制粒機環(huán)摸及調(diào)質(zhì).ppt

1、制粒機環(huán)摸及調(diào)質(zhì),環(huán)模是顆粒機的關(guān)鍵零件，是顆粒機的最主要易損件，根據(jù)統(tǒng)計，環(huán)模損耗費占整個生產(chǎn)車間維修費的25%以上，同時對擠壓出來的顆粒飼料質(zhì)量有著直接的影響。因此，了解環(huán)模的特性并對環(huán)模進行正確的選用、合理的使用以及有效的保養(yǎng)，對于飼料生產(chǎn)者來說是至關(guān)重要的。下面對環(huán)模的特性及其選用、使用和保養(yǎng)作些淺析，以供大家參考。,環(huán)?？捉Y(jié)構(gòu)、壓縮比和粗糙度,常見的環(huán)?？字饕兄毙慰住㈦A梯形孔、外錐形孔和內(nèi)錐形孔等。階梯形孔又分為釋放式階梯孔（俗稱減壓孔或釋放孔）和壓縮式階梯孔，如圖1所示，不同的模孔形式適合不同種類的飼料原料或不同的飼料配方。,環(huán)模壓縮比是指環(huán)模孔的有效長度和環(huán)?？椎淖钚≈睆降谋戎?/p>

2、，它是反映顆粒飼料擠壓強度的一個指標。壓縮比越大，擠出的顆粒飼料越結(jié)實。對于直形孔的環(huán)模壓縮比來說，環(huán)?？椎挠行чL度即為環(huán)模的總厚度，最小直徑即為?？妆旧淼闹睆?；對于釋放式階梯孔和外錐形孔來說，模孔的有效長度即為環(huán)模的總厚度減去釋放孔的長度或外錐孔的長度，小直徑段的孔徑即為計算壓縮比的孔徑；對于壓縮式階梯孔和內(nèi)錐形孔來說，這種情況比較特殊，一般把整個環(huán)模厚度作為模孔的有效長度，最小直徑取小直徑段的孔徑，當然，這樣計算出的環(huán)模壓縮比的含義和前兩種情況是有區(qū)別的。,粗糙度也是衡量環(huán)模質(zhì)量的重要指標。在同樣的壓縮比下，粗糙度值越大，飼料擠出阻力越大，出料越困難，過大的粗糙度也影響顆粒表面的質(zhì)量。合適

3、的粗糙度值為應在0.81.6之間。,環(huán)模工作面積、孔的排列和開孔率 環(huán)模工作面積指環(huán)模的內(nèi)徑周長和有效寬度的乘積，有效寬度指環(huán)模兩越程槽之間的距離。在同樣的工作面積下，環(huán)模內(nèi)徑和有效寬度成反比。 環(huán)模鉆孔時的排列方式一般沿周向排列，并在寬度方向上排與排之間的小孔相互交錯，使整個鉆出的小孔呈近似等邊三角形排列。如果設(shè)小孔的直徑為d，小孔與小孔之間的壁厚為a，環(huán)模開孔率為,則根據(jù)等邊三角形原理，不難算出：0.9d2/（d+a）2 例如，小孔直徑為4.5mm的環(huán)模，如果取小孔之間的壁厚為2.6mm，則可以算出環(huán)模開孔率為36%。 從上面的公式可以看出，在?？字睆揭欢ǖ那闆r下，要提高環(huán)模的開孔率，必須

4、減小?？字g的壁厚，但最小壁厚必須滿足環(huán)模強度的需要。 一般的規(guī)律是，?？字睆皆酱?，環(huán)模開孔率越高。,環(huán)模線速度 環(huán)模線速度指環(huán)模內(nèi)圓切線速度，它的高低影響到擠壓區(qū)內(nèi)的料層厚度及物料通過?？椎臅r間，進而影響制粒機產(chǎn)量和顆粒質(zhì)量。線速度過高時，有可能使擠壓區(qū)內(nèi)的物料形成斷層，制粒不連續(xù)，制出的顆粒松軟，粉料多，而且對于水分含量較高的物料還易打滑，甚至根本不能制粒；較低的環(huán)模線速度雖然制出的顆粒質(zhì)量好，但對產(chǎn)量影響較大。常用的環(huán)模線速度一般在69m/s之間。,環(huán)模安裝方式 環(huán)模安裝方式主要有直面式安裝、錐面式安裝和抱箍式安裝。直面式安裝簡單，環(huán)模不易傾斜，但環(huán)模固定螺栓容易剪斷，不適用于大型號的制

5、粒機。錐面式安裝環(huán)模定心性能好，傳遞扭矩大，環(huán)模固定螺栓不易剪斷，但需要裝配者細心和掌握一定的技巧，不然環(huán)模易裝斜。抱箍式安裝比較適用于小型號的制粒機，安裝方便，需時短，缺點是環(huán)模本身不對稱，不能掉面使用。,環(huán)模的選用,通過環(huán)模的特性可以看出，選用一個環(huán)模需要考慮的因素是很多的。但在實際工作中，通常一些因素是早已設(shè)計好了的，如環(huán)模的安裝方式、環(huán)模線速度和環(huán)模工作面積等，這在購買顆粒機時就已經(jīng)決定了，一般不會改變。另外一些因素可通過選擇專業(yè)的環(huán)模制造廠家來保證，如環(huán)模的材料、熱處理強度及耐磨性、?？椎拈_孔率和粗糙度等，這些因素專業(yè)的環(huán)模制造廠家通常都能達到最佳的性能要求，使用者只要做到不貪圖便宜

6、選購沒有技術(shù)和設(shè)備保障的廠家生產(chǎn)的環(huán)模就可以了。例如?？椎募庸ず蜔崽幚碣|(zhì)量要靠專門的槍鉆和真空熱處理設(shè)備才能保證，普通的鉆床和熱處理方法很難加工出高質(zhì)量的環(huán)模。,目前在飼料廠普遍面臨的是如何根據(jù)自己生產(chǎn)的飼料品種及配方來選用合適的?？仔问郊碍h(huán)模壓縮比。一般來說，直形孔和釋放式階梯形孔適于加工配合飼料；外錐形孔適合加工脫脂糠等高纖維的飼料；內(nèi)錐形孔和壓縮式階梯孔宜加工草粉料類比重輕的飼料。對于上面提到的釋放式階梯孔的設(shè)計原因，是由于某些品種的飼料，尤其是小直徑的飼料，在保證合理壓縮比的條件下，環(huán)模的壁厚達不到最低要求，以致環(huán)模強度不夠，在生產(chǎn)中常會出現(xiàn)環(huán)模爆裂現(xiàn)象，而不得已采取的加厚措施，方法是

7、在保證?？子行чL度的前提下，增加環(huán)模的厚度并同時增加減壓孔（釋放孔）。,對于環(huán)模壓縮比的選用，由于各家配方不一樣，采用的原料各異，同時制粒工藝也不同，具體合適的壓縮比還要靠各個飼料生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)中摸索得到，這里只能根據(jù)以往的經(jīng)驗給出一個大致的范圍。一般來說，畜禽類飼料宜選用913之間的壓縮比；魚類飼料宜選用1316之間的壓縮比；蝦類飼料宜選用2025之間的壓縮比；熱敏感類飼料宜選用79之間的壓縮比；牧草和秸稈類飼料宜選用69之間的壓縮比。另外，飼料生產(chǎn)者也可根據(jù)自己的質(zhì)量要求稍稍提高或降低實際的壓縮比，比如選用稍低的壓縮比對于增加產(chǎn)量、降低能耗、減輕環(huán)模的磨損有利，但同時也降低了飼料品質(zhì)，如顆

8、粒不夠結(jié)實，粉化率高等；反之，則對顆粒品質(zhì)有利，如顆粒外觀光滑，密度增加，粉化率小等，但會增加生產(chǎn)成本。,環(huán)模的使用,正確地調(diào)整環(huán)模和壓輥之間的工作間隙是環(huán)模使用的關(guān)鍵。一般來說，環(huán)模與壓輥之間的間隙在0.10.3mm之間為宜。通常情況下，新壓輥和新環(huán)模相配宜采用稍大的間隙，舊壓輥和舊環(huán)模相配宜采用較小的間隙，大孔徑的環(huán)模宜選用稍大的間隙，小孔徑的環(huán)模宜選用稍小的間隙，容易制粒的物料宜取大間隙，難以制粒的物料宜取小間隙。對于操作者來說，要有實際的操作經(jīng)驗，對環(huán)模間隙能夠熟練地進行選擇和調(diào)整。,在環(huán)模使用過程中還要注意以下幾點：新購環(huán)模一般在開機前需要用油料進行“洗?！保匀コ？字械拿?。如果

9、是在正規(guī)廠家購買的2.5以上大模孔的環(huán)模，可不進行，而對于模孔在2.5以下的環(huán)模，一般需要用油料在正常生產(chǎn)前“洗?！睅追昼姷蕉畮追昼姙楹?，對于模孔粗糙度較差的環(huán)模，有時還需要在油料中攙入20%50%的細砂進行研磨后才能進行正常的生產(chǎn)。 環(huán)模在使用過程中，一定要盡量避免物料中混有大塊砂石、砂粒、鐵塊、螺栓及鐵屑等硬質(zhì)顆粒，以免加快環(huán)模的磨損或?qū)Νh(huán)模造成過大的沖擊，造成環(huán)模爆裂。如果有鐵質(zhì)進入?？?，一定要及時沖出或鉆出。對于兩面對稱安裝的環(huán)模，可在生產(chǎn)一定時間后反過來安裝使用，以使環(huán)模磨損均勻。環(huán)模安裝好后一定不要傾斜，不然會產(chǎn)生不均勻磨損；緊固環(huán)模的螺栓一定要達到所需要的鎖緊扭矩，以避免螺栓剪

10、斷和環(huán)模損壞。,環(huán)模的保養(yǎng),對環(huán)模進行合理的保養(yǎng)是保證環(huán)模能夠正常工作和延長其使用壽命的必要措施之一，在平時工作中應注意做好以下幾點：當需要更換環(huán)模時，應以非腐蝕性油料將原來的飼料擠出，以便再次使用時出料順暢，并能防止?？赘g。環(huán)模在使用一定的時間后，應定期檢查環(huán)模內(nèi)表面是否有局部凸出部分，并檢查?？讓Я峡谑欠裼心テ健⒎饪诨騼?nèi)翻等現(xiàn)象，如有，應用磨光機或其它工具將環(huán)模工作內(nèi)表面凸出部分磨平，然后再對導料口進行倒角，對環(huán)模進行必要的修復，以延長環(huán)模的使用壽命。修復時應注意環(huán)模工作內(nèi)表面最低處應高于越程槽底部2mm，并且修復后仍有壓輥偏心軸調(diào)節(jié)余量，否則環(huán)模就應該報廢。假如多數(shù)?？妆晃锪隙氯怀隽?/p>

11、，可以采取用油浸泡或用油蒸煮的辦法使物料軟化，再重新進行制粒；如果仍然不能制粒，則可以用電鉆將堵塞?？椎奈锪香@出后，再用油性物料加細砂研磨后使用。環(huán)模必須存放在干燥、清潔的地方，并做好規(guī)格標識，若存放于潮濕的地方，有可能會造成環(huán)模的腐蝕，從而降低環(huán)模的使用壽命或影響出料效果。,關(guān)于調(diào)質(zhì),調(diào)質(zhì)是飼料制粒和膨化工藝的重要組成部分，自飼料制粒機與飼料膨化機問世以來，飼料調(diào)質(zhì)工藝與設(shè)備一直在不斷的發(fā)展，特別是近20年國內(nèi)外水產(chǎn)養(yǎng)殖的迅猛發(fā)展，由于水產(chǎn)飼料對耐水性等特殊的需求，使飼料調(diào)質(zhì)工藝與設(shè)備突飛猛進的發(fā)展，出現(xiàn)了百花齊放的局面。為了更好地了解飼料調(diào)質(zhì)對成品質(zhì)量的影響，現(xiàn)對飼料調(diào)質(zhì)的工藝與設(shè)備進行一

12、些討論。,飼料調(diào)質(zhì)的目的與調(diào)質(zhì)機理,飼料調(diào)質(zhì)就是飼料熟化過程之一，使生粉料轉(zhuǎn)化為具有一定熟度的粉料，飼料良好的調(diào)質(zhì)工藝和設(shè)備有利于飼料制粒和膨化成型。,飼料調(diào)質(zhì)的目的,有利于飼料制粒成型，使飼料易制粒成型，降低制粒的粉化率。 提高飼料的消化吸收率，使蛋白及淀粉等組分的消化吸收率可提高10%12%。 增加水產(chǎn)顆粒飼料在水中的穩(wěn)定性，提高了淀粉的糊化度，使顆粒飼料在水中的穩(wěn)定性可達30min，最長達36h，其穩(wěn)定性主要是取決于配方和調(diào)質(zhì)性能。當然制粒過程亦有助于提高水中穩(wěn)定性。 提高制粒機的產(chǎn)量，降低電耗，提高制粒機的產(chǎn)量達25%50%以上。 減少壓模和壓輥的磨損，壓模和壓輥的壽命延長30%50%

13、。 破壞和滅殺有害因子達20%60%以上,調(diào)質(zhì)過程中可添加23種液態(tài)組分。 由于調(diào)質(zhì)過程是飼料經(jīng)一定時間的熱量和質(zhì)量（水分）蒸汽處理，所以，高溫的蒸汽對飼料熱敏組分將產(chǎn)生不同程度的損失。如何既能減少熱敏組分的損失，又能使飼料獲得良好調(diào)質(zhì)效果的工藝，至今尚未得到較好的解決，說明在飼料調(diào)質(zhì)工藝和熱敏組分的品種及添加工藝上，還很多課題需進行共同研究提高。現(xiàn)就飼料調(diào)質(zhì)工藝設(shè)備進行如下分析討論供參考,飼料調(diào)質(zhì)的機理和調(diào)質(zhì)過程,飼料調(diào)質(zhì)就是飼料水熱處理的過程，飼料調(diào)質(zhì)實際是氣相（蒸汽）、液相（細微水分散的水滴）的熱量、質(zhì)量向固相（粉狀物料）傳遞熱量和質(zhì)量的過程。蒸汽在飼料調(diào)質(zhì)過程中，它既是傳熱體，又是傳濕

14、體。而且，飼料在調(diào)質(zhì)過程中熱量和質(zhì)量不斷地發(fā)生變化，調(diào)質(zhì)亦是蒸汽中的熱量和質(zhì)量通過粉狀顆粒物料的外表面向內(nèi)部轉(zhuǎn)移的過程。 粉狀物料的調(diào)質(zhì)是蒸汽均勻圍繞粉狀物料的周圍，靠近顆粒物料的表面形成界面層的過程。調(diào)質(zhì)過程的傳熱和傳質(zhì)的速度，決定于蒸汽和粉狀顆粒物料內(nèi)部與界面層的溫度梯度、速度梯度、濕度梯度、物料性質(zhì)（密度、顆粒大小、含水量）等因素。,當?shù)蜏睾秃州^低的固相粉狀物料進入有一定轉(zhuǎn)速的調(diào)質(zhì)器內(nèi)，蒸汽壓力從200400kpa降為常壓，蒸汽溫度從142.9158降為100，這就開始進行生粉料的調(diào)質(zhì)熟化。而物料熟化的關(guān)鍵是蒸汽的品質(zhì)（指蒸汽含水量和焓值高低），由于蒸汽分為濕蒸汽，飽和蒸汽（干蒸汽）

15、，過熱蒸汽（見圖1）。三者的區(qū)別在于焓值（kJ/kg）和溫度不同。濕蒸汽焓值較低，濕蒸汽和飽和蒸汽（干蒸汽）的溫度相同（100），但飽和蒸汽焓值高于濕蒸汽。而過熱蒸汽的焓值、溫度高于前兩者。濕蒸汽是水（細微分散的水滴）和蒸汽的混合物。如果對其繼續(xù)加熱量，焓值增加，蒸汽溫度并不升高，該熱能供給細微分散的水滴汽化的熱能（汽化潛熱），供熱能越多，焓值越高，蒸汽含水量越低，蒸汽含量越高。含蒸汽的程度為蒸汽的飽和度（干度），如蒸汽的飽和度（干度）x=0.8說明80%是蒸汽，20%是細微分散的水滴。在常壓下蒸汽含量達到100%，即在100飽和溫度下，蒸汽就成為不含有水的蒸汽，這蒸汽就是飽和蒸汽。當對該飽和

16、蒸汽繼續(xù)加熱，飽和蒸汽的焓值和溫度繼續(xù)增加，該蒸汽成為過熱蒸汽，這過熱蒸汽是制粒需要的蒸汽品質(zhì)。如果隨著蒸汽壓力的增加，水的汽化溫度亦隨之提高，同樣形成濕蒸汽，飽和蒸汽，過熱蒸汽的需要溫度亦相應提高（見圖1曲線上移）。,高溫的過熱蒸汽，焓值高，熱量多，無含水，過熱蒸汽進入調(diào)質(zhì)器內(nèi)壓力從200400kpa降為常壓，溫度從142.9158降為100后，轉(zhuǎn)化為飽和蒸汽或濕蒸汽。同時蒸汽釋放熱量，飽和蒸汽的飽和度亦逐漸下降，飽和蒸汽中含水量逐漸增加，并繼續(xù)釋放熱量，但蒸汽溫度仍保持100。此時，熱蒸汽和冷的固相粉狀物料相遇，由于熱蒸汽和粉狀物料之間既有溫度梯度（溫度差），又有濕度梯度（濕度差）。所以，

17、熱蒸汽和冷固相粉狀物料之間就既產(chǎn)生熱量傳遞，又有質(zhì)量（水分）的傳遞，熱蒸汽與和固相粉狀物料之間的焓值差,就是熱量和質(zhì)量傳遞的推動力。調(diào)質(zhì)過程是蒸汽的熱量、質(zhì)量同時、同向經(jīng)粉狀物料的外表面向內(nèi)部傳熱和傳質(zhì)的過程。而且，熱蒸汽和粉狀物料之間熱量和質(zhì)量在傳遞過程中總量是平衡的（略去調(diào)質(zhì)器內(nèi)空氣溫度上升和調(diào)質(zhì)器機筒散發(fā)的熱量）。,在傳熱和傳質(zhì)過程中，蒸汽熱量釋放，使粉狀物料溫度上升到調(diào)質(zhì)所需的溫度（制粒8085，膨化95以上），飽和蒸汽的飽和度繼續(xù)下降，飽和蒸汽中逐漸增加的含水量。當調(diào)質(zhì)器常用的粉狀物料調(diào)質(zhì)溫度為8085和蒸汽的飽和度（干度）X=0.60.9時，在該條件下,大致可認為粉狀物料每升高11

18、，其水分增加1%。使粉狀物料吸收或外加水分后達到制粒、膨化所需含水量（制粒17%18%，膨化28%30%）。為了確保制粒要求水分低，所以，采用過熱蒸汽是合理的，如采用濕蒸汽易析出過多的水分，影響制粒。膨化宜用供汽量較多的飽和度（干度）較高的飽和蒸汽或較低的過熱蒸汽，使粉狀顆粒物料既能得到較多水分，又能得到較高溫度，就符合了物料膨化的要求。在結(jié)構(gòu)上制粒的調(diào)質(zhì)器應隔熱保溫好，膨化調(diào)質(zhì)器可以無隔熱保溫處理。,調(diào)質(zhì)的目標和要求,飼料粉料在調(diào)質(zhì)過程中水和熱共同作用下，使粉狀顆粒物料軟化。調(diào)質(zhì)軟化要求是，能使顆粒物料中心都達到軟化為最佳，是調(diào)質(zhì)的目標和要求。,調(diào)質(zhì)過程中蒸汽中的水蒸汽分壓高于粉狀顆粒物料表

19、面水蒸汽分壓，為此，粉狀顆粒物料表面不斷地吸收水蒸汽中的水分（見圖2，從14為物料吸收水的過程）。此時，粉狀物料表面水分高于物料的內(nèi)部水分（即濕度梯度）。為此，物料表面水分和內(nèi)部水分之間有水分壓差，并遵循水分壓高的區(qū)域向水分壓低的區(qū)域流動的規(guī)律。所以，粉狀顆粒物料不僅表面吸附水分，而且,向內(nèi)部轉(zhuǎn)移。粉狀顆粒物料在調(diào)質(zhì)器的打板打擊和翻動下，使蒸汽流動的速度梯度在物料顆粒表面和顆粒不同位置的表面明顯增加。由于，物料顆粒表面不同部位的速度梯度不同，使物料顆粒表面的溫度梯度和濕度梯度都增加。所以，加速了蒸汽與物料之間和物料表面與物料內(nèi)部之間的傳熱和傳質(zhì)過程。同時打板對物料顆粒有一定的擠壓，增加了水分向

20、顆粒內(nèi)部轉(zhuǎn)移。水分轉(zhuǎn)移的速度除水蒸汽分壓外，還與顆粒的大小、顆粒密度、顆粒狀態(tài)及調(diào)質(zhì)器轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)。如調(diào)質(zhì)器轉(zhuǎn)速高，粉狀顆粒翻動激烈，速度梯度增加得更多，蒸汽與物料接觸均勻度好。打擊力大，蒸汽與粉狀顆粒接觸充分，水分向顆粒內(nèi)部轉(zhuǎn)移快，水分的添加量亦可增多。該水分的轉(zhuǎn)移稱之水分的內(nèi)擴散，使粉狀顆粒物料增加水分。該增加的水分為物理化學結(jié)合水和機械結(jié)合水（游離水亦稱自由水），當物料調(diào)質(zhì)水分在18%時，其中以物理化學結(jié)合水（滲透結(jié)合水）是粉狀顆粒增加水分的主體。,此外,有部分蒸汽水滴吸附在粉狀顆粒表面而形成的機械結(jié)合水（游離水，自由水）。粉狀顆粒原有的化學結(jié)合水（結(jié)晶水）與物理化學結(jié)合水及調(diào)質(zhì)增加的

21、物理化學結(jié)合水，就成為粉狀顆粒物料在該溫度下，相對濕的平衡水分（見圖3），該平衡水分隨溫度和相對濕度變化而變化。粉狀物料的平衡水分隨溫度增加而下降，隨相對濕度升高而增加。由于物料的物理化學結(jié)合水和適量表面的機械結(jié)合水（游離水即自由水2%3%）對制粒十分有利，從而能獲得良好的制粒效果。粉狀顆粒物料在調(diào)質(zhì)器內(nèi)的高溫和水分兩因素的共同作用下，經(jīng)過適當時間的調(diào)質(zhì)保溫，淀粉糊化，蛋白變性，有害因子得到破壞和滅活，粉狀顆粒物料軟化，達到較佳的制粒效果?？梢哉f，飼料調(diào)質(zhì)是飼料制粒和膨化過程的十分關(guān)鍵工序，沒有優(yōu)良調(diào)質(zhì)工藝和設(shè)備，就難以獲得高產(chǎn)量、優(yōu)質(zhì)、低能耗的制粒、膨化效果。,粉狀顆粒物料在調(diào)質(zhì)器的打板打擊

22、和翻動下，使蒸汽流動的速度梯度在物料顆粒表面和顆粒不同位置的表面明顯增加。由于，物料顆粒表面不同部位的速度梯度不同，使物料顆粒表面的溫度梯度和濕度梯度都增加。所以，加速了蒸汽與物料之間和物料表面與物料內(nèi)部之間的傳熱和傳質(zhì)過程。同時打板對物料顆粒有一定的擠壓，增加了水分向顆粒內(nèi)部轉(zhuǎn)移。水分轉(zhuǎn)移的速度除水蒸汽分壓外，還與顆粒的大小、顆粒密度、顆粒狀態(tài)及調(diào)質(zhì)器轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)。如調(diào)質(zhì)器轉(zhuǎn)速高，粉狀顆粒翻動激烈，速度梯度增加得更多，蒸汽與物料接觸均勻度好。打擊力大，蒸汽與粉狀顆粒接觸充分，水分向顆粒內(nèi)部轉(zhuǎn)移快，水分的添加量亦可增多。該水分的轉(zhuǎn)移稱之水分的內(nèi)擴散，使粉狀顆粒物料增加水分。該增加的水分為物理

23、化學結(jié)合水和機械結(jié)合水（游離水亦稱自由水），當物料調(diào)質(zhì)水分在18%時，其中以物理化學結(jié)合水（滲透結(jié)合水）是粉狀顆粒增加水分的主體。,此外,有部分蒸汽水滴吸附在粉狀顆粒表面而形成的機械結(jié)合水（游離水，自由水）。粉狀顆粒原有的化學結(jié)合水（結(jié)晶水）與物理化學結(jié)合水及調(diào)質(zhì)增加的物理化學結(jié)合水，就成為粉狀顆粒物料在該溫度下，相對濕度下的平衡水分（見圖3），該平衡水分隨溫度和相對濕度變化而變化。粉狀物料的平衡水分隨溫度增加而下降，隨相對濕度升高而增加。由于物料的物理化學結(jié)合水和適量表面的機械結(jié)合水（游離水即自由水2%3%）對制粒十分有利，從而能獲得良好的制粒效果。粉狀顆粒物料在調(diào)質(zhì)器內(nèi)的高溫和水分兩因素的

24、共同作用下，經(jīng)過適當時間的調(diào)質(zhì)保溫，淀粉糊化，蛋白變性，有害因子得到破壞和滅活，粉狀顆粒物料軟化，達到較佳的制粒效果?？梢哉f，飼料調(diào)質(zhì)是飼料制粒和膨化過程的十分關(guān)鍵工序，沒有優(yōu)良調(diào)質(zhì)工藝和設(shè)備，就難以獲得高產(chǎn)量、優(yōu)質(zhì)、低能耗的制粒、膨化效果。,由于制粒、膨化工序中要求物料的含水率不同，制粒一般在17%18%，而膨化要求在28%30%。調(diào)質(zhì)溫度一般在8090，一般情況下,調(diào)質(zhì)器內(nèi)的蒸汽的飽和度在65%95%。此時，物料亦應有對應的平衡水分(達到調(diào)質(zhì)條件下的平衡水分需要時間，否則不能達到其平衡水分的量)，制粒、膨化在調(diào)質(zhì)后的物理化學結(jié)合水的水分須在16%和22%25%左右,而機械結(jié)合水（游離水，自

25、由水）有2%3%和3%5%左右。為此，兩者對物料含水率要求不同，顯然對蒸汽要求有所不同，兩者調(diào)質(zhì)的工藝參數(shù)亦就不同，才能保證調(diào)質(zhì)后的物料具有不同的水分增加量。對制粒要求的蒸汽是過熱蒸汽為好，但蒸汽用量少。而膨化需要的蒸汽用量比制粒所用蒸汽量多，才能確保膨化物料調(diào)質(zhì)后的高溫和高水分（由于蒸汽調(diào)質(zhì)時間較短，蒸汽調(diào)質(zhì)后增加水分不夠，難以達到該條件下的平衡水分，需在混合工段內(nèi)加入水分）的要求。以上分析，尚未考慮蒸汽的利用率，制粒過程蒸汽耗量為調(diào)質(zhì)物料流量的3.5%4%（包括其它加熱和損耗達5%）左右。,影響調(diào)質(zhì)器調(diào)質(zhì)效果的主要因素,調(diào)質(zhì)是制粒或膨化不可缺少的工序，沒有良好的調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，就沒有優(yōu)良制?；蚺?/p>

26、化效果，而影響調(diào)質(zhì)器調(diào)質(zhì)效果的因素較多，主要取決于以下3種因素。 1 、物料性質(zhì) 2 、調(diào)質(zhì)器性能 3 、調(diào)質(zhì)蒸汽質(zhì)量,一、物料性質(zhì),由于飼料的組分種類很多，其物料性質(zhì)不相同，影響調(diào)質(zhì)效果亦不同。根據(jù)其主體的組分，物料性質(zhì)分為蛋白型、淀粉型、纖維型、脂肪型、熱敏型等，在調(diào)質(zhì)時作業(yè)參數(shù)應各不相同。 蛋白型飼料 蛋白質(zhì)具有親水性，調(diào)質(zhì)時水分不宜增加過多，否則易堵塞壓膜孔，為此，采用過熱蒸汽為好，因為蛋白型飼料調(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，所以，采用低壓過熱蒸汽或在混合機內(nèi)加一些水分為宜。 纖維型飼料 纖維持水性和粘結(jié)性差，為此水分不宜過高，一般13%14%，料

27、溫控制在5560左右。如果料溫過高，壓制的顆粒易產(chǎn)生裂縫，采用較低的過熱蒸汽或在混合機內(nèi)加少量水分，以降低壓制時的料溫。 脂肪型飼料 脂肪型飼料水分不宜過高，為此，采用較高的過熱蒸汽有利于脂肪型制粒。 熱敏型飼料 熱敏型飼料力求調(diào)質(zhì)溫度低，料溫控制在60以下，水分不宜高，所以，可采用較低的過熱蒸汽或在混合機內(nèi)加少量水分，來降低料溫是有效的。,物料的顆粒大小和均勻程度,由于飼料的組分種類很多,而相同類型粉狀物料的顆粒大小和均勻程度相差亦大，這對調(diào)質(zhì)器操作帶來一定的難度并提出了較高的要求。因為調(diào)質(zhì)要求使每個顆粒的中心都軟化，如小顆粒調(diào)質(zhì)已達到要求時，則大顆粒調(diào)質(zhì)尚未達到要求。如顆粒粒徑相差越大，調(diào)

28、質(zhì)效果就差距越大。國外最新研究結(jié)論：提出了“粉狀顆粒粒徑對調(diào)質(zhì)效果的影響”，力求物料顆粒粒徑盡量接近，便于取得均勻的調(diào)質(zhì)效果。為此，對于大型飼料廠對調(diào)質(zhì)要求高的品種，顆?？上冗M行分級，再進行調(diào)質(zhì)的工藝，來取得最佳調(diào)質(zhì)效果，同時還能節(jié)約能耗。,物料的水分,水分是影響調(diào)質(zhì)效果的重要因素，在調(diào)質(zhì)溫度，調(diào)質(zhì)時間相同情況下，物料的水分含量高，其調(diào)質(zhì)效果優(yōu)于水分低的物料。由于微生物對濕熱的抗性較差，在蒸汽的作用下微生物能在周圍介質(zhì)中吸取高溫的水分，因而，對微生物細胞蛋白質(zhì)的凝固有促進作用，加速微生物死亡（濕熱物料微生物死亡時間為較低水分物料的1/3）。所以，在物料的水分含量高的條件下沙門氏菌等霉菌及致病菌

29、和植物血球凝結(jié)素、蛋白酶抑制劑有害因子破壞和滅活度高，同時淀粉糊化度亦高。,調(diào)質(zhì)器性能,調(diào)質(zhì)器結(jié)構(gòu) 調(diào)質(zhì)器是單層調(diào)質(zhì)器，還是三層調(diào)質(zhì)器；調(diào)質(zhì)器是長型（34m）、還是短型（2m以下）調(diào)質(zhì)器；是雙筒調(diào)質(zhì)器，還是單筒調(diào)質(zhì)器；是等直徑調(diào)質(zhì)器，還是差動調(diào)質(zhì)器；是大直徑調(diào)質(zhì)器，還是較小直徑調(diào)質(zhì)器；是常壓調(diào)質(zhì)器，還是高壓調(diào)質(zhì)器，其不同的結(jié)構(gòu)對調(diào)質(zhì)效果有較大的影響。如：對調(diào)質(zhì)時間、調(diào)質(zhì)液體組分的添加量、調(diào)質(zhì)的熟度都不盡相同。所以，對于耐水性要求高的蝦飼料，對于液體組分的添加量比例較高，宜用調(diào)質(zhì)時間長、調(diào)質(zhì)轉(zhuǎn)速高的調(diào)質(zhì)器，如差動筒調(diào)質(zhì)器。耐水性要求不太高的魚飼料用三層調(diào)質(zhì)器、雙筒調(diào)質(zhì)器、差動調(diào)質(zhì)器均可以，只要調(diào)

30、節(jié)調(diào)質(zhì)器槳葉的角度來控制調(diào)質(zhì)時間，就可以滿足調(diào)質(zhì)要求，但要比較投資的經(jīng)濟性。一般禽畜飼料采用單筒大直徑調(diào)質(zhì)器、雙筒調(diào)質(zhì)器都能達到使用要求。差動筒調(diào)質(zhì)器、三層調(diào)質(zhì)器、長型調(diào)質(zhì)器、高轉(zhuǎn)速調(diào)質(zhì)器、雙筒調(diào)質(zhì)器具有良好的調(diào)質(zhì)性能，其中差動調(diào)質(zhì)器和雙筒調(diào)質(zhì)器調(diào)質(zhì)均勻性最佳，因差動調(diào)質(zhì)器解決或改善了縱向調(diào)質(zhì)均勻問題。其它調(diào)質(zhì)器一定程度有縱向調(diào)質(zhì)不均勻問題依然存在。,槳葉結(jié)構(gòu)不同調(diào)質(zhì)性能仍然有不同，早期調(diào)質(zhì)器的槳葉名副其實是槳葉，而且逐步從較大面積的槳葉轉(zhuǎn)化為小面積的槳葉，近期調(diào)質(zhì)器的槳葉已成方形桿狀（槳葉數(shù)量亦是影響調(diào)質(zhì)效果重要因素,目前變化不大）。調(diào)質(zhì)效果很大程度決定物料的翻動性能。槳葉大，面積就大，對物

31、料輸送有利，但相對靜止的物料就多，翻動性能相對就差。所以，調(diào)質(zhì)效果亦就差。為此，調(diào)質(zhì)器的槳葉逐步發(fā)展成有一定面積的方形桿狀，槳葉數(shù)量增多，減弱了物料輸送能力，延長調(diào)質(zhì)時間，有良好的翻動性能，從而，提高了調(diào)質(zhì)效果。,調(diào)質(zhì)器轉(zhuǎn)速 相同直徑的調(diào)質(zhì)器轉(zhuǎn)速對調(diào)質(zhì)效果影響較大，轉(zhuǎn)速高，使調(diào)質(zhì)物料翻動性能加強，亦使蒸汽在物料表面的速度梯度加大，從而加速了調(diào)質(zhì)速度和效果。同時，槳葉轉(zhuǎn)速高，打擊力大，加速了水分向物料內(nèi)部擴散。所以，高轉(zhuǎn)速的調(diào)質(zhì)器具有較好的調(diào)質(zhì)效果，液體組分的添加比例可達10%后,仍然有較好的調(diào)質(zhì)效果。,調(diào)質(zhì)時間 任何熱量傳遞，質(zhì)量（水分）傳遞都需要時間，才能獲得最好的調(diào)質(zhì)。而且，不同成品物料粉

32、碎的粒度不同，熟化程度要求不同，調(diào)質(zhì)器的結(jié)構(gòu)不同，則調(diào)質(zhì)時間要求亦應有所不同。一般禽畜飼料調(diào)質(zhì)的時間為30s左右，魚蝦飼料的調(diào)質(zhì)時間達220min?？傊{(diào)質(zhì)時間對調(diào)質(zhì)質(zhì)量影響甚大。可通過調(diào)節(jié)調(diào)質(zhì)器打板的角度、改變調(diào)質(zhì)器長度和增設(shè)保溫均質(zhì)系統(tǒng)增加調(diào)質(zhì)時間，使物料得到較好的調(diào)質(zhì)效果。目前在制粒機上增設(shè)保溫均質(zhì)器,就可不同程度改善調(diào)質(zhì)效果。,調(diào)質(zhì)蒸汽質(zhì)量,由于不同質(zhì)量的蒸氣，其溫度及含水率不同， 過熱蒸汽質(zhì)量好，溫度高及含水率低，而制粒調(diào)質(zhì)和膨化調(diào)質(zhì)對物料溫度和物料含水率都有不同的要求，制粒工藝一般要求入制粒室的料溫在7585，物料含水量在17%18%，制粒后的料溫8085。膨化工藝一般要求入膨化

33、腔的料溫在95以上，物料含水量在28%30%為宜，膨化腔內(nèi)的料溫達130140以上。由于蒸汽調(diào)質(zhì)后物料難以達到28%30%的水分，所以，膨化工藝必要時在混合機或調(diào)質(zhì)器內(nèi)加入水，才能使物料的水分達到28%30%的要求。在調(diào)質(zhì)器內(nèi)加水，因水對物料作用時間短，形成物理化學結(jié)合水達不到25%的要求，很大一部分是機械結(jié)合水（游離水，自由水）。對制粒而言，如要增濕時，在混合機內(nèi)加水比調(diào)質(zhì)器內(nèi)加水好,使物料增加的水易成物理化學結(jié)合水。而一般制粒和膨化宜在調(diào)質(zhì)器內(nèi)加水，因水易從顆粒中蒸發(fā)，穩(wěn)定性較差，顆粒在冷卻或干燥過程中易失去。外加的水對熱敏型物料十分有益?？傊?，調(diào)質(zhì)是制粒、膨化的重要的環(huán)節(jié)，由于物料組分不

34、同，飼料的成品不同，調(diào)質(zhì)器不同，調(diào)質(zhì)的各種參數(shù)亦應有所不同。,調(diào)質(zhì)器的發(fā)展動向,由于調(diào)質(zhì)器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高的調(diào)質(zhì)速度及調(diào)質(zhì)時添加液體的數(shù)量均比轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低的要好，所以目前調(diào)質(zhì)器的發(fā)展動向是向高速、強力調(diào)質(zhì)器方向發(fā)展。調(diào)質(zhì)后有良好的保溫均質(zhì)時間，使調(diào)質(zhì)效果和水平得到一個較大的提高。 隨著高速、強力調(diào)質(zhì)器的應用，飼料消化吸收率的提高，飼料的配方亦應有所調(diào)整，在能達到最佳養(yǎng)殖效果和最大經(jīng)濟的效益。否則，將可能會浪費原料或產(chǎn)生一些不良反應如脂肪肝等。,調(diào)質(zhì)器的種類及工作原理,1、單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器 這種調(diào)質(zhì)器是國內(nèi)外飼料加工中使用最早、應用量最廣的調(diào)質(zhì)器，結(jié)構(gòu)較簡單，其圓柱型殼體中間裝有一條攪動軸，攪動軸上安裝

35、多個可以調(diào)節(jié)、更換的漿葉。調(diào)質(zhì)器工作時，粉料顆粒在槳葉攪動下進行兩個方向的運動，一是繞軸轉(zhuǎn)動，二是沿軸向推移，運動軌跡近似于螺旋線。一般調(diào)質(zhì)器的轉(zhuǎn)速為150-450r/min，物料的推進速度與軸轉(zhuǎn)速和漿葉的拾物角度有關(guān)，在轉(zhuǎn)速一定的條件下，可以通過調(diào)整漿葉的拾物角度來控制物料的調(diào)質(zhì)時間，如果將漿葉的角度減小到比較中間的位置，即與漿葉軸成為750850的夾角，這樣就可以減弱每個漿葉對物料的推出作用從而延長物料在調(diào)質(zhì)室內(nèi)的滯留時間。一般單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器長2-3米，粉料可以在調(diào)質(zhì)室內(nèi)滯留20-30秒，熟化度達20%左右，基本可以滿足一些普通顆粒飼料的調(diào)質(zhì)要求。,2、蒸汽夾套調(diào)質(zhì)器 此類調(diào)質(zhì)器大體結(jié)構(gòu)

36、與單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器相似，不同的是殼體采用雙層夾套，夾套內(nèi)通入蒸汽起保溫作用。這種蒸汽夾套調(diào)質(zhì)器在工作中對粉料的加熱作用有限，因為熱量只通過調(diào)質(zhì)器的的表面?zhèn)鹘o粉料，而這一表面積與容量之比通常很低，加之一般調(diào)質(zhì)粉料的導熱性能差，以至于沒有多少熱量可以傳遞給粉料，但是蒸汽夾套阻止了調(diào)質(zhì)室與室外常溫大氣直接進行熱交換，有效地減少了熱損失，使調(diào)質(zhì)器內(nèi)部能保持較高溫度，因此在寒冷的冬天和氣溫較低的地區(qū)使用這種調(diào)質(zhì)器作用較顯著。,3、二通、三通調(diào)質(zhì)器 為了延長和控制粉料在調(diào)質(zhì)器內(nèi)的滯留時間，在制粒機的上方疊加2-3個標準的單軸槳葉式調(diào)質(zhì)器，就是我們通常所說的二通、三通多層調(diào)質(zhì)器。這種調(diào)質(zhì)器的特點是互相串聯(lián)，

37、有多重蒸汽注入口，工作時粉料依次通過各個調(diào)質(zhì)器，延長了粉料的調(diào)質(zhì)時間，物料與蒸汽能更充分接觸混合，可將粉料的熟化度提高到40%左右。,4、雙軸異徑差速漿葉式調(diào)質(zhì)器 雙軸異徑差速漿葉式調(diào)質(zhì)器又稱DDC預調(diào)質(zhì)器，它是在單軸漿葉式調(diào)質(zhì)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其殼體由半徑不同的兩個大半圓焊接而成，殼體內(nèi)裝有兩根轉(zhuǎn)速不同的葉片攪動軸，殼體中部設(shè)有多個可單獨調(diào)節(jié)蒸汽量的蒸汽注入口和液體添加口，工作時由于雙軸轉(zhuǎn)速不等、旋向相反、漿葉差速搓動運動，使粉料和添加液從兩攪動軸中間向上拋起并與蒸汽一起形成對流，又充分剪切和交錯混合，粉料在槳葉的作用下，局部運動軌跡呈“8”字型，并繞軸旋轉(zhuǎn)向前推進，運動路線大為增長，因

38、此粉料的軸向移動速度有更大的可調(diào)范圍。一般長2米左右的調(diào)質(zhì)器，調(diào)質(zhì)時間可以控制在幾十秒至240秒，可滿足特殊顆粒飼料高熟化率和高殺菌率的要求，熟化度通常可達50-60%，同時具有較高相對運動的漿葉能相互“洗刷”，使這一類型的調(diào)質(zhì)器有較高的自清潔能力，粉料在調(diào)質(zhì)室的殘留現(xiàn)象也有所改善。,5、膨脹器 膨脹器也稱EXPANDER，國內(nèi)又名環(huán)隙擠壓機，其工作原理與擠壓機相同，都是用機械能來增加制粒之前加入粉料中的熱量。粉料在壓力的作用下被迫通過螺桿和壓模之間的狹窄間隙，產(chǎn)生壓實和剪切，與螺桿和缸體發(fā)生激烈的摩擦，并產(chǎn)生大量的熱量，以此達到熟化、殺菌和改善制粒狀況的目的。不同之處在于膨脹器的壓模間隙可調(diào)

39、，工作中可以通過調(diào)整壓模間隙，控制粉料在調(diào)質(zhì)室的擠壓、摩擦、剪切強度，從而控制擴散入粉料的熱量。一般膨脹器可以對物料產(chǎn)生40帕的壓力和120-130的溫度，物料在這些條件下滯留3至5秒，非常快的發(fā)生物理變化，使物料的淀粉糊化程度和蛋白質(zhì)的可溶度都得到顯著提高，然而，物料中的熱敏性營養(yǎng)成分也會在這一高溫過程中受到較大損失。,6、通用顆粒熟化機 通用顆粒熟化機即Universal Pellet Cooker，簡稱PC，是由美國Wenger制造廠首先提出的新型調(diào)質(zhì)制粒設(shè)備，這一系統(tǒng)基本上是由高效的調(diào)質(zhì)器和一臺短滯留時間的改進型擠壓機組合而成。在工作過程中，調(diào)質(zhì)器提供滯留和接觸時間以優(yōu)化飼料的質(zhì)量，而

40、改進的擠壓機則迫使粉料通過具有適當大小空洞的壓模從而使其形成顆粒飼料。這種設(shè)備的淀粉糊化程度相當高，一般大于70%，飼料顆粒品質(zhì)優(yōu)良，耐水持久，即使在粉料中加入大于10%的脂肪，所生產(chǎn)顆粒飼料的質(zhì)量仍然可以接受。此系統(tǒng)還有一個特點就是更換壓模非常簡易方便。目前這種調(diào)質(zhì)制粒設(shè)備在水產(chǎn)飼料、幼畜飼料和寵物飼料方面有廣泛的應用前景,除了上述的調(diào)質(zhì)器外還有壓力調(diào)質(zhì)器，其基本概念是提高調(diào)質(zhì)室的工作壓力，從而溫度也隨之上升，高壓可以迫使水分和熱量更快更徹底地進入粉料顆粒內(nèi)部，從而改善調(diào)質(zhì)效果。另外還有調(diào)質(zhì)罐等 。,常用調(diào)質(zhì)器的選擇,一般普通的畜禽飼料廠可選用單軸漿葉式調(diào)質(zhì)器，保證30秒左右的調(diào)質(zhì)時間，可使淀粉糊化度達20%左右，基本滿