飼料粉碎機(jī)工藝流程分析

沈斌 張秀蘭

【摘 要】飼料粉碎的基本工藝與配料工藝密切相關(guān)。合理的粉碎工藝是確保產(chǎn)品質(zhì)量要求和節(jié)省能耗等相關(guān)成本的關(guān)鍵。

【關(guān)鍵詞】吸風(fēng)風(fēng)壓；吸風(fēng)風(fēng)量；粉碎工藝

根據(jù)粉碎和配料的組合形式，粉碎工藝可分為先粉碎后配料和先配料后粉碎工藝；根據(jù)粉碎獨(dú)立流程又可分為開路粉碎工藝，閉路粉碎工藝，預(yù)先分級(jí)開路粉碎工藝，組合粉碎工藝等。

一、粉碎機(jī)的吸風(fēng)風(fēng)量，風(fēng)壓

（一）粉碎通風(fēng)量對(duì)粉碎機(jī)綜合性能的影響

粉碎機(jī)通風(fēng)量指通過粉碎機(jī)粉碎室的空氣量。通過吸風(fēng)使粉碎室內(nèi)外形成壓力差，提高粉碎物流通過篩孔的能力。通風(fēng)量的大小對(duì)粉碎室內(nèi)物料運(yùn)動(dòng)與顆粒撞擊沖擊面的方式也會(huì)產(chǎn)生影響，從而影響粉碎效率。據(jù)美國Roskamp Champion 公司介紹，設(shè)計(jì)合理的吸風(fēng)系統(tǒng)可以增加粉碎能力15%～40%。推薦吸風(fēng)風(fēng)量采用每平方米3300～4000m3/h，通過粉碎室風(fēng)速為1.25～2.5m/s.

在粉碎過程中，由于物料的摩擦和錘片的撞擊而產(chǎn)生熱量，造成溫升5～10℃。Boose 研究報(bào)道，粉碎玉米時(shí)溫升正常范圍為5.5～8.3℃。一方面由于熱量使物料內(nèi)部的水分蒸發(fā)，尤其對(duì)高水分的物料，蒸發(fā)的水分會(huì)造成粉碎室內(nèi)形成濕熱空氣，濕熱空氣中的水蒸氣易在篩板上結(jié)露，露滴遇粉碎出的細(xì)粉成為漿狀而堵塞篩孔，影響排料，限制生產(chǎn)能力。吸風(fēng)能及時(shí)將濕熱空氣排出粉碎室，保持篩孔暢通，可有效地提高粉碎效率；另一方面，過高的溫升會(huì)造成物料水分過多的散失，造成不必要的浪費(fèi)。

吸風(fēng)風(fēng)量，風(fēng)壓過大過小都會(huì)帶來不利的影響，過大，過小對(duì)粉碎機(jī)的生產(chǎn)效率，能耗，粒度分析，粉碎物料溫升，以及錘片，篩網(wǎng)易損件的磨損會(huì)造成影響。

（二）粉碎機(jī)所需吸風(fēng)量與風(fēng)壓的計(jì)算

粉碎機(jī)所需的通風(fēng)量和風(fēng)壓，與不同的粉碎機(jī)類型，不同的原料，粉碎粒度要求和不同的卸料方式密切相關(guān)。

1.風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量的選擇：Q風(fēng)=Q*K.式中，Q風(fēng)-風(fēng)機(jī)所選風(fēng)量（m3/min）；Q-粉碎機(jī)所需風(fēng)量（m3/min）（根據(jù)不同粉碎機(jī)機(jī)型選定），Q=F*v；F-進(jìn)風(fēng)口有效截面積（m2）；v-進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速（m/s）；K-儲(chǔ)備系數(shù)，通常為1.1～1.2。

2.風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的選擇：H風(fēng)=（H機(jī)+H脈+H管道）X1.1。式中，H風(fēng)-風(fēng)機(jī)的全壓（Pa）；H機(jī)-粉碎機(jī)的空氣阻力（Pa），H機(jī)=H進(jìn)風(fēng)+H篩，H脈-脈沖除塵器的空氣阻力（Pa），通常為0.14`0.16MPa；H管道-脈沖除塵器上風(fēng)機(jī)排向室外管道的空氣阻力，空氣阻力與管徑，風(fēng)速有關(guān)（通常風(fēng)速選用13～15m/s，水平管道保持在16～17m/s），經(jīng)過通風(fēng)除塵系統(tǒng)計(jì)算求得（Pa）；H進(jìn)風(fēng)-粉碎機(jī)進(jìn)口空氣阻力（Pa），H進(jìn)風(fēng)=10xεγv2/2g；H篩-粉碎機(jī)篩網(wǎng)空氣阻力（Pa），H篩=10xεγv2/2g；ε-吸風(fēng)阻力系數(shù)（進(jìn)風(fēng)口阻力系數(shù)106～1.8；轉(zhuǎn)子直徑1.12m，寬度0.55m，包角270～300°，開孔率為18%，篩孔φ1.5mm，篩板吸風(fēng)阻力系數(shù)ε=35，篩板阻力系數(shù)應(yīng)隨孔徑減少和開孔率下降而增加，誰開孔率上升而下降）；g-重力加速度（9.8m/s2）；γ-空氣密度為1.2千克/米2.

二、粉碎工藝

（一）先粉碎后配料加工工藝的特點(diǎn)

先粉碎后配料的工藝流程為：原料進(jìn)入斗式提升機(jī)-清理篩-永磁筒-三通-待粉碎倉-氣動(dòng)閘門-粉碎機(jī)-螺旋輸送機(jī)-斗式提升機(jī)-分配盤-配料倉-螺旋喂料器-配料秤-混合機(jī)-緩沖倉-刮板輸送機(jī)。此工藝特點(diǎn)為1.加工設(shè)備布置在車間1～2層或地下室，只需設(shè)置一些輕型結(jié)構(gòu)的操作維修平臺(tái)，造價(jià)較低。2.盡可能利用物理自流，采用設(shè)備較少。3.主要設(shè)備都布置在同一樓層，便于操作管理。4.主車間建筑向高空發(fā)展，占地面積小。5.粉碎機(jī)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)指數(shù)高。6.由于配料倉的緩沖功能，粉碎機(jī)停機(jī)，保養(yǎng)或更換易損件不會(huì)影響正常生產(chǎn)；在正常班次之間可以加班粉碎物料；在正常班作業(yè)時(shí)，其他設(shè)備能充分發(fā)揮最大的生產(chǎn)能力。7.在大型飼料廠，粉碎機(jī)可以并聯(lián)使用，以提高工廠效率。8.裝機(jī)容量低，兩種工藝電耗峰值差異明顯，單品種原料粉碎控制比較簡(jiǎn)單。9.原料倉和配料倉分開布置，需配置雙倍料倉，會(huì)增加工廠的建設(shè)規(guī)模和投資。10.很難適應(yīng)谷物原料含量少，原料品種多的配方生產(chǎn)。

（二）先配料后粉碎加工工藝的特點(diǎn)

先配料后粉碎的工藝流程為：原料進(jìn)入斗式提升機(jī)-清理篩-永磁筒-分配盤-配料倉-螺旋喂料器-配料秤-緩沖倉-刮板輸送機(jī)-斗式提升機(jī)-分級(jí)篩-三通-粉碎機(jī)-螺旋輸送機(jī)-混合機(jī)-緩沖倉-刮板輸送機(jī)。此工藝特點(diǎn)為1.配料倉就是原料倉，可以減少投資。2.不需要更多的料倉，能適應(yīng)物料品種的變化。3.配料倉中原料流動(dòng)性好，可以減少料倉結(jié)拱現(xiàn)象的發(fā)生。4.物料混合粉碎有利于控制粒度均勻。5.車間占地面積大，水平輸送設(shè)備多，車間裝機(jī)容量較高。6.粉碎機(jī)的工作情況直接影響全廠的工作。7.多種混合物料比單一品種難于輸送和計(jì)量。8.原料清理和除塵要求高，待粉碎物料需混合，以減少粉碎機(jī)的負(fù)荷波動(dòng)。

（三）閉路粉碎工藝

閉路粉碎工藝是傳統(tǒng)開路粉碎工藝后道配置分級(jí)篩，特點(diǎn)是將粉碎后的物料分級(jí)，通過分級(jí)篩篩出大部分粒度符合要求的物料直接進(jìn)入下道工藝，過粗的物料重新回到粉碎機(jī)粉碎。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是：可提高產(chǎn)量，降低電耗，增加產(chǎn)品的均勻度和容易控制粒度范圍。缺點(diǎn)是：增加的分級(jí)設(shè)備，占用空間大。適宜大，中型飼料廠使用。

（四）預(yù)先分級(jí)開路粉碎工藝

預(yù)先分級(jí)開路粉碎工藝是在開路粉碎工藝的前道配置分級(jí)篩，特點(diǎn)是：將需粉碎的原料預(yù)先分級(jí)，符合要求粒度的原料直接進(jìn)入下道工藝，避免重復(fù)粉碎而浪費(fèi)能耗。該工藝適用于大型飼料廠先粉碎后配料的工藝中副料粉碎工藝配置，可降低粉碎機(jī)的動(dòng)力配置，提高粉碎產(chǎn)量；也常用于大，中型飼料廠先配料后粉碎工藝中。

（五）輥式粉碎與錘片粉碎組合工藝

輥式粉碎與錘片粉碎組合工藝是美國Roskamp Champion公司推薦的新型粉碎工藝，也稱分級(jí)粉碎工藝。工藝流程：原料進(jìn)入輥式粉碎機(jī)-粉碎完再進(jìn)入錘片粉碎機(jī)-二次粉碎后的物料進(jìn)入下道工序。其最大優(yōu)點(diǎn)是提高粉碎效率和控制粉碎粒度的大小。組合系統(tǒng)輥式粉碎機(jī)具有能量效率高，錘片粉碎機(jī)適用于纖維性原料粉碎和原料粉碎精細(xì)的優(yōu)點(diǎn)。

總之，先粉碎后配料和先配料后粉碎工藝各有特點(diǎn)，都能適合生產(chǎn)各類配合飼料。選擇哪種工藝更為有利，主要取決于所用原料的性質(zhì)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]曹康，郝波.中國現(xiàn)代飼料工程學(xué)[M].滬科文獻(xiàn)出版社.2014