饲料粉碎机工艺流程分析

沈斌 张秀兰

【摘 要】饲料粉碎的基本工艺与配料工艺密切相关。合理的粉碎工艺是确保产品质量要求和节省能耗等相关成本的关键。

【关键词】吸风风压；吸风风量；粉碎工艺

根据粉碎和配料的组合形式，粉碎工艺可分为先粉碎后配料和先配料后粉碎工艺；根据粉碎独立流程又可分为开路粉碎工艺，闭路粉碎工艺，预先分级开路粉碎工艺，组合粉碎工艺等。

一、粉碎机的吸风风量，风压

（一）粉碎通风量对粉碎机综合性能的影响

粉碎机通风量指通过粉碎机粉碎室的空气量。通过吸风使粉碎室内外形成压力差，提高粉碎物流通过筛孔的能力。通风量的大小对粉碎室内物料运动与颗粒撞击冲击面的方式也会产生影响，从而影响粉碎效率。据美国Roskamp Champion 公司介绍，设计合理的吸风系统可以增加粉碎能力15%～40%。推荐吸风风量采用每平方米3300～4000m3/h，通过粉碎室风速为1.25～2.5m/s.

在粉碎过程中，由于物料的摩擦和锤片的撞击而产生热量，造成温升5～10℃。Boose 研究报道，粉碎玉米时温升正常范围为5.5～8.3℃。一方面由于热量使物料内部的水分蒸发，尤其对高水分的物料，蒸发的水分会造成粉碎室内形成湿热空气，湿热空气中的水蒸气易在筛板上结露，露滴遇粉碎出的细粉成为浆状而堵塞筛孔，影响排料，限制生产能力。吸风能及时将湿热空气排出粉碎室，保持筛孔畅通，可有效地提高粉碎效率；另一方面，过高的温升会造成物料水分过多的散失，造成不必要的浪费。

吸风风量，风压过大过小都会带来不利的影响，过大，过小对粉碎机的生产效率，能耗，粒度分析，粉碎物料温升，以及锤片，筛网易损件的磨损会造成影响。

（二）粉碎机所需吸风量与风压的计算

粉碎机所需的通风量和风压，与不同的粉碎机类型，不同的原料，粉碎粒度要求和不同的卸料方式密切相关。

1.风机吸风量的选择：Q风=Q*K.式中，Q风-风机所选风量（m3/min）；Q-粉碎机所需风量（m3/min）（根据不同粉碎机机型选定），Q=F*v；F-进风口有效截面积（m2）；v-进风口风速（m/s）；K-储备系数，通常为1.1～1.2。

2.风机风压的选择：H风=（H机+H脉+H管道）X1.1。式中，H风-风机的全压（Pa）；H机-粉碎机的空气阻力（Pa），H机=H进风+H筛，H脉-脉冲除尘器的空气阻力（Pa），通常为0.14`0.16MPa；H管道-脉冲除尘器上风机排向室外管道的空气阻力，空气阻力与管径，风速有关（通常风速选用13～15m/s，水平管道保持在16～17m/s），经过通风除尘系统计算求得（Pa）；H进风-粉碎机进口空气阻力（Pa），H进风=10xεγv2/2g；H筛-粉碎机筛网空气阻力（Pa），H筛=10xεγv2/2g；ε-吸风阻力系数（进风口阻力系数106～1.8；转子直径1.12m，宽度0.55m，包角270～300°，开孔率为18%，筛孔φ1.5mm，筛板吸风阻力系数ε=35，筛板阻力系数应随孔径减少和开孔率下降而增加，谁开孔率上升而下降）；g-重力加速度（9.8m/s2）；γ-空气密度为1.2千克/米2.

二、粉碎工艺

（一）先粉碎后配料加工工艺的特点

先粉碎后配料的工艺流程为：原料进入斗式提升机-清理筛-永磁筒-三通-待粉碎仓-气动闸门-粉碎机-螺旋输送机-斗式提升机-分配盘-配料仓-螺旋喂料器-配料秤-混合机-缓冲仓-刮板输送机。此工艺特点为1.加工设备布置在车间1～2层或地下室，只需设置一些轻型结构的操作维修平台，造价较低。2.尽可能利用物理自流，采用设备较少。3.主要设备都布置在同一楼层，便于操作管理。4.主车间建筑向高空发展，占地面积小。5.粉碎机负荷运转时间长，运转指数高。6.由于配料仓的缓冲功能，粉碎机停机，保养或更换易损件不会影响正常生产；在正常班次之间可以加班粉碎物料；在正常班作业时，其他设备能充分发挥最大的生产能力。7.在大型饲料厂，粉碎机可以并联使用，以提高工厂效率。8.装机容量低，两种工艺电耗峰值差异明显，单品种原料粉碎控制比较简单。9.原料仓和配料仓分开布置，需配置双倍料仓，会增加工厂的建设规模和投资。10.很难适应谷物原料含量少，原料品种多的配方生产。

（二）先配料后粉碎加工工艺的特点

先配料后粉碎的工艺流程为：原料进入斗式提升机-清理筛-永磁筒-分配盘-配料仓-螺旋喂料器-配料秤-缓冲仓-刮板输送机-斗式提升机-分级筛-三通-粉碎机-螺旋输送机-混合机-缓冲仓-刮板输送机。此工艺特点为1.配料仓就是原料仓，可以减少投资。2.不需要更多的料仓，能适应物料品种的变化。3.配料仓中原料流动性好，可以减少料仓结拱现象的发生。4.物料混合粉碎有利于控制粒度均匀。5.车间占地面积大，水平输送设备多，车间装机容量较高。6.粉碎机的工作情况直接影响全厂的工作。7.多种混合物料比单一品种难于输送和计量。8.原料清理和除尘要求高，待粉碎物料需混合，以减少粉碎机的负荷波动。

（三）闭路粉碎工艺

闭路粉碎工艺是传统开路粉碎工艺后道配置分级筛，特点是将粉碎后的物料分级，通过分级筛筛出大部分粒度符合要求的物料直接进入下道工艺，过粗的物料重新回到粉碎机粉碎。该工艺的优点是：可提高产量，降低电耗，增加产品的均匀度和容易控制粒度范围。缺点是：增加的分级设备，占用空间大。适宜大，中型饲料厂使用。

（四）预先分级开路粉碎工艺

预先分级开路粉碎工艺是在开路粉碎工艺的前道配置分级筛，特点是：将需粉碎的原料预先分级，符合要求粒度的原料直接进入下道工艺，避免重复粉碎而浪费能耗。该工艺适用于大型饲料厂先粉碎后配料的工艺中副料粉碎工艺配置，可降低粉碎機的动力配置，提高粉碎产量；也常用于大，中型饲料厂先配料后粉碎工艺中。

（五）辊式粉碎与锤片粉碎组合工艺

辊式粉碎与锤片粉碎组合工艺是美国Roskamp Champion公司推荐的新型粉碎工艺，也称分级粉碎工艺。工艺流程：原料进入辊式粉碎机-粉碎完再进入锤片粉碎机-二次粉碎后的物料进入下道工序。其最大优点是提高粉碎效率和控制粉碎粒度的大小。组合系统辊式粉碎机具有能量效率高，锤片粉碎机适用于纤维性原料粉碎和原料粉碎精细的优点。

总之，先粉碎后配料和先配料后粉碎工艺各有特点，都能适合生产各类配合饲料。选择哪种工艺更为有利，主要取决于所用原料的性质。

【参考文献】

[1]曹康，郝波.中国现代饲料工程学[M].沪科文献出版社.2014