饲料混合工艺

1、饲料混合工艺第六章 饲料混合饲料混合原理饲料混合的主要目的是将按配方配合的各种原料组份混合均匀，使动物采食到符合配 混合机是配合饲料厂的关键设备之一，而且它的生产能力决定着饲料厂的生产规模。混合的机理根据混合机的型式、操作条件以及粒子的物性等，混合机的混合机理主要存在以下5 种混合方式。体积混合 又称对流混合，移动混合。许多成团的物料在混合过程中从一处移向另一处，相互之间形成相对流动，使物料产生混合作用。体积混合决定着混合速度。扩散混合 特别是微粒物料（粉尘，在振动下或量流化状态下，其扩散作用极为明显。扩散混合的粒子主要存在于物料中具有压缩性剪断混合 又称剪切混合，指粒子间根据相互滑动，旋转以

2、及冲撞等而产生的局部移动，使物料彼此形成剪切面而产生混合作用。剪切混合主要影响混合精度。冲击混合 当物料与机件壁壳碰击时，往往造成单个物料颗粒的分散，称为冲击混合。粉碎混合 混合物料之间的相互作用，形成变形或搓碎结果，称为粉碎混合。以上 5 种混合方式在同一混合过程中同时存在，单独发生的情况是没有的但起主要 用于微量成分预混合配合饲料工艺图片的旋转滚筒式混合机和 V 型混合机，以扩散混混合机等以剪断混合为主。以分批混合机为例，其混合过程主要包括：首先，颗粒成团地由物料中一个部位呈 用程度不同。混合工艺混合工艺可分为分批混合（或称批量混合）和连续混合两种。分批混合 分批混合就是将各种混合组分根据

3、配方的比例配合在一起，并将它们送入周期性工作的“批量混合机”分批地进行混合。混合一个周期，即生产出一批混合好的饲料，这就是分批混合工艺。分批混合工艺的每个周期包括配料（称重、混合机装载、混合、混合机卸载及空转时间，流程见图 61。分批混合机工艺的循环时间包括以上每个操作时间的总和，混合机的生产率可按下式计算：60 Q= （Kg/h） t：混合机产量Kg/；：混合机容积3；：物料充满系数，一般取=0.800.85； ：物料容重，Kg/ m3400500 Kg/ m3； t：混合周期需要总时间，min，包括：进料时间、混合时间、卸料时间及空转时间。合工艺。这种混合工艺的秤量给料设备启闭操作比较频繁

4、，因此大多采用自动程序控制。连续混合 连续混合工艺是将各种饲料组分同时分别地连续计量，并按比例配合62所示。的批量混合进行生产。混合效果在许多混合过程中，混合效果随着混合时间而迅速增加，达到最佳混合均匀状态，通 常称之为“动力学平衡”状态。但当物料已经充分混合时，若再延长混合时间，就有分离倾向，使混合均匀度反而降低，这种现象为过度混合。混合愈充分，则潜在的分离性愈大，所以应在达到最佳混合之前将混合物从混合机内排出 现象。对于不同的物料不同的混合机有其最佳混合时间。混合效果的好坏主要通过混合均匀性来反映。物料的物理机械特性（如参与混合的各 种物料组份所占的比例粒度、粘附性、形状、容重、含水量、静

5、电效应等）的不同，往往会 14%15% 其他措施才能达到一定的混合效果。此外，某些微量成分还会产生静电效应附着在机壳上， 破坏混合作用。饲料混合设备混合机的分类根据容器的状态分类容器固定型混合机：在固定的容器内装有转动的搅拌机构。螺带式混合机、立式螺旋式混合机、行星式混合机等属于这种类型。容器旋转型混合机：通过容器旋转使内部物料混合的型式，如V 型混合机和滚筒式混合机。根据物料流动情况分类分批式混合机：混合操作分批，反复进行混合的型式。连续式混合机：混合操作不间断地连续进行的型式。根据机器外部形态分类卧式混合机：混合机外形为平卧式，通过机器内的螺旋带或浆叶的旋转，对物料进行混合。立式混合机：混

6、合机外形为立式，通过机器内输送螺旋的转动，使物料达到混合目的。容器固定型混合机分批式混合机卧式螺带式混合机卧式螺带式混合机是配合饲料厂的主流混合机。该机有单轴式和双轴式两种。单轴式 U O W O 型适用于预混合料的制备，亦可用于小型配合饲料加工厂；U 用最广泛的一种混合机；W 型则使用较少，多用于大型饲料加工厂。U 型卧式螺带单轴式63。在卧式混合机的顶部，一般有 14 个进料口。螺带转子是在一根水平转轴上装有几套 的也有双头的。外圈叶片与机壳之间的间隔为510mm2 mm。这种间2t 物料，机内的残留量只有50g，仅是总重量的四万分之一。这对减少各种配方的饲料相互间的污染，提高混合质量是很

7、有意义的。出料口在机体下部，小型混合机出料活门多用手动控制，大型混合机多用机械控制。 生漏料现象，这是影响混合均匀度的一大弊端。在批量混合机的下面必须装有缓冲仓，以保证混合料在短时间内排出时不致冲塞机下 传动部分由电动机、减速器等组成。它们通过支架直接安装在机体上，由减速器通过 或上部视具体情况而定。此外，尚可设自动控制装置。当盖板在开启的情况下，混合机不能启动以保证安全。 按生产的需要调整每批产量和混合时间 时间一到，混合机就自动打开卸料门，将物料卸入料箱中去。工作时，各种组份的物料按配方比例经过精确计量以后，送入混合机。物料在螺旋叶 4min，通常在 26min 之间，包括进料、卸料总计在

8、6min 左右，其长短取决于物料品种、各种物料特性（如水分含量、粒度均匀性等）的差异，2560r/min100200 r/min 的， 机转速较低，卸料时适当提高转速，可以获得彻底卸空的效果。卧式螺带混合机的优点是混合速度快，混合质量好，卸料时间短，物料在机内的残留 量少，所以，目前在一般加工厂中普遍采用。缺点是占地面积大、动力消耗大。由于混合时间短，故单位产品能量消耗不比立式混合机大。2212双轴浆叶式混合机双轴浆叶式混合机属于混合精度较高的新型混合机，其结构和工作原理如图 6-4 和6-5 所示。主题结构由传动机构、卧式筒体、双搅拌轴、喷液装置和出料阀六部分组成。其（或齿轮 循环。因此在极

9、短的时间可以达到均匀混合。进行固-液混合时，液体由装在顶端的喷嘴雾 化喷入，筒体上部的分散棒可将结固的松散物料打散。WZ 型双轴浆叶式混合机的设备参数见表6- 可进行固（粉体和粉体）混合、固液（粉体和液体）混合，能在真空下进行混合、干燥作业，也可用作反应设备。物料在机内受机械作用而处于瞬间失重状态，广泛交错产生对流、扩散混合， 固混合在1：1000 配比时，标准偏差为十万分之三八（0.000.008。含量波动误差2（变异因子。混1 分钟左右。混合过程温和，不破坏物料的原始状态。 能耗低，是一般混合机的四分之一十分之一。可密闭操作，运转平稳可靠，维修方便。6-1 WZ 型双轴浆叶式混合机的设备参

10、数型号装填系数WZ-25WZ-50WZ-100WZ-150WZ-300WZ-5000.60.60.60.60.60.60.6每批混合量（Kg）2550100150300500750（0.5）装机功率（KW）345.57.511151518.5立式螺旋混合机立式螺旋混合机，又叫立式绞龙混合机，主要由螺旋部分机体、进出口和传动装置构66所示。60然下落，壳体直径与高度之比为 1：25，壳体正中装一根垂直绞龙，用作提开筒体下部的物料使之在筒内产生上下对流及扩散作用。绞龙的直径与筒体直径D 之比为1（34.）左右，绞龙转速n 在 120140r/min。为了改善提升的效果，可在垂直绞龙外面设置套管，以

11、利于下部物料输送到绞龙的顶部，以提高混合速度。物料可由下部进料口进入混合筒，对于由上面落下的物料亦可由混合筒顶部的进料口落入机内。卸料口大多设在混合机的下部，以减小卸料后的机内残留量。工作时，将定量的物料依次倒入进料口进入筒内，进料的次序一般按配料量比例的多 目的。当混合均匀后，即可打开排料口的活门而将物料自流排出机外。立式螺旋混合机具有配备动力小、占地面积小、结构简单、造价低的优点。但混合均 匀度低，混合时间长，效率低，且残留量大，易造成污染，如更换配方必须彻底清除筒底残 料厂。立式行星锥形混合机该机结构如图 67 所示。由圆锥形壳体，螺旋工作部件，曲柄，减速电机，出料阀等 星式的运转，物料

12、在机内的流动型式如图68 所示。由于有螺旋公、自转的运动形式存在，物料在锥筒内有沿着锥体壁的圆周运动，有沿 成物料作四种流动形式：对流、剪切、扩散、掺和。而且四种形式又相互渗透与复合，因而使混合料在较短的时间内均匀混合。DSH 型立式行星锥形混合机主要技术特性参数见表62。型号（m3）装 载 系 数型号（m3）装 载 系 数DSH0.50.50.6DSH110.6DSH220.6DSH440.6DSH660.6DSH10100.6DSH0.050.050.6螺带式锥形混合机： 面积小，混合速度快，出料迅速、干净，安装方便。该设备主要由减速器、筒体、螺带搅拌 从而在极短的时间内获得均匀混合的目的

13、。SCH 型螺带式锥形混合机结构式意图见图6-9， 6-3。指标SCH-0055SCH-0。12全容量指标SCH-0055SCH-0。12全容量（m3）0.0550.12装填系数（100kg/m3）0.60.6物料细度(um)38-42540-300每小时产量（kg）66-99144-216工作压力常压或微压常压或微压装机功率（KW）0.81.5连续式混合机卧式桨叶连续混合机卧式桨叶连续混合机的结构示意见图6102 段为物料的混合段，为多个窄形桨叶按螺旋线间接排列，安装角40。在此段上减弱物料的轴向推进速度而增加横向的搅拌渗合作用。第三段为物料的出口段， 有 6 个宽形桨叶片按螺旋线间隔排列，

14、 安装角也为 40。此段除继续搅拌外，还加大了轴向推进作用，加快了出料速度。这种混合机物料的混合均匀度CV10%。绞带型连续式混合机绞带型连续式混合机（如图 611）具有较好的混合机的带状叶片和反向桨叶板对物料纵向混合能力也较理想。当物料湿度在 12.1%17.8%时，这种混合机对于大配比物料的混合均匀度 CV 可以控制在 11.9%18.1%的范围内。这样的混合质量，对于生产没有矿物质添加剂的混合饲料来说，是可以满足生产需要的。行星搅拌器型连续式混合机行星搅拌器型连续式饲料混合机（图612）是一种比较理想的机型。其行星搅拌器除 匀度可以控制在 5.6%10.8%容器旋转型混合机分批式混合机

15、V 型混合机。V 613。V 型混合机工作时，装在容器最下面的物料随旋转V 型容器上升，到一定高度后，物成左右两部分的物料又向两圆筒接合部位滑落而汇合程。如此不断反复，使容器内物料达到均匀的混合。容器转动型混合机与容器固定型相比，往往混合速度要慢得多。但是最终的混合均匀 度较好，因此适用于高浓度微量成分的第一级混合，在容器转动型中则以 V 型及带搅拌叶片的圆筒混合速度较快，比较适用于饲料厂。V 快；当充满系数=30%时速度更快。连续式混合机即旋转滚筒式混合机。这类混合机由圆形滚筒、框架、叶片、转子等传动装置和控制 了改善混合度，在容器内壁附加反向板，如图614 所示。混合质量的评价混合质量的评

16、价原理把各种组分的混合物完全混合均匀，这好象是要把各种组分的每一个分子均匀地、 分析方法的基础上。在多组份混合时，这是一个多变量的概率系统，在数学运算中就显得过于复杂。所以 以用概率和统计的方法来解决这个具体的评定问题。首先把参加混合的两种组分都看成是以颗粒参加混合，并假设混合组分的所有颗粒的形状、大小相同。当物料的粒子随意地分布在混合机的整个底部空间时，根据数字分析，这些粒子在某个特定的底部空间的分布将是一种泊松分布。其数学式为：e-m( )= L式中( )在多个子空间内发现 个粒子的概率； 某个子空间中含有检测组分的粒子数； 全部子空间内的检测组份粒子的平均数；L子空间混合物料所占的整个容

17、积中的某一个（取样的）小容积。利用计算比较方便的正态分布来解决这一问题。当20 时，泊松分布便接近于正态分布而不致有太大的误差，因此可改用正态分布，其公式如下：1( )= -（ -）2/22 （或成品 仓进口 含量，然后，用统计学上的变异系数作为表示混合均匀度的一种指标，具体计算方法如下：ni+12n平均值= =nn式中：测得第I 个样品中检测组份量；in测定的样品数。nn(-m)2 +(-m)2+(-m)212n标准差S=(-m )2ii=1nnS变异系数CV= 100%m根据国家标准规定：对配合饲料：CV10%对预混合饲料：CV5%混合均匀度的测定饲料混合均匀度的测定方法主要有示踪剂法和沉

18、淀法。详细测定的过程详见第十一章。影响混合工艺效果的因素及混合机的合理利用影响混合工艺效果的因素混合工艺效果主要是指混合速度与混合均匀度两个方面。混合过程实际上是由对流、 将影响混合工艺效果。混合机型的影响 混合机的机型不同，混合机内的主要混合作用不相同，从而影响到混合速度和混和混匀度。对流混合是将物料成团地从料堆的一处移向另一处的过程，因此，它可以很快地达到 以对流作用为主的混合机其混合速度快。例如卧式带状螺旋混合机就是这种形式。以对流作用为主的混合，各组份的物理机械性质对混合质量的影响比以扩散作用为主的机型要小。以扩散作用为主的机型（如滚筒型连续式混合机等，其混合作用缓慢。要求的混合时间一

19、般较长，物料的物理机械性质（如粒度、粒形、比重及表面粗糙程度等）的差异对混合效果的影响较大。但是颗粒之间的混合可以进行得比较细致。立式搅拌型混合机的混合作用处于上述二者之间。混合机的设计结构要求无死角，物料不飞扬，设备的各部分应保证产生良好的对流、 等。为此，往往对桨叶或绞龙的斜度、宽度、直径、转速以及物料在机内的充满度等都有一混合机混合时间和转速的影响 多种试验证明批量混合机的混合速度、混合质量与混合机的转速和混合时间有关。不同规格的混合机都有其适宜转速和最佳混合时间。操作的影响 对卧式螺旋混合机及立式绞龙混合机来讲，应先将配比率大的组分 地落入混合机的死角或底部某些难于混匀之处80% 的大

20、量组分的上面，然后再将余下的 20%的大量组分覆盖在微量组分的上面，既保证易于混匀，又保证不致飞扬。V 615 4 种型式进行了试验，结果表明：第种装料型的混合速度最快，第（1）种装料形式最慢。试验也证明，装入方式不同对最终可以达到的混合精度没有明显的影响。混合组分物理特性的影响 混合组分的物理特性主要是指物料的比重，颗粒表面 糖蜜、油脂等，以减少其分离的可能性，此外，象维生素B2 之类的成分会由于静电效应在混实践证明，不同的混合机、不同的混合转速对比重差异及粒度差异的影响敏感程度并 不一样。例如 V 型混合机在达到完全混合以后将会有明显的分离现象，即混合均匀度达到用较广泛。装满系数对混合效果

21、的影响 混合机的装满系数（或装入率）是指装入粉料的容积 F 与混合机容积V =F/V 混合效果。我们一般都在这种状态下进行工作。如超过转子时，则混合效果将降低。如果把100%，当物料量少于正常工作料面高度的40%时，混合效果亦将降低。而且40%100%区间100%时为最好。混合机的合理使用适宜的装料状况 并且得到预期混合效果的前提条件。常用混合机适宜的装满系数如表64。混合机适宜的装满系数混合机类型 卧式螺带混合机立式绞龙混合机行星绞龙混合机水平圆筒混合机V型混合机适宜装满系数（F/V）30%60%80%85%50%60%30%50%10%20%30%50%混合时间 最佳混合时间是指达到最高混合均匀度（变异系数V最小，所需要 在生产条件下做最佳搅拌时间的测定 （例如占饲料总量 0.5%）的预混饲料所需的搅拌时，比之使用浓度低一些（例如占饲料总量的 2.5%）的预混饲料所 因素。测定最佳搅拌时间的具体方法，以卧式螺带搅拌机为例说明如下：装满饲料和指示剂 1min 停机，由于这种类型的搅拌机一般的最佳搅拌时间为2.55min，所以