二、饲料加工机械设备

（一）设备生产能力的确定

1．粉碎机的台时产量

式中Q―生产车间或饲料厂的时产量（吨/小时）；

K―粉碎机的工作系数，可取0.8～0.9；

P―生产中需粉碎物料在配方中所占的最大比例，通常玉米占60％～80％；

Qf——粉碎机的生产能力（吨/小时）。以最多使用的工况为准。如锤片式粉碎机的生产能力，以使用3毫米孔径筛片粉碎玉米时为准。

对大中型饲料厂来说，要求粉碎机的生产能力更强大些，一般取Qf=Q。同时为了在检修粉碎机时不影响整个车间工作，采用2台产量和型号相同的粉碎机。

2．配料秤的配料能力

电子配料秤的生产能力，应按饲料厂的小时产量和每小时的配料批次来确定。每小时的配料批次应与混合批次相等，而“配料周期”（即进料、称量和卸料一批次的时间）应该小于“混合周期”（即进料、混合和卸料一批料的时间）。如某饲料厂的设计产量为2.5吨/小时，给定允许的最大配料周期为每批6分钟，则每小时可配料10批。这样，要求配料秤的配料能力为2.5÷10=0.25吨/批。

电子配料秤的配料能力（每批最大称重）有250、500、1000、2000千克等多种，相应与单班年产5、10、20和40千吨的饲料厂配套。

实际上配料能力是略有富余的。因为配料周期可缩短至5分钟或更低。如果考虑到不少饲料厂均采用1台大秤和1台小秤，以上述方法计算得出的大秤配料能力更显富余些。

3．分批混合机的混合能力

对分批混合机的生产能力有两个影响因素，一个是混合室容积（或每批料量），其次是混合周期。卧式螺带混合机的混合室容积应为

式中G―混合机每批料量，此即是配料秤的每批配料量（吨/批）；

γ―配合粉料的容重，一般取0.5吨/米；

φ―混合室的充满系数，取0.7～0.8。

混合室容积V是混合机的主要特征参数。但按SB/T10113标准的规定，这个特征数应以混合室有效容积V有效＝Vφ表示（表1-3）。有效容积可直接由所要求的G直接求出。如要求G=500千克，求得V=1.43～1.25米³，V有效＝1米³，选SLHY1型混合机，其混合周期为5～6分钟，那末其设计生产能力为5～6吨/小时。

4．制粒工段的生产能力

式中Qy―制粒车间的小时产量（吨/小时）；

Q―饲料厂粉料生产的小时产量（吨/小时）；

P―颗粒饲料占粉料生产总量的比例（％）；

η―压粒机压粒时间利用系数，可取0.7～0.8。

（二）主要设备规格与技术性能

1．清理（筛选与磁选）设备。原料应先经筛选除去大杂方可进入加工车间的料仓，再经磁选除去铁磁杂质原料方可进入粉碎机或制粒机。

筛选设备一般可采用圆筒初清筛。常用的型号有SCY-63型和SCY-80型，后缀数字是表示筛筒长度的厘米数，其产量依次为25吨/小时和32吨/小时，除杂率为98％左右。

此外尚有平面振动带，用作粉料清理较好。

我国目前有些饲料厂不大注意粉料（副料）清理和细杂（砂土之类）清理，易造成机械设备的磨损和损坏。

最常用的磁选设备是永磁筒，永磁筒的除铁效果取决于其磁感应强度与使用维护。一般其除铁效率在99％以上。永磁筒常用的型号是TCXT15、TCXT20、TCXT25和TCXT3O型。

2．粉碎设备。应用最普遍的是锤片式粉碎机。根据我国行业标准SB/T10117-92“锤片式粉碎机”，其型号由专业代号、品种代号、型式代号及规格四部分组成。例：

锤片式粉碎机的基本参数应符合表1-2的规定。

表1-2　锤片式粉碎机的规格与参数

上述标准还规定：①粉碎机粉碎每吨玉米的耗电量不应超过6.7千瓦·小时/吨。②粉碎机在正常使用条件下，首次发生停机故障的工作时间不应少于100小时，③粉碎机空载噪声的声功率级不应大于110分贝（A）。④粉碎机工作区的粉尘浓度不应超过10毫克/米³。⑤正常工作时，粉碎机轴承温升不应超过35℃，最高温升不应超过75℃。⑥配有防磁铁杂质进入粉碎室的保护装置。⑦装有打开粉碎室门时防止电机启动的连锁装置。

实际上，饲料厂中的大型粉碎机都装有自动控制的喂料器以稳定粉碎机负荷和提高产量、降低粉碎机功耗；使用新型的立轴锤片式粉碎机，也可将产量提高30％。‘

3．电子配料秤。电子配料秤装置由给料器、称量斗、称重传感器、称重显示仪表、控制系统、打印机等组成。目前饲料厂中普遍使用微机控制的“非连续累计自动秤”为配料计量装置，这就是通常所说的微机控制配料秤。配料秤与定值秤（例如包装秤）不同，它是将各种物料依次分别称重，然后逐一累加计量，最后得到该批物料的总重量。

电子配料秤的规格用最大（额定）秤量表示。例如PCS-500型微机控制配料秤的额定秤量为500千克，俗称500千克的配料秤。当前有50、100、（150）、200、300、500、1000和2000千克的电子配料秤可供选用。

配料秤的主要性能指标有：自动称量准确度等级、单次称量检定分度值e、最大秤量M联和最小秤量Min等。例如某微机控制配料秤的主要指标可表示为：

（1）精度。静态精度0.1％；动态精度0.2％，高精度型动态精度0.1％

（2）最小称量显示值（千克）　0.5

（3）有效称重范围（Max％）　10％～100％

（4）额定（最大）秤量（Max，千克）　500

（5）配料种类（种）　8

（6）配料周期（分钟）　4

（7）工作环境0～45℃，相对湿度90％以下，可长期连续工作(www.daowen.com)

（8）无故障工作时间（小时）　10000

此外，微机控制配料秤的性能还有：称重显示内容，控制、存贮、定值方法，记录、打印方式及内容，给料方式，秤斗门开关方式，报警方式等。

配料秤的自动称量准确度等级分为0.2、0.5、1.0和2.0共四个等级。该数字表示使用中配料秤称量的最大允许误差（被称量的百分数的）。例如，0.5级配料秤表示使用中的最大允许误差为0.5％，或称使用中的动态精度为0.5％。其首次检定（新研制的或检修后的秤）的最大允许误差则为0.25％。

4．混合机。当前饲料厂中应用最广的是卧式螺带混合机。按我国行业标准SB/T10113-92“卧式螺带混合机”的规定，混合机规格用混合室的有效容积（米³）表示，其系列为：0.1、0.25、0.5、1.0、2.0、4.0米³。混合机的型号由专业代号、品种代号、型式代号及规格四部分组成（表1-3）。例：

表1-3　卧式螺带混合机系列与参数

混合机的每批料混合时间为3～5分钟，给料、混合和卸料的混合周期为5～6分钟，因此每小时可混合10～12批物料。

混合机的主要性能参数是混合均匀度变异系数CV（％）。对配合饲料的混合要求CV≤10％，浓缩饲料及预混合饲料CV≤5％。

对卧式螺带混合机的其他技术要求还有：

（1）混合每吨饲料的耗电量不超过1.5千瓦·小时/吨。

（2）正常使用时首次发生停机故障前的工作时间不应少于100小时。

（3）混合机的空载噪声不大于100分则（A）。

（4）混合机工作区的粉尘浓度不超过10毫克/米³。

（5）正常工作时混合机轴承温升不应超过35℃，最高温度不应超过75℃。

（6）应配有过载保护装置与启动装置。

（7）混合机应设置有人工加料口和回风装置。根据用户需要，混合机应能配置液体添加装置。

（8）用于预混合饲料的混合机，与饲料接触的部件应使用防腐蚀材料（如不锈钢）制成。

除卧式螺带混合机外，饲料行业中还使用有许多类型的混合机。其中，新近出现的双轴桨叶式高效混合机（又称无重力式混合机），混合时间缩短为1～2分钟，混合均匀度变异系数CV≤3％～5％，有各种大、中、小机型，适用于配合饲料、浓缩饲料和预混合饲料的混合。高效混合机的出现，是混合设备性能的重大突破。快速高效的混合设备用于饲料厂，可以与快速高效的电子配料秤匹配，令饲料厂产品产量和质量都大大提高，成本也可降低。

5．环模制粒机。颗粒饲料压制机有环模制粒机、平模制粒机和螺旋推挤式制粒机三种。以环模制粒机应用最广。根据我国行业标准SB/T10114-92“环模制粒机”等三个标准，制粒机规格用压模内径（厘米）×有效宽度（厘米）及主电机功率（千瓦）表示。型号由专业代号、品种代号、型式代号和规格四部分组成。例：

在使用SB/T10114标准的试验方法和饲料配方，环模模孔直径3毫米时，环模制粒机的技术性能应达到下述指标：

（1）纯工作小时生产率（千克/小时）达到预定要求。

（2）压制吨料电耗（千瓦·小时/吨）：当主电机功率N=22千瓦时，≤20；N≤37千瓦时，≤18；N≤55千瓦时，≤16；N≥75千瓦时，≤14。

（3）压模、压辊的使用寿命：当使用压模孔径为5毫米压制肉鸡饲料时，压模和压辊的使用寿命不得低于表1-4的规定。

表1-4　压模和压辊的合格使用寿命

压模和压辊是制粒机最重要的工作部件，由于其材料、加工与热处理要求高，对压粒质量、产量和成本具有决定性的影响。压模和压辊价格高，又是易损件，故倍受重视。

（4）颗粒饲料成型率应≥95％。成型率是指成形颗粒料重量占所压粒物料的百分比。

（5）颗粒饲料粉化率≤10％。粉化率过高表示饲料颗粒的坚实度不够。在颗粒料运输、贮存和饲喂中粉化物增多将造成损失。

（6）制粒机的噪声：当主电机功率≤37千瓦时声功率级噪声≤100分贝（A）；N＞37千瓦时噪声≤110分贝（A）。

（7）制粒机的粉尘浓度≤10毫/米³。

（8）制粒机的负荷程度≥85％。

此外，还对制粒机在结构、控制、可靠性、自动连锁和过载保护、调整、使用操作、润滑功能、安全防护等方面提出了基本要求。

6．膨化颗粒饲料机。根据我国机械行业标准JB/T5684-91“膨化颗粒饲料机”，对螺杆挤压式（自热或预热）膨化颗粒饲料机的型号规格用类别代号、特征代号、主参数、预热或冷却代号（不用时不标出）和变形代号（未变形时不标出）。例：

螺杆挤压式膨化机的主参数是螺杆直径，其系列：50、65、75、85、100（98）、120毫米。螺杆长度分三种：250毫米以下为短螺杆，250～400毫米为中长螺杆，400毫米以上为长螺杆。模头模孔的孔径系列：1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0毫米。其主要零部件螺杆、套筒、切刀和模头均采用45号钢或其性能优于45号钢的材料制造，其表面或工作面的硬度不得低于56～62HRC。

膨化机的主要性能指标应满足：①吨料电耗≤110千瓦·小时/吨。②颗粒成形率≥98％。③颗粒飘浮率≥95％。④飘浮时间≥6小时。⑤可靠性系数≥90％。⑥膨化腔温度（套筒或模头外表最高温度处）≤100～160℃。

（三）设备的生产制造

我国饲料加工机械设备的生产制造业，经20年的努力现已初具规模，产品可基本满足饲料工业发展的要求。饲料机械的年产量从1980年的20多台套发展到1997年的1万多台套。饲料机械制造企业300个，其中规模较大的约40个，大规模并达到或接近达到IS09001质量保证体系要求的约有10个。概括我国饲料机械制造业的现状，有如下几点。

1．形成系列产品，配套能力增强

制造企业对主产品形成系列配套，可生产系列化粉碎设备、配料计量设备、混合设备、制粒设备、膨化设备、电控设备、除尘与输送设备等。可满足建设年产20万吨以下饲料厂的需要。

2．主机设备产品质量不断提高

大型饲料机械制造企业生产的主机产品，自“六五”计划起近20年的努力，在引进国外先进设备基础上通过消化吸收，开发出新一代的主机产品，其产品性能已接近国外20世纪80年代产品的水平，这批产品已经在替换我国早期研制开发的老产品，成为饲料厂设备的主流产品。

3．向大型化和生产自动化发展

如粉碎机向时产25吨以上的大型锤片式粉碎机发展。混合机向每批料混合2吨料以上的双轴高速混合机发展。制粒机台时产量可达到25吨以上，采用自动控制技术，可调节喂料量和蒸汽量；环模和压辊的使用寿命可达到5000吨以上。澎化机则向台时产量25吨、功率200千瓦以上发展，并采用大口径调质器、调质变频控制，湿式膨化。配料电脑：工控机进行配料控制，配料精度在0.2％以上。具有动态落差补偿，确保称量准确度和快速称量配料。可贮存2000个以上的饲料配方，每个配方的原料可达30～50种，并可提供多种标准报表的功能。以上主机设备和电控设备，可满足12万～18万吨级配合饲料厂设备配套的需要。我国近年电子产品、计算机和自动化技术的迅速发展并应用于饲料设备和饲料厂，使饲料设备的性能与饲料厂的生产自动化程度正在接近世界先进水平。

4．制造质量尚待提高

国产饲料加工机械的制造质量尚待进一步提高。主要表现是使用时运行质量不高、不稳定，故障率较高而可靠性差。易损件磨损快，不耐用。此外，外观质量不够好，粉尘、噪声和振动较大。这是由于我国机电行业的装备水平、原材料质量、加工与热处理技术等相对落后而导致。此外，制造厂本身的生产与管理水平，也对饲料机械产品质量有很大影响。