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1、颗粒质量控制技术本讲稿第一页，共七十六页1一、影响颗粒质量产量的主要因素本讲稿第二页，共七十六页2颗粒饲料质量的界定：1.颗粒饲料的长度：长短均匀、断面整齐；2.颗粒的外观质量、气味、色泽：具有光滑表面的圆柱体、无腐败、发霉及其它异味，表面无开裂、颗粒色泽均匀；3.颗粒饲料的水分：北方14%，南方12.5%；本讲稿第三页，共七十六页34.颗粒饲料的含粉率：颗粒饲料成品中粉状饲料所占的重量百分比，鱼虾料6%，畜禽料10%；5.颗粒饲料的PDI(粉化率，回转箱法）：鱼虾料92%，畜禽料88%；6.水中稳定性：影响水产动物的采食，如鱼饲料应在水中保持15分钟不溃散，水中散失率小于20%（浸泡30mi
2、n）；虾饲料应在水中15-30分钟变软，2-3小时不溃散，虾饲料的水中散失率小于12%（浸泡2h）。本讲稿第四页，共七十六页4影响因素之一：配方配方是保证颗粒质量的重要因素：水份：原料11%-13%，调质后15%-18%，一般1%对应11；淀粉：生淀粉表面粗糙，制粒阻力大，粘结性能差；糊化淀粉粘结性能好，颗粒质量好。大麦和小麦的比玉米好；蛋白质：配方中蛋白质含量较高时，较易于制粒，颗粒质量也较好，因为蛋白质受热后可塑性、粘性增大，使制粒产量提高、质量好；蛋白质含量过高时，制粒效果下降，因吸收蒸汽能力严重降低，调质温度低；本讲稿第五页，共七十六页5脂肪：适量的脂肪，摩擦阻力小，环模磨损小，能耗低
3、，颗粒质量好，3%以内；脂肪含量过高，颗粒质量下降，颗粒易碎，可采用制粒后喷涂；粗纤维：粗纤维含量不宜超过10%。纤维自身的粘结力差，使饲料粒子间的结合力下降，同时也影响饲料吸收蒸汽的能力，使饲料颗粒的硬度、成形率和产量降低，设备磨损严重增大。本讲稿第六页，共七十六页6根据经验和制粒工艺给每种原料确定一个颗粒质量参数（简称PQF），好的就为10，差的就为0，负作用的就为负数。下表为普通制粒工艺条件下几种常用原料的PQF值，仅供参考。原料名 称小麦面粉全麦粉玉米粉稻谷粉豆粕菜粕麸皮肉骨粉鱼粉米糠酒糟多维矿物质油脂PQF值10.08.05.05.04.03.55.05.04.03.02.52.00
4、.0-40表10常用原料的PQF值本讲稿第七页，共七十六页7计算配方的FPQF值根据上述的FPQ值，就能计算出一个给定配方的“颗粒饲料质量因素”（简称FPQF）计算公式为：FPQF=FPQ11+FPQ22+FPQ33+FPQNN式中：FPQ配方中各原料的颗粒质量因素配方中各原料的百分配比，一般若FPQF值在4.75.0之间，就可认为此配方能制得较好质量的颗粒。当然，颗粒饲料的生产，各厂家应根据自己对颗粒质量的要求、原料品种、粉碎粒度、调质条件和营养状况来决定自己的FPQF值。本讲稿第八页，共七十六页8某罗非鱼饲料颗粒饲料质量因素计算示例物料名称配比（%）PQF值FPQF值皮革粉34.000.1
5、2鱼粉24.000.08谷物酒糟1.93.000.06油脂1.15-40.00-0.46矿物质2.510.000.00菜粕53.500.17麦麸155.000.75小麦278.002.16豆粕25.64.001.02葵花籽粕16.846.001.00总计100PQF值4.90本讲稿第九页，共七十六页9动动力输入、FPQF、PDI关系本讲稿第十页，共七十六页10影响因素之二：原料粉碎粒度粉碎过程是控制颗粒品质的一个重要因素；粒度细，表面积大，吸收蒸汽的水份均匀快速，淀粉糊化程度高，制出的颗粒质量好，环模、压辊磨损小；粉碎不好的粗粉含有大颗粒，制出的颗粒易破裂，粉料多，品质差；同时颗粒机振动厉害，
6、影响产量；粉碎过细，物料摩擦系数减小，影响产量，电耗增加；本讲稿第十一页，共七十六页11图1中的两条曲线，一条曲线为粉料中心水分达到所需值时的时间；另一条曲线为粉料中心温度达到所需值时的时间。由此可见，粉粒的粒度减小，可增加水分进入粒子内部的通道和减小水分达到粒心的距离，是缩短渗透所需时间的有效措施，从而提高调质效果。本讲稿第十二页，共七十六页12畜禽料：4-5颗粒料，用2.5-3筛孔；3-3.5颗粒料，用2-2.5筛孔；2-2.5颗粒料，用1.2-1.5筛孔；水产料:一般要求全部通过40目标准筛，60目标准筛筛上物不大于20%；多选择筛孔直径为0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm的
7、筛片；虾料：对虾原料一般要求全部通过60目标准筛，95%通过80目标准筛，多采用超微粉碎。本讲稿第十三页，共七十六页13影响因素之三：环模的影响1.1.物料在模孔中的滞留时间物料在模孔中的滞留时间环模的压缩比越大，颗粒料在模孔中滞留时间就越长；颗粒的PDI就越高；计算方法：例如3.050mm 的环模、共有9360个孔、产量是10000kg/h(10t/h）、取颗粒的密度是1.1kg/dm3,则整个环模模孔都充满料时的料重：（2.25501.1/1000000)9360=3.64kg；每秒钟的产量是10000/3600=2.78kg/s；滞留时间为3.64/2.78=1.3s；如果产量减半，那么
8、滞留时间就是原来的2倍；如果环模有效厚度减少20%，那么滞留时间也会降低20%；本讲稿第十四页，共七十六页142.2.环模材料及热处理环模材料及热处理环模的材料采用高铬合金滚锻毛坯，采用专用深孔枪钻和真空热处理系统。为了控制环模热处理后的硬度均匀性，每个环模热处理后，在圆周方向三等分处的每个部位，取不少于三点测硬度平均值，其各部位的硬度值之差不大于HRC4。本讲稿第十五页，共七十六页15环模加工及热处理设备环模加工及热处理设备真空热处理真空热处理4工位枪钻工位枪钻8工位枪钻工位枪钻倒角机倒角机钻头钻头本讲稿第十六页，共七十六页163.3.环模模孔构造环模模孔构造本讲稿第十七页，共七十六页17模
9、孔结构和制粒的关系直形孔和释放式阶梯形孔适于加工配合饲料；外锥形孔适合加工脱脂糠等高纤维的饲料；内锥形孔和压缩式阶梯孔宜加工草粉料类比重轻的饲料；应尽量避免采用释放式阶梯孔（减压孔）；由于环模靠边缘的几排孔较难出料，可以设计有减压孔。本讲稿第十八页，共七十六页18环模模孔构造环模模孔构造 环模边上两排孔通常出料困难，通过释放孔来降低模孔的摩擦阻力。环模外表面减压孔：减压孔的存在会导致颗粒长短不一，但是为了满足环模的强度在某些情况下减压孔是不可避免的。本讲稿第十九页，共七十六页19环模孔的排列方式环模孔的排列方式A A方式排列方式排列B B方式排列方式排列本讲稿第二十页，共七十六页20环模孔的开
10、孔率环模孔的开孔率A方式排列开孔率：如果设小孔的直径为d，小孔与小孔之间的壁厚为a，环模开孔率为,则0.9d2/(d+a)2；B方式排列开孔率：如果设小孔的直径为d，小孔与小孔之间的壁厚为a，环模开孔率为,则0.78d2/(d+a)2；A方式排列开孔率B方式排列开孔率本讲稿第二十一页，共七十六页21环模孔的压缩比及粗糙度环模孔的压缩比及粗糙度环模压缩比：是指环模孔的有效长度和环模孔的最小直径的比值，它是反映颗粒饲料挤压强度的一个指标。压缩比越大，挤出的颗粒饲料越结实；普通畜禽料9.512.5；鱼饲料1416；虾饲料2025；热敏饲料4.88.0；粗糙度：在同样的压缩比下，粗糙度值越大，饲料挤出
11、阻力越大，出料越困难，过大的粗糙度也影响颗粒表面的质量。合适的粗糙度值应在0.81.6之间。本讲稿第二十二页，共七十六页22影响颗粒料长度的因素分析影响颗粒料长度的因素分析设制粒机的产量为Q（kg/h），环模内径为D（mm），环模有效宽度为W（mm），环模线速度为V（m/s），环模转速为n（r/min），环模孔径为d（mm），环模开孔率为，开孔数为N（个），每转一圈制出的颗粒在未切断时的长度为L（mm），颗粒密度为（kg/m3），则可以计算出未切断时的颗粒料的长度为：106Q 60109Q 109Q L =3600WV 3600DWn 15d2nN对于上式，我们不难分析出影响制粒机颗粒长度L的
12、因素：本讲稿第二十三页，共七十六页23影响颗粒料长度的因素影响颗粒料长度的因素制粒机产量的影响；环模线速度或转速的影响；环模孔径及开孔率的影响；环模内径、环模有效宽度及颗粒密度的影响；切刀的影响（数量、结构、调整）；环模模孔结构的影响；压辊外表面结构的影响；制粒后筛分系统的影响。本讲稿第二十四页，共七十六页24环模的安装方式（锥面，抱箍）环模的安装方式（锥面，抱箍）本讲稿第二十五页，共七十六页25环模内表面喇叭口环模内表面喇叭口本讲稿第二十六页，共七十六页26本讲稿第二十七页，共七十六页27影响因素之四：压辊壳的选择 压辊壳由耐磨合金材料经金加工和热处理而成。压辊壳的齿面形式对制粒性能有一定的
13、影响。三种齿面的压辊壳：蜂窝形、齿槽形、有封边的齿槽形。蜂窝形和齿槽形压辊主要用于畜禽料的制粒。蜂窝形压辊的优点是环模磨损均匀，但卷料性能差。齿槽形压辊卷料性能好，饲料厂普遍采用，但环模的磨损不甚均匀。有封边的齿槽形压辊主要适用于水产料的制粒，饲料挤压时不容易往两侧滑动。本讲稿第二十八页，共七十六页28压辊壳不同的齿形压辊壳不同的齿形本讲稿第二十九页，共七十六页29影响因素之五：压辊与环模间的间隙压辊与环模间隙调的太紧就会引起过多的金属与金属的接触和环模擦击，擦击其间破坏了压模孔的入口角；压辊与环模间隙调的太松就会引起压辊打滑、堵机。正确的调整会使制粒机获得最大的生产能力，延长压辊和环模的使用
14、寿命，从而降低生产成本，提高经济效益。本讲稿第三十页，共七十六页30液压式压辊调节器液压式压辊调节器是自动调整辊模间隙的调节装置，可以在制粒机正常工作中遥控连续的调节辊模间隙。常用可编程逻辑控制器控制辊模间隙，数字式显示。自动压辊调节装置有如下优点：改善并稳定了颗粒料的质量；改进了制粒机的生产能力；使压辊调节变得容易，减少操作员的危险，使堵机后比较容易起动。本讲稿第三十一页，共七十六页31压辊自动调节压辊自动调节环模快速拆装环模快速拆装本讲稿第三十二页，共七十六页32影响因素之六：切刀、喂料刮刀的影响刀刃是否位于压辊与环模的啮合处；刀刃离环模的距离；分布于压辊与环模间料层的厚度；本讲稿第三十三
15、页，共七十六页33影响因素之七：调质设备及蒸汽系统 调质是制粒或膨化不可缺少的工序,没有良好的调质系统,就没有优良制粒或膨化效果,而影响调质器调质效果的因素较多,主要取决于:1.1.物料性能物料性能;(1)物料性质；(2)物料的颗粒大小和均匀程度；(3)物料水份；2.2.调质器性能调质器性能:(1)调质器结构和工艺参数；(2)调质时间；3.3.调质蒸汽的质量调质蒸汽的质量本讲稿第三十四页，共七十六页34调制器种类1.一般普通调质器2.加长、加粗调质器3.夹套调质器4.釜式调质器5.双轴差速调质器6.高效(速)调质器本讲稿第三十五页，共七十六页35调质效果好的调质能极大地提高产量，降低能耗，提高
16、颗粒质量；温度：畜禽料，80-90；水产料，90-100，热敏性，35-50；水份：通常的混合饲料，尤其低蛋白饲料，谷物含量在50%以上，调质后水份可达15-17%；对于高纤维饲料或高自然蛋白饲料，含水量限制在13-14%。本讲稿第三十六页，共七十六页36高效高效(速速)调质器调质器 上下双筒调质器,其性能的原理:高速调质与保温均质分开，二者功能分工明确,效果明显。上筒是高速调质,而高速调质,就提高了温度梯度、速度梯度、湿度梯度、从而就提高调质效果。下筒是保温均质,使物料调质更均匀,确保调质性能优良,上下高速调质,均质保温的双筒调质器的调质效果优于多级调质器。本讲稿第三十七页，共七十六页37本
17、讲稿第三十八页，共七十六页38调质原理本讲稿第三十九页，共七十六页39多层调质器本讲稿第四十页，共七十六页40本讲稿第四十一页，共七十六页411.轴承 2.密封圈 3.长桨叶 4.慢轴 5.短桨叶 6.快轴调质器内部示图及通常运转方向调质器内部示图及通常运转方向 进料进料出料出料输送方向输送方向123456本讲稿第四十二页，共七十六页42DDC调质器两轴间角度的调整 必须避免两个 主轴上的浆叶 之间相碰撞！本讲稿第四十三页，共七十六页43 双轴差速调质器:大、小浆叶在直径方向相交,相交量接近小浆叶叶片的长度,浆叶端部和浆叶杆部形状大小相同。所以,该机型调质时间一般为1-3分钟,调质效果较好,调
18、质后淀粉糊化度可达40%-50%以上,而且可添加多种液体。本讲稿第四十四页，共七十六页44调质时间与淀粉糊化度的关系本讲稿第四十五页，共七十六页45二、颗粒料异常外观的产生原因及改进办法 本讲稿第四十六页，共七十六页461.颗粒料弯曲且一面呈现许多裂纹这种现象通常是在颗粒离开环模时产生的，当切刀位置调得离环模表面较远并且刀口较钝时，颗粒从模孔挤出时是被切刀碰断或撕裂而非被切断，此时有部分颗粒料弯向一面并且另一面呈现许多裂纹。改进办法：改进办法：增加环模对饲料的压缩力，即增大环模的压缩比，从而增加颗粒料的密度及硬度值；将饲料原料粉碎得更细些，如果添加了糖蜜或脂肪，应改善糖蜜或脂肪的散布均匀度并且
19、控制其添加量，以提高颗粒料的密实度，防止饲料松软；调节切刀离环模表面的距离或更换使用较锋利的切刀片；使用粘结类的制粒助剂,改善颗粒内部的结合力。本讲稿第四十七页，共七十六页472.水平裂纹横过整个颗粒料与情形1中的现象有些类似，裂纹发生于颗粒的横切面，只是颗粒没有弯曲。当将含有较多纤维的蓬松饲料制粒时，就有可能发生此种情况。由于其中含有比孔径长的纤维，当颗粒被挤出后，因纤维的膨胀作用使颗粒料在横截面上产生横贯裂纹，产生枞树皮状的饲料外观。改进办法改进办法:增加环模对饲料的压缩力，即增大环模的压缩比；控制纤维的粉碎细度，其最大长度不能超过粒径的三分之一；降低产量以减低饲料通过模孔时的速度，增加密
20、实度；加长调质的时间，使用多层调质器或釜式调质器；当粉料水份过高或含有尿素时，亦有可能产生枞树皮状的饲料外观，应控制添加的水份和尿素含量。本讲稿第四十八页，共七十六页48 3.颗粒料产生垂直裂纹饲料配方中含有蓬松而略具弹性的原料，在经过调质器调质时会吸水膨胀，经过环模压缩制粒后，会因水份的作用及原料本身所具有的弹性而弹开，产生了垂直裂纹。改进办法：改进办法：更改配方，但这样做有可能增加原料成本；使用较饱和的干蒸汽；降低产量或增加模孔的有效长度，尽可能使饲料在模孔中滞留的时间增加；添加粘结剂也有助于减少垂直裂纹的发生。本讲稿第四十九页，共七十六页49 4.颗粒料由一源点产生辐射式裂纹此种外观表明
21、颗粒料中含有大的颗粒原料，此等大颗粒原料在调质时，很难充分吸收水蒸汽中的水份与热量，不像其它较细的原料那么容易软化，而在冷却时，由于软化程度不同，导致收缩量的差异，以致产生辐射式裂纹，使得粉化率增加。改进办法：改进办法：控制原料的粗细度与均匀度，使所有的原料在调质时都能充分均匀软化。本讲稿第五十页，共七十六页50 5.颗粒料表面凹凸不平此种现象是粉料中含有大的颗粒原料，调质过程中未能充分软化，在通过制粒机的模孔时就不能很好地和其它原料结合在一起，使颗粒显得凹凸不平。另一种情况可能是调质后的原料中夹杂有蒸汽泡，蒸汽泡使饲料在压制成颗粒的过程中产生空气泡，当颗粒被挤出环模的一瞬间，由于压力的变化导
22、致气泡破裂而在颗粒表面产生凹凸不平现象。任何含有纤维的饲料皆有可能发生此种情况。改进的办法改进的办法:妥善控制粉状饲料的粗细度，从而在调质时使所有原料都能充分软化；对于含纤维比较多的原料，由于容易夹杂蒸汽泡，因此不要在这种配方中加入太多的蒸汽。本讲稿第五十一页，共七十六页516.腮须状颗粒料如果加入的蒸汽量过多，过多的蒸汽会储积于纤维或粉料中，而在颗粒挤出环模时，因压力的急剧变化使颗粒爆裂而将纤维或颗粒原料凸出表面，形成扎手的腮须，尤其在生产高淀粉、高纤维含量的饲料时，使用的蒸汽愈多，情况愈严重。改进办法改进办法：良好的调质高淀粉、高纤维含量的饲料，应使用（0.1-0.2Mpa）的低压蒸汽，以
23、便让蒸汽中的水份与热量能充分释放给饲料吸收；假若蒸汽压力太高，或减压阀后的下游管路距离调质器太短，一般应大于4.5m，则蒸汽必然不会很好的释放出其中的水份和热量，于是有部分蒸汽储积在调质后的饲料原料中，当制粒时就导致上面所述的腮须状颗粒效应，总之，应特别注意蒸汽的压力调节和减压阀的安装位置是否正确。本讲稿第五十二页，共七十六页527.单个颗粒或个体间颗粒颜色不一致，俗称“花料”在生产水产饲料时较为常见，主要表现为从环模挤出的个别颗粒的颜色比其它正常颗粒的颜色深或者浅，或者单个颗粒的表面颜色不一致，从而影响整批饲料的外观质量。水产饲料配方成份复杂，原料品种多，有的成份添加量又比较小，混合效果不理
24、想；用于制粒的原料水份含量不一致或混合机加水时混合不 均匀；具有重复制粒的回机料；环模孔径内壁光洁度不一致；环模或压辊过度磨损，小孔间出料不一致。本讲稿第五十三页，共七十六页53三、颗粒机常见故障原因分析本讲稿第五十四页，共七十六页54（一）胀套打滑1 1、胀套打滑的原因：、胀套打滑的原因：锁紧螺栓未拧紧或锁紧力不均匀；硬杂质进入环模，剧烈的冲击使胀套移位；胀套的受力面（锥面上）有杂物，造成胀套无法真正锁紧。本讲稿第五十五页，共七十六页552 2、胀套复位的方法、胀套复位的方法固定螺栓拆卸孔胀套安全销盘半自动加油器本讲稿第五十六页，共七十六页561.将安全销的固定螺栓松开(约松2mm,不取下)
25、；2.松开胀套上的10颗螺钉(件1)并取下两颗；3.用取下的两颗螺钉拧入件2上的两个螺孔中(即图示4的螺孔)并顶出件2约1mm；本讲稿第五十七页，共七十六页574.取下拧入件2的螺钉,拧入图示5的孔中,顶件3,约顶向内1mm；5.转动主轴到正确的位置;6.10颗螺钉拧入正常位置,收紧。按对角线和顺时针的顺序拧紧，最终拧紧力矩为200Nm；(必须分6次拧到最终力矩,即：（a）100N.m力矩按对角线顺序拧紧；（b）150N.m力矩按对角线顺序拧紧；（c）180N.m力矩按对角线顺序拧紧；（d）180N.m力矩按顺时针顺序拧紧；（e）200N.m力矩按对角线顺序拧紧；（f）200N.m力矩按顺时针
26、顺序拧紧。）；7.拧紧安全销的固定螺栓。本讲稿第五十八页，共七十六页58（二）同步带的调整及装配技术要求 牧羊UMT颗粒机MUZL600/1200系列采用同步带双马达分步骤传动系统。在使用过程中，同步带会产生漂移，因此需要定期的（每隔三个月）检查调整，保证同步带正常可靠工作。本讲稿第五十九页，共七十六页59 在主电机未启动的状态下，打开颗粒机一侧标牌，检查同步带位置、边是否磨损及皮带的张紧程度，依实际情况决定更换或调整。开启颗粒机的主电机，动态的观察同步带的位置，如其一边贴近皮带轮的挡边，则用钢管（或表面光滑无棱角的棒状工具）拨动同步带使之离开挡边。如同步带能轻易拨动或松开钢管同步带边不再碰带
27、轮挡边，则同步带无需调整。反之，同步带需调整。本讲稿第六十页，共七十六页60 同步带调整步骤：同步带调整步骤：（特别注意安全！）a.主电机开启状态下，取下“标牌”，观察同步带的位置并拨动同步带，确定同步带贴近小皮带轮的哪一处挡边。b.松开轴承座的锁紧螺栓约一圈，使轴承座能够在轨道上滑动，同时轴承座底面与机身不得有明显的间隙！本讲稿第六十一页，共七十六页61c.如同步带碰小皮带轮前端挡边，则将“拉紧螺栓”每次收紧1/3圈（反之，如碰小皮带轮后端挡边，则将“拉紧螺栓”每次松开1/3圈），同时锁紧“锁紧螺栓”；拨动同步带，观察同步带的位置；d.直到同步带保持在小皮带轮的中间，或稍有漂动不碰边，则同步
28、带的位置调整完毕。注:调整同步带不会一次完成，需要多次仔细耐心的微调、检测。本讲稿第六十二页，共七十六页62（三）压辊锁紧螺母与支撑轴咬死的原因分析锁紧螺母支撑轴前板本讲稿第六十三页，共七十六页631.前板分别与三个压辊偏心轴的配合平面应面，否则锁紧螺母在压紧前板时，其螺纹的受力为下图所示，螺纹单边受力，发生咬死现象。造成这种结果的原因：a.压辊偏心轴加工精度不够；b.有饲料杂质夹在偏心轴锥面上，而没有注意清理；本讲稿第六十四页，共七十六页642、锁紧螺母与支撑轴的材料硬度相近，一般螺母硬度低于支撑轴硬度。3、螺纹上有毛刺或夹有饲料等杂质而没有清理。本讲稿第六十五页，共七十六页65四、“T”型
29、颗粒机的优越性本讲稿第六十六页，共七十六页66双马达同步齿形带直接传动本讲稿第六十七页，共七十六页67进一步改进的新型制粒机，采用同步齿形带一级柔性传动，传动效率达9899.5%，具有皮带和齿轮传动的双重优点，并且维护方便；通过增大环模工作面积，提高了制粒效率和颗粒质量采用双层高效调质器，混合和熟化功能分开，有利于添加各种营养液体和提高调质效果。本讲稿第六十八页，共七十六页68本讲稿第六十九页，共七十六页69五、碎粒设备本讲稿第七十页，共七十六页70畜禽料碎料机本讲稿第七十一页，共七十六页71虾料碎料机本讲稿第七十二页，共七十六页72进料进料旁通旁通本讲稿第七十三页，共七十六页73辊子间隙调整机构本讲稿第七十四页，共七十六页74碎粒辊齿形碎粒辊齿形本讲稿第七十五页，共七十六页75欢迎大家到牧羊集团做客欢迎大家到牧羊集团做客谢谢！谢谢！本讲稿第七十六页，共七十六页76