提高饲料产量的有效途径

提高饲料产量的有效途径——配料混合系统的改造研究 蒋蕴珍 俞霄霖 配料和混合是配合饲料厂的关键工序之一，它直接影响到配合饲料的产量、质量和能耗。配料是按饲料配方的要求，对不同品种的饲用原料进行准确称量的过程，是饲料加工的核心；混合是将配料后的各种物料混合均匀的一道关键工序，决定着饲料厂的生产能力和产品质量。因此，要提高饲料的产量和质量，就有必要对配料和混合系统进行重点研究。 1　配料、混合系统制约因素 1.1 配料、混合周期与产量的关系 从配料的第一种料给料开始，到最后一种料的给料结束，再进入混合机充分混合，使其达到符合质量要求的混合均匀度，至混合机排料结束，完成这一过程所需的全部时间称为一个周期，以“T”示。一般在饲料厂工艺时，以T=6min计算，因此，1h即可完成10批次的生产。但是采用不同的配料、混合方式，选用不同的配料秤、混合机，配置不同的给料机和料仓，都会使配料、混合周期（T）有所不同。由此可通过对饲料厂配料、混合系统制约因素的研究试验，合理地配置给料机、料仓数量和容量，选择合适的配料秤和混合机，用最小的配料、混合周期，获得最佳的效果，从而达到提高产量、保证质量、降低电耗的目的。例如，一个配备1t/批的配料秤和混合机的饲料厂，按T=6min计算，其生产能力为10t/h。但若配料、混合周期缩短为5min，则生产能力可提高到12t/h。各种不同配料、混合周期的生产能力比较见表1。 通常颗粒料电耗为30kWh/t，产量提高20%后，电耗可降低到26.5kWh/t左右，电耗将比原来降低10%以上。 所以对原有饲料厂通过技术改造，设法缩短配料、混合周期（T）是提高饲料厂生产能力、降低电耗的有效途径。 1.2 影响配料、混合周期（T）的主要因素 从图1可以看出，整个周期（T）取决于t、T1、T2、T3、T4，并且配料和混合是平行进行的，如果要缩短T，就必须同时缩短t与T1、T2、T3、T4。 当t>T1+T2+T3+T4时，则会使混合机空转，或者需人为地加长混合机纯混合时间，所以一般要求t≤T1+T2+T3+T4。 2 配料工段工艺研究 2.1 给料机 配料工段中的给料机是一个十分重要的环节，它是保证配料秤准确称量、缩短配料时间（t）的一个主要因素。常用的给料机有电磁振动给料机、叶轮给料机、螺旋给料机等，其中螺旋给料机的应用最为普遍，它依据先进的控制方式使其通过快给料、慢给料、点动给料等几种办法来保证配料秤的配料精度。 2.1.1 给料机产能及其转速的合理配备 配方中容重大、体积大、比例大的原料进大仓，相应配置大的给料机，并配以高的转速；反之则进小仓，相应配置小的给料机，配以低的转速；介于中间的要选用中型、中速给料机。同一种给料机也因原料的差异可以配以不同的转速。在改造时可以通过改变链轮传动比来提高螺旋给料机转速，缩短配料时间。如10t/h的饲料厂，原设计15台给料机，配料时间5min，通过提高螺旋给料机转速（但不能超过离心限速），可将配料时间缩短到4min（见表2）。 2.1.2  配料仓出料采用多点同时给料作业 对于配方中比例特别大的原料（如玉米）或特别轻的原料（如麸皮），可以同时分别进入两个配料仓，配料时以两台给料机同时给料，加快配料速度。 某10t/h的饲料厂，设置一台1t/批的配料秤，在生产鸭料时，玉米粉占58.7%，原采用一台给料机给料，后经技术改造，采用两台给料机同时给料，并适当提高给料机转速，仅这一原料的给料时间就由原来的128s缩短至27s（见表3、表4）。 2.1.3 采用双轴螺旋给料机 在转速相同的条件下，双轴螺旋给料机的产量是单轴螺旋给料机产量的一倍。故可以采用双轴螺旋给料机来缩短配料时间。 2.2 配料秤 配料秤是饲料生产中保证产品质量的关键设备，目前，饲料厂大多以先进的电子配料秤取代了旧式的机械秤，电子配料秤由计算机控制，传感器选用进口或合资企业产品，精度可达0.1%，且工作稳定、耐热耐冷、计量准确。 2.2.1 采用高采样速率的计算机控制软件，采样速率由原来的7次/s，提高到50～100次/s，可迅速修正误差，可以减少空中量产生的误差，确保在快速给料时的精度，从而提高了配料精度，保证产品质量。 2.2.2 在饲料原料品种较多的情况下，即料仓数量超过12个时，即使调整了给料机的型号、转速，也难以控制在6min以内完成配料，所以要考虑配置两台配料秤。两台秤同时配料，大料进大秤，小料进小秤，不仅可大大缩短配料时间，还能提高配料精度，有利于提高饲料的质量和产量，降低能耗。 由表2可得出： 改造前，给料机出料量(n=144 r/min)=12.7t/h×1 000/3 600×20s/台≈70.55kg/台。 给料机出料量(n=131 r/min)=11.6t/h×1 000/3 600×20s/台≈64.44kg/台。 改造后，给料机出料量(n=179 r/min)=15.9t/h×1 000/3 600×16s/台≈70.67kg/台。 给料机出料量(n=164 r/min)=14.25t/h×1 000/3 600×16s /台≈63.33kg/台。 2.2.3 为确保产品质量，配方中小于秤满量程比例3%的物料不应参与配料，应从人工添加口加入，在投料时，尽量减少投料时间（T2）。 3 混合工段工艺研究 3.1 混合机 我国混合机的发展也经历了几个阶段，开门的方式由大开门到小开门，再由小开门到大开门，这一变化主要是最初的大开门易于漏料，而现在的大开门密封性能大大提高。开门的传动机构有电动推杆、齿轮齿条和气动等几种。目前，已开发研究出了高效桨叶混合机（单轴或双轴），该机混合过程柔和、混合时间短（90s/批）、混合均匀度高（变异系数CV≤5%），采用全底式大开门结构，放料速度快（22s）、物料残留率低（以上参数为500kg/批的混合机）。 有些老饲料厂采用老式的电动推杆小开门混合机，放料时间长，有时因设备振动而引起行程变化，使放料门关闭不到位而漏料。 3.1.1 选用高效双轴混合机 双轴混合机、单轴混合机性能比较（见表5）。 3.1.2 混合机由原来小开门改为大开门 混合机小开门、大开门性能比较（见表6）。 由表6可知：小开门排料要110s才能排完，残留量多；而大开门排料的同类混合机仅需22s，仅放料时间就可缩短近1.5min左右。 3.1.3 混合机工艺参数调整 不同混合时间（T3）下的混合均匀度（见表7）。 由表7可知：把现有单轴混合机的混合时间缩短为3.5min是可行的。 3.2 混合后输送系统改造 由于混合周期缩短，显然瞬时流量增大，为了适应混合系统的改造，混合后输送系统能力必须做相应调整。例如，一个年产2万吨的饲料厂，原设计15台给料机，配料时间由5min缩短到4min时,输送系统调整如下：①适当提高埋刮板输送线速，提高输送量（见表8）；②适当提高提升机线速，提高输送量（见表9）。 4 配料仓数量和容量的调整 为获得良好的饲料配方，在相同营养标准情况下，品种多的配方优于品种少的配方，较多品种配方是大型饲料厂的特征。随着饲料资源的不断开发利用，原料品种也越来越多，早期一些饲料厂的料仓配置一般数量较少，约8～12个，已不能适应目前原料的变化和产品品种增加的需要。为了适应市场，在生产时经常变换品种，需要配备足够数量的料仓和增加仓容。在改造时要充分利用原有厂房的位置和空间来调整配料仓，尽量加高、加大，设法增加料仓。在原料品种变换或增加时，能起到缓冲作用，并缩短配料时间，从而可提高产量和保证产品的质量。一般希望配料仓的容量能贮存6～8h的原料用量为宜。 某饲料厂生产鸭料配料时间要303s，加上换品种等待时间18 s和放料时间18s，每个周期至少要339s。通过测定、、改造后，整个配料周期（T）仅需198s，其中，配料时间162s、放料时间18s、换品种等待时间18s。配料精度达到0.2%，产量由原来10.62t/h增加到18.18t/h，提高了71.19%（见表10）。 （编辑：崔成德，cuicengde@tom.com） 蒋蕴珍，国家粮食储备局无锡科学研究设计院,214035，无锡市惠河路186号。 俞霄霖，单位及通讯地址同第一作者。 收稿日期：2005-11-20