饲料设备制造与工艺课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章,饲料的粉碎,（1）概述,（2）锤片式粉碎机,（3）其他常用的粉碎机,（4）微粉碎机,（5）,粉碎工艺流程,主要内容,第一节 概述,引言,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。,2、,改善和提高物料的加工性能,。,一、粉碎的目的与要求,（一） 粉碎目的,1、,增加饲料的比表面积，有利于动物的消化和,吸收。,（二） 粉碎粒度要求,对于不同的饲养对象、不同的饲养阶段，有不同的粒度要求，而这种要求差异较大。,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。,（一） 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,。,二、粉碎粒度及其测定,粉碎后的固体颗粒不仅形状不一致，其大小也不一致。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。,（二） 粒度分布,物料粉碎前后的粒度比称为粉碎比或粉碎度。,（三） 粉碎比,2.粉体颗粒大小称颗粒粒度。,由于颗粒形状很复杂，通常有筛分粒度、沉降粒度、等效体积粒度、等效表面积粒度等几种表示方法。,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，因而，称之为“目数”。,（四）目,1.目是指每平方英吋筛网上的空眼数目,目数 微米 目数 微米 目数 微米 目数 微米 2.5 7925,12 1397,60 245 325 47 3 5880 14 1165 65 220 425 33,4 4599,16 991,80 198 500 25 5 3962 20 833 100 165 625 20,6 3327,24 701 110 150 800 15 7 2794 27 589 180 83 1250 10,8 2362,32 495 200 74 2500 5 9 1981 35 417 250 61 3250 2 10 1651 40 350 270 53 12500 1,我国通常使用的筛网目数与粒径（m）对照表,目数粒度对照表,目数,粒度um,目数,粒度um,目数,粒度um,5,3900,140,104,1600,10,10,2000,170,89,1800,8,16,1190,200,74,2000,6.5,20,840,230,61,2500,5.5,25,710,270,53,3000,5,30,590,325,44,3500,4.5,35,500,400,38,4000,3.4,40,420,460,30,5000,2.7,45,350,540,26,6000,2.5,50,297,650,21,7000,1.25,60,250,800,19,80,178,900,15,100,150,1100,13,120,124,1300,11,（五） 饲料粉碎粒度的测定,平面筛筛分法,显微镜法,沉降法,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。,1、 配合饲料粉碎粒度测定法,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。,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）。,2、 算术平均粒径法,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。,3、饲料粗细度的筛分测定表示方法,三、粉碎方法和粉碎理论,（一）粉碎方法,粉碎,击碎,磨碎,压碎,锯切碎,（二）物料的力学性质,.,强度,硬度,易磨（碎）性,脆性,韧性,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。,粉碎方法的选择,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。,（三）粉碎模型,（三）粉碎模型,体积粉碎模型,表面粉碎模型,均一粉碎模型,第一节 概述,本节小结,1.粉碎的目的与要求,2.粉碎粒度及其测定,3.粉碎方法与粉碎理论,课后思考,1.饲料生产中常常有粉碎工艺，这是为什么？,2.不同的饲养对象及不同的饲养阶段对饲料粉碎的要求不同，那么生产猪、鸡及水产饲料对饲料粒度有何要求。,3.粉碎方法一般有哪些，各有什么特点？,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,一、粉碎设备的分类,第二节 粉碎设备,粉碎机,粗碎机,中碎机,微粉碎机,超微粉碎机,AHZC-1265 N/F卧式粉碎机,立式粉碎机,SFSP系列宽式粉碎机,SFSP系列水滴型998系列粉碎机,型齿爪式粉碎机,FFC 齿爪式粉碎机,SSLG系列辊式碎粒机,二、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,（二）一般构造和工作过程,1、一般构造,a .,进料口,切向、径向和轴向,进料方式,b.转子,包括锤片、销轴、锤片架及中心轴等等,c.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。,d.机体,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。,2、工作过程,顶部进料式锤片式粉碎机的工作过程:,（三）主要工作部件,1、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。,排列方式,螺旋线排列,对称排列,交错平衡排列,对称交错排列,圆柱形孔筛,2、筛片,圆锥形孔筛,筛片,鱼鳞孔筛,冲孔筛,钻孔筛,2、筛片,筛孔直径,小孔,中孔,粗孔,大孔,12mm,34mm,56mm,8mm,筛片,包角,轴向进料,切向进料,包角,360,径向进料,300,180,3、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,三、粉碎机负荷自动控制,物料,吸风,电控,手动开环控制,电流,自动闭环控制,电流,控制方法,1、,恒值控制：,对于粉碎机负荷控制是一种典型的恒值控制系统。对于不同品种的物料，人工设定不同的粉碎机核定负荷。当设定电流（输入量）恒定时，通过控制器调节，粉碎机负荷（输出量）将与设定电流保持一致。,2、,纯滞后环节：,所谓纯滞后，通俗一点讲，就是当粉碎机给料流量发生变化时，粉碎机工作电流需要滞后一些时间后才会发生相应变化。根据粉碎机设备的固有特点以及选用执行机构的不同，纯滞后时间也有所不同，从自动控制角度看，纯滞后时间愈短，控制的响应速度则愈快，系统的控制对象则愈稳定。,（一） 粉碎机自控特点与功能要求,（1） 控制范围 0100% （任意设定）。,（2） 控制精度 2%8% 。,（3） 能够实时显示人工设定电流以及实际工作电流。,（4） 具有手动和自动控制两种方式，其切换时无扰动。,（5） 对缺料及超负荷实行声光报警以及实时处理。,（6） 设备工况联锁，风机、粉碎机运行与进料机构的联锁。,3、 主要参数及功能,粉碎机负荷闭环控制系统主要有,输入设定量、比较环节、控制器、执行机构、控制对象（输出量）和检测反馈环节组成,1.输入设定量：通过控制器键盘或拔盘开关,设定电流或额定电流的百分数，,该设定值要求在粉碎机运行时随时可以修改,2.检测反馈环节：该环节的检测器件是,电流互感器,，电流互感器串在主电机的一次回路内，以检测粉碎机实际的工作电流。,3.比较环节：把输入设定电流与电流互感器检测到的实际工作电流相比较，其,误差值作为PID控制的输入量。,（二） 系统的组成和工作原理,4.控制器：是以,单片微处理器,为核心的仪表，以其自动控制的输出去控制执行机构。,5.执行机构：粉碎机的执行机构就是,给料机构,，常用的有,滑差调速绞龙、电磁振动给料机和自流式气动薄膜调节阀。,（三） 粉碎机负荷自动控制调节参数的整定,自动控制系统调节品质好坏的主要指标：,自动控制系统调节是否稳定,控制的目标值与实际值之间误差是否达到工艺指标要求,当有干扰时，过渡过程时间是否短,调节参数的整定就是为了使自控系统获得最佳的控制效果。,调节参数,控制周期,P（比例系数）,I（积分系数）,D（微分系数）,当被控对象确定以后，,纯滞后时间通过秒表可以测量出来,，控制周期的确定主要依据纯滞后时间的大小。,从,系统稳定角度,看，希望纯滞后时间越短越好，这有利于快速消除系统的静差。但是,对于纯滞后控制对象,，快速控制反而引起系统的不稳定，严重时会产生振荡。,通过测定，粉碎机所配置的,执行机构不同,，其,纯滞后时间也不同。,电磁振动给料机和气动薄膜调节阀的纯滞后时间一般为,3秒,；绞龙给料的纯滞后时间一般为,5秒。,绞龙愈长，其纯滞后时间也愈长。,为了控制器自控的通用性，要求,控制器控制周期的整定范围在27秒。,1.控制周期整定：,如何调节才能使系统获得最佳的控制效果，,PID参数整定是关键,，为了更能说明问题，下面采用图示法，对控制曲线加以分析（图）。,曲线A：,这条曲线虽然调节至设定电流值的时间短、调节响应快，但由于,超调大,（最大电流与设定电流差）、,上下波动很大（振荡），,所以控制效果很不理想，,主要原因是P、I、D参数整定值太大。,曲线C：,这条曲线与曲线A的控制效果正好相反，虽然没有超调出现，系统控制也较稳定。但是调节至设定电流值的,时间太长，调节响应过慢，,所以控制效果也不理想。,主要原因是P、I、D参数整定值太小。,曲线B：,这条曲线是最佳控制曲线，它综合了A、C两条曲线的优点。具有控制,响应适中，超调小（一般不超过设定值的10%），振荡次数少，过渡过程短。,控制稳定性好、品质高。,2.PID参数整定：,本节小结,1.粉碎机的分类.,2.锤片式粉碎设备.,3.粉碎机负荷自动控制系统,。,课后思考,1.简述锤片式粉碎机的工作过程。,2.简述粉碎机负荷自动控制系统的组成及工作原理。,第二节 粉碎设备,第三节 饲料厂常用的粉碎机,一、卧式锤片式粉碎机,9 FQ,SFSP,卧式,锤片式粉碎机,SFSP锤片粉碎机性能参数,SFSP11230,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,二、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,第二章 饲料的粉碎,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,三、 爪式粉碎机,三、 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,四、 破饼机,锤片式碎饼机,破饼机,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,四 、水滴形锤片式粉碎机,水滴形锤片式粉碎机,进料机构,转子,上机壳,底座,操作门,快启式检修门；快启式压筛机构,粉碎室水滴型；下部中央设有底槽；,双孔筛；可改变配置筛片位置；,4组90片真空熔焊硬质合金锤片，对称平衡排列,门盖上有调风板；叶轮式喂料器上的调风板,电机和粉碎机；万能减震垫；蛇形弹簧联轴器,叶轮式喂料器喂料，自动控制,五 、双立轴式粉碎机,SDVMD型双轴立式粉碎机(图) 采用两台同型号电机分别直接驱动粉碎机转子工作，采用相同的,一套进料、出料系统,可节约设备与空间，提高了单机产量、粉碎效率和节约了设备与产品成本。并且突破了直立式电机功率的限制，,成倍地提高了粉碎机的生产能力。,其技术特点包括：,1用,气动联杆,装置实现筛网自动升降，,缩短换筛时间。,2,喂料轮,将物料分散并均匀地送至粉碎室进料口，使,粉碎过程连续均衡。,3,多口进料,，增大物料进入粉碎室的第一次打击面。,4锤片釆用,表面渗碳淬硬,处理，,使用寿命长,。,5转子最,下层装有刮片,，可刮起沉积在底筛上的物料，刮片还起到离心风机叶片的某些作用。,6与单轴立式粉碎机的工作原理相同，,筛理面积大,，重力作用明显，故粉碎效率高。,本节小结,介绍了饲料厂各种常用的粉碎机及其工作特点.,课后思考,1.简述卧式与立轴式锤片式粉碎机的工作过程有何异同。,2. 简述水滴形锤片式粉碎机工作特点，并说明它与其它锤片式粉碎机的不同之处。,第三节 饲料厂常用的粉碎机,第四节 微粉碎机,一、微粉碎工艺技术,（一） 微粉碎和超微粉碎,配合饲料中含有部分微量组分,水产饲料以及特种动物饲料,应用,微粉碎机、精细分级、物料输送、介质分离、除尘、脱水、控制、检测,（二）微粉碎和超微粉碎设备,开路,闭路,工艺布置,微粉碎工艺设备,机械粉碎,高速机械冲击式磨机,悬辊磨,球磨机,盘磨机,振动磨,气流磨,胶体磨,由于水产饲料及其他特种饲料的发展，要求有较细的粉碎粒度。,（三）微粉碎粒度要求,卧轴、采用马镫状锤片，粉碎室上部为齿板，下部为筛板的微粉碎机。,二、 卧式马镫锤片微粉碎机,（一）特点,SWFM6038卧式马镫锤片微粉碎机,结构紧凑，主轴转速不高，使用安全可靠，适用于鱼虾饲料或幼小动物饲料原料的微粉碎。,机械结构,结构,机架,主传动系统,转子,卸料斗,卸料螺旋,给料器及其传动装置,转子,主传动系统,（一）机械结构,机械结构,给料器,轴,搅棒,料斗,绞龙座,蜗轮蜗杆减速器,转子,轴,转子体,马镫锤,旋转输送轴,（二）工作原理,CWFJ系列超微粉碎机,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。,三、 立轴式微粉碎机,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,（一）构造,（二）工作原理,WFJ系列微粉碎机,机架,机体,喂料器,蝶阀,喂料螺旋、壳体与电机,粉碎部件,分级部件,（三）微粉碎机组工艺,主机,刹克龙,脉冲除尘器,风机,微粉碎机组工艺,转速可在30300r/min的范围内调节,筛选、磁选、预粉碎1mm、水量12.5%,分级轮采用电磁调速电机驱动，2452450r/min的无级调节，,风量可调,（,三）微粉碎机组工艺,分级轮的转速和风量,粒度,蝶阀,主电机的负荷,喂入量,四、分级机,根据生产工艺要求，把粉碎产品按某种粉体颗粒的,粒度大小,或,不同种类,进行分选的操作称为,分级,。,分级方式,筛子筛分,在流体中进行分级,（一）分级作业,分级机,粉碎机,不合格,合格,中间成品,分类,微细分级机(MS型),超微分级机(MSS型),N型分级机(MS-N型),离心式分级机,（二） MS型分级机,MS微细分级机,给料器,调节器,中部机件,斜管,环行体,旋转主轴上的叶轮,工作原理,叶轮转数,风量,上升气流,叶轮叶片数,调节管的位置,调节微细分级机的分级,3150,m，,分级率60%90%，可与很多机型配套使用，适合纤维状、薄片状、块状和管状等不同物料。,（三） MSN型微细分级机,MSN型微细分级机,流态化,内管道,一次分级,二次分级,结构及工作原理,（四） MSS型微细分级机,它适用于精细化工、医药制品、陶瓷制品和涂料等粉体的精细分级。,其结构的特点：,叶轮的高转速以及反复的气流分级。,MSS型超微分级机还配备有MSS-CS微机控制系统，可为任一分级粒度选择理想的处理条件，提供可靠的质量控制，实时检定产品粒度，并自动调整电机转速或气流参数。,本节小结,1.介绍了微粉碎技术及其常用微粉碎机及其工作特点.,2.分级机的工作特点,课后思考,1.简述卧式马镫片微粉碎机的工作原理,2.简述立轴式微粉碎机的工艺过程,3.分级机一般分为几类，各自的适应范围是什么,第四节 微粉碎机,（一）普通粉碎工艺,第五节 粉碎工艺,一、 粉碎工艺流程,第五节 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%。,（一）普通粉碎工艺,（二） 辅助吸风粉碎工艺,（三） 循环粉碎工艺,粉碎机,分级筛,半成品,粗料,合格细粒,原料,（四）微粉碎生产工艺,二、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,二、影响锤片式粉碎机工作效果的主要因素,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,本节小结,1.介绍了几种粉碎的工艺流程,2.影响锤片式粉碎机工作效果的因素,课后思考,1.列举出几种粉碎工艺，并说明各自的工艺特点及应用范围。,2.简述锤片式粉碎机工作效果的影响因素。,第五节 粉碎工艺,再见！,