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第七章飼料制粒與膨化第一節(jié)制粒第二節(jié)膨化第一節(jié)制粒一、概述通過機(jī)械作用將單一原料或配合混合料壓實(shí)并擠壓出??仔纬傻念w粒狀飼料稱為制粒。制粒的目的是將細(xì)碎的、易揚(yáng)塵的、適口性差的和難于裝運(yùn)的飼料,利用制粒加工過程中的熱、水分和壓力的作用制成顆粒料。(一)、成形飼料的優(yōu)點(diǎn)1、提高飼料消化率:在制粒過程中,由于水分、溫度和壓力的綜合作用,使飼料發(fā)生一些理化反應(yīng),使淀粉糊化,酶的活性增強(qiáng),能使飼喂動(dòng)物更迅速地消化飼料,轉(zhuǎn)化為體重的增加。用全價(jià)顆粒料喂養(yǎng)畜禽,與粉料相比,可提高轉(zhuǎn)化率10%~12%。用顆粒料喂育肥豬,平均日增重4%,料肉比降低6%,喂肉雞可平均降低3%~10%。2、減少動(dòng)物挑食:配合飼料是由多種原料根據(jù)動(dòng)物的營養(yǎng)需要配合而成,通過制粒使各種粉狀原料成為一個(gè)整體,可防止動(dòng)物從粉料中挑揀其愛吃的,拒絕攝入其它成分的現(xiàn)象,由于顆粒飼料在貯運(yùn)和飼喂過程中可保持均一性,因此,可減少飼料損失8%~10%。3、使得儲(chǔ)存運(yùn)輸更為經(jīng)濟(jì)。經(jīng)制粒一般會(huì)使粉料的散裝密度增加40%~100%。4、避免飼料成分的自動(dòng)分級(jí),減少環(huán)境污染。在粉料貯運(yùn)過程中由于各種粉料的容重不一,極易產(chǎn)生分級(jí),制成顆粒后就不存在飼料成分的分級(jí),并且顆粒不易起塵,在飼喂過程中顆粒對(duì)空氣和水質(zhì)的污染較粉料要少的多。5、殺滅動(dòng)物飼料中的有害菌:沙門菌被動(dòng)物攝入體內(nèi)會(huì)保留在動(dòng)物組織中,人吃了感染這種細(xì)菌的動(dòng)物產(chǎn)品后會(huì)得一種沙門桿菌的腸胃病。采用蒸汽高溫調(diào)質(zhì)再制粒的方法能殺滅存在于動(dòng)物飼料中的沙門菌,減少病菌的傳播。與粉狀飼料相比,顆粒飼料也存在一些不足,如電耗高、所用設(shè)備多、需要蒸汽、機(jī)器易損壞及消耗大等。同時(shí),在加熱、擠壓過程中,一部分不穩(wěn)定的營養(yǎng)成分受到一定程度的破壞等,但綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于粉狀飼料,所以制粒是現(xiàn)代飼料加工中一個(gè)必備的加工工段。(二)顆粒產(chǎn)品的分類顆粒飼料通常有三種類型:1、硬顆粒調(diào)質(zhì)后的粉料經(jīng)壓模和壓輥的擠壓,通過模孔成型。硬顆粒飼料產(chǎn)品以圓柱形為多,其水分一般低于13%,相對(duì)密度為1.2~1.3,顆粒較硬,適用于多種動(dòng)物,是目前生產(chǎn)量最大的顆粒飼料。2、軟顆粒軟顆粒含水量大于20%,以圓柱形為多,一般由使用單位自己生產(chǎn),即做即用,也可風(fēng)干使用。3.、膨化顆粒粉料經(jīng)調(diào)質(zhì)后,在高溫、高壓下擠出???,密度低于1。膨化顆粒飼料形狀多樣,適用于水產(chǎn)動(dòng)物類、幼畜、觀賞動(dòng)物等。(三)、對(duì)顆粒飼科生產(chǎn)的要求1、顆粒形狀均勻,表面光澤,硬度適宜,尺寸按飼養(yǎng)對(duì)象種類和日齡而異。2、
含水率在9%-14%,在南方應(yīng)在12.5%以下,以便貯存。3、顆粒密度將影響壓粒機(jī)的生產(chǎn)率、能耗、硬度等,硬顆粒密度以1.2-1.3g/cm3,顆粒強(qiáng)度以0.8-1.0kg.f/cm2為宜(大、小)。4、粒化系數(shù)(成形飼料的重量與進(jìn)入壓粒機(jī)飼料重量之比)表示壓粒機(jī)及壓粒工藝的性能,一般要求不低于95%。5、對(duì)魚蝦餌料、還要求餌料在水中穩(wěn)定.在水中浸泡3小時(shí)以上不散開。(四)、成形原理和成形機(jī)械分類按成形部件的工作原理,可將制粒(塊)機(jī)分為型壓式、擠壓式和沖壓式三類。型壓式是靠一對(duì)回轉(zhuǎn)方向相反、轉(zhuǎn)速相等而帶型孔(穴)的壓輥之間對(duì)物料的壓縮作用而成型的。擠壓式具有通孔的壓模(模板),壓輥(或螺桿)將調(diào)質(zhì)好的物料擠出模孔,是靠擠模孔對(duì)物料的摩擦阻力而壓制成的產(chǎn)品。我國現(xiàn)用得最多的環(huán)模、平?;蚵輻U式制粒機(jī)都屬此類。沖壓式壓粒機(jī)是利用往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的沖頭(活塞)將在周壁密閉的長槽內(nèi)的物料撞壓而成形的?;钊綁簤K機(jī)就屬此種類型。1、對(duì)輥式制粒機(jī)其主要工作部件是一對(duì)反向、等速旋轉(zhuǎn)的軋輥。它依靠軋輥的凹槽,使物料成形。因該機(jī)壓縮作用時(shí)間短,顆粒強(qiáng)度較小,生產(chǎn)率低,一般應(yīng)用較少。2、螺旋制粒機(jī)主要部件是圓柱形的或圓錐形的螺桿,它依靠螺桿對(duì)飼料擠壓,通過模板成形,生產(chǎn)效率不高。我國多用其生產(chǎn)軟顆粒飼料。按成形部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可將制粒機(jī)分為5種3.環(huán)模制粒機(jī)其主要部件是環(huán)模和壓輥,通過環(huán)模和壓輥對(duì)物料的強(qiáng)烈擠壓使粉料成形。它又可分為齒輪傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)型兩種,是目前國內(nèi)外使用的最多的機(jī)型,主要用于生產(chǎn)各種畜禽料、特種水產(chǎn)料和一些特殊物料的制粒。4.平模制粒機(jī):其主要工作部件是平模和壓輥,結(jié)構(gòu)較環(huán)模簡單;但平模易損壞,磨損不均勻;國內(nèi)的平模制粒機(jī)多為小型機(jī),它較適用壓制纖維型飼料。5.活塞式制塊機(jī):供料器向一定容器加料后,通過活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),將物料壓縮成形。該機(jī)多用于壓制主要以草料為主的混合料。(五)、制粒系統(tǒng)的工藝流程制粒系統(tǒng)的工藝流程是由預(yù)處理(如調(diào)質(zhì)等)、壓粒及后處理三大部分組成,這三部分是互相制約的,它決定著顆粒飼料的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。1、斗提機(jī)2、待制位粉料倉3、給料器4、潤質(zhì)器5、制拉器6、冷卻器、7、破碎機(jī)8、風(fēng)機(jī)9、螺旋分離機(jī)10、分級(jí)篩11、成品倉12、自動(dòng)打包機(jī)二飼料調(diào)質(zhì)和液料添加顆粒飼料生產(chǎn)率的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣,除與壓粒設(shè)備性能有關(guān)外,與制粒前飼料調(diào)質(zhì)和液料添加極相關(guān)。(一)、液料的添加Ⅰ、液料添加的目的和作用為了增加顆粒飼料營養(yǎng)和改善制粒性能,常在壓粒前添加糖蜜、油脂或作為載體而含有微量元素礦物質(zhì)及維生素的液體。1、添加油脂的主要目的是:①增加日糧的熱質(zhì)密度(脂肪的熱量值為可溶性碳水化合物的2.25)倍;②增加適口性:③具有潤滑作用,減少制粒機(jī)的磨損2、添加糖蜜的作用是:①提高飼料能量密度;②作為開胃劑;③作為制顆粒的粘合劑;④提供微量礦物質(zhì);⑤作為非蛋白氮和維生素液態(tài)增補(bǔ)劑的載體。Ⅱ、液料添加方法和添加量液料添加分壓粒前和壓粒后兩種方法。壓粒前添加可在生產(chǎn)配合粉料的混合機(jī)、與制粒機(jī)配套的調(diào)質(zhì)器、熟化器中進(jìn)行;也可在制粒后用涂脂機(jī)噴涂于顆粒表層上。1、在混合機(jī)內(nèi)添加液料在混合機(jī)內(nèi)安設(shè)有管道和噴嘴,完成液料的添加。作業(yè)時(shí)一定要注意:(l)添加顆序,使大綜配料、油脂和微量組分混合均勻;(2)添加前液料要加熱和過濾。(3)液料要霧化好,否則影響混合均勻度和貯藏穩(wěn)定性。2、在調(diào)質(zhì)器內(nèi)添加液料目前制粒用的粉料的液料添加一般是在調(diào)質(zhì)器內(nèi)進(jìn)行,粉料進(jìn)入調(diào)質(zhì)器過程中,在用蒸汽調(diào)質(zhì)的同時(shí)加人液料。因物料在調(diào)質(zhì)器內(nèi)停留時(shí)間短,液料附在粉料的表面,故要注意液料的添加量。添加量適當(dāng),可減少模、輥的摩擦阻力,延長模輥壽命,促使成形,提高顆粒質(zhì)量。油脂添加一般控制在3%以下,否則將難于壓粒成形。需要添加多量的油脂(>3%),則常采用壓粒后涂油方法來添加。糖蜜根據(jù)制粒物料不同,其添加量為2%一l0%。3、在熟化罐內(nèi)添加液料為了飼料代用品很好壓粒,常在調(diào)質(zhì)器后再安上一個(gè)熟化罐,或在兩個(gè)調(diào)質(zhì)器中間加設(shè)一個(gè)熟化罐,目的是增加調(diào)質(zhì)時(shí)間(物料在熟化罐內(nèi)停留時(shí)間常為15一3omin的,使物料有足夠時(shí)間吸收添加的液料,因此添加量有所增加(油脂量可達(dá)5%一8%)。采取這種添加工藝可提高制粒機(jī)的生產(chǎn)率和新粒的耐久性。(二)、調(diào)質(zhì)Ⅰ、調(diào)質(zhì)的作用與效果飼料調(diào)質(zhì)是飼料壓位前通入蒸汽和添加液料。飼料與蒸汽和添加液料攪拌混合、濕熱調(diào)質(zhì)作用,使物料達(dá)到以下效果:1、經(jīng)過熱和水的作用使飼料中淀粉糊化,提高了飼料消化率。2、調(diào)質(zhì)后的飼料流動(dòng)性好,能增加飼料的粘著性,有利飼料成形。3、調(diào)質(zhì)能軟化飼料,起著潤滑作用,減少摩擦生熱和模輥的磨損,節(jié)省電耗,提高飼料通過壓模的通度,降低制粒機(jī)的工作壓力。達(dá)到:(1)提高制粒機(jī)的生產(chǎn)率:在適宜的調(diào)質(zhì)條件下,用蒸汽調(diào)質(zhì)比不給蒸汽生產(chǎn)將提高1倍以上;(2)蒸汽適當(dāng),可提高顆粒的密度,降低粉化率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。由于蒸汽對(duì)物料的糊化作用,提高了飼料消化率。(3)延長模輥的使用壽命;(4)用蒸汽調(diào)質(zhì),可降低制粒的電耗,一般單產(chǎn)電耗可降低23%左右,降低了生產(chǎn)成本。Ⅱ、影響調(diào)質(zhì)質(zhì)量的因素除添加液料有影響外,還有蒸汽質(zhì)量、飼料原料的組成以及調(diào)質(zhì)設(shè)備等。1、調(diào)質(zhì)蒸汽(量、質(zhì))加入蒸汽過多會(huì)使物料變得過軟,易堵塞??祝徽羝蛔銜?huì)使物料糊化程度差,難于成形。通常禽畜配合飼料調(diào)質(zhì)蒸汽添加量是進(jìn)料的3%-6%,一般按物料的5%來計(jì)算所需的蒸汽量。對(duì)不同物料,添加的蒸汽量不同。含淀粉較多的,需添加較多的蒸汽量,汽壓較低;對(duì)蛋白質(zhì)含量較高的物料,應(yīng)控制蒸汽添加量,汽壓較高。根據(jù)飼料配方中主要原料的理化特性,選擇適宜的蒸汽量、蒸汽壓力、溫度、水分和調(diào)質(zhì)時(shí)間。制粒時(shí)含水率低于16%-17%、溫度低于82-85℃,物料糊化不好而產(chǎn)生脆性,顆粒甚至不能成形,降低了成形率和堅(jiān)實(shí)度。2、被調(diào)質(zhì)的原料原料的容重、粒度、組成(淀粉、纖維、蛋白質(zhì)、月旨肪的含量)、含水率等,對(duì)制拉性能有很大影響。原料粒度細(xì),表面積大,吸收蒸汽的熱和水快,易于制粒成形,效率高,對(duì)工作部件磨損小;粒度過大,會(huì)增加壓模和壓輥的磨損,能耗大,產(chǎn)量低,質(zhì)量差。蛋白型飼料:蛋白質(zhì)具有親水性,調(diào)質(zhì)時(shí)水分不宜增加過多,易堵塞壓膜孔,采用過熱蒸汽為好,調(diào)質(zhì)是熱量比增濕更重要。淀粉型飼料:淀粉需要高溫、高濕的調(diào)質(zhì)條件,采用低壓過熱蒸汽或在混合機(jī)內(nèi)加一些水分為宜。纖維型飼料:纖維持水性和粘結(jié)性差。溫過高,顆粒易產(chǎn)生裂縫,采用較低的過熱蒸汽或在混合機(jī)內(nèi)加少量水分,以降低壓制時(shí)的料溫。脂肪型飼料:脂肪型飼料水分不宜過高,采用較高的過熱蒸汽。熱敏型飼料:熱敏型飼料力求調(diào)質(zhì)溫度低,可采用較低的過熱蒸汽或在混合機(jī)內(nèi)加少量水分,來降低料溫是有效的。蒸汽—水分調(diào)質(zhì)需要一定時(shí)間,以便提高料溫和含水量,促進(jìn)淀粉糊化。對(duì)以玉米為主的飼料配方,采用普通的蒸汽調(diào)質(zhì)裝置,物料在調(diào)質(zhì)室內(nèi)停留15一30min即可滿足調(diào)質(zhì)要求。對(duì)于某些原料,需要使其組分內(nèi)部吸收一定水分以保證達(dá)到最佳壓粒效果,這時(shí)要求調(diào)質(zhì)時(shí)間達(dá)到20min或更長些。這樣普通訶質(zhì)裝置不能勝任,則需要采用調(diào)質(zhì)器和熟化罐組成的調(diào)質(zhì)系統(tǒng),以適應(yīng)配合何料日益采用更多的谷物代用品的調(diào)質(zhì)要求-----添加大量糖蜜、調(diào)質(zhì)時(shí)間長。Ⅲ、供汽添液和調(diào)質(zhì)系統(tǒng)1、蒸汽供給系統(tǒng)為保證供給高質(zhì)量的充足的蒸汽,則必須設(shè)置供給蒸汽系統(tǒng)。從鍋爐出來的蒸汽到調(diào)質(zhì)器的蒸汽供給系統(tǒng)必須配有冷凝器、汽水分離器、調(diào)壓閥和壓力表等。汽水分離器應(yīng)盡量靠近調(diào)質(zhì)器,分離出的水進(jìn)冷凝器排出,以免進(jìn)入機(jī)面造成制粒機(jī)堵塞。為得到要求的不同蒸汽壓力,在制粒機(jī)附近的蒸汽管路上須安上調(diào)壓閥,便于操作人員調(diào)節(jié)壓力和觀看壓力表。為獲得優(yōu)質(zhì)蒸汽,所有蒸汽管路都要包上保護(hù)層,這是改善蒸汽質(zhì)量和節(jié)能的措施。制粒機(jī)機(jī)型不同,進(jìn)人制粒機(jī)蒸汽的入口各異,有的設(shè)單進(jìn)汽口,有的蒸汽會(huì)同添加料液(糖蜜等)一起加入調(diào)質(zhì)器。共同進(jìn)入有利蒸汽對(duì)添加料液的加熱、霧化和與物料均勻調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)器的蒸汽供給系統(tǒng)1、截止閥2、安全閥3、壓力表4、減壓閥5、汽水分離器6、疏睡閥7、大汽包2、液料添加系統(tǒng)液料添加系統(tǒng)是由貯存罐、加熱器、輸送泵、液料溫度調(diào)節(jié)器、過潞器、管路等組成。為使液料流動(dòng)顆利和霧化好,常對(duì)液料加熱,加熱溫度根據(jù)液料要求不同而調(diào)節(jié),糖蜜加熱溫度不超過50℃,油脂加熱溫度不超過70-80℃,否則將引起焦化變質(zhì)。加熱方法有二:一是用蒸汽通過蛇管或隔層對(duì)液料加熱;二是用電先對(duì)水加熱,再由熱水對(duì)液料加熱,避免直接加熱把液料烤焦。加熱的液料用泵輸送,經(jīng)過過濾器、計(jì)量器而進(jìn)入噴嘴,借助壓縮空氣噴霧出來與粉料混合均勻。3、供料和調(diào)質(zhì)系統(tǒng)供料器和調(diào)質(zhì)器是制粒機(jī)的組成部分。供料器的功能是將料倉的料均勻地輸人混合調(diào)質(zhì)器。為此,以采用變螺距或錐形螺旋(即變直徑)供料器為宜。根據(jù)供料器來選配相應(yīng)的螺距和直徑。供料量的大小可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)供料器的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速范圍為17----150r/min,一般應(yīng)在l00r/min,以免料流波動(dòng)。(1)普通供料調(diào)質(zhì)器:它有三種形式;①螺旋供料--螺旋調(diào)質(zhì)連軸式;②螺旋供料--槳葉調(diào)質(zhì)連抽式;③螺旋供料器和槳葉調(diào)質(zhì)器組合系統(tǒng)。后者是一般飼料制粒常采用的通用調(diào)質(zhì)器。具有變速驅(qū)動(dòng)的供料器和恒定高速驅(qū)動(dòng)并具有強(qiáng)烈混合作用,附設(shè)有蒸汽、油脂或糖蜜添加裝置。(2)三級(jí)調(diào)質(zhì)器:對(duì)于含高蛋白質(zhì)、水中穩(wěn)定性高的魚蝦餌料,要求物料能高度糊化,非通用調(diào)質(zhì)器所能勝任??稍谥屏C(jī)上配上三級(jí)調(diào)質(zhì)器,使物料壓制前強(qiáng)化調(diào)質(zhì),促使淀粉充分糊化,使壓制出的顆粒堅(jiān)硬,耐水性好,滿足魚蝦餌料的要求。(3)配熟化罐的調(diào)質(zhì)系統(tǒng):對(duì)谷物代用品及含纖維量高的飼料,用通用調(diào)質(zhì)器往往達(dá)不到調(diào)質(zhì)要求,可采用帶有熟化罐的調(diào)質(zhì)系統(tǒng)。混合后的物料先進(jìn)入1號(hào)供料調(diào)質(zhì)器,經(jīng)添加蒸汽和液料進(jìn)行攪拌調(diào)質(zhì)后進(jìn)入熟化罐,這種熟化罐通常為圓柱體,其容積按要求的調(diào)質(zhì)時(shí)間設(shè)計(jì)。飼料在熟化罐熟化后,進(jìn)人2號(hào)供料調(diào)質(zhì)器(或制粒器),再吸收添加的蒸汽.以便達(dá)到需要的最佳狀態(tài)。制粒原料在熟化糟內(nèi)的逗留時(shí)間,一般畜禽飼料為3--4min,纖維素含量高的牛飼料則需20--30min,以便充分熟化而改善其制粒性能。帶有熟化罐的調(diào)質(zhì)系統(tǒng)1、粉料倉2、供料調(diào)質(zhì)器3、熟化罐4、供料調(diào)質(zhì)器5、制粒機(jī)超級(jí)調(diào)質(zhì)器短時(shí)間高溫調(diào)質(zhì)器,其結(jié)構(gòu)和功能像硬顆粒的螺桿擠壓機(jī),可使物料產(chǎn)生預(yù)壓致密和膨化,是一種新產(chǎn)品,能在幾秒內(nèi)使物料升溫到100--200℃。其特點(diǎn):①可完全殺死各種細(xì)菌和流行病微生物(93.3℃可完成殺菌作用);②提高液體添加量而不影響顆粒質(zhì)量;③高熱作用加強(qiáng)淀粉糊化(79.4℃含水17%開始糊化);④對(duì)纖維含量高的奶牛用料,受擠壓可提高纖維的消化率;⑤由于作用時(shí)間短,對(duì)脂溶性維生素或維生素c等活性成分受損害程度少;⑥可提高生產(chǎn)率25%,并可降低粉化率。三成形機(jī)械(一)、軟顆粒飼料機(jī)軟顆粒飼料機(jī)是結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉,應(yīng)用最早也最廣泛(食品、陶瓷等行業(yè))的一種機(jī)型。它用于壓制含水量較高(20%--30%)、且具有一定可塑性、凝聚性和流動(dòng)性的配合飼料或青飼料、鮮活物等混合物料,壓制出的軟顆粒含水率在20%--25%、密度為1--1.05g/cm3,由于壓制溫度較低(一般不超過60℃),對(duì)飼料營養(yǎng)(特別是維生素)無破壞作用,因壓制出軟顆粒含水率高,一般在養(yǎng)殖場(chǎng)現(xiàn)壓現(xiàn)喂,不宜烘千貯存。軟顆粒飼料機(jī)多為螺桿式。螺桿顆粒機(jī)主要由螺桿、機(jī)筒、模板、切刀、傳動(dòng)裝置和機(jī)架等組成,螺桿為變螺距、變直徑的螺旋,模板一般配有數(shù)種規(guī)格孔徑,根據(jù)需要更換使用。(二)、硬顆粒飼料機(jī)目前我國應(yīng)用最廣的是環(huán)模制粒機(jī)和平模制粒機(jī)兩種。Ⅰ、構(gòu)造和工作過程1、環(huán)模制粒機(jī)它是采用環(huán)形壓模和與其相配的圓柱形壓輥為主要工作部件(壓粒器)的制粒機(jī)。因其壓模軸線為水平布置,故常稱臥抽環(huán)模制粒機(jī),它主要由料斗、螺旋供料器、攪拌調(diào)質(zhì)器、壓粒器、電機(jī)及減速傳動(dòng)裝置等組成。制粒時(shí),螺旋供料器將料斗下來的物料輸送給攪拌調(diào)質(zhì)器,與此同時(shí)加入的蒸汽、糖蜜、油脂等攪拌混合,進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,隨后喂入壓粒器壓粒,在壓粒器內(nèi),撇料器(勻料板)將調(diào)質(zhì)好的物料均勻地分配到模、輥之間.環(huán)模由電機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn),安裝于環(huán)模內(nèi)的壓輥(一般2一3只)由壓模通過模輥間的物料及其間的摩擦力使壓輥?zhàn)赞D(zhuǎn)不公轉(zhuǎn),由于模、輥的旋轉(zhuǎn),將模、輥間的物料鉗人、擠壓,最后成條往狀從??字斜贿B續(xù)擠出來,再由安裝在壓模外面的固定切刀切成一定長度的顆粒飼料。2、平模制粒機(jī)采用水平圓盤壓模與其相配的壓輥為主要工作組件(壓粒器)的制粒機(jī),又常稱立軸平模制粒機(jī)。它與環(huán)模制粒機(jī)相比,在結(jié)構(gòu)、工作原理和過程有許多相似,如供料器、調(diào)質(zhì)器等結(jié)構(gòu)基本相同,也是采用擠壓原料。1、料斗2、螺旋供料器3、蒸汽孔4、攪拌調(diào)質(zhì)器5、分料器6、壓棍7、壓模8、切刀9、出料盤10、顆粒料11、皮帶12、鏈輪Ⅱ、主要工作部件不論是平模還是環(huán)模制粒機(jī),壓模和壓輥都是最重要的工作部件和磨損部件。1、壓模(l)材質(zhì)與加工:壓模國內(nèi)外一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼、鉻鋼(含鉻12%一14%)和滲碳不銹鋼,而以后者為最佳,因?yàn)槠淠湍バ詷O好,抗斷能力和耐腐性能也好,而且成本低。我國??锥嘤檬止ゃ@孔,既費(fèi)工時(shí),加工質(zhì)量述不能保證。國外壓模使用壽命達(dá)5000—10000t以上,國內(nèi)廠家也采用合金制造,使用壽命較低,僅1000—2000t,較好的達(dá)5000t左右。(2)??啄?椎男螤钣兄毙慰住㈦A梯孔,外錐孔和內(nèi)錐孔四種;按孔徑內(nèi)外大小可分為內(nèi)小外大(階段、梯形或圓錐形)和內(nèi)大外小兩類,前者用于模孔徑<10mm以下,后者適于>10mm以上的模孔。其所以有此差別是有利于制粒成形。直形孔和階梯孔適于配合飼料的制粒,但階梯孔不常用,外錐孔適用于脫脂糠等高纖維飼料,內(nèi)錐孔適用于牧草粉類體積大的飼料。由于直形圓孔加工簡單,用的最為廣泛。進(jìn)料孔口應(yīng)比??讖酱?,以利物料壓入模孔內(nèi)。進(jìn)料孔口有三種形式:直孔、錐孔和曲線孔。其中曲線口最佳,錐孔口次之,直孔口最差。試驗(yàn)表明,用曲線孔口比直孔口可降低電耗26%,提高生產(chǎn)率11.2%,但加工困難,故常采用錐孔口或直孔口。壓模工作面的開孔率大小,對(duì)制粒機(jī)的生產(chǎn)率有很大影響。在考慮壓模有足夠強(qiáng)度的條件下,盡量提高開孔率,一般按等邊三角形布孔,也有按等腰三角形布孔的。??字睆皆?—20mm范圍內(nèi)有多種規(guī)格,根據(jù)要求選根據(jù)孔徑大刁不同,開孔率可在20%—30%之間選取。(3)厚度:壓模厚度與模孔直徑和被加物料特性有關(guān),壓制不同的飼料,需要采用相應(yīng)的最佳深(厚)徑比,以便獲得優(yōu)質(zhì)顆粒飼料。常用壓模厚度在32一127mm范圍內(nèi)。2、壓輥壓輥是用來向壓模擠壓物料并從??讛D出成形。(l)材質(zhì)及加工:由于輥、模線速度墓本相等,輥的直徑僅為壓模內(nèi)徑的0.4,故壓輥磨損率比壓模高2.5倍。若模、輥同時(shí)更換,則壓輥硬度應(yīng)高于壓模。故壓輥一般用高碳合金鑰或用與壓模同樣材料制造,表層硬度達(dá)肖氏80°以上。為增強(qiáng)攫取能力,壓輥表面采取增加摩擦力和耐磨措施,通常在輥面沿軸向拉絲(槽溝不出兩端,以免端部跑料)或開凹坑,國外也有在輥面堆焊碳化鎢,既增加了摩擦面,又增加了耐磨性。據(jù)資料,其使用壽命比拉絲輥面長3倍。模輥?zhàn)詈猛瑫r(shí)更換,如模輥僅換其一,將加速模輥的磨損,我國為減少昂貴的壓模耗用量,常舍輥保模,延長壓模使用壽命。12234(2)壓輥尺寸:壓輥的寬度和直徑,除受壓模內(nèi)徑限制之外,還要考慮在其內(nèi)部安裝軸承的尺寸,壓輥的寬度與其半徑的比值可按1.0—1.6來確定。(3)模輥間隙:壓模與壓棍的間隙的調(diào)整極為重要。間隙過小,會(huì)加劇模輥的機(jī)械磨損;間隙過大,易造成物料在模輥間打滑,影響對(duì)物料的擠壓,使顆粒質(zhì)量惡化。模輥間隙一般為1.0—1.4mm.對(duì)環(huán)模制粒機(jī)物料一般為0.1—0.3mm,壓草粉為0.5mm;對(duì)平模制粒機(jī)為0.005—0.3mm。Ⅲ、制拉機(jī)的使用和維護(hù)制粒機(jī)能否合理使用對(duì)制粒質(zhì)量和產(chǎn)量有極大關(guān)系1、做好正式投產(chǎn)前的試運(yùn)轉(zhuǎn)新壓膜使用前應(yīng)檢查??资欠窆饣?、垂直、??兹肟谑欠裾_光滑,壓模在制造廠熱處理后,??孜催M(jìn)行拋光處理,??坠鉂嵍炔粔颍械目咨踔翈в屑庸ち粝聛淼穆菪y或熱處理時(shí)燒結(jié)的雜質(zhì)(如氧化物、鐵屑等),嚴(yán)重時(shí)有l(wèi)/3以上??撞怀隽希ㄐ∧?椎膲耗S葹閲?yán)重)。故在使用前要進(jìn)行光潔處理,即投產(chǎn)前試運(yùn)轉(zhuǎn)。拋光材料配方10%左右的磨料(水泥粉或細(xì)研磨砂),10%左右潤滑油(豆油、機(jī)油等),10%豆餅粉,70%粉碎稻糠。配法:先將除潤滑油之外的其他物料混勻,然后加入油脂拌均,配制量視制粒機(jī)大小而定,一般為25-50kg。磨料備好后,啟動(dòng)制粒機(jī),進(jìn)料,收集重投,反復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)20-40min停機(jī)(20min為一個(gè)周期)。清理機(jī)內(nèi)拋光物料,再啟動(dòng)投人含油麩質(zhì)詞料將拋光物料壓出,未壓出,即為被堵塞??祝▋煞N物料顏色判定)。不出料的???,用方電鉆鉆出磨料后進(jìn)行人工拋光處理;也可用含油質(zhì)飼料磨合48—72小時(shí),達(dá)到正常工作狀態(tài)。2、合理掌握制粒機(jī)的負(fù)荷制粒機(jī)負(fù)荷程度對(duì)產(chǎn)量和質(zhì)量有很大影響。啟動(dòng)機(jī)器應(yīng)在空載的狀態(tài)下進(jìn)行。開始工作時(shí),在粉料通過壓模之前投料宜少,待電流表指針表明電流下降后,方可逐漸加大喂入量,然后緩慢地添加蒸汽,進(jìn)料量和蒸汽添加同步進(jìn)行,制粒機(jī)工作一段時(shí)間后,壓模工作溫度上升,電機(jī)負(fù)荷平穩(wěn)地下降,此時(shí)可適當(dāng)?shù)卦黾游谷肓?,直至被壓出顆粒溫度達(dá)80℃左右時(shí)、才可將喂入量調(diào)至最大,當(dāng)壓出的顆粒有一定硬度、表面光澤時(shí)制粒機(jī)便可投入正常工作。這一過程約需5—10min,否則會(huì)造成孔模增塞,通常應(yīng)滿負(fù)荷作業(yè)以達(dá)到最佳生產(chǎn)效率。要掌握制粒機(jī)的負(fù)荷,首先要控制進(jìn)料流量。(1)保證連續(xù)進(jìn)料,不能因結(jié)拱而時(shí)斷時(shí)續(xù),并通過調(diào)整喂料器轉(zhuǎn)速來控制實(shí)際進(jìn)料量;(2)為保證進(jìn)入喂料器的料流穩(wěn)定,在制粒機(jī)上方直接安裝一儲(chǔ)料倉,料倉容量為制粒機(jī)小時(shí)需要量的l/3以上?;旌虾玫姆哿咸嵘筮M(jìn)入此料倉,不能安置儲(chǔ)料倉,應(yīng)盡量增加進(jìn)料溜管直徑和角度。進(jìn)料溜管因結(jié)拱敲打變形,要及時(shí)推形或更換。制粒機(jī)喂料流量是否充足,同混合機(jī)排料系統(tǒng)的工藝安排有關(guān)。混合機(jī)排料時(shí)間為20—60s,就混合機(jī)本身沒有間題,問題往往發(fā)生在混合機(jī)后的排料系統(tǒng)—緩沖斗、輸送機(jī)、斗提機(jī),它們?cè)诨旌蠙C(jī)排料時(shí)間內(nèi)能否全部容納一批混合料,并在一個(gè)混合周期把該批料全部輸送到待制粒倉。為了便于掌握制粒機(jī)的負(fù)荷,多采用控制制粒機(jī)主電機(jī)電流的辦法,即安裝精密電流表,以電流大小作為現(xiàn)場(chǎng)操作的依據(jù).例如主電機(jī)37kw,額定電流為69.8A,我們可控制在65A左右。即可根據(jù)電流表所示電流值來調(diào)節(jié)喂料機(jī)轉(zhuǎn)速,同時(shí)調(diào)節(jié)蒸汽量,以發(fā)揮制粒機(jī)的效率,最好安裝帶有主電機(jī)電流自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,根據(jù)制粒機(jī)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)供料器轉(zhuǎn)速,從而保證制粒機(jī)滿負(fù)荷工作。停車前,應(yīng)先關(guān)閉供汽開關(guān),減少喂入量繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,等到流出松軟的顆粒或粉料即可停車。因此時(shí)??變?nèi)殘存的為干粉料,對(duì)下次開車有利。也可如前述在最后壓入用植物油拌粉料(或用油質(zhì)粉料),使全部模孔均擠出油質(zhì)粉料時(shí)停車。3、顆粒料水分的控制原料含水過低,物料難以成形,很難壓出顆料;物料含水率過高,蒸汽過量,壓輥容易“打滑”,同樣壓不出顆粒。物料含水量適當(dāng),可提高制粒機(jī)產(chǎn)量和質(zhì)量,同時(shí)為料的安全儲(chǔ)運(yùn)做了保證。影響因素(1)風(fēng)網(wǎng)的影響春秋季節(jié)顆粒含水偏高,原因有二,其一原料水分偏高;其二風(fēng)網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理。氣溫低時(shí)風(fēng)網(wǎng)的管道和風(fēng)機(jī)易積水、積料,影響冷卻效果,導(dǎo)致含水率偏高。為了提高冷卻效果,盡可能縮短室內(nèi)管道長度.盡量避免垂直管道,并用30-50mm厚硅酸鋁耐火纖維包扎保溫。風(fēng)機(jī)出口接一沙克龍,對(duì)吸風(fēng)量在6000m3/h以上的風(fēng)機(jī),風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速最好控制在16-18m3/s,物料不會(huì)附著在管壁上。2)冷卻時(shí)間與風(fēng)量的影響冷卻時(shí)間相對(duì)長些,有充分熱交換時(shí)間。實(shí)踐證明,對(duì)立式冷卻器,Ф3.2顆粒冷卻時(shí)間應(yīng)為7-9min,風(fēng)量為1500-1700m3/h.t,Ф4-6頤粒的冷卻時(shí)間為8-10min,風(fēng)量為1600-1800m3/h.t。在冷卻風(fēng)量為1500m3/h.t條件下,臥式冷卻器運(yùn)行指標(biāo)為臥式冷卻器冷卻指標(biāo)季節(jié)指標(biāo)梅雨季夏季秋季冬季冷卻時(shí)間(min)12.06.5-7.59.512.0(3)蒸汽質(zhì)量的影響要使用于飽和蒸汽,因其溫度高、含水率少。進(jìn)入調(diào)質(zhì)器的蒸汽壓力以0.2-0.4MPa為宜。(4)正確使用冷卻器:例如進(jìn)入和流出的物料流量一致,使顆粒含水率均勻;對(duì)立式冷卻器頂部分料板要調(diào)好,使兩面料筑均勻等.(三)、干草和混合飼料壓塊制餅機(jī)青粗飼料資源充足,成本低廉,如能充分利用和合理加工,不僅用于草食動(dòng)物,就是用于豬雞等單胃動(dòng)物也會(huì)有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。干草按牧草干燥的方法可分為曬干牧草和烘干牧草兩種。曬干牧草是利用傳統(tǒng)的牧草收獲方法(收割—晾曬—摟集—集垛或壓捆)而得的干草,烘干牧草是利用快速的人工烘干法(幾分鐘內(nèi)將牧草干燥到含水量8%—12%,這種干燥法營養(yǎng)物質(zhì)損失不超過3%—10%)而獲得高質(zhì)量牧草。曬干牧草除以整喂、切碎后喂或粉碎后加入配合飼料中外,還可以加入一定精料制作成混合飼料餅,主要用來喂牛、羊等。烘干牧草主要用來加工成干草粉或干草粉顆粒,作為豬禽等配合飼料的一個(gè)組成部分。1、干草壓塊干草塊主要由曬干的苜蓿等豆科牧草壓制而成,收獲季節(jié)多雨地區(qū)也可用烘干牧草來制作。先將草條或草捆干燥到含水量10%—12%,并切碎成(有的牧草在收獲時(shí)已切碎)25—35mm長碎段,壓塊前噴入一定量的水(水量為0.019—0.07m3/t干草),然后用壓塊機(jī)壓制成干草塊,冷卻貯存。草塊一般是3cm見方、長5—7cm的矩形塊,單個(gè)容重700—900kg/m3,散裝容重410—520kg/m3。干草塊能很好地保持干草的養(yǎng)分,貯存6個(gè)月色味不變,易于分發(fā)喂飼,降低勞動(dòng)消耗,便于貯運(yùn)。干草塊主要用作牛、馬、羊的基礎(chǔ)飼料。2、飼料餅的制作將秸桿粉碎,添加干草碎段、能量飼料、蛋白質(zhì)飼料、礦物微量元索以及糖蜜等粘合劑,然后壓制成餅,稱為枯稈餅。加入尿素,稱為尿素枯稈餅,主要用于喂飼牛、馬。飼料餅制成35×35或50×50mm的方形斷面,長25—70mm在含水量不超過15%時(shí)飼料餅容重為720—800kg/m3,堆積容重為300—400kg/m3,機(jī)型有沖頭式、輥式兩種。我國研制的飼草壓餅機(jī)是全自動(dòng)液壓傳動(dòng)三級(jí)壓縮飼草壓餅機(jī)。主要由料箱、送料、預(yù)壓和成形壓縮三油缸、壓縮室、推移室、機(jī)座等組成。壓前將飼草(含水率10%一19%)切成30-50mm的碎段,裝入下部裝有大直徑大螺距雙向攪龍和出口設(shè)兩根推料桿的料箱,由攪龍強(qiáng)制送向送料室,經(jīng)三級(jí)壓縮,將密度為0.04-0.045g/cm3的散草壓到密度為的0.6-0.8g/cm3硬草餅,壓縮比為17:1。整套成型機(jī)械(四)、影響制粒工藝效果的因素(一)原料1、原料物理性質(zhì)的影響1)、粒度:粉料被粉碎得細(xì),有利于水熱處理的進(jìn)行。相反,粒度粗的粉料,吸水能力低,調(diào)質(zhì)效果差。壓制直徑為8.0mm的顆粒,粉料直徑不大于2.0mm;壓制直徑為4.0mm的顆粒,粉料直徑不大于1.5mm;壓制直徑為2.4mm的顆粒,粉料直徑不大于1.0mm。一般情況下,用1.5~2.0mm孔經(jīng)的粉碎機(jī)的篩片粉碎物料。2)、容重:物料的容重對(duì)產(chǎn)量有直接的影響,一般顆粒料的容重在750kg/m3左右,粉狀物料的容重在500kg/m3左右。制成同樣的顆粒,容重大的物料,產(chǎn)量高、功率消耗??;反之,則產(chǎn)量低,功率消耗大。2、物料化學(xué)成分的影響1)、淀粉質(zhì):不同形態(tài)的淀粉質(zhì)對(duì)制粒有不同的影響。生淀粉微粒表面粗糙,對(duì)制粒的阻力大,含量高時(shí),制粒產(chǎn)量低、壓模磨損嚴(yán)重;與其它組分結(jié)合能力差,產(chǎn)品松散。熟淀粉即糊化淀粉經(jīng)調(diào)質(zhì)吸水后以凝膠狀存在,有利于物料通過??祝怪屏.a(chǎn)量提高。同時(shí)凝膠干燥冷卻后能粘結(jié)周圍的其它組分,使顆粒產(chǎn)品顆粒結(jié)構(gòu)精密、質(zhì)量提高。糊化程度的高低除受溫度、水分、作用時(shí)間影響外,還與淀粉種類有關(guān),如大麥、小麥淀粉的粘著力比玉米、高粱好。一般雞、鴨、豬飼料中含有高淀粉的谷物類原料50%~80%,制粒時(shí)采用較高溫度和水分。采用絕對(duì)壓力0.4Mpa左右的蒸汽調(diào)質(zhì),使料溫不低于80℃,水分17%~18%,淀粉糊化度達(dá)到40%左右。2)、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)經(jīng)加熱且變形,可增強(qiáng)粘結(jié)力。對(duì)于含天然蛋白質(zhì)料25%~45%的魚蝦等特種飼料,由于含蛋白質(zhì)高,一般均可制得質(zhì)量高的顆粒,而且因體積質(zhì)量大,制粒產(chǎn)量也高。制粒時(shí)采用純度高的蒸汽,有利于高蛋白原料的制料。3)、油脂:原料中所固有的油脂因在制粒過程中的溫度和壓力作用油脂不會(huì)榨出,所以對(duì)制粒影響不是很大,而外加油脂對(duì)制粒的產(chǎn)量和質(zhì)量都有明顯的影響。物料中添加1%的油脂,會(huì)使顆粒變軟,并且會(huì)明顯地提高制粒產(chǎn)量,會(huì)降低壓模、壓輥磨損的效果。但制粒前原料含油量高,所得顆粒松散。制粒前油脂的添加量應(yīng)限制在3%以內(nèi)。4)、糖蜜:通常添加量小于10%,可作為粘合劑,對(duì)增強(qiáng)顆粒硬度有好處,其效果取決于物料對(duì)糖蜜的吸收能力。一般在調(diào)質(zhì)器添加較好,當(dāng)添加量20%~30%時(shí),則制得的顆粒較軟,應(yīng)用螺旋擠壓機(jī)壓制。5)、纖維質(zhì):本身沒有粘結(jié)力,但在一般的配比范圍內(nèi)與其它富有粘結(jié)力的組分配合使用,沒有太大的影響。但如纖維質(zhì)太多,阻力過大,則產(chǎn)量減少,壓模磨損快。粗纖維含量高的物料,內(nèi)部松散多孔,應(yīng)控制入模水分。如做葉粉顆粒,水分12%~13%,溫度55~60℃為宜。如水分過高,溫度也高,則顆粒出模后會(huì)迅速膨脹而易于開裂。6)熱敏性原料:加某些維生素、調(diào)味料等遇熱易受破壞的物料制粒時(shí),應(yīng)適當(dāng)降低制粒溫度,并需超量添加,以保證這些成分在成品中的有效含量。3、粘結(jié)劑某些飼料中含有的淀粉質(zhì)、蛋白質(zhì)或其它具有粘結(jié)作用的成分不多,難以制顆粒。因此需加粘結(jié)劑,使顆粒達(dá)到希望的結(jié)實(shí)程度。粘結(jié)劑有很多種,在添加時(shí)要考慮其增加成本的多少及是否有營養(yǎng)價(jià)值等因素。飼料中常用的粘結(jié)劑有以下幾種:A:α-淀粉:又稱預(yù)糊化淀粉,是將淀粉漿加熱處理后迅速脫水而得,由于價(jià)格較貴,主要用于特種飼料。海藻酸鈉:又稱藻朊酸鈉,由海帶經(jīng)水浸泡、純堿消化、過濾、中和、烘干等加工而得。在近海地區(qū),用一定量的海帶下腳料配入飼料,也可以得到較好的顆粒。膨潤土:它的大致化學(xué)組成為Al2O3?Fe2O3?3MgO?4SiO2?nH2O。膨潤土鈉具有較高的吸水性,加水后膨脹,可增加飼料的潤滑作用,用作不加藥飼料的粘結(jié)劑與防結(jié)塊劑。用量應(yīng)不超過最終飼料成品的2%。膨潤土要求粉碎的很細(xì),至少應(yīng)有90%-95%的粉粒通過200目篩孔。木質(zhì)素:是性能較好的粘結(jié)劑,添加后能提高顆粒硬度,降低電耗,添加量一般為1%-3%。Ⅳ、環(huán)模幾何參數(shù)對(duì)制粒質(zhì)量的影響環(huán)模幾何參數(shù)對(duì)顆粒飼料質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在環(huán)??子行чL度、孔徑、??椎拇植诙?、??组g距、??椎男螤畹确矫?。1、??椎挠行чL度:??椎挠行чL度是指物料擠壓(成形)的模孔長度。??椎挠行чL度L越長,物料在??變?nèi)的擠壓時(shí)間越長,制成后的顆粒就越堅(jiān)硬,強(qiáng)度越好。反之,則顆粒松散,粉化率高,顆粒質(zhì)量降低。2、??椎拇植诙龋耗?椎拇植诙仍降停垂鉂嵍仍礁撸锪显谀?變?nèi)易于擠壓成形,生產(chǎn)率高,而且成形后的顆粒表面光滑,不易開裂,顆粒質(zhì)量好。、冷卻器(一)冷卻器工作原理從制粒機(jī)剛壓出的顆粒料,含水率為13%—17%,溫度為75一85℃,這種狀態(tài)的顆料易碎,也不宜貯運(yùn)。需用冷卻器將其迅速冷卻,即將料溫降到接近室溫(比室溫高6—8℃),水分降至12%—13%,使顆粒料變硬,便于貯運(yùn)。從制粒機(jī)出來的顆較通過冷卻器時(shí),與周圍空氣接觸,只要大氣不處在飽和狀態(tài),就會(huì)從顆粒表面帶走水分,顆粒內(nèi)部的水分在毛細(xì)管的作用下移至表面,水分在蒸發(fā)作用下脫離顆粒,使顆粒得到冷卻。同時(shí)被空氣吸收的熱量使空氣加熱,又提高了空氣的載水能力??諝獠粩啾伙L(fēng)機(jī)排出,帶走冷卻器內(nèi)顆粒料的熱量和水分。(二)冷卻器的構(gòu)造冷卻器主要有立式、臥式兩種立式冷卻器分為塔式冷卻器、逆流式冷卻器,占地面積小,結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)力消耗小,特別對(duì)小直徑顆狡更適用,缺點(diǎn)是易出碎粒,冷卻不太均勻,要求廠房高度較高;臥式冷卻器占地面積較大,通風(fēng)量也大,冷卻效果較好,碩粒不易破碎,要求廠房高度低。根據(jù)車間布置及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來選定。1、塔式冷卻器濕熱顆粒進(jìn)入進(jìn)料口,經(jīng)塔形分料檔板分流,從機(jī)頭分兩路流向冷卻筒,至冷卻筒后經(jīng)二道塔形活動(dòng)淌板和塔形篩板分流,逐漸流向冷卻筒,再經(jīng)塔形篩板分流后,流出料斗。開始時(shí),顆粒料逐漸堆積,充滿冷卻筒的三分之二處時(shí),料的自重作用使進(jìn)料門擠開并轉(zhuǎn)過一定的角度,使進(jìn)料門軸上的料位器接通,開啟振動(dòng)電機(jī),振動(dòng)排料。出料量的大小由進(jìn)料門聯(lián)動(dòng)控制,出料速度大于進(jìn)料速度。工作一段時(shí)間后,延時(shí)開關(guān)復(fù)位。振動(dòng)電機(jī)斷電,停止排料,如此循環(huán)往復(fù),振動(dòng)電機(jī)始終處于間歇工作狀態(tài),使顆粒料在冷卻器內(nèi)始終處于充滿狀態(tài),保證冷卻時(shí)間,保證冷卻效果。該機(jī)型的優(yōu)點(diǎn):采用立式塔流并利用自然空氣對(duì)物料進(jìn)行冷卻。該機(jī)操作維護(hù)簡便,能耗低,冷卻效果好,占地面積小,不銹鋼篩板裝拆容易,且壽命長。2、逆流式冷卻器濕熱顆粒料從冷卻器頂部旋轉(zhuǎn)關(guān)風(fēng)喂料器的進(jìn)料口進(jìn)入,經(jīng)料倉頂部棱形散料器,使顆粒料分流,使其從前、后、左、右、中五路流入料倉中。顆粒料逐漸堆積,觸到上部料位器時(shí),出料電機(jī)接通,排料機(jī)構(gòu)開始工作。電動(dòng)機(jī)通過減速器和偏心機(jī)構(gòu)帶動(dòng)排料框作左右往復(fù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)排料框與固定框之間的相對(duì)位置達(dá)到一定程度時(shí),料經(jīng)排料框之間的縫隙中排入出料斗,當(dāng)排料框與固定框各自相對(duì)位置錯(cuò)開時(shí)則不排料。當(dāng)排料大于進(jìn)料,機(jī)構(gòu)顆粒料層降至下料位器時(shí),則電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),排料停止,進(jìn)料繼續(xù)進(jìn)行至接近到上料位器,重復(fù)工作。冷卻器在整個(gè)工作過程中,風(fēng)機(jī)始終是工作的,由于粒料是從上往下流動(dòng)的,而風(fēng)是從下向上流動(dòng)的,與料的流動(dòng)方向相反,且冷風(fēng)與下部已冷卻的物料相接觸,熱風(fēng)與上部熱料相接觸。顆粒料在料倉停留期間,與進(jìn)入的冷風(fēng)進(jìn)行熱交換。并由風(fēng)帶走物料的熱量與水分,起到對(duì)物料進(jìn)行冷卻和降低水分的作用。該冷卻器特點(diǎn)避免了冷風(fēng)與熱的顆粒料直接接觸而產(chǎn)生驟冷現(xiàn)象,因而能防止顆粒產(chǎn)生表面開裂;同時(shí)由于采用關(guān)風(fēng)器進(jìn)料,且進(jìn)風(fēng)面積大,因此冷卻效果顯著。2、臥式冷卻器臥式冷卻器也稱輸送帶式冷卻器,由鏈板構(gòu)成的輸送帶以很低移動(dòng)速度(0.55-1.8m/min)將顆粒從進(jìn)口帶到另一端(單層)或再帶回到原來端(雙層)的卸料口卸下。冷卻空氣從底部進(jìn)入,垂直向上穿過移動(dòng)的物料層,使物料冷卻。臥式冷卻器最適于冷卻易碎顆粒飼料和塊狀飼料,因臥式冷卻器在物料在機(jī)內(nèi)時(shí)間和不易掛料方面都優(yōu)于立式,但應(yīng)該指出,顆粒在臥式冷卻器內(nèi)任何時(shí)候都應(yīng)保持均勻的厚度。臥式冷卻器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,維修費(fèi)較高。一般臥式冷卻器雙層為5m長.單層為8m長。1、進(jìn)料口2、進(jìn)風(fēng)口3、鏈板4、出風(fēng)口5、機(jī)架6、出料口(三)冷卻時(shí)間和所需空氣量水分從顆粒中心移至表面及至蒸發(fā)所需的時(shí)間稱為停留時(shí)間(即冷卻時(shí)間)。冷卻顆粒所要求的時(shí)間取決于顆粒的大小及其成分等。立式冷卻器的冷卻時(shí)間T可用下式計(jì)算:T=60Vr/QminV----冷卻器容量(m,);r----物料容重(崛/m呂);Q----生產(chǎn)率(kg/b)。根據(jù)試驗(yàn)得到的最短冷卻時(shí)間(即顆粒料在冷卻器內(nèi)停留時(shí)間).它適用于大多數(shù)配合飼料。某些飼料冷卻時(shí)問要長些,如含糖蜜10%以上的顆粒料,冷卻時(shí)要比表中時(shí)間多20%,冷卻所需的空氣量與冷卻器的產(chǎn)量有關(guān)。二、顆粒破碎機(jī)在制粒系統(tǒng)中,一些大的飼料廠(5t/h及其以上的)常配上破碎機(jī),將冷卻后的較大預(yù)粒破碎成較小的碎粒。其目的有二,一是滿足喂飼幼雞等家禽和幼小動(dòng)物的要求(一般直徑為1.6—2.5mm);二是根據(jù)制粒原理,壓制小顆粒產(chǎn)量低、能耗大、且難于成形,故通常壓成4.0—6.0mm的顆較再破碎成小碎粒。壓制大顆粒比直接壓成小顆粒生產(chǎn)率提高140%左右,能耗降低20%--40%。破碎機(jī)主要部件的參數(shù)對(duì)其工作性能的影響1、軋輥直徑對(duì)破碎效果的影響,破碎區(qū)長度LD--軋輥直徑(mm),d--顆粒直徑(mm);b--軋距(mm),從上式可知:軋輥直徑、顆粒直徑愈大,則破碎區(qū)長度愈長,顆粒受到擠壓作用愈強(qiáng)烈,粉末則愈多。實(shí)踐表明,顆粒直徑對(duì)粉末的影響要比軋輥直徑的影響更顯著。因此,絕不宜用太大的顆粒破碎成碎粒,且設(shè)計(jì)破碎機(jī)時(shí)宜采用較小直徑的軋輥。據(jù)資料,軋輥直徑在152--228mm范圍內(nèi),并多為152;而顆粒直徑相應(yīng)為4.76一6.35mm。2、軋輥齒形輥齒有兩種基本齒形。一種是快軸沿軸向(與軸線成2°,為使軋輥各處負(fù)荷均勻)拉成鋸齒形絲,慢輥則沿圓周方向(與軸線成87°)拉成U形絲,另一種齒形是快慢輥均為軸向齒。為獲得好的破碎效果,常將快輥齒的作用角a(亦稱前角)減小,從而增加輥齒對(duì)顆拉的減切力,減少擠壓力。3、軋距破碎機(jī)的軋距即兩個(gè)對(duì)輥之間的間距。破碎機(jī)軋距對(duì)破碎效果影響很大。軋距過小,粉末增加,且能耗增多;軋距過大,破碎不完全,使不合格的大粒增多。因此應(yīng)根據(jù)顆粒破碎情況調(diào)節(jié)軋距。調(diào)整時(shí)必須使軋距保持平行,即軋輥在全長上軋距要一致。一般情況下,軋距應(yīng)為顆粒直徑的2/3。4、速度比即快輥線速度與慢輥線速度之比,通常為1.5:1或1.25:1。5、軋輥長度破碎機(jī)的生產(chǎn)率決定于軋輥的長度,在其他技術(shù)參數(shù)合理的條件下,每小時(shí)每厘米長的軋輥破碎7-9kg顆粒為宜。顆粒經(jīng)破碎后可得85%-90%的合格碎粒,粉末返回重新制粒。型號(hào)ModelMUSL20×80MUSL24×110MUSL24×165MUSL30×180產(chǎn)量Capacity(t/h)5-8102025-40功率Power(Kw)7.57.51522牧羊產(chǎn)品正昌SSLG系列二輥碎粒機(jī)
正昌SSLG系列三輥碎粒機(jī)
產(chǎn)量:0.5-6t/h三、顆粒分級(jí)篩已冷卻的顆?;蛴善扑闄C(jī)破碎的碎粒,需經(jīng)過分級(jí)篩提取合格的產(chǎn)品,把不合格的小碎粒和粉末篩理出來返回重新制粒,不合格大顆粒再經(jīng)破碎機(jī)較碎成合格的碎粒。顆較分級(jí)篩的結(jié)構(gòu)形式主要有兩種:振動(dòng)式和搖動(dòng)式。搖動(dòng)式分級(jí)篩的運(yùn)動(dòng)軌跡是環(huán)形的,使物料從一側(cè)到另一側(cè),從一端到另一端運(yùn)動(dòng)的同時(shí)沿著傾斜篩面從進(jìn)料口移到出料口。振動(dòng)式分級(jí)篩通過非常快速的振動(dòng),使物料通過各層篩面。多為兩層篩,也有三層篩。第一層篩上物較徑過大,返回破碎機(jī)重新破碎,最下層篩的篩下物是碎屑和粉末,中間為合格產(chǎn)品。正昌SFJY圓形分級(jí)篩特別適于特種水產(chǎn)飼料(蝦料)破碎作業(yè)后的篩分。四、涂油設(shè)備向混合機(jī)或制粒機(jī)調(diào)質(zhì)器中加入油脂量一般不超過3%。因添加過多,則不易混合均勻,有礙淀粉糊化,缺乏粘合性,不利于制粒。畜禽需要油脂添加量達(dá)9%(例如肉雞)。為此,常在制粒后進(jìn)行表面涂油。這種方法既增加了油脂添加量,又不使顆料變軟。涂油一般采用兩種形式:一種是顆粒自流下落過程中進(jìn)行噴涂;一種是顆粒在滾筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)過程中進(jìn)行噴徐。1、轉(zhuǎn)盤式涂油機(jī)也稱自流式涂油機(jī),顆粒飼料由料斗經(jīng)振動(dòng)器穩(wěn)定地進(jìn)入加溫室內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上,由于離心的作用,顆粒成切向拋散在圓盤的四周,形成一空心料流柱體。圓盤的轉(zhuǎn)速可調(diào),料流柱體的直徑和料層厚度相應(yīng)改變,有利涂油均勻。料流柱外圍設(shè)有環(huán)形蒸汽加熱層,對(duì)顆粒料加熱,以利顆粒迅速吸收油脂。噴涂油脂后的顆粒進(jìn)入環(huán)帶式螺旋輸送器,顆粒在輸送過程中相互接觸和摩擦,有助于油脂進(jìn)一步均布,涂油好的顆粒從出料口排出。噴油量可由手控或自控。自控是在料斗和噴涂室之間安裝一個(gè)能測(cè)出顆粒流量的傳感器,連接一比例控制器,它能按要求的噴油率和顆粒流量使供油球閥作脈沖運(yùn)動(dòng),只要調(diào)節(jié)到所需的噴油率,噴油量就能按顆拉流量自動(dòng)調(diào)節(jié)。自流式涂油機(jī)1、料斗2、振動(dòng)給料器3、分料圓盤4、噴嘴5、顆粒流6、螺旋輸送機(jī)7、涂油顆粒牧羊SYPL差重連續(xù)式液體噴涂機(jī)
2、臥式轉(zhuǎn)簡涂油機(jī)顆粒料由緩沖倉經(jīng)自流量平衡器和導(dǎo)流管進(jìn)入傾斜滾筒,由于滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng),在顆粒料翻轉(zhuǎn)并前移的同時(shí)噴嘴向顆粒料噴徐油脂,涂油的顆粒料最后從出料口排出。該設(shè)備配有電子控制系統(tǒng),可根據(jù)顆粒料的流量按比例噴入油脂。1、導(dǎo)流管2、流量平衡器3、料位器4、料位連續(xù)顯示器5、緩沖倉6、液筒7、噴管和噴嘴8、電控柜9、供油系統(tǒng)10、出料口11、電機(jī)主機(jī)功率1.5KW生產(chǎn)能力8-20t/h噴涂量1.5L/h-666L/h貯油罐容量50-200kg
正昌SYPL系列微量液體噴涂機(jī)
第二節(jié)飼料膨化技術(shù)膨化飼料是將粉狀飼料原料(含淀粉或蛋白質(zhì))送入膨化機(jī)內(nèi),經(jīng)過一次連續(xù)的混合、調(diào)質(zhì)、升溫、增壓、擠出??住ⅢE然降壓,以及切成粒段,干燥、穩(wěn)定等過程得到的一種膨松多孔的顆粒飼料。80年代以后,膨化技術(shù)得到了快速的發(fā)展,其在食品、油脂、糧食以及飼料行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。膨化飼料已對(duì)傳統(tǒng)加工技術(shù)產(chǎn)生了挑戰(zhàn),并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。在飼料行業(yè)生產(chǎn)的膨化飼料,目前主要應(yīng)用于魚飼料、乳豬料,以及實(shí)驗(yàn)、觀賞動(dòng)物飼料,收到了良好的飼養(yǎng)效果。一、★膨化飼料的特點(diǎn)1、植物性原料經(jīng)過膨化過程中的高溫高壓處理,使其淀粉糊化、蛋白質(zhì)組織化,有利于動(dòng)物消化吸收,提高了飼料的消化率和利用率。如水產(chǎn)飼料經(jīng)膨化加工可提高消化率10%~35%。2、膨化加工可得到質(zhì)松、多孔的浮性顆粒料,適合上層魚類采食。3、原料經(jīng)高溫、高壓膨化后可殺死多種細(xì)菌,能預(yù)防動(dòng)物消化道疾病。4、模板可制成不同形狀的???,可壓制不同形狀、動(dòng)物所喜愛的膨化顆粒料。5、經(jīng)過擠壓蒸煮和膨化,可使大豆等一類植物蛋白組織化,脫除某些毒素,鈍化豆類抗?fàn)I養(yǎng)因子。★膨化料的缺點(diǎn)由于擠壓膨化過程中高溫的作用,對(duì)一類熱敏性的組分(如維生紊C)有較大的破壞和損失。過高的溫度(>180℃)還會(huì)破壞一些氨墓酸,從而降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)效價(jià)。通常,可采用在膨化成形后添加適量的維生素C和某些氨墓酸來補(bǔ)救加工中的損失,也可采用高溫短時(shí)的工藝過程,即既滿足對(duì)某些生長抑制因子進(jìn)行純化的高溫要求,又使達(dá)到某一高蜂值溫度所持續(xù)的時(shí)間盡可能的短,從而使蛋白質(zhì)免受破壞;二是膨化加工耗電量大、產(chǎn)量低,一般可以從提高飼料報(bào)酬中得到回收。二、膨化機(jī)的分類1、按螺桿的結(jié)構(gòu)分類:單螺桿和雙螺桿兩種形式。單螺桿結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡單,雙螺桿結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,但它能膨化粘稠狀物料,出料穩(wěn)定,受供料波動(dòng)的影響較小。2、按調(diào)質(zhì)方法分:有濕法膨化和干法膨化兩種。濕法膨化機(jī)在調(diào)質(zhì)時(shí)要添加水蒸汽,以增加物料的濕度和溫度;而干法膨化機(jī)在調(diào)質(zhì)時(shí)不加蒸汽,利用相互間的摩擦力生熱,有時(shí)要添加水分以增加物料的濕度。加水、加蒸汽后物料在調(diào)質(zhì)前的含水量可達(dá)25%~35%。目前在水產(chǎn)飼料加工中,以濕法單螺桿膨化機(jī)為主。第二節(jié)膨化機(jī)一、單螺桿膨化機(jī)
(一)單螺桿膨化機(jī)結(jié)構(gòu)圖
它主要有進(jìn)料裝置、喂料絞龍、調(diào)質(zhì)器、膨化機(jī)構(gòu)、模板、切刀及傳動(dòng)裝置等組成。(二)、結(jié)構(gòu)1、螺桿:螺桿是擠壓機(jī)的主要部件,根據(jù)螺桿各部分的功用不同,可將螺桿分為3段。喂料段:占螺桿總長的10%~25%,保證進(jìn)料數(shù)量及料流穩(wěn)定。壓縮段:壓縮段螺桿為雙頭螺紋,等直徑,螺槽沿著物料推移方向由深變淺,對(duì)物料形成壓縮,這段螺桿較長,占總長的50%。擠出段:擠出段也為雙頭螺紋等直徑,螺槽更淺,此段擠壓力可達(dá)30~100kg/cm2,溫度可達(dá)120℃~170℃,這段壓力最大,溫度最高,因此這段螺桿、螺套磨損亦最嚴(yán)重。此段長度占螺桿總長的15%~30%。國外有些公司此段制成錐形,使壓縮比更大,擠壓力更強(qiáng)。擠出段出口端是模板,物料從模板的模孔中擠出,從??字谐鰜淼奈锪线M(jìn)入大氣,而壓力和溫度驟降,使其體積迅速膨脹,水分快速蒸發(fā),脫水凝固,即成膨化料。經(jīng)膨化后的體積要比原體積增大9~13倍。2、螺套(筒體)結(jié)構(gòu)及材質(zhì):螺套結(jié)構(gòu)一般為雙層夾套形式,也有單層結(jié)構(gòu)。內(nèi)部是螺紋溝槽。夾套形式主要是用來使用蒸汽來加熱和保濕,制造加工難度大,用戶使用成本較低;單層結(jié)構(gòu)是采用縛在螺套外的加熱組件(比如電阻絲)來加熱和保溫,結(jié)構(gòu)簡單,制造加工容易,但用戶使用成本較高。為了防止擠壓物在螺套內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)而不向前輸送,螺套內(nèi)壁口開有縱向直槽或螺旋槽。內(nèi)壁槽增加了物料作圓周運(yùn)動(dòng)的阻力,迫使物料向壓模口前進(jìn)。筒體內(nèi)腔的空隙從進(jìn)口至出口逐漸變小。進(jìn)口空隙容積與出口空隙容積之比叫壓縮比★,壓縮比是一個(gè)主要的技術(shù)參數(shù)。筒體的外部在進(jìn)料區(qū)段,擠壓段則通過蒸汽或電熱夾套,以調(diào)節(jié)加熱溫度,并在不同區(qū)段安裝溫度、壓力檢測(cè)裝置。喂料攪龍3、成形模板結(jié)構(gòu)和材質(zhì)擠出段出口端是模板,物料從模板的模孔中擠出,從??字谐鰜淼奈锪线M(jìn)入大氣,而壓力和溫度驟降,使其體積迅速膨脹,水分快速蒸發(fā),脫水凝固,即成膨化料。成形模板用抱箍和最后一節(jié)螺套固定在一起,是用來控制產(chǎn)品的形狀。根據(jù)不同產(chǎn)品形狀要求,可以設(shè)計(jì)制造不同的???;一般魚、蝦等水產(chǎn)飼料做成圓形孔,寵物飼料做成與之相熟悉的食物形狀,如骨頭形、環(huán)行等。模板的材料也要求耐磨,不能太硬,否則模板很容易開裂。??准庸ひ蠊饣?,加工好后還要求進(jìn)行研磨,以減少出料時(shí)的阻力?,F(xiàn)在能加工到的最小??字睆娇蛇_(dá)φ1mm。4、切割機(jī)構(gòu)被連續(xù)擠出的膨化產(chǎn)品由切割機(jī)構(gòu)將其切割成均勻一致的段粒。通常專設(shè)一臺(tái)割刀電機(jī)驅(qū)動(dòng)割刀架旋轉(zhuǎn),割刀的旋轉(zhuǎn)速度可由變速裝置調(diào)節(jié),割刀速度愈快,制品粒段的長度愈短(常用變速旋轉(zhuǎn)切刀的速度范圍為500—600r/min)。割刀與擠出成型模板之間留有一定的間隙,以免旋轉(zhuǎn)的割刀與模板碰撞磨擦。(三)擠壓膨化工作原理含有一定溫度和水分的物質(zhì),在擠壓膨化機(jī)的螺套內(nèi)受到螺桿的擠壓推動(dòng)作用和卸料模具或螺套內(nèi)節(jié)流裝置的反向阻滯作用,以及外部的加熱或物料與螺桿和螺套的內(nèi)部摩擦熱的熱作用,使物料處于高達(dá)3~8MPa的高壓和200℃左右的高溫。高的壓力超過了擠壓溫度下的飽和蒸汽壓,所以在擠壓機(jī)螺套內(nèi)水分不會(huì)沸騰蒸發(fā),物料呈現(xiàn)熔融的狀態(tài)。當(dāng)物料由模具口擠出,壓力驟然降為常壓,水分便發(fā)生急驟的蒸發(fā),產(chǎn)生了類似于“爆炸”的情況。產(chǎn)品隨之膨脹,水分從物料中的散失,帶走了大量熱量。使物料在瞬間從擠壓時(shí)的高溫迅速降至80℃左右。從而使物料固化定型,腔體狀物料中留下許多微孔并保持膨化后的形狀。(四)、單螺桿膨化機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
螺桿的技術(shù)參數(shù):螺桿是擠壓膨化機(jī)的主要工作部件,它的幾何結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。螺桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作參數(shù)直接影響膨化效果,主要參數(shù)有螺桿的外徑螺旋升角θ壓縮比C.R長徑比L/D齒槽深度螺距1.螺桿的外徑DsDs=D-2δ
式中:D—螺套內(nèi)徑
δ—螺桿與螺套內(nèi)徑間隙,δ=0.5~2mm,如δ大于2mm,需更換螺桿。
2、螺旋升角θ螺旋角θ是螺桿中心的垂線與螺旋葉片之間的夾角。θ角小,物料在螺套內(nèi)滯留的時(shí)間長,物料混合時(shí)間亦較長,它適用于粒狀原料的膨化;θ角大,物料在螺套內(nèi)滯留的時(shí)間短,它適用于粉狀原料的膨化。3.壓縮比C.R
它是衡量螺桿擠壓能力的參數(shù),螺套內(nèi)壁與螺桿之間的容積從進(jìn)料口至擠出口逐漸減少,其比值稱為壓縮比,它的范圍為1~3,C.R值小,則物料受擠壓程度小,物料膨化程度低;C.R值大,物料受擠壓程度較大,物料膨化程度高。4.長徑比L/D
螺套的有效工作長度L與其內(nèi)徑D之比,稱為長徑比,它的范圍在7.5﹕1~25﹕1,若L/D值大,則對(duì)物料產(chǎn)生的壓力較大,物料能被充分塑化,螺套內(nèi)逆流和泄漏量較少,有利于提高產(chǎn)量;若L/D值小,則與上面的情況相反。5、其他齒槽較深,螺距較大和齒寬較小的螺桿,因空間容積相應(yīng)較大,故在一定轉(zhuǎn)速下可獲得較大的產(chǎn)量;多頭螺桿由于齒面與物料的接觸面積增大,故壓力和熱量的傳遞效果較好,但空間容積相應(yīng)減少;(五)、操作特性原料及其膨化產(chǎn)品的品種、濕度、粒度及面團(tuán)流變學(xué)等特性參數(shù)選擇1、對(duì)多數(shù)干膨化飼料產(chǎn)品(濕度小于10%),宜選用具有高剪切揉和作用的機(jī)型和高溫(150-200℃)的操作參數(shù),以使原料中的淀粉充分糊化,則可增加螺桿轉(zhuǎn)速,以矮齒行的螺桿為宜,這種機(jī)型結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)還適宜組織化植物蛋白的擠壓加工。2、對(duì)于半干飼料產(chǎn)品(濕度25%)左右或者僅僅擠壓成形飼料產(chǎn)品而不需要膨化的情況,則選用低剪切作用的機(jī)型和采用較低的操作溫度。螺桿的齒高可取小一點(diǎn),溫度通常不超過90℃。3、一般操作參數(shù)、物料特性參數(shù)范圍A:原料濕度一般在12%--20%;B:原料粒度控制在0.5—1.4mm(即12目篩下物至32目篩上物)為好;C:擠壓腔內(nèi)工作壓力在25—100kg.f/cm2;D:擠壓腔內(nèi)最高工作溫度為120--200℃;E:物料在擠壓過程中在擠壓腔內(nèi)停滯的時(shí)間一般為10-40s;F:單位質(zhì)量產(chǎn)品輸入的能量(包括機(jī)械能和熱能)為0.25—0.4MJ/kg。二、雙螺桿膨化機(jī)雙螺桿膨化機(jī)與單螺桿膨化機(jī)的膨化機(jī)理基本相同,所不同的是膨化所需要熱量不只靠擠壓物料產(chǎn)生的“應(yīng)變熱”(機(jī)械熱),還設(shè)置有專門的外部熱控溫裝置,而螺桿的主要作用是推進(jìn)物料。近年來,在膨化顆粒飼料和食品加工中,雙螺桿膨化機(jī)的使用日益增多,尤其是在生產(chǎn)幼魚開食料的小粒徑餌料加工過程中,雙螺桿膨化機(jī)的優(yōu)越性尤為突出。根據(jù)螺桿的嚙合方式分為:異向旋轉(zhuǎn)嚙合式、同向旋轉(zhuǎn)嚙合式、異向旋轉(zhuǎn)非嚙合式、同向旋轉(zhuǎn)非嚙合式,以同向旋轉(zhuǎn)嚙合式最為常見。這種類型的膨化機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中,一個(gè)螺桿的螺紋與相鄰螺桿的流槽存在著相互作用,因而螺筒壁無需提供物料防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),對(duì)物料有良好的混合效果,有較高的單機(jī)生產(chǎn)能力以及螺桿表面的自清理能力。雙螺桿膨化機(jī)螺桿為分段結(jié)構(gòu),根據(jù)水產(chǎn)動(dòng)物及寵物飼料對(duì)調(diào)質(zhì)的要求??稍鰷p螺桿長度,以改變物料在機(jī)膛內(nèi)的逗留時(shí)間,水產(chǎn)動(dòng)物飼料一般歸類于等剪切加工,要求螺桿長度與直徑比的范圍為10﹕1~20﹕1。膨化機(jī)螺桿為分段機(jī)構(gòu),可使用不同斷面的螺桿,以適應(yīng)各種加工需要,有時(shí)將螺桿設(shè)計(jì)成帶剪切阻流器或揉合部件的螺桿段,以降低螺桿向前輸送擠壓物料的能力,以增加機(jī)械能向熱能的轉(zhuǎn)換。膨化機(jī)的套筒也為分段式,可以按工藝要求延長或縮短整個(gè)螺筒的長度,并能進(jìn)行有效而經(jīng)濟(jì)的維修保養(yǎng)。有各種不同形狀的螺桿斷面,以滿足各種加工要求?!镫p螺桿膨化機(jī)與單桿膨化機(jī)相比有以下優(yōu)點(diǎn):1.通過螺桿的物料流量穩(wěn)定,一般不會(huì)出現(xiàn)斷料或波涌現(xiàn)象,生產(chǎn)過程穩(wěn)定可靠;2.機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的熱能可以提供擠壓膨化所需的大部分,少量的補(bǔ)充熱量來自于加熱夾套。而單螺桿膨化機(jī)需在調(diào)質(zhì)階段預(yù)加部分熱量;3.可加工特別小的水生動(dòng)物飼料(0.8~1.0mm直徑的產(chǎn)品);4.雙螺桿膨化機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有較大的影響,可加工油脂含量超過22%的物料,也可加工水分含量超過30%的高水分物料;5.物料在機(jī)內(nèi)滯留的時(shí)間分布范圍比較窄,這使物料溫度比較容易控制,能量利用充分,產(chǎn)量和質(zhì)量均很穩(wěn)定;6、產(chǎn)品殘留量低,更換配方時(shí)不需清理機(jī)械。第三節(jié)、膨化產(chǎn)品的后熟化生產(chǎn)浮性、慢沉性和沉性飼料時(shí),都要加入不同量的飽和水蒸汽,使物料達(dá)到一定的溫度和濕度(含水量),并且含水量的多少直接影響到物料的糊化程度和沉浮性能,另外再經(jīng)過膨化螺桿的高溫高壓作用,物料變成熔融狀。剛出機(jī)的產(chǎn)品水分在22%~28%,溫度在80~135℃。產(chǎn)品一般較軟,不便貯存與運(yùn)輸。物料也沒有完全糊化。為提高物料的硬度和糊化度,一定要對(duì)膨化產(chǎn)品進(jìn)行后熟化處理,即干燥和冷卻。膨化產(chǎn)品的干燥通常選用連續(xù)輸送式干燥機(jī)進(jìn)行處理。膨化產(chǎn)品通常在通入干燥機(jī)最初的4~6分鐘內(nèi)承受著177~190℃的高溫,不會(huì)損害其營養(yǎng)價(jià)值,但在干燥循環(huán)的后一半時(shí)期內(nèi),空氣溫度要降低,以免產(chǎn)生非酶褐變反應(yīng),損害產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值。產(chǎn)品經(jīng)過干燥后,物料水分降低,但溫度較高,必須降低其溫度、冷卻。通常將干燥機(jī)和冷卻器設(shè)計(jì)成整體,即干燥/冷卻機(jī)。在這種設(shè)計(jì)中,多通道干燥機(jī)的上部為干燥,下部為冷卻。物料的冷卻一般采用吸風(fēng)的方法,借助周圍空氣來完成冷卻降溫干燥。選擇干燥/冷卻機(jī),必須注意以下幾點(diǎn)。
1.從膨化機(jī)出來的產(chǎn)品稍帶塑性,而且特別是淀粉含量較高的情況下,稍帶粘性。因而不應(yīng)把產(chǎn)品堆得太厚,以減少變形和結(jié)塊。
2.產(chǎn)品在干燥過程中應(yīng)被翻轉(zhuǎn)和攪動(dòng)。以促進(jìn)干燥,打破團(tuán)塊。最好用兩級(jí)或多級(jí)干燥實(shí)現(xiàn)這一目的。
3.為了迅速、有效、均勻地進(jìn)行干燥,氣流應(yīng)相對(duì)較快而均勻地通過產(chǎn)品。
4.為適應(yīng)產(chǎn)品的特性,產(chǎn)品在干燥/冷卻機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間和料層厚度應(yīng)為可調(diào)的。第四節(jié)擠壓膨化過程中物料成分的變化一、擠壓膨化過程中的淀粉(一)淀粉的作用一般飼料中淀粉是主要成分,原料中淀粉含量的高低以及淀粉在擠壓過程的變化,與產(chǎn)品的質(zhì)量有十分密切的關(guān)系。天然原料中存在的淀粉有直鏈淀粉與支鏈淀粉之分。在飼料生產(chǎn)過程中為獲得很好的膨化產(chǎn)品,有時(shí)要添加變性淀粉,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。1、賦形作用原料經(jīng)擠壓機(jī)擠出后,糊化的淀粉分子相互交聯(lián),形成了網(wǎng)狀的空間結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在擠出物迅速冷卻。蒸發(fā)掉部分水分后成型,成為膨化飼料結(jié)構(gòu)的骨架,給予產(chǎn)品一定的形狀。若淀粉含量很低或根本不含淀粉,則很難達(dá)到較高的膨化程度,形成松散的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。2、密度控制作用總體而言,淀粉含量高的原料經(jīng)擠壓后,易膨化,產(chǎn)品密度小。而且所含淀粉中,若直鏈淀粉和變性淀粉含量高,則產(chǎn)品膨化度大,密度小。3、強(qiáng)度控制作用直鏈淀粉和變性淀粉含量高時(shí),膨化制品的抗碎強(qiáng)度大,其質(zhì)地較硬。4、吸水速度控制作用變性淀粉含量高的原料經(jīng)擠壓膨化后,會(huì)產(chǎn)生燧面性結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的形成可降低產(chǎn)品的吸水速度,能使產(chǎn)品在水中或在液狀食品中不會(huì)立即變成糊狀,而能較長時(shí)間保持產(chǎn)品的外型。水產(chǎn)飼料要求有較高的耐水性能,否則不僅造成飼料的浪費(fèi),而且污染水質(zhì)。(二)淀粉在擠壓過程中的變化衡量淀粉在擠壓過程中的變化情況:1、糊化度:糊化之后的淀粉與總淀粉含量之比。2、吸水指數(shù):表示擠壓膨化后,物料吸收水分的能力。將一定水分含量的物料懸浮于水中,在樣品經(jīng)過離心以及除去上層清液之后,每克樣品所形成的膠凝體的質(zhì)量。3、水溶性指數(shù):上述試驗(yàn)的上層清液中所含原始樣品的百分率,淀粉糊化程度高,降解程度大的樣品水溶性指數(shù)大。天然淀粉的吸水性很小,口感很硬,不易被淀粉酶作用。進(jìn)入體內(nèi)不易消化,淀粉在一定的水分含量和一定的溫度下,其顆粒會(huì)溶脹分裂,內(nèi)部有序態(tài)的分子之間的氫鍵斷裂,分散成無序狀態(tài),這個(gè)作用稱為糊化作用。糊化之后的淀粉也稱為α-淀粉。淀粉糊化之后,吸水性增大,易受酶的作用,吸收后易消化。產(chǎn)品質(zhì)地柔軟?!锏矸鄣暮饕軠囟群退值挠绊?,不同的物料的淀粉其糊化溫度略有差異,常見的淀粉糊化溫度如下:大米淀粉:68~78℃小麥淀粉:59~64℃玉米淀粉:62~70℃馬鈴薯淀粉:56~66℃淀粉的糊化程度與螺桿的轉(zhuǎn)速(影響到剪切力和擠出時(shí)間)、溫度和水分含量有十分密切的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表明:溫度高、水分含量高,糊化度好;螺桿轉(zhuǎn)速提高,糊化度減少,其原因是由于物料在機(jī)膛內(nèi)的停留時(shí)間隨轉(zhuǎn)速的提高而減少造成的。支鏈淀粉能促進(jìn)膨化,使產(chǎn)品變輕、變松、變脆;相反,直鏈淀粉含量高的原料制成的產(chǎn)品質(zhì)地較硬,膨化度、溶解度較小,吸水速度較慢,故水中穩(wěn)定性較好。二、擠壓膨化過程中的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)在水分含量較高時(shí)加熱,會(huì)發(fā)生變性,產(chǎn)生絮狀沉淀或形成凝膠結(jié)構(gòu)。擠壓膨化過程是高溫、低水分的加工過程,過程中物料呈熔融狀態(tài),并經(jīng)歷了均質(zhì)化的作用。在高溫、高壓、高剪切力的作用下,原有的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被擠壓經(jīng)過??讜r(shí),絕大多數(shù)蛋白質(zhì)沿物料流動(dòng)方向成為線性結(jié)構(gòu),并產(chǎn)生了分子間重排。蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性的程度與擠壓過程中的一些參數(shù)有十分密切的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:擠壓溫度高(太高會(huì)產(chǎn)生生華),蛋白質(zhì)變性程度大,組織化程度好;溫度低,擠出產(chǎn)品溶解性好。不同的蛋白質(zhì),其變性溫度有差異。生產(chǎn)組織化蛋白,其溫度一般控制在140~160℃,水分為20%~40%,若生產(chǎn)的產(chǎn)品要求有較好的溶解度,則溫度可低一些。擠壓過程中,除了蛋白質(zhì)的變性和組織化外,蛋白質(zhì)的含量也有所變化。一般情況下,經(jīng)擠壓后蛋白質(zhì)含量會(huì)有所下降?!镉行┌被嵯陆党潭却螅瑩p失多;有
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