率( %) =该层筛上物留存重 量 /试样重量 应注意过筛的损失不得超过 1%;双试验允许误差 不超过 1%,双试验两次检验结果得平均数既为检 测结果,检验结果计算到小数点后第一位。 算术平均粒径法 又称四层筛法。用 10、 18、 40目和底筛 (盲筛 )的标准编织筛组成的筛箱,取样 100g,用感量为 0.01g的天平称重。在振动 机上振动筛理 10min。筛完后,将各层筛上 物分别称重,计算( 加权平均 )。 十五层筛法 该法称为对数正态概率纸表示法,也称为十五层筛法 ( GB6971-86) 该法采用普通振动筛驱动,十五层筛的筛号依次为 4、 6、 8、 12、 16、 20、 30、 40、 50、 70、 100、 140、 200、 270 和底筛 。 筛分时,取试样 100g,放在最上层筛子的筛面上,后开动 振筛机,先筛分 10min,以后每隔 5min检查称重一次,直 到最小筛孔的筛上物重量稳定为止(前后称重的变化为试 样重量 0.2%以下),即认为筛理完成。 计算 :先用常用对数对不同颗粒的直径处理乘以它的质量 权重,再用常用对数的反函数(指数)回复到颗粒直径。 粉碎方法和粉碎理论 粉碎方法 粉碎 击碎 磨碎 压碎 锯切碎 物料的力学性质 力学性质:强度、硬度、脆性、韧性、易碎性 强度越强、硬度越小,脆性越小 ,韧性大的物料, 需要的变形能就越多。 选择粉碎方法的重要依据是被粉碎物料的物理性 质。被粉碎物料的强度和破裂性是两个主要指标 。 对于坚而不韧的物料,撞击和挤压较有效; 对于韧性物料以剪切较好 对脆性物料以撞击破碎为宜 粉碎模型 Rosin-Rammler等认为:粉碎产物的粒度分 布具有二成分性,即合格的细粉和不合格 的粗粉。 体积粉碎模型 表面粉碎模型 均一粉碎模型 粉碎设备 对饲料粉碎机的要求 ( 1)粉碎成品的粒度可根据需要能方便地调节, 适应性好。 ( 2)粉碎成品的粒度较均匀,粉末少,粉碎后的 饲料不产生高热。 ( 3)可方便地连续进料及出料。 ( 4)单位成品能耗低。 ( 5)工作部件耐磨,更换迅速,维修方便,标准 化程度高。 ( 6)配有吸铁装置、安全室等安全措施,避免发 生事故。 ( 7)作业时粉尘少,噪声不超过环卫标准。 粉碎设备的分类 锤片式粉碎机 爪式粉碎机 盘式粉碎机 辊式粉碎机 破饼机 粉碎机 压扁 机 粗碎机 中碎机 微粉碎机 超微粉碎机 锤片式粉碎机 径向(顶部)进料式 切向进料式 轴向进料式 有筛式 无筛式 环形粉碎室 水滴形粉碎室 水滴形粉碎 室式粉碎机 可破坏环流 层,可以提 高生产率和 降低电耗。 一般构造 进料口 :切向、径向 和轴向进料方式 转子 :包括锤片、销 轴、锤片架及中心轴 等等 筛片 :筛片包在转子 外面,所包围的空间 称为粉碎室,其主要 起着控制粉碎粒度的 作用。 机体 工作过程 原料由粉碎机顶部靠重力自流进 料方式落入粉碎机进料口,原料 在转子的上方受到锤片的第一次 打击, 随后,颗粒物料流被锤片加速形 成沿着筛片内表面运动的环流层, 环流层的速度略低于锤片末端的 速度。 贴近筛面的粉碎物料受到筛面的 磨擦作用而降低其环流速度,并 受到与筛面垂直的离心力、压力 和气流作用,使其能排出筛外。 主要工作部件 锤片 影 响 粉 碎 效 率 的 因 素 形状尺寸 工作密度 排列方式 材料材质 制造工艺 锤片 排列方式 锤片安装在转子销轴上的位置,称做排列方式。它关系到 转子平衡、物料在粉碎室内的分布、锤片磨损的均匀程度。 对锤片排列的要求:锤片的运动轨迹不重复、沿粉碎室宽 度锤片运动均匀、物料不被推向一侧、有利于转子的平衡。 螺旋线排列 对称排列 交错平衡排列 对称交错排列 筛片 圆柱形孔筛 圆锥形孔筛 筛片 鱼鳞孔筛 冲孔筛 钻孔筛 开孔率:又称筛网有效面积、活面积,为 筛板上筛孔的总面积与开孔区 (又称有效 传质区 )面积的比值。 我国对饲料粒度要求及筛孔直径的选择 饲料品种 粒度要求 粉碎玉米筛片 孔径( mm) 粉碎大麦筛片 孔径( mm) 仔猪、生长育肥猪、 肉用仔鸡、生长鸡 ( 06w)配合料 全部通过目分析筛, 16 目筛上物不大于 20% 23 2 肉用仔鸡后期( 5w以 上)、生长鸡 ( 720w)配合料 全部通过目, 12目筛上 物不大于 20% 3 2 产蛋鸡、种鸡、产蛋 鸭、种鸭料 全部通过 4目, 8目筛上 物不大于 15% 4 3 淡水鱼饲料 全部通过 20目, 40目筛 上物不大于 30% 1 对虾饲料 全部通过 40目, 60目筛 上物不大于 30% 筛孔直径 小孔 中孔 粗孔 大孔 1 2mm 3 4mm 5 6mm 8mm 轴向进料 切向进料 筛片包角 360 径向进料 300 180 齿板 作用:加强对物料的碰撞、搓擦作用,同 时可以阻滞粉碎室内物料环流层的运动并 降低其速度 人字形 直齿形 高齿槽形 齿形 无筛式粉碎机 它主要用于贝壳的粉碎。 无筛式粉碎机由机体、转子、控制室和风机等组 成。作业时,贝壳靠自重及负压从喂入口进入粉 碎室,受到高速回转的转子的锤块和粉碎室上的 齿板的作用,而被击碎、剪切碎和磨碎,粉粒在 风机的负压作用下沿铀被吸出,当经过控制轮时 被补充粉碎。 成品的粒度通过调节控制轮与衬套的间隙控制。 饲料厂常用的粉碎机 卧式锤片式粉碎机 SFSP锤片粉碎机性能参数 SFSP112 30 转子 进料机构 上机壳 底座 操作门 大直径低转速,低噪声、 震动减少;正反转换;锤 片碳化钨堆焊, 6组 36片, 对称平衡排列 进料导向机构 筛片直接插入,再由操 作门压紧,装卸方便; 增设的安全装置 底座下安装有 6个 JG36型 减振器 SFSP112 30的结构及特点 立轴式锤片粉碎机 特点 筛理面积大 结构紧凑 占地面积小 配用功率较小 生产成本低 不依赖机外辅助吸风系统 工作过程 工 作 过 程 喂料 粉碎 出料 运动轨迹垂直相交,大部分物料被粉碎达到合 格的细度,排出粉碎室。部分粉碎不足或少量 未粉碎的物料继续下降,下层锤片的末端线速 度更高,与筛板的间隙更小,进一步粉碎。 大部分合格物料通过周围环筛及底筛筛 孔,极小量落入底筛上表面。刮片将欲 沉积的物料刮起,刮片同时具有风机叶 片功能,产生一定的风压和风量 自动喂料器,分流机构 立轴式微粉碎机 立轴式微粉碎机是一种立轴、无筛网、机 内带分级器的微粉碎机。 产品粒度可达到 60120目筛,适用于中小 饲料厂加工对虾、甲鱼和鳗鱼饲料。 该机组结构紧凑,占地面积小,内含离心 式气流分级器可节约机外分级设备。 产品粒度均匀可调,物料温升低。 采用无级调速电机喂料,可方便地调节喂 料量。 机架 机体 喂料器 蝶阀 槽钢 、 电机座 喂料螺旋、壳体与电机 立 轴 式 微 粉 碎 机 粉碎部件 轴、刀盘、刀片、齿圈 轴、分级轮 分级部件 构造 该机主要由机架、机体(粉碎和分级部件总成)、 喂料器和蝶阀等部件组成 机架由槽钢及电机座等焊接而成。 喂料器由喂料螺旋、壳体与电机组成, 蝶阀用来控制进风量。 粉碎部件与分级部件均内置于机体内粉碎部件包 括轴、刀盘、刀片、齿圈等组成。刀片的工作面 上焊接有硬质合金,齿圈喷涂有耐磨材料,分级 部件有轴、分级轮所组成。 工作原理 材料从喂料器定量均匀地喂入至粉料的一侧, 受到高速旋转转子上的刀片(线速度 107m/s) 的打击,并受到搓擦研磨等作用而破碎,经负 压吸风微细颗粒与气流上升至分级轮分级。合 格的微粒进入分级轮中部被气流吸至刹克龙入 口。较粗的颗粒被分级轮给予的离心力甩出落 至刀盘中部被重新粉碎。 爪式粉碎机 动齿盘 定齿盘 筛片 动齿线速 齿筛间隙 主 要 工 作 部 件 影 响 工 作 效 果 的 因 素 碎饼机 用这类粉碎机进行大块豆饼或棉饼等的粗 碎,将饼块碎成 1cm左右的小块。 破饼机有锤片式和辊式两种形式。 锤片式碎饼机 辊式破饼机 单辊式 双辊式 锤片很厚 , 扁形进料口, 结构简单、造价低,振 动与噪声大 锤片式碎饼机 结构与普通锤片粉碎机类似,由高速旋转的锤片 进行破碎。 为能有效地破碎质量达几公斤或十几公斤的饼粕, 锤片式破饼机的锤片做得很厚,以提高锤片的质 量;破饼机的进料口为扁形,便于饼块进入机内。 这种碎饼机的优点是结构简单、造价低,缺点是 振动与噪声大。常用 FBC50型破饼机进料口为 630mm 70mm,筛片孔径 8.15mm,生产率 2000 3500kg/h,配套功率 18.5kW。 辊式破饼机 有单辊式及双辊式两种,双辊式结构主要工作部 件是一对齿辊,齿辊由刀盘和隔套交替套在方轴 上组成。刀盘由钢制并经表面硬化处理,一齿辊 为快辊、主动辊,另一辊为慢辊、被动辊,两者 相向回转而进行碎饼作用。安装时一齿辊的刀盘 正对另一辊的隔套。 我国生产的 SSBCG36 60辊式碎饼机产量为 610t/h,电机功率 7.5kW。 粉碎工艺 饲料粉碎系统由供料装置、粉碎机和排料装置(包括负压 吸风装置)所组成 供料装置的作用是向粉碎机均匀稳定地供料,并可根 据粉碎机的负荷情况调整供料量,保证粉碎机在正常 负荷下运转。 供料装置类型有螺旋式、带式、电磁振动式、叶轮 式和气动自控室式等。 排料装置是把已经粉碎的、符合粒度要求的物料及时 排出并输送,保证连续作业和较高的生产效率。 排料装置有三种: 1、自重落料, 2、负压吸送, 3、 机械输送。 粉碎工艺流程 普通粉碎工艺 粉碎机的台数确定需综合考虑粉碎效率和灵活性 两个因素。 单机产量大而台数少时,粉碎效率高,加工成本 低,但灵活性差,该工艺适合于原料品种少、原 料与原料间粉碎性能差异较小的工厂。 粉碎机生产能力的确定应考虑到物料特性,筛孔 大小变化时对生产能力的影响,以及中途调换品 种等时间间隔等因素,所以,选择设备生产能力 比 要设计的 生产能力至少加大 30%。 辅助吸风粉碎工艺 循环粉碎工艺 粉碎机 分级筛 半成品 粗料 合格细粒 原料 影响锤片式粉碎机工作效果的主要因素 电耗 产品粒度 小时产量 评 价 粉 碎 机 工 作 效 果 的 指 标 主 要 因 素 物料性质 锤片线速度 8090m/s。 强度、脆性和韧性 锤片厚度和锤片数目 撞击性能、切碎性能和使用寿命 2mm、 5mm和 8mm 锤筛间隙 物料 转子直径 筛片 筛孔直径、有效筛理面积、筛片的厚度和筛片的形状 吸风 1216mm 2300 3200m3/h m2
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