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1、4飼料粉碎 教學(xué)目標(biāo) 了解粉碎原理、飼料粉碎設(shè)備; 掌握錘片式粉碎機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、粉碎機(jī)理 及影響其粉碎工藝效果的因素; 正確使用粉碎設(shè)備和設(shè)計粉碎工藝。 概 述 粉碎是用機(jī)械的方法克服固體物料的內(nèi)聚 力,從而使之破碎的一種操作方法。 是飼料生產(chǎn)動力消耗最大的工序(約占全 長總動力的 30%50%)。 粉碎目的、 要求 目的: 增加顆粒表面積,增加與消化液接觸的機(jī)會, 提高物料的消化率 改善和提高物料的加工性能。 有利于后續(xù)工段,如混合,制粒的進(jìn)行 避免過度分級的現(xiàn)象 粉碎粒度要求 在飼料加工過程中,首先要滿足動物對粒度的基 本要求,此外 ,再考慮其它指標(biāo)。 不同的飼養(yǎng)對象適宜的粒度不同 豬飼料
2、 :仔豬 300 500um;育肥豬 500 600um;母豬: 400 500um 雞飼料:肉雞 700 900um;蛋雞 1000um 魚蝦飼料: 40目, 200um以下 粉碎粒度及其測定 粒度: 物料顆粒的大小稱之粒度, 它是粉碎程度的代表性尺寸。 對于球形顆粒來說,其粒度即為直徑。 對于非球形顆粒,則有的以面積、體積或質(zhì)量 為基準(zhǔn)的各種名義粒度表示法。 在飼料行業(yè)一般采用粒度來表示物料的粒徑。 粒度分布 粒度分布函數(shù) 一般采用在全部顆粒中粒度小于 d的所有顆粒的粒數(shù)、 表面積和體積,占全部顆粒的粒數(shù)、表面積和體積的 百分率,分別稱為粒數(shù)、表面積與體積的累積分布函 數(shù),以符號 A(d)
3、表示之。 粉碎比 物料粉碎前后的粒度比稱為粉碎比或粉碎度。 目 目是指每平方英 吋 篩網(wǎng)上的空眼數(shù)目 篩分粒度就是顆??梢酝ㄟ^篩網(wǎng)的篩孔尺寸, 以 1英寸( 25.4mm)寬度的篩網(wǎng)內(nèi)的篩孔數(shù)表 示,稱之為 “ 目數(shù) ” 。 粒度的測定 平面篩篩分法 沉降法 顯微鏡法 平面篩篩分法 據(jù) GB5917-86配合飼料粉碎粒度測定法,本法 適用于標(biāo)準(zhǔn)編織篩測定配合飼料成品粉碎粒度。 儀器 : 7層(含底篩一個)標(biāo)準(zhǔn)編織篩,由上至下依 序是: 4、 6、 8、 10、 12、 16目 和底篩; 統(tǒng)一型號的電動機(jī)、搖篩機(jī)和感量為 0.01克的 天平各一臺。 測定時,從原始樣品中稱取試樣 100克,放入規(guī)
4、定 篩層的標(biāo)準(zhǔn)編織篩內(nèi),開動電動機(jī)連續(xù)篩理 10分 鐘。篩完后,將各層篩上物分別稱重,計算。 該層篩上物留存百分率( %) =該層篩上物留存重 量 /試樣重量 應(yīng)注意過篩的損失不得超過 1%;雙試驗允許誤差 不超過 1%,雙試驗兩次檢驗結(jié)果得平均數(shù)既為檢 測結(jié)果,檢驗結(jié)果計算到小數(shù)點后第一位。 算術(shù)平均粒徑法 又稱四層篩法。用 10、 18、 40目和底篩 (盲篩 )的標(biāo)準(zhǔn)編織篩組成的篩箱,取樣 100g,用感量為 0.01g的天平稱重。在振動 機(jī)上振動篩理 10min。篩完后,將各層篩上 物分別稱重,計算( 加權(quán)平均 )。 十五層篩法 該法稱為對數(shù)正態(tài)概率紙表示法,也稱為十五層篩法 ( GB
5、6971-86) 該法采用普通振動篩驅(qū)動,十五層篩的篩號依次為 4、 6、 8、 12、 16、 20、 30、 40、 50、 70、 100、 140、 200、 270 和底篩 。 篩分時,取試樣 100g,放在最上層篩子的篩面上,后開動 振篩機(jī),先篩分 10min,以后每隔 5min檢查稱重一次,直 到最小篩孔的篩上物重量穩(wěn)定為止(前后稱重的變化為試 樣重量 0.2%以下),即認(rèn)為篩理完成。 計算 :先用常用對數(shù)對不同顆粒的直徑處理乘以它的質(zhì)量 權(quán)重,再用常用對數(shù)的反函數(shù)(指數(shù))回復(fù)到顆粒直徑。 粉碎方法和粉碎理論 粉碎方法 粉碎 擊碎 磨碎 壓碎 鋸切碎 物料的力學(xué)性質(zhì) 力學(xué)性質(zhì):強(qiáng)
6、度、硬度、脆性、韌性、易碎性 強(qiáng)度越強(qiáng)、硬度越小,脆性越小 ,韌性大的物料, 需要的變形能就越多。 選擇粉碎方法的重要依據(jù)是被粉碎物料的物理性 質(zhì)。被粉碎物料的強(qiáng)度和破裂性是兩個主要指標(biāo) 。 對于堅而不韌的物料,撞擊和擠壓較有效; 對于韌性物料以剪切較好 對脆性物料以撞擊破碎為宜 粉碎模型 Rosin-Rammler等認(rèn)為:粉碎產(chǎn)物的粒度分 布具有二成分性,即合格的細(xì)粉和不合格 的粗粉。 體積粉碎模型 表面粉碎模型 均一粉碎模型 粉碎設(shè)備 對飼料粉碎機(jī)的要求 ( 1)粉碎成品的粒度可根據(jù)需要能方便地調(diào)節(jié), 適應(yīng)性好。 ( 2)粉碎成品的粒度較均勻,粉末少,粉碎后的 飼料不產(chǎn)生高熱。 ( 3)可
7、方便地連續(xù)進(jìn)料及出料。 ( 4)單位成品能耗低。 ( 5)工作部件耐磨,更換迅速,維修方便,標(biāo)準(zhǔn) 化程度高。 ( 6)配有吸鐵裝置、安全室等安全措施,避免發(fā) 生事故。 ( 7)作業(yè)時粉塵少,噪聲不超過環(huán)衛(wèi)標(biāo)準(zhǔn)。 粉碎設(shè)備的分類 錘片式粉碎機(jī) 爪式粉碎機(jī) 盤式粉碎機(jī) 輥式粉碎機(jī) 破餅機(jī) 粉碎機(jī) 壓扁 機(jī) 粗碎機(jī) 中碎機(jī) 微粉碎機(jī) 超微粉碎機(jī) 錘片式粉碎機(jī) 徑向(頂部)進(jìn)料式 切向進(jìn)料式 軸向進(jìn)料式 有篩式 無篩式 環(huán)形粉碎室 水滴形粉碎室 水滴形粉碎 室式粉碎機(jī) 可破壞環(huán)流 層,可以提 高生產(chǎn)率和 降低電耗。 一般構(gòu)造 進(jìn)料口 :切向、徑向 和軸向進(jìn)料方式 轉(zhuǎn)子 :包括錘片、銷 軸、錘片架及中心
8、軸 等等 篩片 :篩片包在轉(zhuǎn)子 外面,所包圍的空間 稱為粉碎室,其主要 起著控制粉碎粒度的 作用。 機(jī)體 工作過程 原料由粉碎機(jī)頂部靠重力自流進(jìn) 料方式落入粉碎機(jī)進(jìn)料口,原料 在轉(zhuǎn)子的上方受到錘片的第一次 打擊, 隨后,顆粒物料流被錘片加速形 成沿著篩片內(nèi)表面運動的環(huán)流層, 環(huán)流層的速度略低于錘片末端的 速度。 貼近篩面的粉碎物料受到篩面的 磨擦作用而降低其環(huán)流速度,并 受到與篩面垂直的離心力、壓力 和氣流作用,使其能排出篩外。 主要工作部件 錘片 影 響 粉 碎 效 率 的 因 素 形狀尺寸 工作密度 排列方式 材料材質(zhì) 制造工藝 錘片 排列方式 錘片安裝在轉(zhuǎn)子銷軸上的位置,稱做排列方式。它
9、關(guān)系到 轉(zhuǎn)子平衡、物料在粉碎室內(nèi)的分布、錘片磨損的均勻程度。 對錘片排列的要求:錘片的運動軌跡不重復(fù)、沿粉碎室寬 度錘片運動均勻、物料不被推向一側(cè)、有利于轉(zhuǎn)子的平衡。 螺旋線排列 對稱排列 交錯平衡排列 對稱交錯排列 篩片 圓柱形孔篩 圓錐形孔篩 篩片 魚鱗孔篩 沖孔篩 鉆孔篩 開孔率:又稱篩網(wǎng)有效面積、活面積,為 篩板上篩孔的總面積與開孔區(qū) (又稱有效 傳質(zhì)區(qū) )面積的比值。 我國對飼料粒度要求及篩孔直徑的選擇 飼料品種 粒度要求 粉碎玉米篩片 孔徑( mm) 粉碎大麥篩片 孔徑( mm) 仔豬、生長育肥豬、 肉用仔雞、生長雞 ( 06w)配合料 全部通過目分析篩, 16 目篩上物不大于 2
10、0% 23 2 肉用仔雞后期( 5w以 上)、生長雞 ( 720w)配合料 全部通過目, 12目篩上 物不大于 20% 3 2 產(chǎn)蛋雞、種雞、產(chǎn)蛋 鴨、種鴨料 全部通過 4目, 8目篩上 物不大于 15% 4 3 淡水魚飼料 全部通過 20目, 40目篩 上物不大于 30% 1 對蝦飼料 全部通過 40目, 60目篩 上物不大于 30% 篩孔直徑 小孔 中孔 粗孔 大孔 1 2mm 3 4mm 5 6mm 8mm 軸向進(jìn)料 切向進(jìn)料 篩片包角 360 徑向進(jìn)料 300 180 齒板 作用:加強(qiáng)對物料的碰撞、搓擦作用,同 時可以阻滯粉碎室內(nèi)物料環(huán)流層的運動并 降低其速度 人字形 直齒形 高齒槽形
11、 齒形 無篩式粉碎機(jī) 它主要用于貝殼的粉碎。 無篩式粉碎機(jī)由機(jī)體、轉(zhuǎn)子、控制室和風(fēng)機(jī)等組 成。作業(yè)時,貝殼靠自重及負(fù)壓從喂入口進(jìn)入粉 碎室,受到高速回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的錘塊和粉碎室上的 齒板的作用,而被擊碎、剪切碎和磨碎,粉粒在 風(fēng)機(jī)的負(fù)壓作用下沿鈾被吸出,當(dāng)經(jīng)過控制輪時 被補(bǔ)充粉碎。 成品的粒度通過調(diào)節(jié)控制輪與襯套的間隙控制。 飼料廠常用的粉碎機(jī) 臥式錘片式粉碎機(jī) SFSP錘片粉碎機(jī)性能參數(shù) SFSP112 30 轉(zhuǎn)子 進(jìn)料機(jī)構(gòu) 上機(jī)殼 底座 操作門 大直徑低轉(zhuǎn)速,低噪聲、 震動減少;正反轉(zhuǎn)換;錘 片碳化鎢堆焊, 6組 36片, 對稱平衡排列 進(jìn)料導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 篩片直接插入,再由操 作門壓緊,裝卸方便;
12、 增設(shè)的安全裝置 底座下安裝有 6個 JG36型 減振器 SFSP112 30的結(jié)構(gòu)及特點 立軸式錘片粉碎機(jī) 特點 篩理面積大 結(jié)構(gòu)緊湊 占地面積小 配用功率較小 生產(chǎn)成本低 不依賴機(jī)外輔助吸風(fēng)系統(tǒng) 工作過程 工 作 過 程 喂料 粉碎 出料 運動軌跡垂直相交,大部分物料被粉碎達(dá)到合 格的細(xì)度,排出粉碎室。部分粉碎不足或少量 未粉碎的物料繼續(xù)下降,下層錘片的末端線速 度更高,與篩板的間隙更小,進(jìn)一步粉碎。 大部分合格物料通過周圍環(huán)篩及底篩篩 孔,極小量落入底篩上表面。刮片將欲 沉積的物料刮起,刮片同時具有風(fēng)機(jī)葉 片功能,產(chǎn)生一定的風(fēng)壓和風(fēng)量 自動喂料器,分流機(jī)構(gòu) 立軸式微粉碎機(jī) 立軸式微粉碎機(jī)
13、是一種立軸、無篩網(wǎng)、機(jī) 內(nèi)帶分級器的微粉碎機(jī)。 產(chǎn)品粒度可達(dá)到 60120目篩,適用于中小 飼料廠加工對蝦、甲魚和鰻魚飼料。 該機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,內(nèi)含離心 式氣流分級器可節(jié)約機(jī)外分級設(shè)備。 產(chǎn)品粒度均勻可調(diào),物料溫升低。 采用無級調(diào)速電機(jī)喂料,可方便地調(diào)節(jié)喂 料量。 機(jī)架 機(jī)體 喂料器 蝶閥 槽鋼 、 電機(jī)座 喂料螺旋、殼體與電機(jī) 立 軸 式 微 粉 碎 機(jī) 粉碎部件 軸、刀盤、刀片、齒圈 軸、分級輪 分級部件 構(gòu)造 該機(jī)主要由機(jī)架、機(jī)體(粉碎和分級部件總成)、 喂料器和蝶閥等部件組成 機(jī)架由槽鋼及電機(jī)座等焊接而成。 喂料器由喂料螺旋、殼體與電機(jī)組成, 蝶閥用來控制進(jìn)風(fēng)量。 粉碎部件與
14、分級部件均內(nèi)置于機(jī)體內(nèi)粉碎部件包 括軸、刀盤、刀片、齒圈等組成。刀片的工作面 上焊接有硬質(zhì)合金,齒圈噴涂有耐磨材料,分級 部件有軸、分級輪所組成。 工作原理 材料從喂料器定量均勻地喂入至粉料的一側(cè), 受到高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上的刀片(線速度 107m/s) 的打擊,并受到搓擦研磨等作用而破碎,經(jīng)負(fù) 壓吸風(fēng)微細(xì)顆粒與氣流上升至分級輪分級。合 格的微粒進(jìn)入分級輪中部被氣流吸至剎克龍入 口。較粗的顆粒被分級輪給予的離心力甩出落 至刀盤中部被重新粉碎。 爪式粉碎機(jī) 動齒盤 定齒盤 篩片 動齒線速 齒篩間隙 主 要 工 作 部 件 影 響 工 作 效 果 的 因 素 碎餅機(jī) 用這類粉碎機(jī)進(jìn)行大塊豆餅或棉餅等的粗
15、 碎,將餅塊碎成 1cm左右的小塊。 破餅機(jī)有錘片式和輥式兩種形式。 錘片式碎餅機(jī) 輥式破餅機(jī) 單輥式 雙輥式 錘片很厚 , 扁形進(jìn)料口, 結(jié)構(gòu)簡單、造價低,振 動與噪聲大 錘片式碎餅機(jī) 結(jié)構(gòu)與普通錘片粉碎機(jī)類似,由高速旋轉(zhuǎn)的錘片 進(jìn)行破碎。 為能有效地破碎質(zhì)量達(dá)幾公斤或十幾公斤的餅粕, 錘片式破餅機(jī)的錘片做得很厚,以提高錘片的質(zhì) 量;破餅機(jī)的進(jìn)料口為扁形,便于餅塊進(jìn)入機(jī)內(nèi)。 這種碎餅機(jī)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、造價低,缺點是 振動與噪聲大。常用 FBC50型破餅機(jī)進(jìn)料口為 630mm 70mm,篩片孔徑 8.15mm,生產(chǎn)率 2000 3500kg/h,配套功率 18.5kW。 輥式破餅機(jī) 有單輥式
16、及雙輥式兩種,雙輥式結(jié)構(gòu)主要工作部 件是一對齒輥,齒輥由刀盤和隔套交替套在方軸 上組成。刀盤由鋼制并經(jīng)表面硬化處理,一齒輥 為快輥、主動輥,另一輥為慢輥、被動輥,兩者 相向回轉(zhuǎn)而進(jìn)行碎餅作用。安裝時一齒輥的刀盤 正對另一輥的隔套。 我國生產(chǎn)的 SSBCG36 60輥式碎餅機(jī)產(chǎn)量為 610t/h,電機(jī)功率 7.5kW。 粉碎工藝 飼料粉碎系統(tǒng)由供料裝置、粉碎機(jī)和排料裝置(包括負(fù)壓 吸風(fēng)裝置)所組成 供料裝置的作用是向粉碎機(jī)均勻穩(wěn)定地供料,并可根 據(jù)粉碎機(jī)的負(fù)荷情況調(diào)整供料量,保證粉碎機(jī)在正常 負(fù)荷下運轉(zhuǎn)。 供料裝置類型有螺旋式、帶式、電磁振動式、葉輪 式和氣動自控室式等。 排料裝置是把已經(jīng)粉碎的
17、、符合粒度要求的物料及時 排出并輸送,保證連續(xù)作業(yè)和較高的生產(chǎn)效率。 排料裝置有三種: 1、自重落料, 2、負(fù)壓吸送, 3、 機(jī)械輸送。 粉碎工藝流程 普通粉碎工藝 粉碎機(jī)的臺數(shù)確定需綜合考慮粉碎效率和靈活性 兩個因素。 單機(jī)產(chǎn)量大而臺數(shù)少時,粉碎效率高,加工成本 低,但靈活性差,該工藝適合于原料品種少、原 料與原料間粉碎性能差異較小的工廠。 粉碎機(jī)生產(chǎn)能力的確定應(yīng)考慮到物料特性,篩孔 大小變化時對生產(chǎn)能力的影響,以及中途調(diào)換品 種等時間間隔等因素,所以,選擇設(shè)備生產(chǎn)能力 比 要設(shè)計的 生產(chǎn)能力至少加大 30%。 輔助吸風(fēng)粉碎工藝 循環(huán)粉碎工藝 粉碎機(jī) 分級篩 半成品 粗料 合格細(xì)粒 原料 影響錘片式粉碎機(jī)工作效果的主要因素 電耗 產(chǎn)品粒度 小時產(chǎn)量 評 價 粉 碎 機(jī) 工 作 效 果 的 指 標(biāo) 主 要 因 素 物料性質(zhì) 錘片線速度 8090m/s。 強(qiáng)度、脆性和韌性 錘片厚度和錘片數(shù)目 撞擊性能、切碎性能和使用壽命 2mm、 5mm和 8mm 錘篩間隙 物料 轉(zhuǎn)子直徑 篩片 篩孔直徑、有效篩理面積、篩片的厚度和篩片的形狀 吸風(fēng) 1216mm 2300 3200m3/h m2