飼料混合機(jī)與混合均勻度

1、飼料混合機(jī)與混合均勻度 本節(jié)敘述重點(diǎn)，不在理論，而在引用一些實(shí)例，說(shuō)明目前臺(tái)灣地區(qū)引起飼料不均勻的原因，要加以檢討，希望能供同好參考。 飼料混合機(jī)，五花八門(mén)，不但種類(lèi)多，型式也不少，依原料性狀或成品用途不同，有粉狀飼料混合機(jī)、液體飼料混合機(jī)、預(yù)拌料混合機(jī)、糖蜜機(jī)、油脂機(jī)、液態(tài)添加物噴入裝置等；依外表型態(tài)不同，又有直立型、橫臥型、橄欖型、V字型等；依攪拌器形狀不同，又有螺旋混合機(jī)(screw mixer)、螺旋帶狀混合機(jī)(spiral ribbon mixer)、劃槳型混合機(jī)(shaft paddle-type mixer)等；依進(jìn)料方式不同，又有倒入式、注入式、噴霧式、滴入式及灌入式等。由以上

2、不同的形狀及特性，又可匹配成各種不同的型別，本文因篇幅有限，僅介紹粉狀配合飼料加工用之混合機(jī)，因此文中所稱(chēng)之飼料廠，僅指配合飼料廠，而所稱(chēng)之混合機(jī)，除特別注明外，亦僅指粉狀飼料混合機(jī)而言。 混合機(jī)為飼料廠最基本和最重要之機(jī)械之一，混合機(jī)之性能及操作方法與飼料均勻度的關(guān)系最為密切。 配制飼料時(shí)，要有優(yōu)良的原料，理想的配方，性能 越的混合機(jī)，適當(dāng)?shù)闹苓呍O(shè)備和正確的操作方法等，才能獲得優(yōu)良的產(chǎn)品。 十馀年前，有很多生產(chǎn)商業(yè)性飼料的飼料廠老板自認(rèn)并未偷工減料，但其產(chǎn)品為何常被主管機(jī)關(guān)查驗(yàn)為不合格而遭受處罰。當(dāng)時(shí)，臺(tái)灣省政府農(nóng)林廳畜牧科飼料股的同仁們，在臺(tái)灣區(qū)雜糧基金會(huì)撥款支持下，利用二年的時(shí)間，走遍臺(tái)

3、灣區(qū)各角落，重復(fù)為飼料廠測(cè)試飼料混合機(jī)性能，為每一臺(tái)混合機(jī)尋找最適當(dāng)?shù)幕旌蠒r(shí)間，并順便輔導(dǎo)改善周邊設(shè)備、操作方法及品管技術(shù)等，飼料廠在接受輔導(dǎo)後，成品合格率顯著提高，罰單少來(lái)，農(nóng)民也受益，大家皆大歡喜。 當(dāng)時(shí)，農(nóng)林廳系就飼料廠現(xiàn)有的設(shè)備，在正常操作程序下測(cè)試其混合機(jī)的混合均勻度，尋找變異系數(shù)(coefficient of variation)最低的混合時(shí)間，讓飼料廠參采，同時(shí)也鼓勵(lì)飼料廠參考本方法自行測(cè)定同一混合機(jī)混合不同種類(lèi)飼料所需的適當(dāng)混合時(shí)間；因?yàn)?，原料的種類(lèi)、性狀及顆粒大小的不同，在相同混合時(shí)間下，其變異系數(shù)可能有相當(dāng)?shù)牟顒e。 民國(guó)六十五年，經(jīng)濟(jì)部工業(yè)局所公布的飼料工廠設(shè)廠標(biāo)準(zhǔn)第四條第

4、一項(xiàng)第五款中，對(duì)混合設(shè)備規(guī)定如下：飼料混合應(yīng)均勻，混合時(shí)間在三十分鐘以?xún)?nèi)，其均勻度之變異系數(shù)應(yīng)在百分之十五以下。此項(xiàng)規(guī)定，過(guò)於松寬，可勉強(qiáng)適用於直立式單螺旋混合機(jī)，但很遺憾的，時(shí)至民國(guó)七十三年，尚有飼料新廠引用此規(guī)定，作為橫臥式復(fù)螺旋帶狀全開(kāi)排料式混合機(jī)的完工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。試想，一臺(tái)制售商品飼料的混合機(jī)，其混合均勻度之變異系數(shù)高達(dá)百分之十五時(shí)，在配方中，好原料的多放和劣料的少放，已足以增加成本而削減該成品的市場(chǎng)競(jìng)銷(xiāo)能力。 臺(tái)灣地區(qū)飼料混合機(jī)的演變過(guò)程，概略如下： 1. 直立式單螺旋混合機(jī)。 2. 直立式雙螺旋混合機(jī)。 3. 橫臥式單螺旋帶狀單孔排料混合機(jī)。 4. 橫臥式復(fù)螺旋帶狀多孔排料混合機(jī)。

5、5. 橫臥式復(fù)螺旋帶狀全開(kāi)排料混合機(jī)。 各類(lèi)型混合機(jī)，皆有其優(yōu)劣點(diǎn)，制售商品飼料者宜采第5項(xiàng)橫臥式復(fù)螺旋帶狀全開(kāi)排料混合機(jī)，其均勻度之變異系數(shù)要求在百分之五以?xún)?nèi)，愈低愈好，混合時(shí)間(不含進(jìn)料及排料時(shí)間)依每桶(batch)容重而有不同的要求，每批(桶)四公噸飼料的混合機(jī)，混合時(shí)間宜在四分鐘左右，惟宜實(shí)際測(cè)試?yán)宥ㄖ?十幾年前，絕大部分的飼料廠采用直立式單螺旋混合機(jī)；目前，大部分已被淘汰，倒是中、小型養(yǎng)豬或養(yǎng)雞場(chǎng)還普遍采用此種混合機(jī)自配飼料；有部分養(yǎng)豬(雞)場(chǎng)采用雙螺旋機(jī)種；一般而言，雙螺旋應(yīng)比單螺旋好(當(dāng)然，橫臥式又比直立式好)，雙螺旋中兩個(gè)螺旋的轉(zhuǎn)速應(yīng)該不一致，才能發(fā)揮性能而獲得更好的混合效

6、果，可惜，在臺(tái)灣難得一見(jiàn)，絕大部分雙螺旋混合機(jī)中的兩個(gè)螺旋轉(zhuǎn)速皆相同。臺(tái)灣的鐵工廠僅模仿了名機(jī)的外表，尤其，初期所仿制的橫臥式螺旋帶狀混合機(jī)，更是僅具外形，機(jī)內(nèi)螺旋帶的形狀、走向等皆甚為怪異，混合性能極低劣，這類(lèi)機(jī)械，除非吊機(jī)重改，否則即應(yīng)宣布退役。 目前引起飼料混合不均勻較為常見(jiàn)的實(shí)例如下： 例一 狀況：采用直立式螺旋混合機(jī)混合飼料，常發(fā)現(xiàn)量少的原料不易均勻的分布在飼料中，應(yīng)如何改善？ 建議： 1. 微量添加物(劑)之混合，應(yīng)有預(yù)混設(shè)備，經(jīng)預(yù)混稀釋後，再隨著其他原料分多次慢慢進(jìn)料；事實(shí)上，所有占配方比率較小的原料，皆宜遵守此項(xiàng)進(jìn)料原則。 2. 混合時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)，如采用直立式單螺旋混合機(jī)，應(yīng)不

7、少於二十五分鐘，最好按不同的飼料種類(lèi)和不同的混合時(shí)間，分別測(cè)定其均勻度之變異系數(shù)，尋找出適當(dāng)?shù)幕旌蠒r(shí)間，然後按照所訂定的時(shí)間加工飼料，混合機(jī)攪拌器的轉(zhuǎn)速如有變更或形狀如有修改，則需重新測(cè)定混合性能，重新厘訂最適當(dāng)?shù)幕旌蠒r(shí)間。 3. 有部分直立式螺旋混合機(jī)，桶壁傾斜小於六十度，有礙飼料的流動(dòng)，造成混合不均勻，應(yīng)修改混合桶。 例二 狀況：直立式雙螺旋混合機(jī)，混合性能應(yīng)比直立式單螺旋混合機(jī)強(qiáng)，但事實(shí)不然，原因何在？應(yīng)如何改善？ 建議： 1. 影響混合性能的因素很多，各廠各機(jī)未必相同，應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)診斷始能認(rèn)定，如有例一的情況，建議參照例一的處理方式行之。 2. 國(guó)內(nèi)仿制的直立式雙螺旋混合機(jī)，兩個(gè)螺旋轉(zhuǎn)速相同

8、者，請(qǐng)嘗試更換其三角皮帶輪或齒輪，使直徑一大一小，在轉(zhuǎn)速不同下，往往可顯著提高混合性能。 3. 螺旋上端出料口，加裝有缺口之環(huán)狀檔板，可引導(dǎo)飼料散開(kāi)，落點(diǎn)分布均勻，有助於飼料的混合，此種環(huán)狀檔板同樣可用在直立式單螺旋混合機(jī)，效果更顯著。 例三 狀況：橫臥式螺旋帶狀中央單孔排料混合機(jī)，混合性能極差，應(yīng)如何改善？ 建議： 1. 此類(lèi)混合機(jī)，為便於排料，其外圈螺旋帶從中央分成兩段，各段的走向完全相反，使排料時(shí)，混合機(jī)桶底的飼料能集中到中央開(kāi)口處排出。有的在設(shè)計(jì)上為顧及排料的方便，反而忽略混合性能上的需要，致內(nèi)外圈螺旋帶以中央點(diǎn)為界，分成左右兩組，兩段的中央交接處，無(wú)任何交叉兩組，左右兩邊的飼料在混合

9、時(shí)，很難，甚至毫無(wú)交會(huì)對(duì)流混合的機(jī)會(huì)。改善方法，建議將內(nèi)外圈螺旋帶的中央一端各延長(zhǎng)十至二十公分(盡量延長(zhǎng))，使交叉區(qū)域擴(kuò)大；修改後，應(yīng)細(xì)心觀察飼料在混合時(shí)之流動(dòng)情形，并測(cè)定其實(shí)際性能。 2. 修改後，一般可獲得一些改善，但未必理想；因此，吊機(jī)換新帶且改為一端單孔排料，可能較為可行，當(dāng)然，最積極的建議是吊機(jī)換新帶且改為全開(kāi)排料式，但工程龐大。 例四 狀況： 1. 所有的原料，均在粉碎機(jī)(hammer mill)之前的A處過(guò)秤投入，經(jīng)螺旋輸送機(jī)(screw conveyor，簡(jiǎn)寫(xiě)為SC)進(jìn)斗升機(jī)(buchet elevator，BE)入貯料桶，被粉碎機(jī)(hammermill)粉碎後，由氣送機(jī)(pn

10、eumatic Conveyor，NC)放在混合機(jī)(mixer，M)上方之預(yù)備桶(hopper)中；如此，連無(wú)需粉碎的原料，也非經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)不可。 2. 混合機(jī)(M)上方有人孔(man hole，MH)但無(wú)預(yù)拌料(premix)投入口，預(yù)拌料仍由A投入，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)過(guò)程才到達(dá)混合機(jī)中。 3. 由於上述兩種狀況，該廠的飼料成品品質(zhì)不穩(wěn)定，尤其經(jīng)常發(fā)生藥物交叉污染(cross contamination)，頗為困擾，應(yīng)如何改善？ 建議： 1. 預(yù)拌料改由人孔(MH)投入，投入次序，應(yīng)先將預(yù)備桶中的原料放入混合機(jī)(M)後，再加入2預(yù)拌料。 2. 另外，如將原有的氣送機(jī)(NC)改為斗升機(jī)，這一組升斗機(jī)除負(fù)責(zé)

11、粉碎後的輸送工作外，還輸送不需粉碎的原料，也就是說(shuō)，免粉碎的原料可改自B投入，但藥物添加物仍自2人孔投入。 3. 防范藥物交叉污染應(yīng)注意事項(xiàng)頗多，在此不便一一列舉，惟換料清機(jī)清倉(cāng)仍為最基本的動(dòng)作，無(wú)論如何不可忽略。 4. 混合機(jī)上緣同高處加一平臺(tái)，放置各種備用之預(yù)拌料。 例五 狀況： 1. 混合機(jī)(M)下方有接料桶(surge hopper簡(jiǎn)寫(xiě)為SH)，接料桶的容積小於混合桶。 2. 混合機(jī)排料開(kāi)關(guān)(drop bottom簡(jiǎn)寫(xiě)為DB)打開(kāi)排料後，接料桶容積小，無(wú)法容納所有的飼料，致部分飼料堵住排料口，影響排料開(kāi)關(guān)(DB)的再關(guān)閉，拖延每桶(batch)飼料之加工時(shí)間，如勉強(qiáng)趕工，則難免發(fā)生殘留

12、混淆。 建議： 1. 如果混合機(jī)上下空間足夠，則建議設(shè)法將接料桶(SB)加大或加深。 2. 接料桶底原有鏈條拖送機(jī)(chain drag conveyor簡(jiǎn)寫(xiě)為CDC)的寬度加大，也是一種值得考慮的途徑；因?yàn)?，要提升混合機(jī)高度或增加接料桶的深度，一般都相當(dāng)困難。 例六 狀況： 1. 混合機(jī)(M)上方有秤稱(chēng)貯料兼用桶(scale hopper)，該桶長(zhǎng)度大於混合機(jī)，桶中的飼料，靠桶底鏈條拖送機(jī)(CDC)帶動(dòng)，由兩個(gè)開(kāi)口刮進(jìn)混合機(jī)中，問(wèn)題在兼用桶的一端，由於鏈條拖送機(jī)(CDC)的走向，使一部分的飼料，無(wú)法被刮入混合機(jī)，而堆積著污染次桶(next batch)飼料，造成藥物等的交叉污染。 2. 兼用

13、桶上至原料桶，下至混合機(jī)間的距離太小，也就是說(shuō)，無(wú)法增加高度以加大其容量，此外，也受桶壁最小斜度(minimum slope)的限制，不宜增加桶寬而造成排料困難，在此情況下，應(yīng)如何改善？ 建議： 本案較為棘手，在未再詳勘現(xiàn)場(chǎng)精密計(jì)算前，僅能作如下的建議以供參考。 適度增加兼用桶底鏈條拖送機(jī)(CDC)的寬度，以增加兼用桶容積，又設(shè)法截短兼用桶，使與混合機(jī)長(zhǎng)度相同，兼用桶排料口盡量往邊端移，以消除其死角。 例七 狀況： 1. 配合飼料中之糖蜜或油脂無(wú)法均勻的攪拌在飼料中。 2. 經(jīng)檢查，該廠并無(wú)糖蜜機(jī)或油脂機(jī)，其糖蜜(或油脂，以下同)系經(jīng)水平管道直接噴入(或滴入或流入)混合機(jī)。 3. 問(wèn)題在，糖蜜

14、馬達(dá)停止後，水平管道中殘留的糖蜜仍在流滴，使混合好的飼料中還可以看到一些濕濕不散的飼料粒，應(yīng)如何改善？ 建議： 1. 糖蜜管緊接混合機(jī)的一端，改成拱形變曲。 2. 此外，亦可在糖蜜管緊接混合機(jī)的一端加裝壓力閥，這個(gè)壓力閥，有調(diào)節(jié)螺絲，可調(diào)節(jié)，使它在馬達(dá)停止後，管內(nèi)壓力不繼續(xù)上升時(shí)，即自動(dòng)閉鎖，使糖蜜或油脂不能通過(guò)；此法在馬達(dá)位置高於混合機(jī)時(shí)，更可發(fā)揮其功能。 3. 當(dāng)然，要糖蜜或油脂類(lèi)能更均勻的混合在飼料中，最好要裝置性能優(yōu)良的糖蜜機(jī)(或油脂機(jī))，另外，如不計(jì)較成本，使用糖蜜粉或牛油粉，更能均勻。 例八 狀況：橫臥式混合機(jī)排料不完全，造成換料時(shí)混雜，應(yīng)如何改善？ 建議：這種情形，經(jīng)調(diào)查，是國(guó)內(nèi)

15、自制混合機(jī)最常見(jiàn)的現(xiàn)象，主要的原因有1. 混合機(jī)底部之圓幅不正確，2. 螺旋帶直徑不一致，3. 螺旋帶與混合機(jī)底部間隙太大；以上三種原因的任何一種，都有可能使混合機(jī)中的飼料殘留而造成飼料種類(lèi)間的相互污染，混合機(jī)有此缺點(diǎn)，亦容易導(dǎo)致品質(zhì)不穩(wěn)定，應(yīng)停工拆機(jī)大修才能解決問(wèn)題，在整修前，建議在使用混合機(jī)時(shí)，先進(jìn)大料墊底，排料時(shí)，頭兩三包回流重新混合。切記，萬(wàn)勿先放藥物等添加物或量少的原料，否則，即將墊底無(wú)法翻身，又排料包裝時(shí)再不注意回流重配，該等藥物有可能集中在頭兩三袋飼料中而造成飼料中毒。 例九 狀況： 橫臥式螺旋帶狀混合機(jī)混合時(shí)間長(zhǎng)達(dá)十分鐘以上才能均勻，原因何在？應(yīng)如何改善？ 建議： 其原因可能不

16、只一則，應(yīng)個(gè)別診斷研判，以下為目前較常見(jiàn)的現(xiàn)象，可參采改進(jìn)： 1. 螺旋帶狀攪拌器的角度太小，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，撥動(dòng)力極差，甚至於不像在推動(dòng)飼料而像刀在切飼料，在此種情形下，很難達(dá)到混合的目的。 2. 螺旋帶狀攪拌器寬度太小，攪拌功能低。 3. 攪拌器被糖蜜或油脂淋濕，沾滿飼料未清理而呈圓柱狀，圓柱狀的攪拌器幾乎已喪失攪拌粉狀飼料的能力。 4. 螺旋帶狀攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)速度(rpm)太慢。 5. 部分混合機(jī)之內(nèi)外圍攪拌帶各僅一條(各兩條為宜)，混合速度緩慢。 例十筆者所推薦的混合機(jī)型式及其周邊設(shè)備之配置，說(shuō)明如次： 飼料混合機(jī)及其周邊設(shè)備，何種型式及如何配置最為適當(dāng)，甚難定論，在決策前，必須考量所要求的產(chǎn)能、

17、廠房高度及面積、地下水位、今後的擴(kuò)展計(jì)畫(huà)、管理方式及經(jīng)費(fèi)預(yù)算等等。 混合機(jī)(mixer)系采橫臥式復(fù)螺旋帶狀全開(kāi)排料機(jī)種，容量二公噸(或四公噸、六公噸均可，惟其周邊設(shè)備必須相對(duì)的加大)。接料桶(SB)應(yīng)大於或等於二公噸，接料桶底部鏈條拖送機(jī)(CDC)或螺旋輸送機(jī)(SC)及通往打粒前貯存桶或包裝桶之斗升機(jī)(BE)輸送粉狀配合飼料的能力，應(yīng)不低於每四分鐘二公噸(每小時(shí)二十公噸)，在混合機(jī)上方，最好有兩個(gè)秤稱(chēng)貯料兩用桶(scale hopper，SH)，一大一小，大的容量等於或大於二公噸，配置二公噸秤，專(zhuān)門(mén)用來(lái)過(guò)秤配方中使用比率較大的原料，如玉米、高粱、大豆粕等；小的容量五百公斤，采用五百公斤秤，專(zhuān)

18、門(mén)用來(lái)過(guò)秤配方中使用比率較小的原料，如魚(yú)粉等，至於使用量更少的飼料添加物，則另外使用更小的秤，秤好裝代，并在袋上加明顯標(biāo)識(shí)分門(mén)別類(lèi)推放在側(cè)，加工時(shí)直接由混合機(jī)上方的添加物投入口投入。作業(yè)時(shí)應(yīng)注意，大料用大秤，小料用小秤，不論用大秤或小秤秤料，也希望避免先秤其中的小料，以防小料墊底。進(jìn)(下)料順序，則建議先下大料，再下小料和添加物，添加物投完後開(kāi)始計(jì)時(shí)，候最佳均勻度所需時(shí)間一到，就打開(kāi)排料開(kāi)關(guān)(DB)。 飼料中添加油脂(如牛油、豬油、魚(yú)油或黃豆油等)、糖蜜、液態(tài)或膠狀添加物，為能充分混合均勻，最理想的方法(但未必是最經(jīng)濟(jì)可行的方法)是先采用適當(dāng)?shù)脑霞右晕骄鶆蛳♂屷?，再?dāng)成一種原料過(guò)秤進(jìn)料，此

19、法可顯著提高飼料均勻度及改善飼料外觀；但一般飼料廠為節(jié)省人工、提高單位時(shí)間產(chǎn)量降低成本等，絕大部分無(wú)法采此預(yù)拌作業(yè)；情況稍好的，安裝有油脂(糖蜜)機(jī)，稍差的，則直接噴入(滴入或流入)混合機(jī)中。油脂或糖蜜等添加技術(shù)，涉及甚廣，暫不介紹其機(jī)種及型錄，僅就目前業(yè)者尚有困擾處加以說(shuō)明，作為改進(jìn)的參考。 飼料廠已配置性能優(yōu)越糖蜜(或油脂)機(jī)者，除應(yīng)注意流量計(jì)是否正確外，均勻度應(yīng)無(wú)問(wèn)題，其飼料成品，應(yīng)只見(jiàn)微潤(rùn)，而不見(jiàn)濕潤(rùn)不散的飼料小粒。 飼料廠如未設(shè)置糖蜜(或油脂)機(jī)，而將糖蜜等直接由飼料混合機(jī)中噴入，則很難與飼料充分混合，情況差者，在成品中常見(jiàn)濕潤(rùn)之飼料小粒，外觀差，不宜久存，宜隨做隨送隨用，必須把握在新鮮時(shí)段中使用完畢。 糖蜜或油脂在飼料混合機(jī)中直