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影響飼料機(jī)械制粒機(jī)顆粒料長(zhǎng)度的因素及其控制

更新時(shí)間:2018-05-17

     隨著現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)與飼料工業(yè)的蓬勃發(fā)展,對(duì)飼料的質(zhì)量要求越來(lái)越高,對(duì)于由制粒機(jī)生產(chǎn)的顆粒飼料來(lái)說(shuō),顆粒長(zhǎng)度是一個(gè)很重要的質(zhì)量考核指標(biāo),長(zhǎng)度符合要求、整齊一致的顆粒料不僅是滿足飼料生產(chǎn)廠家銷售的需要,而且是用戶實(shí)際養(yǎng)殖的需要,顆粒飼料太長(zhǎng)、太短或參差不齊都不利于動(dòng)物的采食。在實(shí)際生產(chǎn)中,制粒機(jī)制出的顆粒長(zhǎng)度,一般要求為顆粒直徑的2~3倍,如生產(chǎn)直徑為ф3mm大小的顆粒料,其長(zhǎng)度一般為6~9mm,當(dāng)然,根據(jù)實(shí)際用戶需要和不同的飼料品種,其長(zhǎng)度要求也不一定在此范圍內(nèi)。因此,為了生產(chǎn)出長(zhǎng)度符合要求或盡量接近要求的飼料顆粒,探討一下影響制粒機(jī)顆粒長(zhǎng)度的一些因素,并且找到與之相對(duì)應(yīng)的控制辦法,使之有利于生產(chǎn)需要,對(duì)于飼料生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō),具有十分重要的意義。筆者根據(jù)多年的制粒機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn),將從以下幾個(gè)方面來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題。

 

1  制粒機(jī)本身參數(shù)的影響 

      設(shè)制粒機(jī)的產(chǎn)量為Q(kg/h),環(huán)模內(nèi)徑為D(mm),環(huán)模有效寬度為W(mm),環(huán)模線速度為V(m/s),環(huán)模轉(zhuǎn)速為n(r/min),環(huán)??讖綖閐(mm),環(huán)模開孔率為ψ,開孔數(shù)為N(個(gè)),制出的顆粒在未切斷時(shí)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)(mm),顆粒密度為ρ(kg/ m3)

1.1  制粒機(jī)產(chǎn)量的影響 

      由公式可以看出,顆粒長(zhǎng)度L和產(chǎn)量Q成正比,在其它參數(shù)不變的情況下,產(chǎn)量越高,顆粒越長(zhǎng),反之顆粒越短。因此,為了達(dá)到特定的顆粒長(zhǎng)度要求,調(diào)節(jié)制粒機(jī)的產(chǎn)量是一種可能的選擇方法,在實(shí)際飼料生產(chǎn)中,飼料生產(chǎn)廠家也是這么做的,有時(shí)甚至?xí)奚S多產(chǎn)量來(lái)滿足顆粒長(zhǎng)度的要求,這個(gè)問(wèn)題在后面的討論中還會(huì)提到。 

1.2  環(huán)模線速度或轉(zhuǎn)速的影響 

      由公式可以看出,顆粒長(zhǎng)度L和環(huán)模線速度V或環(huán)模轉(zhuǎn)速n都成反比,在供料速度即產(chǎn)量Q不變的情況下,環(huán)模的速度越快,瞬時(shí)擠出的顆粒越短,反之越長(zhǎng)。對(duì)于大小不同的制粒機(jī)來(lái)說(shuō),環(huán)模的轉(zhuǎn)速差別很大,一般小型制粒機(jī)轉(zhuǎn)速高,大型制粒機(jī)轉(zhuǎn)速低,但環(huán)模線速度都控制在一個(gè)合適的范圍內(nèi),一般在6 m/s~ 9m/s之間,以適應(yīng)制粒的需要。當(dāng)環(huán)模的線速度小,制出的顆粒質(zhì)量高,但制出的顆粒有可能比要求的要長(zhǎng),同時(shí)過(guò)小的線速度會(huì)影響產(chǎn)量;當(dāng)環(huán)模線速度高時(shí),雖然有利于產(chǎn)量的提高,但制出的顆粒有可能比要求的要短,同時(shí)顆粒的質(zhì)量會(huì)變差,這就要求飼料生產(chǎn)廠家要根據(jù)不同的飼料品種來(lái)選擇適合自己的環(huán)模線速度,其方法可通過(guò)改變制粒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)。 

1.3  環(huán)模孔徑及開孔率的影響 

      環(huán)??讖絛對(duì)顆粒長(zhǎng)度L不直接產(chǎn)生影響,它和開孔數(shù)N共同來(lái)對(duì)長(zhǎng)度L產(chǎn)生影響,即環(huán)模開孔率ψ的大小,因?yàn)殚_孔率ψ正比于環(huán)??讖絛的平方與開孔數(shù)N的乘積。環(huán)模開孔率越大,制出的顆粒越短,反之顆粒越長(zhǎng)。環(huán)模的開孔率對(duì)應(yīng)于不同的環(huán)??讖綍r(shí)是不同的,如環(huán)??讖綖椐?.8mm的環(huán)模,開孔率約為25%,環(huán)模孔徑為ф5mm的環(huán)模,開孔率約為38%,一般是孔徑越大,開孔率越高。在實(shí)際生產(chǎn)中,尤其在生產(chǎn)小直徑的顆粒料時(shí),如生產(chǎn)ф1.8mm的蝦料,有的用戶會(huì)抱怨制出的顆粒太長(zhǎng),就是因?yàn)樾】讖綍r(shí)對(duì)應(yīng)的環(huán)模開孔率較低造成的,解決的辦法之一是可用犧牲一部分產(chǎn)量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn),或用上一節(jié)討論的通過(guò)提高環(huán)模的線速度的方法來(lái)實(shí)現(xiàn),另外的方法還有調(diào)節(jié)切刀等,這將在以下的內(nèi)容中討論。 

1.4  環(huán)模內(nèi)徑、環(huán)模有效寬度及顆粒密度的影響 

      對(duì)于一臺(tái)制粒機(jī)來(lái)說(shuō),環(huán)模內(nèi)徑D、環(huán)模有效寬度W都是較固定的參數(shù),一般不會(huì)改變,用戶也不容易改變,因此它們的影響在這里不作討論。顆粒的密度和制粒的原料有關(guān),也和環(huán)模的壓縮比有關(guān),壓縮比越大,制出的顆粒越結(jié)實(shí),密度越大,但對(duì)于一般的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),顆粒的密度相差都不大,因此顆粒密度不是一個(gè)主要影響參數(shù),這里就不再作過(guò)多的討論了??傊畬?duì)于同一種制粒原料來(lái)說(shuō),制出的顆粒密度越大,顆粒長(zhǎng)度越短。

 

2   切刀的影響

2.1切刀數(shù)量的影響 

      切刀數(shù)量通常是由制粒機(jī)壓輥個(gè)數(shù)決定的,一般制粒機(jī)有2~3只壓輥,每只壓輥相應(yīng)配一只切刀,如果每把切刀都使用的話,則環(huán)模每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,一定量的來(lái)料被擠出后則相應(yīng)的被切刀切割2次或3次,因此,如果產(chǎn)量一定,三把切刀的制粒機(jī)要比兩把切刀的制粒機(jī)制出的顆粒要短,也就是說(shuō)三壓輥制粒機(jī)要比兩壓輥制粒機(jī)更有利于控制顆粒的長(zhǎng)度,在實(shí)際使用時(shí)也是如此,如在生產(chǎn)小粒徑的水產(chǎn)料時(shí),由于長(zhǎng)度要求較短,通常選用三壓輥的制粒機(jī),采用三把切刀進(jìn)行切割。

2.2  切刀結(jié)構(gòu)及調(diào)整的影響 

      切刀一般分為硬質(zhì)刀片型及薄刀片型。硬質(zhì)刀片耐磨性好,韌性差,適用于大粒徑的畜禽料等;薄刀片韌性好,耐磨性差,適用于小料徑的水產(chǎn)料。在調(diào)整時(shí),硬質(zhì)刀片一般要調(diào)整到刀口離環(huán)模外表面5mm左右,距離太小時(shí)粉料會(huì)增多,且可能會(huì)碰傷刀口,太大時(shí)顆粒長(zhǎng)度不甚一致,有可能會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)顆粒料,因?yàn)殡S著距離的增大,刀口對(duì)顆粒的折彎力矩增大,顆??赡軙?huì)從環(huán)模表面折斷。薄刀片因?yàn)榫哂袕椥裕梢哉{(diào)整到貼住環(huán)模外表面的位置,這樣切出的顆粒整齊一致,特別適用于一些小粒徑的水產(chǎn)料,如蝦料的制粒。在實(shí)際生產(chǎn)中,切刀的調(diào)整是很靈活的,可根據(jù)需要使用一把、兩把或三把切刀進(jìn)行切割。另一種情況是,在理論上,當(dāng)兩把或三把切刀同時(shí)使用時(shí),切刀口應(yīng)調(diào)節(jié)到和環(huán)模外表面的距離相等的位置,這樣切出的顆粒才整齊,但實(shí)際情況并非如此,由于制粒機(jī)在供料時(shí),可能存在分配上的缺陷,分配到每個(gè)壓輥上的飼料量就不能保證完全一致,這樣在每個(gè)擠壓區(qū)內(nèi)擠出的顆粒長(zhǎng)度就不一樣,有的擠壓區(qū)擠出的顆粒長(zhǎng)些,有的擠壓區(qū)擠出的顆粒短些,但在一個(gè)擠壓區(qū)內(nèi)基本是一致的,對(duì)于這種情況,就應(yīng)該分別調(diào)整每個(gè)切刀的位置,使喂料量分配的少的壓輥處的切刀離環(huán)模表面距離近一些,喂料量分配的多的壓輥處的切刀離環(huán)模表面的距離遠(yuǎn)一些,才能使整體上制出的顆粒長(zhǎng)度一致。 

 

3  環(huán)模??捉Y(jié)構(gòu)的影響 

      常用的環(huán)模??捉Y(jié)構(gòu)有兩種,直通圓柱形孔(圖a)和階梯圓柱形孔(圖b)。 

      直通圓柱形孔制出的顆粒長(zhǎng)度較均勻一致(如圖a所示),而階梯圓柱形孔制出的顆粒經(jīng)常出現(xiàn)有個(gè)別的長(zhǎng)顆?,F(xiàn)象(如圖b所示),它的形成機(jī)理是這樣的:采用階梯圓柱形孔的原因是因?yàn)閷?shí)際制粒需要的壓縮比較小,而環(huán)模因有強(qiáng)度的需要又不能在厚度上做得太薄,只能采用把原直通圓柱孔外面的一段孔擴(kuò)大一些的方法來(lái)達(dá)到目的,這樣既保證了環(huán)模壓縮比,又滿足了強(qiáng)度要求,但這樣一個(gè)折衷的辦法帶來(lái)的后果是,切刀在切割時(shí)由于切割點(diǎn)離顆粒折彎點(diǎn)的距離變大了,在切刀不夠鋒利的情況下,顆粒就有可能從階梯孔的交界處折斷,變得比普通的顆粒要長(zhǎng),這種情況在外面的階梯孔鉆得比較深時(shí)更為明顯。解決的辦法是改變飼料配方,盡可能采用大一點(diǎn)的壓縮比,不用階梯孔或使之盡量短;或采用較鋒利的切刀,并盡量靠近環(huán)模;或調(diào)節(jié)飼料水分大一些,使擠出的顆粒脆性減小、質(zhì)地變軟而不易折斷。

 

4  壓輥外表面結(jié)構(gòu)的影響 

  壓輥外表面的結(jié)構(gòu)主要有齒槽型、有封邊的齒槽型和蜂窩型。齒槽型壓輥卷料性能好,在畜禽料飼料廠中普遍采用,但由于飼料在齒槽中滑動(dòng),壓輥和環(huán)模的磨損不甚均勻,在壓輥和環(huán)模的兩端磨損的嚴(yán)重一些,久之造成環(huán)模的兩端出料困難,制出的顆粒比環(huán)模中間部分的要短。有封邊的齒槽型壓輥主要適用于水產(chǎn)料的生產(chǎn),水產(chǎn)料擠壓時(shí)較易滑動(dòng),由于齒槽兩邊有封邊,飼料擠壓時(shí)就不容易往兩側(cè)滑動(dòng),飼料的分布就比較均勻,壓輥和環(huán)模的磨損也較均勻,從而制出的顆料長(zhǎng)度也較一致。蜂窩型壓輥的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)模磨損均勻,制出顆粒長(zhǎng)度也較一致,但卷料性能差,從而影響制粒機(jī)的產(chǎn)量,在實(shí)際生產(chǎn)中不如齒槽型使用的普遍。

 

5   制粒后篩分系統(tǒng)的影響 

      制粒后的顆粒料必須經(jīng)過(guò)篩分,篩去不需要的大顆粒、小顆粒和粉料,才能得到長(zhǎng)度均勻一致的合格產(chǎn)品。飼料廠一般采用回轉(zhuǎn)式分級(jí)篩或振動(dòng)式分級(jí)篩進(jìn)行顆粒的篩分。分級(jí)篩一般都配有上下兩層篩網(wǎng),上層篩網(wǎng)的篩上物是長(zhǎng)度較大的顆粒料或大的雜質(zhì),下層篩網(wǎng)的篩上物為成品料,其篩下物為長(zhǎng)度較小的顆粒料和粉料,因此,對(duì)于一臺(tái)現(xiàn)有的分級(jí)篩來(lái)說(shuō),如何合理地配置篩網(wǎng)是影響成品料長(zhǎng)度均勻性的關(guān)鍵。飼料生產(chǎn)廠家如果要求成品料的長(zhǎng)度均勻性較高,就必須去除較多的大顆粒料和小顆粒料,而得到的成品料則較少,反之得到的成品料較多,這要靠各個(gè)生產(chǎn)廠家自己去掌握。