顆粒飼料制粒技術(shù)

顆粒飼料制粒技術(shù)第1頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四第一部分制粒通用技術(shù)一、制粒的目的和要求二、顆粒飼料的類型與特征三、制粒工藝的組成與作用四、制粒的目標五、制粒機結(jié)構(gòu)與成粒原理第2頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四一、制粒的目的和要求1.制粒的定義制粒就是將粉體或液體原料，通過機械或化學的方法，將其聚合成型的統(tǒng)稱。在飼料工業(yè)中，將粉狀飼料原料或粉狀飼料經(jīng)過水、熱調(diào)制并通過機械壓縮且強制通過?？锥酆铣尚偷倪^程定義為制粒。第3頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四2.制粒的目的可避免動物挑食飼料報酬率高貯存運輸更為方便流動性好，便于管理避免飼料自動分級殺滅動物飼料中的沙門氏菌第4頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3.制粒的要求為達到制粒的目的，對顆粒飼料的質(zhì)量，國家和行業(yè)制定了相關(guān)的標準。標準對飼料營養(yǎng)成分和物理性狀做了規(guī)定。

(1)顆粒飼料的直徑

(2)顆粒飼料的長度顆粒飼料的長度一般為直徑的2－2.5倍。對蝦飼料為直徑的4－6倍。第5頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(3)顆粒飼料的水分和含粉率水分：北方≤14％，南方≤12.5％。含粉率：魚蝦料≤6％，畜禽料≤10％。(4)顆粒飼料粉化率指顆粒飼料在規(guī)定條件下產(chǎn)生的粉末重量占其總重量的百分比。測定用回轉(zhuǎn)箱法。魚蝦料≤8％，畜禽料≤12％。第6頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(5)顆粒飼料的耐水性指供水產(chǎn)動物的顆粒飼料，在水中抗溶蝕的能力。一般以在水中保形時間計，又稱“水中穩(wěn)定性”。水產(chǎn)顆粒飼料耐水性≥15min。(6)顆粒飼料外觀質(zhì)量、氣味、色澤要求具有光滑表面的圓柱體、無腐敗、發(fā)霉及其他異味。應(yīng)呈現(xiàn)與制粒的各組分(原料)相應(yīng)的顏色或略發(fā)暗。第7頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四苜蓿草顆粒魚顆粒飼料秸稈顆粒飼料魚顆粒飼料二、顆粒飼料的類型與特征第8頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四通風系統(tǒng)

ZQTM.YZ不破碎料待制粒倉制粒機冷卻器破碎機分級篩成品倉粗顆粒膨脹器細粉ZQ三、制粒工序的組成與作用第9頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四1.待制粒倉貯存物料，將間歇生產(chǎn)轉(zhuǎn)為連續(xù)生產(chǎn)?？晒┲屏C連續(xù)生產(chǎn)2－4小時儲存量；每臺制粒機配兩個料倉2.制粒機3.蒸汽系統(tǒng)

提供制粒過程粉料所需的熱量和水分。4.糖蜜添加系統(tǒng)提高顆粒內(nèi)在粘性和能量，改善適口性。5.脂肪添加系統(tǒng)提高顆粒外觀性能，增加能量。第10頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四6．冷卻器降溫除濕。7.通風系統(tǒng)給冷卻器提供一定風量、風壓、風速的空氣。8.破碎機將大顆粒破碎成小顆粒，節(jié)約制粒能耗。10.分級篩

將成品分離出來，其余重新加工。第11頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四四、制粒的目標1.生產(chǎn)出滿足用戶要求的粒狀飼料，即品質(zhì)良好、價格合理的飼料常用顆粒飼料質(zhì)量指標：1)合適的硬度（粉化率、耐久性、堅實度）2)含粉率低（成品中含粉率低于5%）3)顆粒均勻、外觀良好、有光澤、無裂痕、斷面整齊。第12頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四4)糊化度較高（20%—30%、60%—90%）5)穩(wěn)定性好（水中停留時間大于10分鐘；膨化顆粒料大于30分鐘）6)漂浮性7)吸水性8)保質(zhì)期長（12.5%—13%，30—45天，無霉變、異味現(xiàn)象）第13頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四2.以最少的能量成本生產(chǎn)出盡可能多的合格顆粒料，即最佳制粒效率。制粒效率的定義：每千瓦時能生產(chǎn)顆粒料的重量。

1）消耗功率

2）耗用電量

3）制粒效率

其中，A——制粒機工作時的電流安培數(shù)（安培）

V——工作電壓（伏）cosφ——功率因素0.85—0.96第14頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3．部分制粒性能指標規(guī)定

3mm顆粒制粒噸電耗（kw.h/t）：主電機功率N＝22kw，≤20；N≤37kw，≤18；N≤55kw，≤16；N≥75kw，≤14。```````第15頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四四、環(huán)模制粒機的構(gòu)造與成粒原理(一)制粒機的構(gòu)造

主要部件包括：螺旋供料器、調(diào)質(zhì)器、磁選器、壓粒室、門蓋、傳動裝置、電機目前常用的制粒機有環(huán)模制粒機和平模制粒機兩種基本類型。第16頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四1.螺旋喂料器與配料器結(jié)構(gòu)相似。其電機是調(diào)頻或調(diào)速的，且進料口有一蒸汽擋板。該機作用是將待制粒倉來的物料均勻地送至調(diào)質(zhì)器中，并可根據(jù)制粒機主電機的負荷調(diào)整給料速度。材料是不銹鋼。料流的穩(wěn)定性對制粒質(zhì)量影響較大。供料器的結(jié)構(gòu)以螺旋供料器為主，其結(jié)構(gòu)在供料段有變徑、變徑變距之分，確保料倉均勻卸料。動力配備一般1.1-4.0kw,直徑150－400mm，轉(zhuǎn)速0－180r/min。第17頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四2.調(diào)質(zhì)器其實質(zhì)就是一個連續(xù)混合機。該機作用就是讓蒸汽及其它液體與粉狀物料充分混合，以提高飼料品質(zhì)和制粒性能。不銹鋼材料。其主要考核指標是調(diào)質(zhì)時間、水分和液體的吸收量、調(diào)質(zhì)溫度、淀粉糊化度及附加動力。第18頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3.壓粒室(制粒室)該處是制粒機的核心部分。室內(nèi)裝有環(huán)模、壓輥及壓輥調(diào)整機構(gòu)、撒料板和切刀。4.門蓋（制粒機門）該門是連接調(diào)質(zhì)器和壓粒室的通道。一般裝有磁選器、柵篩、觀察口、緊急排料門（氣動）和切刀及調(diào)整機構(gòu)。5.傳動機構(gòu)與傳動方式電機——齒輪傳動——主軸：正昌電機——皮帶傳動——主軸：牧羊申德第19頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(二)成粒原理

粉狀料是一種具有流動性的分散顆粒組成的不連續(xù)組合體。能被壓制成顆粒的前提是它們之間有間隙。所以在擠壓的作用下，粉粒間的間隙減少，粒子相互移近并重新排列，粘接力增大，最后被壓制成具有一定密度、一定強度的顆粒飼料。在這一過程中，由于蒸汽的作用，飼料中的淀粉產(chǎn)生糊化，蛋白質(zhì)和糖分受熱產(chǎn)生可塑性，所以說制粒就是一個擠壓式的熱塑過程。第20頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四1.壓粒變形區(qū)的形成

根據(jù)粉料所處的不同狀態(tài)，將其分成四個區(qū)。

第21頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四2.實現(xiàn)物料制粒的基本條件1)制粒的充分條件tg(α－β)≤tgφ即α－β≤φ模輥之間對物料的鉗入力應(yīng)大于壓輥對物料的阻力第22頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四（3）?？變?nèi)的f或模孔半徑r，產(chǎn)量下降。相反則提高。（4）H/r值越大則顆粒硬度越大，所需擠壓力也越大。

2）制粒的必要條件壓輥對物料的擠壓力必須大于模孔內(nèi)表面對料柱的摩擦阻力，才能使物料通過模孔形成顆粒。（1）環(huán)模的厚度H受模孔半徑r、物料特性的影響（2）內(nèi)表面模孔處受力最大，外表面?？滋幾钚　?。第23頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3．成粒原理物料經(jīng)調(diào)質(zhì)器受到蒸汽的熱軟化后，進入制粒室。在某些方面輥運動和撒料板的作用下，物料被送進“供料區(qū)”，隨后進入“壓緊區(qū)”。在受模輥的擠壓后，粉粒間產(chǎn)生相對移動，孔隙逐漸減小，并產(chǎn)生一定的粘結(jié)力，物料的密度有所增大，由于模輥繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，擠壓力急劇增大，粉粒間進一步靠緊，密度再次增大，且具有良好的粘結(jié)力，此時物料已產(chǎn)生彈塑組合變形。在這一過程中，由于模輥對物料的鉗入力大于模輥對物料的阻力，當這種鉗入力不斷增加，物料連續(xù)進入?？祝覊狠亴ξ锪系臄D壓力大于?？變?nèi)表面對物料的摩擦力，因此物料在模孔中飽壓成形，最后被擠出?？住＿@一將粉料通過擠壓的熱塑過程稱為成粒原理。第24頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四

(1)供料區(qū)物料基本不受機械外力的影響，只受離心力的影響，是粉料緊貼在環(huán)模的內(nèi)圈上，密度為0.4-0.7g/cm3。

(2)變形壓緊區(qū)物料進入壓緊區(qū)收到模輥的擠壓作用，粉料之間產(chǎn)生相對位移。隨著擠壓力的逐漸增大，粉粒體指甲間隙逐步減小，物料產(chǎn)生不可逆的變形，密度增加到0.9－1.0g/cm3。(3)擠壓成形區(qū)

在擠壓區(qū)內(nèi)，模輥間隙較小，擠壓力急劇增大，粉粒體之間接觸表面積增大，產(chǎn)生較好的粘結(jié)，并被壓入?？?。物料由于產(chǎn)生彈性變形或塑性變形等組合變形，形成顆粒密度達1.2－1.4g/cm3。物料被擠出?？缀笥幸欢ǖ幕貜椔?，一般回彈率為2－5％。第25頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四第二部分環(huán)模制粒機主要工作部件分析第26頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四一、環(huán)模1.壓模線速度(壓模內(nèi)表面任意一點的線速度）第27頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四環(huán)模的轉(zhuǎn)速是根據(jù)原料特性和顆粒直徑的大小來選定。根據(jù)經(jīng)驗，?？字睆叫〉沫h(huán)模應(yīng)采用較高的轉(zhuǎn)速，而?？字睆酱蟮沫h(huán)模則應(yīng)采用較低的轉(zhuǎn)速。環(huán)模的線速度會影響制粒效率、能耗及顆粒的堅實度。在一定范圍內(nèi)，環(huán)模的線速提高，產(chǎn)量增大、能耗提高、顆粒的硬度和粉化率指數(shù)上升。一般認為，?？字睆皆?.2-6.4mm時，環(huán)模的最高線速可達10.2m/s；模孔直徑在16-19mm時，環(huán)模的最高線速限制在6.1-6.6m/s。而實際應(yīng)用時，國內(nèi)外廠商選用的環(huán)模線速均在3.5-3.8m/s第28頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四比較普遍的現(xiàn)象是，大型制粒機生產(chǎn)小孔徑顆粒飼料時質(zhì)量不如小型制粒機效果好，尤其是生產(chǎn)直徑為3mm以下的畜禽飼料和水產(chǎn)飼料時特別明顯。為什么？第29頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四2.環(huán)模壓輥的直徑與制粒效率和品質(zhì)的關(guān)系(1)環(huán)模與壓輥的直徑與制粒能耗的關(guān)系大直徑環(huán)模和壓輥由于增加了環(huán)模的有效工作面積和壓輥的擠壓作用?？商岣呱a(chǎn)效率，降低磨損費用和操作成本，使物料能均勻地通過模孔，避免過渡擠壓，提高了顆粒質(zhì)量。第30頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四環(huán)模有效工作面積壓輥直徑電耗(kw.h/t)使用大直徑環(huán)模和壓輥使降低制粒能耗的一項有效措施。Milling1985.12第31頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(2)不同規(guī)模制粒機質(zhì)量、產(chǎn)量、能耗、成本之間的關(guān)系使用2臺環(huán)模直徑相差100mm、壓輥直徑相差80mm的制粒機，在質(zhì)量基本穩(wěn)定的前提下，大直徑環(huán)模、壓輥制粒機，產(chǎn)量提高45％，能耗降低15％。設(shè)備型號產(chǎn)量(t/h)電費環(huán)模成本壓輥成本配件成本合計UMT150/110kw12.5/ф3mm238.866.775.1843.78UMT220B/220kw20/ф3mm13.683.311.440.6519.08不同規(guī)模制粒機相關(guān)成本比較單位：元由此可見，制粒機的規(guī)模越大，相關(guān)成本越低。第32頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四環(huán)模孔形及厚度參數(shù)標注：第33頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四1)?？走M口角度適應(yīng)不同配方，減少物料進孔阻力。2)有效長度和?？壮隹谛螤钣行чL度≠壓模厚度選擇合適的長徑比可得到適易的顆粒密度。長徑比=有效長度/?？字睆?，一般在8∶1—22∶1之間。模孔出口形狀有三種：第34頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四耐磨環(huán)磨損后環(huán)模的磨損情況第35頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四喇叭口磨損第36頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3)開孔率該參數(shù)影響生產(chǎn)能力和環(huán)模壽命，在考慮環(huán)模有足夠強度的條件下，盡可能提高開孔率。孔的排列按等邊三角形排列，一般在20%-35%之間。4)壓縮比壓縮比式?？椎倪M口面積和模孔面積的比值，此值僅表示物料進入壓制室后如何有效壓縮物料的一個指示值。對于<10mm小孔徑，壓縮比為1.56；對于>10mm大孔徑則更大。第37頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四5)顆粒通過?？姿璧臅r間與孔徑、?？组L度、?？讛?shù)、生產(chǎn)率、顆粒密度有關(guān)。一般在0.5－1秒之間。溫度上升8-10度。6)長徑比?？椎挠行чL度與其孔徑之比。壓制不同的物料，需要采用相應(yīng)的最佳長徑比，以壓制成密實的顆粒制品。7)壓模的損壞導致?lián)p壞的原因有三：磨損、腐蝕、疲勞。第38頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四4.環(huán)模的材質(zhì)、孔形加工與熱處理(1)環(huán)模的材料

1)決定環(huán)模使用性能和壽命的幾個因素耐磨性耐腐蝕性韌性2)環(huán)模材料的特性耐磨性與韌性內(nèi)腐蝕性與耐磨性和韌性韌性與孔數(shù)第39頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3)環(huán)模的材料合金環(huán)模鉻環(huán)模滲碳不銹鋼環(huán)模三種材料的性能(韋德.韋特曼，1986)環(huán)模種類耐磨性腐蝕性韌性合金環(huán)模703090鉻環(huán)模609050滲碳不銹鋼環(huán)模907580第40頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(二)壓輥

1.壓輥的作用攫料、與壓模共同產(chǎn)生壓力。壓輥是從動件。拉絲輥面、帶凹穴的滾面、槽溝滾面、碳化鎢滾面2.壓模與壓輥的配合

配合原則：1)保證形成有效的攫取力與擠壓力2)兩表面不直接接觸。配合間隙一般在0.1-0.3mm。模輥間隙可通過調(diào)整機構(gòu)根據(jù)需要調(diào)整。第41頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3.壓輥的數(shù)量

一般有雙輥和三輥之分。環(huán)模直徑大于520mm時可以考慮采用三個壓輥。三輥的特點：受力均勻；在相同出模時間內(nèi)擠壓次數(shù)較多，成形率較高。在相同內(nèi)徑的環(huán)模中，雙輥比三輥的擠壓角要大，因此產(chǎn)量也比三輥的大，但成形率較低。4.壓輥技術(shù)參數(shù)壓輥直徑、徑向線速度、壓輥表面硬度、使用壽命

第42頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(三)切刀第43頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四怎樣提高顆粒的均勻性

制?？刂茀?shù)生產(chǎn)魚料必須使用薄刀片刀片盡量和環(huán)模相切勤換刀片顆粒長度控制：1.5~2.5d（2.0控制在4－5mm之間；2.5在3.7—5.0mm之間；3.0在4.5—5.5mm之間）調(diào)質(zhì)溫度：2.0以下(含2.0)80—90℃，2.0以上90—95℃返回第44頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四切刀圖2魚料使用畜禽料使用切刀第45頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四顆粒長度L=KQ/㎡NP=kQ/DwntpL為顆粒長度Q為制粒產(chǎn)量K為固定系數(shù)k為固定系數(shù)m為環(huán)?？讖絫為環(huán)模開孔率N為環(huán)模開孔數(shù)n為環(huán)模轉(zhuǎn)速P為顆粒密度D為環(huán)模內(nèi)徑w為環(huán)模寬度第46頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四第三部分調(diào)質(zhì)與蒸汽一、調(diào)質(zhì)器二、調(diào)質(zhì)與蒸汽第47頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四一、調(diào)質(zhì)器——臥式連續(xù)槳葉混合機調(diào)質(zhì)：通過濕熱處理及添加液體原料，從而改善制粒原料的理化性質(zhì)的工藝過程。其主要功用是對制粒前的物料進行水熱調(diào)制，使物料充分吸收熱量、水分及液體，使其達到或接近制粒工藝所需的要求，同時完成從供料器到制粒機的物料輸送。主要考核指標是調(diào)質(zhì)時間、水分及液體的吸收量、淀粉的糊化度及附加動力。第48頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(一)組成殼體、槳葉軸、傳動裝置、電機。第49頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四

1.殼體裝有清理門、蒸汽添加口、溫度計。其內(nèi)支撐槳葉軸，其外固定傳動和動力裝置。殼體截面一般為圓形。有單層殼體和雙層殼體之分。后者其夾層需進蒸汽。第50頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四

2.槳葉軸與槳葉式混合機的主軸相似，但槳葉的形式不一樣。而且以單軸居多。槳葉與軸的夾角可調(diào)。出料端的四個槳葉互相垂直并與軸平行。第51頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四每一組槳葉中按一定順序規(guī)律，將其中一個槳葉的角度反向60度，以延遲物料的停留時間。第52頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四垂直或反推常規(guī)位置前進調(diào)質(zhì)器葉片角度的調(diào)整(俯視圖)前進垂直反推前進第53頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四調(diào)質(zhì)器槳葉角度調(diào)整后的料位溫度計蒸汽供應(yīng)管路第54頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四調(diào)制器內(nèi)調(diào)質(zhì)時間計算正常運行后清理調(diào)制器，稱量存留的飼料量W1，公斤正常運行時產(chǎn)量W，公斤調(diào)質(zhì)時間T=（W1/W*1000）*3600秒舉例：W1=174公斤，T=78.3秒第55頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四雙軸差速調(diào)質(zhì)器——超大容積以及合理的槳葉分布使物料有充分的調(diào)質(zhì)時間，最長可達180秒；很強的“自潔”能力，有效避免了物料的粘壁滯留現(xiàn)象，使所有物料得到較均勻的調(diào)質(zhì)。第56頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四多道調(diào)質(zhì)器——

多道調(diào)質(zhì)器的結(jié)構(gòu)基本與單道相同，也帶夾套加熱，一般為三道，主要適應(yīng)于普通水產(chǎn)飼料。它的總長度在7.0m左右，物料停留時間在1min左右，因而糊化度提高到50%左右第57頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四

3.傳動方式皮帶與減速器傳動。前者易變換速度；后者不打滑，傳動效率高。第58頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(二)調(diào)質(zhì)器的工作過程與調(diào)整1.工作過程當制粒原料進入調(diào)質(zhì)器后與高溫蒸汽和糖蜜相接觸，在槳葉的作用下，物料邊混合邊輸送，當?shù)竭_出料口時，物料溫度已達到60—95℃，水分增加了2—5%，為制粒作好了充分準備。第59頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四2.調(diào)質(zhì)時間物料在攪拌機內(nèi)停留的時間取決于物料的性質(zhì)和配方。在一定程度上可調(diào)。第60頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3.調(diào)質(zhì)器的種類單筒式和雙筒式。前者可分為單層和多層調(diào)質(zhì)器；后者可分為等徑和差徑式。除此之外，還有調(diào)質(zhì)罐和膨脹器。第61頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四

(1)單級槳葉式調(diào)質(zhì)器單級槳葉式調(diào)質(zhì)器是目前使用最為廣泛的一種調(diào)質(zhì)器。其機構(gòu)簡單，調(diào)質(zhì)器主軸轉(zhuǎn)速一般分為2級，低于125r/min叫低速型，125-500r/min叫高速型。第62頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四

(2)多級槳葉式調(diào)質(zhì)器多級槳葉式調(diào)質(zhì)器主要用于水產(chǎn)飼料的生產(chǎn)，其槳葉的結(jié)構(gòu)與普通槳葉調(diào)質(zhì)器的結(jié)構(gòu)基本相同。由于水產(chǎn)飼料的粒度較細，且淀粉含量較低，為了加強其調(diào)質(zhì)作用，通常采用三級調(diào)質(zhì)器組合。第63頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四

(3)帶蒸汽夾套單軸調(diào)質(zhì)器目的是為了改善調(diào)質(zhì)器的外部環(huán)境，使調(diào)質(zhì)器內(nèi)的物料充分調(diào)質(zhì)，同時適應(yīng)在不同氣候環(huán)境下達到相同的調(diào)質(zhì)質(zhì)量。調(diào)質(zhì)器機筒和蒸汽夾套均采用不銹鋼制造，蒸汽夾套按壓力容器要求設(shè)計，夾套上有安全閥和疏水閥，確保安全和蒸汽質(zhì)量。第64頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四

(4)雙軸槳葉調(diào)質(zhì)器是為了解決現(xiàn)有普通調(diào)質(zhì)器的調(diào)質(zhì)時間短、液體添加量少和調(diào)質(zhì)充分的缺點，而開發(fā)的一中新型調(diào)質(zhì)器。結(jié)構(gòu)形式主要有三種類型：不同直徑上下布置調(diào)質(zhì)器同直徑水平布置調(diào)質(zhì)器不同直徑水平布置差速調(diào)質(zhì)器第65頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(三)調(diào)質(zhì)器的作用及影響因素

1.無論顆粒大小如何，都需要時間使水分和熱量滲入到顆粒內(nèi)部；

2.溫度升高，有利于物理和化學反應(yīng)速度的提高，且可使糖蜜微粒更容易均勻地與物料接觸。

3.槳葉一定的轉(zhuǎn)速和角度可使液體和固體反復碰撞，在這一過程中溫度、水分、糖蜜容易進入顆粒內(nèi)部。影響調(diào)質(zhì)器工作性能的主要因素：調(diào)質(zhì)器的直徑、長度、充滿系數(shù)、槳葉的數(shù)量與角度、槳葉與殼體的間隙、蒸汽進口的位置與數(shù)量及殼體的保溫。第66頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四細粒粗粒蒸汽對不同力度的穿透力第67頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四二、調(diào)質(zhì)與蒸汽(一)調(diào)質(zhì)的目的

1.促進飼料中淀粉的糊化和蛋白質(zhì)變性，提高顆粒飼料質(zhì)量和飼料的消化率

2.提高制粒效率和制粒質(zhì)量，降低制粒成本

3.殺滅飼料中的沙門氏菌

4.增加液態(tài)原料(糖蜜、油脂)在飼料中的添加比率第68頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(二)什么是糊化？

淀粉顆粒的完全破裂。

1.糊化的條件

必要條件：水分、溫度、時間。

充分條件：外部壓力、剪切力與特殊添加劑（堿與酶）。

其中，水分和溫度由蒸汽系統(tǒng)提供；時間由調(diào)質(zhì)器控制；剪切力由制粒室的模輥提供；壓力由膨脹器的螺旋擠壓提供。第69頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四2.淀粉糊化的作用

①糊化提高了淀粉大量吸收水分的能力，可改善消化能力，從而提高飼料的轉(zhuǎn)化率；②

糊化加快了酶破壞淀粉鏈的速度，使淀粉轉(zhuǎn)化更簡單。③

淀粉破裂后轉(zhuǎn)化成糖，而糖是一種很好的粘合劑，有助于顆粒成形。第70頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3.理想的調(diào)質(zhì)條件糊化的起始點為70℃，含水量17%左右。溫度70—88℃水分15.5—17.5%時間25—45秒以上（一般畜禽料）。第71頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(三)蒸汽的作用

沒有蒸汽就不存在調(diào)質(zhì)！1.蒸汽中水分的作用潤滑、軟化、糊化、克服收縮。2.蒸汽中熱量的作用糊化、蛋白質(zhì)可塑、殺菌及抗營養(yǎng)因子失活、粗纖維軟化。所用蒸汽質(zhì)量為干飽和蒸汽第72頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四蒸汽量要穩(wěn)定；蒸汽壓力要穩(wěn)定且可調(diào)；不含機械性水粒子（干飽和蒸汽）；溫度盡可能高（保證蒸汽壓力）。（四）對制粒所需蒸汽系統(tǒng)的要求第73頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(五)蒸汽的需要量與質(zhì)量1.理論上按制粒機產(chǎn)量的5%作為蒸汽添加量；10噸/小時制粒機理論上只需0.5噸鍋爐。2.物料每升高11℃，等于增加1%的水分。3.蒸汽的質(zhì)量

壓力1—4kgf/cm2(0.1-0.4MPa)、溫度130-150℃。干飽和蒸汽不同配方的飼料應(yīng)采用不同的壓力、不同的溫度、不同添加量的蒸汽第74頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四

不同質(zhì)量的蒸汽帶來不同的調(diào)質(zhì)效果。如：

調(diào)質(zhì)前物料溫度18℃水分12%1噸飼料+50公斤80%的蒸汽質(zhì)量

調(diào)質(zhì)后物料溫度84.4℃水分17%1.05噸飼料

調(diào)質(zhì)前物料溫度18℃水分12%1噸飼料+50公斤100%的蒸汽質(zhì)量

調(diào)質(zhì)后物料溫度90.5℃水分17%1.05噸飼料。第75頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四第四部分輔助制粒設(shè)備

一、冷卻器二、破碎機三、分級篩四、外噴涂設(shè)備第76頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四一、顆粒冷卻器(一)概述

1.冷卻器的作用對從制粒機出來的濕熱顆粒進行降溫去水，使顆粒具有一定的硬度和安全水份，便于輸送、運輸和貯存而不至于顆粒破碎及變質(zhì)。第77頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四

制粒前后的物料溫度與水分的變化狀態(tài)20℃11—12.5%喂料器調(diào)質(zhì)制粒冷卻包裝第78頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四2.對冷卻器的要求

1)能保證冷卻氣流與顆粒表面充分而均勻接觸（評定冷卻器結(jié)構(gòu)合理性的基本原則）2)能協(xié)調(diào)顆粒表面汽化與水份由內(nèi)向外擴散（確定冷卻風量、冷卻時間的依據(jù)，也是對外圍設(shè)備和控制的要求）所謂冷卻包括對顆粒的降溫和去濕二個作用第79頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四1)蒸汽在調(diào)質(zhì)室內(nèi)冷凝于粉料中，使粉料的水份增加3—5%，并使粉料獲得大量的熱量，其后粉料在制粒過程中又因摩擦而獲得更多的熱量，出機顆粒溫度在60—93℃。2)顆粒內(nèi)部具有纖維狀結(jié)構(gòu)，因此可使水份在毛細管作用下移動。3)只要顆粒周圍的空氣與顆粒緊密接觸，而且空氣不是100%的飽和并呈運動狀態(tài)，則空氣很容易從顆粒表面帶走水份——蒸發(fā)，同時蒸發(fā)作用又使顆粒降溫。3．冷卻機理（冷卻過程）第80頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四4)顆粒表面蒸發(fā)的熱量使空氣溫度升高，從而提高了空氣的載水能力。如：溫度21℃，相對濕度85%的空氣，穿過顆粒床后被加熱到49℃，則空氣的載水能力提高5倍。5)當顆粒表面的水份被冷空氣帶走時，顆粒處于一種不平衡的狀態(tài)，其中心水份高于表面水份。這將導致中心水份隨熱量一起移向顆粒表面，然后被冷空氣繼續(xù)帶走。第81頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四6)整個過程一直延續(xù)到在調(diào)質(zhì)階段加入的大部分水份隨熱量一起帶走為止。留在顆粒內(nèi)部的水份等于或稍大于粉料進入調(diào)質(zhì)器前的結(jié)合水份。這種水份通常不會被帶走，但當大量干燥空氣長時間與顆粒接觸，將會引起水分損耗。如果調(diào)質(zhì)前粉料被加水，而又沒有足夠的熱量除去這種水份，那么顆粒水份將較高而處于變質(zhì)的危險狀態(tài)。7)由于用周圍空氣進行冷卻，因此顆粒出機溫度常比室溫高5—8℃。第82頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四4.冷卻器的類型按布置形式分有：臥式和立式。按進風方向分有：順流式和逆流式。第83頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(二)臥式單層冷卻器特點：工作過程連續(xù)，便于更換配方；空間高度低，占地面積大；顆粒層厚度較薄而且均勻，冷卻效果好；對顆粒品種適應(yīng)性強，容易控制；結(jié)構(gòu)復雜，動力消耗大。第84頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四（三）逆流式冷卻器1.結(jié)構(gòu)與組成

關(guān)風給料器——只進料，不進風。分料器（錐）——將入機顆粒料在冷卻筒水平截面上分布均勻。機體——冷卻筒、觀察門（帶有料位器）、出風口。機架——進風口、出料機構(gòu)（門式出料、偏心機構(gòu)排料），其動力為電動或氣動第85頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四2.工作原理濕熱顆粒從冷卻器頂部的關(guān)風器進入，經(jīng)分料器將顆粒料沿冷卻室水平截面均布，當冷空氣從冷卻室底部四周進入時，穿過顆粒層將水份帶走，同時空氣被加熱，載水能力加強，對后進入的濕熱顆粒料能帶走更多的水份。當顆粒積累到料位器的位置，料位器發(fā)出信號，出料機構(gòu)開始排料，經(jīng)一段延時后，出料機構(gòu)關(guān)閉。第86頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3.特點

1)空氣從底部進入，頂部出去，因此與顆粒表面接觸最大、時間最長，而且逆流原理使顆粒沿下降方向逐漸冷卻，避免劇冷現(xiàn)象，減少顆粒開裂，故冷卻效果較好。

2)由于空氣自下而上，減少了顆粒下落的重力，因此含粉率降低。

3)冷卻室橫截面都能下料，機內(nèi)無殘留，而且熱風在室內(nèi)不停留，故無冷凝水產(chǎn)生，也不結(jié)垢。

4)結(jié)構(gòu)簡單，清理十分方便，動力也不大，占地面積小。第87頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四4.冷卻器排料門的結(jié)構(gòu)與工作原理

(1)往復式排料們

(2)翻版式排料門

(3)葉輪式排料門第88頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四5.其它類型的逆流式冷卻器八角形逆流式冷卻器圓形逆流冷卻器顆粒穩(wěn)定冷卻器（主要用于水產(chǎn)飼料生產(chǎn)）第89頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(四)冷卻風網(wǎng)系統(tǒng)1.冷卻風網(wǎng)的組成

旋風分離器——將粉塵與氣流分開關(guān)風器——只排料不漏風風機——提供吸風量和風壓第90頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四(五)影響冷卻效果的因素分析冷卻效果是指在滿足顆粒水份、溫度的前提下的顆粒冷卻時間。影響冷卻效果的因素很多，主要是五個方面：第91頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四1.冷卻器的產(chǎn)量

冷卻器的產(chǎn)量決定于制粒機的產(chǎn)量。顆粒直徑越大，制粒機的產(chǎn)量越大，而對冷卻器則相反，不僅產(chǎn)量低而且所需風量大，冷卻時間長。一般選擇6毫米直徑的顆粒作為確定冷卻器產(chǎn)量的依據(jù)。2.冷卻時間（CoolingPeriod）

顆粒在冷卻過程中，水份由內(nèi)部擴散到表面需要一定的時間。這一時間就是冷卻時間，也即顆粒從進機到出機所需的時間。它與顆粒直徑、密度、物料性質(zhì)、脂肪與糖蜜含量有關(guān)。凡添加糖蜜的顆粒，冷卻時間延長20%。第92頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四不同顆粒直徑所需最短冷卻時間和冷卻風量顆粒直徑mm2.54.56.08.0101216冷卻時間min5-66-88-1010-1213-1515-1718-20冷卻風量m3/t.min20253032343640逆流式冷卻器所需時間與風量應(yīng)根據(jù)配方和制粒要求來調(diào)整。第93頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四3.吸風量與風壓

吸風量與顆粒直徑有較大關(guān)系，一般是按大顆粒來選取風量。但不能所有顆粒都用大風量。因為冷卻是從表面開始的，風量過大，表面冷卻過速，則容易發(fā)裂。風量大而冷卻時間短，則顆粒表面降水降溫但顆粒心部仍有熱量和較高水份，一旦包裝后就會逐漸析出，在袋中產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，而使顆粒品質(zhì)下降。合適的風壓可使顆粒內(nèi)部水份更容易到顆粒表面，而且容易穿過顆粒層將熱風吸出。同時對剛進機的顆粒有較大的托力。第94頁，共104頁，2023年，2月20日，星期四4.冷卻器機型的影響

冷卻器的結(jié)構(gòu)對顆粒冷卻效果影響較大，建議普通顆粒料首選逆流式冷卻器；膨化玉米和水產(chǎn)膨化料采用