制粒机环摸及调质课件.ppt

制粒机环摸及调质环模是颗粒机的关键零件，是颗粒机的最主要易损件，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因此，了解环模的特性并对环模进行正确的选用、合理的使用以及有效的保养，对于饲料生产者来说是至关重要的下面对环模的特性及其选用、使用和保养作些浅析，以供大家参考环模孔结构、压缩比和粗糙度常见的环模孔主要有直形孔、阶梯形孔、外锥形孔和内锥形孔等阶梯形孔又分为释放式阶梯孔（俗称减压孔或释放孔）和压缩式阶梯孔，如图1所示，不同的模孔形式适合不同种类的饲料原料或不同的饲料配方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对于直形孔的环模压缩比来说，环模孔的有效长度即为环模的总厚度，最小直径即为模孔本身的直径；对于释放式阶梯孔和外锥形孔来说，模孔的有效长度即为环模的总厚度减去释放孔的长度或外锥孔的长度，小直径段的孔径即为计算压缩比的孔径；对于压缩式阶梯孔和内锥形孔来说，这种情况比较特殊，一般把整个环模厚度作为模孔的有效长度，最小直径取小直径段的孔径，当然，这样计算出的环模压缩比的含义和前两种情况是有区别的。

粗糙度也是衡量环模质量的重要指标在同样的压缩比下，粗糙度值越大，饲料挤出阻力越大，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为应在0.81.6之间环模工作面积、孔的排列和开孔率环模工作面积指环模的内径周长和有效宽度的乘积，有效宽度指环模两越程槽之间的距离在同样的工作面积下，环模内径和有效宽度成反比环模钻孔时的排列方式一般沿周向排列，并在宽度方向上排与排之间的小孔相互交错，使整个钻出的小孔呈近似等边三角形排列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,则根据等边三角形原理，不难算出：0.9d2/（d+a）2例如，小孔直径为4.5mm的环模，如果取小孔之间的壁厚为2.6mm，则可以算出环模开孔率为36%从上面的公式可以看出，在模孔直径一定的情况下，要提高环模的开孔率，必须减小模孔之间的壁厚，但最小壁厚必须满足环模强度的需要一般的规律是，模孔直径越大，环模开孔率越高环模线速度环模线速度指环模内圆切线速度，它的高低影响到挤压区内的料层厚度及物料通过模孔的时间，进而影响制粒机产量和颗粒质量线速度过高时，有可能使挤压区内的物料形成断层，制粒不连续，制出的颗粒松软，粉料多，而且对于水分含量较高的物料还易打滑，甚至根本不能制粒；较低的环模线速度虽然制出的颗粒质量好，但对产量影响较大。

常用的环模线速度一般在69m/s之间环模安装方式环模安装方式主要有直面式安装、锥面式安装和抱箍式安装直面式安装简单，环模不易倾斜，但环模固定螺栓容易剪断，不适用于大型号的制粒机锥面式安装环模定心性能好，传递扭矩大，环模固定螺栓不易剪断，但需要装配者细心和掌握一定的技巧，不然环模易装斜抱箍式安装比较适用于小型号的制粒机，安装方便，需时短，缺点是环模本身不对称，不能掉面使用环模的选用通过环模的特性可以看出，选用一个环模需要考虑的因素是很多的但在实际工作中，通常一些因素是早已设计好了的，如环模的安装方式、环模线速度和环模工作面积等，这在购买颗粒机时就已经决定了，一般不会改变另外一些因素可通过选择专业的环模制造厂家来保证，如环模的材料、热处理强度及耐磨性、模孔的开孔率和粗糙度等，这些因素专业的环模制造厂家通常都能达到最佳的性能要求，使用者只要做到不贪图便宜选购没有技术和设备保障的厂家生产的环模就可以了例如模孔的加工和热处理质量要靠专门的枪钻和真空热处理设备才能保证，普通的钻床和热处理方法很难加工出高质量的环模目前在饲料厂普遍面临的是如何根据自己生产的饲料品种及配方来选用合适的模孔形式及环模压缩比。

一般来说，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对于上面提到的释放式阶梯孔的设计原因，是由于某些品种的饲料，尤其是小直径的饲料，在保证合理压缩比的条件下，环模的壁厚达不到最低要求，以致环模强度不够，在生产中常会出现环模爆裂现象，而不得已采取的加厚措施，方法是在保证模孔有效长度的前提下，增加环模的厚度并同时增加减压孔（释放孔）对于环模压缩比的选用，由于各家配方不一样，采用的原料各异，同时制粒工艺也不同，具体合适的压缩比还要靠各个饲料生产厂家在生产中摸索得到，这里只能根据以往的经验给出一个大致的范围一般来说，畜禽类饲料宜选用913之间的压缩比；鱼类饲料宜选用1316之间的压缩比；虾类饲料宜选用2025之间的压缩比；热敏感类饲料宜选用79之间的压缩比；牧草和秸秆类饲料宜选用69之间的压缩比另外，饲料生产者也可根据自己的质量要求稍稍提高或降低实际的压缩比，比如选用稍低的压缩比对于增加产量、降低能耗、减轻环模的磨损有利，但同时也降低了饲料品质，如颗粒不够结实，粉化率高等；反之，则对颗粒品质有利，如颗粒外观光滑，密度增加，粉化率小等，但会增加生产成本。

环模的使用正确地调整环模和压辊之间的工作间隙是环模使用的关键一般来说，环模与压辊之间的间隙在0.10.3mm之间为宜通常情况下，新压辊和新环模相配宜采用稍大的间隙，旧压辊和旧环模相配宜采用较小的间隙，大孔径的环模宜选用稍大的间隙，小孔径的环模宜选用稍小的间隙，容易制粒的物料宜取大间隙，难以制粒的物料宜取小间隙对于操作者来说，要有实际的操作经验，对环模间隙能够熟练地进行选择和调整在环模使用过程中还要注意以下几点：新购环模一般在开机前需要用油料进行“洗模”，以去除模孔中的毛刺如果是在正规厂家购买的2.5以上大模孔的环模，可不进行，而对于模孔在2.5以下的环模，一般需要用油料在正常生产前“洗模”几分钟到二十几分钟为好，对于模孔粗糙度较差的环模，有时还需要在油料中搀入20%50%的细砂进行研磨后才能进行正常的生产环模在使用过程中，一定要尽量避免物料中混有大块砂石、砂粒、铁块、螺栓及铁屑等硬质颗粒，以免加快环模的磨损或对环模造成过大的冲击，造成环模爆裂如果有铁质进入模孔，一定要及时冲出或钻出对于两面对称安装的环模，可在生产一定时间后反过来安装使用，以使环模磨损均匀环模安装好后一定不要倾斜，不然会产生不均匀磨损；紧固环模的螺栓一定要达到所需要的锁紧扭矩，以避免螺栓剪断和环模损坏。

环模的保养对环模进行合理的保养是保证环模能够正常工作和延长其使用寿命的必要措施之一，在平时工作中应注意做好以下几点：当需要更换环模时，应以非腐蚀性油料将原来的饲料挤出，以便再次使用时出料顺畅，并能防止模孔腐蚀环模在使用一定的时间后，应定期检查环模内表面是否有局部凸出部分，并检查模孔导料口是否有磨平、封口或内翻等现象，如有，应用磨光机或其它工具将环模工作内表面凸出部分磨平，然后再对导料口进行倒角，对环模进行必要的修复，以延长环模的使用寿命修复时应注意环模工作内表面最低处应高于越程槽底部2mm，并且修复后仍有压辊偏心轴调节余量，否则环模就应该报废假如多数模孔被物料堵塞不出料，可以采取用油浸泡或用油蒸煮的办法使物料软化，再重新进行制粒；如果仍然不能制粒，则可以用电钻将堵塞模孔的物料钻出后，再用油性物料加细砂研磨后使用环模必须存放在干燥、清洁的地方，并做好规格标识，若存放于潮湿的地方，有可能会造成环模的腐蚀，从而降低环模的使用寿命或影响出料效果关于调质调质是饲料制粒和膨化工艺的重要组成部分，自饲料制粒机与饲料膨化机问世以来，饲料调质工艺与设备一直在不断的发展，特别是近20年国内外水产养殖的迅猛发展，由于水产饲料对耐水性等特殊的需求，使饲料调质工艺与设备突飞猛进的发展，出现了百花齐放的局面。

为了更好地了解饲料调质对成品质量的影响，现对饲料调质的工艺与设备进行一些讨论饲料调质的目的与调质机理饲料调质就是饲料熟化过程之一，使生粉料转化为具有一定熟度的粉料，饲料良好的调质工艺和设备有利于饲料制粒和膨化成型饲料调质的目的有利于饲料制粒成型，使饲料易制粒成型，降低制粒的粉化率提高饲料的消化吸收率，使蛋白及淀粉等组分的消化吸收率可提高10%12%增加水产颗粒饲料在水中的稳定性，提高了淀粉的糊化度，使颗粒饲料在水中的稳定性可达30min，最长达36h，其稳定性主要是取决于配方和调质性能当然制粒过程亦有助于提高水中稳定性提高制粒机的产量，降低电耗，提高制粒机的产量达25%50%以上减少压模和压辊的磨损，压模和压辊的寿命延长30%50%破坏和灭杀有害因子达20%60%以上调质过程中可添加23种液态组分由于调质过程是饲料经一定时间的热量和质量（水分）蒸汽处理，所以，高温的蒸汽对饲料热敏组分将产生不同程度的损失如何既能减少热敏组分的损失，又能使饲料获得良好调质效果的工艺，至今尚未得到较好的解决，说明在饲料调质工艺和热敏组分的品种及添加工艺上，还很多课题需进行共同研究提高现就饲料调质工艺设备进行如下分析讨论供参考饲料调质的机理和调质过程饲料调质就是饲料水热处理的过程，饲料调质实际是气相（蒸汽）、液相（细微水分散的水滴）的热量、质量向固相（粉状物料）传递热量和质量的过程。

蒸汽在饲料调质过程中，它既是传热体，又是传湿体而且，饲料在调质过程中热量和质量不断地发生变化，调质亦是蒸汽中的热量和质量通过粉状颗粒物料的外表面向内部转移的过程粉状物料的调质是蒸汽均匀围绕粉状物料的周围，靠近颗粒物料的表面形成界面层的过程调质过程的传热和传质的速度，决定于蒸汽和粉状颗粒物料内部与界面层的温度梯度、速度梯度、湿度梯度、物料性质（密度、颗粒大小、含水量）等因素当低温和含水分较低的固相粉状物料进入有一定转速的调质器内，蒸汽压力从200400kpa降为常压，蒸汽温度从142.9158降为100，这就开始进行生粉料的调质熟化而物料熟化的关键是蒸汽的品质（指蒸汽含水量和焓值高低），由于蒸汽分为湿蒸汽，饱和蒸汽（干蒸汽），过热蒸汽（见图1）三者的区别在于焓值（kJ/kg）和温度不同湿蒸汽焓值较低，湿蒸汽和饱和蒸汽（干蒸汽）的温度相同（100），但饱和蒸汽焓值高于湿蒸汽而过热蒸汽的焓值、温度高于前两者湿蒸汽是水（细微分散的水滴）和蒸汽的混合物如果对其继续加热量，焓值增加，蒸汽温度并不升高，该热能供给细微分散的水滴汽化的热能（汽化潜热），供热能越多，焓值越高，蒸汽含水量越低，蒸汽含量越高。

含蒸汽的程度为蒸汽的饱和度（干度），如蒸汽的饱和度（干度）x=0.8说明80%是蒸汽，20%是细微分散的水滴在常压下蒸汽含量达到100%，即在100饱和温度下，蒸汽就成为不含有水的蒸汽，这蒸汽就是饱和蒸汽当对该饱和蒸汽继续加热，饱和蒸汽的焓值和温度继续增加，该蒸汽成为过热蒸汽，这过热蒸汽是制粒需要的蒸汽品质如果随着蒸汽压力的增加，水的汽化温度亦随之提高，同样形成湿蒸汽，饱和蒸汽，过热蒸汽的需要温度亦相应提高（见图1曲线上移）高温的过热蒸汽，焓值高，热量多，无含水，过热蒸汽进入调质器内压力从200400kpa降为常压，温度从142.9158降为100后，转化为饱和蒸汽或湿蒸汽同时蒸汽释放热量，饱和蒸汽的饱和度亦逐渐下降，饱和蒸汽中含水量逐渐增加，并继续释放热量，但蒸汽温度仍保持100此时，热蒸汽和冷的固相粉状物料相遇，由于热蒸汽和粉状物料之间既有温度梯度（温度差），又有湿度梯度（湿度差）所以，热蒸汽和冷固相粉状物料之间就既产生热量传递，又有质量（水分）的传递，热蒸汽与和固相粉状物料之间的焓值差,就是热量和质量传递的推动力调质过程是蒸汽的热量、质量同时、同向经粉状物料的外表面向内部传热和传质的过程。

而且，热蒸汽和粉状物料之间热量和质量在传递过程中总量是平衡的（略去调质器内空气温度上升和调质器机筒散发的热量）在传热和传质过程中，蒸汽热量释放，使粉状物料温度上升到调质所需的温度（制粒8085，膨化95以上），饱和蒸汽的饱和度继续下降，饱和蒸汽中逐渐增加的含水量当调质器常。