飼料粉碎機工藝流程分析

沈斌 張秀蘭

【摘 要】飼料粉碎的基本工藝與配料工藝密切相關。合理的粉碎工藝是確保產品質量要求和節省能耗等相關成本的關鍵。

【關鍵詞】吸風風壓；吸風風量；粉碎工藝

根據粉碎和配料的組合形式，粉碎工藝可分為先粉碎后配料和先配料后粉碎工藝；根據粉碎獨立流程又可分為開路粉碎工藝，閉路粉碎工藝，預先分級開路粉碎工藝，組合粉碎工藝等。

一、粉碎機的吸風風量，風壓

（一）粉碎通風量對粉碎機綜合性能的影響

粉碎機通風量指通過粉碎機粉碎室的空氣量。通過吸風使粉碎室內外形成壓力差，提高粉碎物流通過篩孔的能力。通風量的大小對粉碎室內物料運動與顆粒撞擊沖擊面的方式也會產生影響，從而影響粉碎效率。據美國Roskamp Champion 公司介紹，設計合理的吸風系統可以增加粉碎能力15%～40%。推薦吸風風量采用每平方米3300～4000m3/h，通過粉碎室風速為1.25～2.5m/s.

在粉碎過程中，由于物料的摩擦和錘片的撞擊而產生熱量，造成溫升5～10℃。Boose 研究報道，粉碎玉米時溫升正常范圍為5.5～8.3℃。一方面由于熱量使物料內部的水分蒸發，尤其對高水分的物料，蒸發的水分會造成粉碎室內形成濕熱空氣，濕熱空氣中的水蒸氣易在篩板上結露，露滴遇粉碎出的細粉成為漿狀而堵塞篩孔，影響排料，限制生產能力。吸風能及時將濕熱空氣排出粉碎室，保持篩孔暢通，可有效地提高粉碎效率；另一方面，過高的溫升會造成物料水分過多的散失，造成不必要的浪費。

吸風風量，風壓過大過小都會帶來不利的影響，過大，過小對粉碎機的生產效率，能耗，粒度分析，粉碎物料溫升，以及錘片，篩網易損件的磨損會造成影響。

（二）粉碎機所需吸風量與風壓的計算

粉碎機所需的通風量和風壓，與不同的粉碎機類型，不同的原料，粉碎粒度要求和不同的卸料方式密切相關。

1.風機吸風量的選擇：Q風=Q*K.式中，Q風-風機所選風量（m3/min）；Q-粉碎機所需風量（m3/min）（根據不同粉碎機機型選定），Q=F*v；F-進風口有效截面積（m2）；v-進風口風速（m/s）；K-儲備系數，通常為1.1～1.2。

2.風機風壓的選擇：H風=（H機+H脈+H管道）X1.1。式中，H風-風機的全壓（Pa）；H機-粉碎機的空氣阻力（Pa），H機=H進風+H篩，H脈-脈沖除塵器的空氣阻力（Pa），通常為0.14`0.16MPa；H管道-脈沖除塵器上風機排向室外管道的空氣阻力，空氣阻力與管徑，風速有關（通常風速選用13～15m/s，水平管道保持在16～17m/s），經過通風除塵系統計算求得（Pa）；H進風-粉碎機進口空氣阻力（Pa），H進風=10xεγv2/2g；H篩-粉碎機篩網空氣阻力（Pa），H篩=10xεγv2/2g；ε-吸風阻力系數（進風口阻力系數106～1.8；轉子直徑1.12m，寬度0.55m，包角270～300°，開孔率為18%，篩孔φ1.5mm，篩板吸風阻力系數ε=35，篩板阻力系數應隨孔徑減少和開孔率下降而增加，誰開孔率上升而下降）；g-重力加速度（9.8m/s2）；γ-空氣密度為1.2千克/米2.

二、粉碎工藝

（一）先粉碎后配料加工工藝的特點

先粉碎后配料的工藝流程為：原料進入斗式提升機-清理篩-永磁筒-三通-待粉碎倉-氣動閘門-粉碎機-螺旋輸送機-斗式提升機-分配盤-配料倉-螺旋喂料器-配料秤-混合機-緩沖倉-刮板輸送機。此工藝特點為1.加工設備布置在車間1～2層或地下室，只需設置一些輕型結構的操作維修平臺，造價較低。2.盡可能利用物理自流，采用設備較少。3.主要設備都布置在同一樓層，便于操作管理。4.主車間建筑向高空發展，占地面積小。5.粉碎機負荷運轉時間長，運轉指數高。6.由于配料倉的緩沖功能，粉碎機停機，保養或更換易損件不會影響正常生產；在正常班次之間可以加班粉碎物料；在正常班作業時，其他設備能充分發揮最大的生產能力。7.在大型飼料廠，粉碎機可以并聯使用，以提高工廠效率。8.裝機容量低，兩種工藝電耗峰值差異明顯，單品種原料粉碎控制比較簡單。9.原料倉和配料倉分開布置，需配置雙倍料倉，會增加工廠的建設規模和投資。10.很難適應谷物原料含量少，原料品種多的配方生產。

（二）先配料后粉碎加工工藝的特點

先配料后粉碎的工藝流程為：原料進入斗式提升機-清理篩-永磁筒-分配盤-配料倉-螺旋喂料器-配料秤-緩沖倉-刮板輸送機-斗式提升機-分級篩-三通-粉碎機-螺旋輸送機-混合機-緩沖倉-刮板輸送機。此工藝特點為1.配料倉就是原料倉，可以減少投資。2.不需要更多的料倉，能適應物料品種的變化。3.配料倉中原料流動性好，可以減少料倉結拱現象的發生。4.物料混合粉碎有利于控制粒度均勻。5.車間占地面積大，水平輸送設備多，車間裝機容量較高。6.粉碎機的工作情況直接影響全廠的工作。7.多種混合物料比單一品種難于輸送和計量。8.原料清理和除塵要求高，待粉碎物料需混合，以減少粉碎機的負荷波動。

（三）閉路粉碎工藝

閉路粉碎工藝是傳統開路粉碎工藝后道配置分級篩，特點是將粉碎后的物料分級，通過分級篩篩出大部分粒度符合要求的物料直接進入下道工藝，過粗的物料重新回到粉碎機粉碎。該工藝的優點是：可提高產量，降低電耗，增加產品的均勻度和容易控制粒度范圍。缺點是：增加的分級設備，占用空間大。適宜大，中型飼料廠使用。

（四）預先分級開路粉碎工藝

預先分級開路粉碎工藝是在開路粉碎工藝的前道配置分級篩，特點是：將需粉碎的原料預先分級，符合要求粒度的原料直接進入下道工藝，避免重復粉碎而浪費能耗。該工藝適用于大型飼料廠先粉碎后配料的工藝中副料粉碎工藝配置，可降低粉碎機的動力配置，提高粉碎產量；也常用于大，中型飼料廠先配料后粉碎工藝中。

（五）輥式粉碎與錘片粉碎組合工藝

輥式粉碎與錘片粉碎組合工藝是美國Roskamp Champion公司推薦的新型粉碎工藝，也稱分級粉碎工藝。工藝流程：原料進入輥式粉碎機-粉碎完再進入錘片粉碎機-二次粉碎后的物料進入下道工序。其最大優點是提高粉碎效率和控制粉碎粒度的大小。組合系統輥式粉碎機具有能量效率高，錘片粉碎機適用于纖維性原料粉碎和原料粉碎精細的優點。

總之，先粉碎后配料和先配料后粉碎工藝各有特點，都能適合生產各類配合飼料。選擇哪種工藝更為有利，主要取決于所用原料的性質。

【參考文獻】

[1]曹康，郝波.中國現代飼料工程學[M].滬科文獻出版社.2014