颗粒饲料明显具有好的适口性、高的效益,目前,全球一半以上的饲料采用制粒生产。颗粒机很大程度上决定了饲料加工的产量,在饲料生产中占有很重要的地位。制粒就是将粉体或液体原料,通过机械或化学的方法,将其聚合成形过程的统称。在饲料工业中,将粉状饲料原料或粉状饲料经过水、热调制并通过机械压缩且强制通过模孔而聚合成型的过程定义为制粒。
颗粒饲料制粒设备及工艺配套设备,主要由
颗粒机、调质器、熟化器、干燥器、冷却器、
粉碎机、分级筛和料仓活化装置等组成。根据畜禽、水产及特种水产饲料加工要求不同而进行配置。
自1910年英国Sizer公司研制出第一台商品挤压式颗粒机至今,颗粒机的制造技术和成形理论得到了飞速发展,使用颗粒机生产颗粒饲料已得到普及。目前常用的颗粒压制机有环模颗粒机和平模颗粒机两种基本类型;根据运动特性又可分为动模式和动辊式:根据其环模和压辊、平模和压辊的组合形式又可分为:三辊、二辊,大、小压辊和双环模式环模颗粒机,平模直辊和锥辊式颗粒机。其他类型的颗粒机有:对辊式颗粒机(类似煤球机)、“体勒”颗粒机(颗粒从空心对辊内排出)、盘式微粒机(无加压机构,利用液体媒介作用,粒子自行凝集)、螺杆式颗粒机、活塞式颗粒机等,但使用不够广泛。
饲料加工厂广泛使用的是环模颗粒机。在饲料加工过程中制粒的费用高,耗能多,维修勤,是饲料厂花钱最多的工序。因此,各生产厂商对颗粒机的性能更为重视,并不断对其进行改进提高。
1.2环模颗粒机研究进展
1.2.1系统组成
环模颗粒机主要由喂料器、调质器、颗粒制造器、调节机构及润滑系统组成。
喂料器由电磁调速电机、减速器、联轴器、绞龙轴及绞龙壳体等绢成。凋速电机是由变频电机和减速器组成,它与变频器配合使用,通过变频器控制凋速电机,可改变其输出转速。喂料绞龙由绞龙壳体、绞龙轴和带座轴承等组成,由可调速电机通过联轴器带动绞龙轴。
调质器山电机、传动机构、调质转子和壳体、加蒸汽口等部分组成。其功能是注入蒸汽,将配合粉料调质到一定的温度和湿度后送入制粒窒制粒。调质器壳体由不锈钢制成。调质器的供蒸汽系统如下图所示。
颗粒制造器主要由主电机、传动机构、转予、环模、压辊、刮刀、切刀组件及机身和门等组成。经调质器调质的物料,由旋转喂料锥和前板上两个偏转刮刀将料均匀地送入两个压辊与环模组成的压制区,通过环模和压辊两个相对旋转件对粉料逐渐挤压而挤入环模中成型,并不断向外端挤出,由切刀把成型颗粒切成需要的长度,最后成型颗粒排出机外。
1.2.2环模颗粒机主要制造厂家
国外著名的颗粒机生产厂家主要有月·麦MATADOR公司、美国CPM公司和BLISS公司、瑞士BUHIJF,R公司、意大利LAMECCANICA公司、荷兰VAN AARSF.N、德国Munch和KAHL公司等;国内生产颗粒机生产厂家,主要有大型的生产厂家不多,在这里我做个小广告,三门峡富通新能源生产颗粒机、饲料颗粒机、秸秆压块机、木屑颗粒机还是可以的。
丹麦MATADOR公司颗粒机商品规格齐全,环模从小到大,内径从300mm到llOOmm,功率从30KW到560KW,机型有三角带传动、同步齿形带传动和齿轮传动三种,主要生产畜禽料、牛羊料及高纤维饲料等。MATADOR公司在世界上影响较广,具有很强的竞争力。
美国CPM公司是一个老牌公司,公司主要生产齿轮传动的颗粒机,虽然其在产品创新方面比较缓慢,但其根深底子厚,品牌影响力广,其产品仍具有很强的竞争力,尤其在畜禽料生产方面具有一定优势,拥有一批忠实客户。
瑞士BUHL,FR公司创新能力很强,品牌影响力也较深和较广,其设计理念比较超前。虽然其产品的一些功能并没有得到实际应用,但其产品给人的感觉总是耳目一新,引领潮流。
开发生产的颗粒机和国际上的先进技术相结合,并进行自主开发和改进,形成了目前系列化的颗粒机产品,既有V形带传动型的,又有同步齿形带传动型的;既有三压辊的,又有两压辊的;既有生产畜禽料的,又有专门生产水产料的;既有普通型的,又有自动型。产品齐全、整体技术先进,在水产饲料生产中具有领先优势,可满足不同类型和档次的客户需要,在国内市场和国外市场都具有较强的竞争力。
1.2.3发展趋势
就目前颗粒机最新市场的发展趋势来看,存在如下发展趋势:
1)随着饲料厂向集团化、规模化方向发展,颗粒机向中大型方向发展,小型颗粒机逐渐淡出市场。
2)对颗粒机的易操作性、人性化、自动化程度的要求越来越高。
3)对颗粒机的性能要求越来越高,如吨料电耗、颗粒质量等。
因此,要发展颗粒饲料,大型、高产、节能、自动化程度高的颗粒机具有更广阔的市场。
1.3环模研究进展
环模是颗粒机的关键零件,是颗粒机的最主要易损件,价格不菲。其质量的好环和质量是否稳定,直接影响环模的使用寿命和颗粒饲料压制机的产量、饲料的质量,从而影响饲料加]:的生产成本。颗粒机环模为一多孔环形零件,工作条件恶劣,在使用过程中长期承受压辊的挤压力和物料的摩擦力,使之产尘弯曲应力和接触压应力。同时,工作时温度较高。环模失效的主要形式是模孔及环模内环表已磨损报废,也有少量环模开裂和模孔堵塞(即压不出料)。环模的使用寿命主要与环模材料、环模的加工工艺有关;对同一环模材料和同一加工工艺,环模的使用寿命还与饲料配方、饲料生产工艺参数、工艺操作等有关。环模初试压是否顺利出料主要与环模模孔表面粗糙度有关。
根据统计,环模损耗费占整个生产车间维修费的25%以上,同时对挤压出来的颗粒饲料质量有着直接的影响。它对提高产品品质和产量,降低能耗(制粒能耗占整个车间总能耗30%-35%),减少生产成本(环模损耗一项费用占整个生产车间的维修费25% -30%以上)等方面影响极大。一般玉米为主的饲料生产中约占到卜1.5元/吨左右,在秸杆木屑等纤维状物料的生产中约占到18-48元/吨料:同时也是颗粒机最易磨损的零件之一。国外合理的环模加工量为1. 5-2.O力.t,我国目前为5 000-8000 t。2006年我国年产饲料约1.02亿吨,按70%颗粒料计算,一个环模生产7000吨,约需11200只环模,据中国饲料工业协会预测,2008年的饲料生产量可达1.36亿吨,大约需13000只环模,市场需求非常广阔。三门峡富通新能源业销售颗粒机环模。
国外生产环模的Sprout公司(原UMT)、意大利La Meccanica、美国Jacobs、泰国Triumph等。
决定环模使用性能和寿命的几个因素:
a.耐磨性:多数环模的损坏是由于磨耗。环模会因使用而引起表面磨损和模孔增大。