颗粒质量控制技术教材

颗粒质量控制技术

1一、影响颗粒质量产量的主要因素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%；

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30min）；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）。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；5脂肪：适量的脂肪，摩擦阻力小，环模磨损小，能耗低，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。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10.08.05.05.04.03.55.05.04.03.02.52.00.0-40表10常用原料的PQF值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=FPQ1×η1+FPQ2×η2+FPQ3×η3+……+FPQN×ηN式中：FPQ——配方中各原料的颗粒质量因素η——配方中各原料的百分配比，一般若FPQF值在4.7—5.0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。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34.000.12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4.909动力输入、FPQF、PDI关系10影响因因素之之二：：原料料粉碎碎粒度度粉碎过过程是是控制制颗粒粒品质质的一一个重重要因因素；；粒度细细，表表面积积大，，吸收收蒸汽汽的水水份均均匀快快速，，淀粉粉糊化化程度度高，，制出出的颗颗粒质质量好好，环环模、、压辊辊磨损损小；；粉碎不不好的的粗粉粉含有有大颗颗粒，，制出出的颗颗粒易易破裂裂，粉粉料多多，品品质差差；同同时颗颗粒机机振动动厉害害，影影响产产量；；粉碎过细，，物料摩擦擦系数减小小，影响产产量，电耗耗增加；11图1中的两条曲曲线，一条条曲线为粉粉料中心水水分达到所所需值时的时间；另另一条曲线线为粉料中心温温度达到所所需值时的时间。由此可见，，粉粒的粒粒度减小，，可增加水水分进入粒粒子内部的的通道和减减小水分达达到粒心的的距离，是是缩短渗透透所需时间间的有效措措施，从而而提高调质质效果。12畜禽料：φ4-5颗粒料，用用φ2.5-3筛孔；φ3-3.5颗粒料，用用φ2-2.5筛孔；φ2-2.5颗粒料，用用φ1.2-1.5筛孔；水产料:一般要求全全部通过40目标准筛，，60目标准筛筛筛上物不大大于20%；多选择筛筛孔直径为为0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm的筛片；虾料：对虾原料料一般要求求全部通过过60目标准筛，，95%通过80目标准筛，，多采用超超微粉碎。。13影响因素之之三：环模的影响响1.物料在模孔孔中的滞留留时间环模的压缩缩比越大，，颗粒料在在模孔中滞滞留时间就就越长；颗颗粒的PDI就越高；计算方法：：例如∮3.0×50mm的环模、、共有9360个孔孔、产量是是10000kg/h(10t/h）、取颗粒粒的密度是是1.1kg/dm3,则整个环模模模孔都充充满料时的的料重：（（п×2.25×50×1.1/1000000)×9360=3.64kg；每秒钟的产产量是10000/3600=2.78kg/s；滞留时间间为3.64/2.78=1.3s；如果产量减减半，那么么滞留时间间就是原来来的2倍；；如果环模模有效厚度度减少20%，那么么滞留时间间也会降低低20%；；142.环模材料及及热处理环模的材料料采用高铬铬合金滚锻锻毛坯，采采用专用深深孔枪钻和和真空热处处理系统。。为了控制环环模热处理理后的硬度度均匀性，，每个环模模热处理后后，在圆周周方向三等等分处的每每个部位，，取不少于于三点测硬硬度平均值值，其各部部位的硬度度值之差不不大于HRC4。15环模加工及热热处理设备真空热处理4工位枪钻8工位枪钻倒角机钻头163.环模模孔构造造17模孔结构和制制粒的关系直形孔和释放放式阶梯形孔孔适于加工配配合饲料；外锥形孔适合合加工脱脂糠糠等高纤维的的饲料；内锥形孔和压压缩式阶梯孔孔宜加工草粉粉料类比重轻轻的饲料；应尽量避免采采用释放式阶阶梯孔（减压压孔）；由于环模靠边边缘的几排孔孔较难出料，，可以设计有有减压孔。18环模模孔构造造环模边上两排排孔通常出料料困难，通过过释放孔来降降低模孔的摩摩擦阻力。环模外表面减减压孔：减压压孔的存在会会导致颗粒长长短不一，但但是为了满足足环模的强度度在某些情况况下减压孔是是不可避免的的。19环模孔的排列列方式A方式排列B方式排列20环模孔的开孔孔率A方式排列开孔孔率：如果设小孔孔的直径为d，小孔与小孔孔之间的壁厚厚为a，环模开孔率率为ψ,则ψ≈0.9d2/(d+a)2；B方式排列开孔孔率：如果设小孔孔的直径为d，小孔与小孔孔之间的壁厚厚为a，环模开孔率率为ψ,则ψ≈0.78d2/(d+a)2；A方式排列开孔孔率＞B方式排列开孔孔率21环模孔的压缩缩比及粗糙度度环模压缩比：：是指环模孔的的有效长度和和环模孔的最最小直径的比比值，它是反反映颗粒饲料料挤压强度的的一个指标。。压缩比越大大，挤出的颗颗粒饲料越结结实；普通畜禽料9.5～12.5；鱼饲料14～16；虾饲料20～25；热敏饲料4.8～8.0；粗糙度：在同样的压压缩比下，粗粗糙度值越大大，饲料挤出出阻力越大，，出料越困难难，过大的粗粗糙度也影响响颗粒表面的的质量。合适适的粗糙度值值应在0.8~1.6之间。22影响颗粒料长长度的因素分分析设制粒机的产产量为Q（kg/h），环模内径径为D（mm），环模有效效宽度为W（mm），环模线速速度为V（m/s），环模转速速为n（r/min），环模孔径径为d（mm），环模开孔孔率为ψ，开孔数为N（个），每转转一圈制出的的颗粒在未切切断时的长度度为L（mm），颗粒密度度为ρ（kg/m3），则可以计计算出未切断断时的颗粒料料的长度为：：106Q60×109Q109QL===3600W·V·ψ·ρ3600πD·W·n·ψ·ρ15πd2·n·N·ρ对于上式，我我们不难分析析出影响制粒粒机颗粒长度度L的因素：23影响颗粒料长长度的因素制粒机产量的的影响；环模线速度或或转速的影响响；环模孔径及开开孔率的影响响；环模内径、环环模有效宽度度及颗粒密度度的影响；；切刀的影响（（数量、结结构、调整））；环模模孔结构构的影响；；压辊外表面结结构的影响；；制粒后筛分系系统的影响。。24环模的安装方方式（锥面，，抱箍）25环模内表面喇喇叭口2627影响因素之四四：压辊壳的的选择压辊壳由耐磨磨合金材料经经金加工和热热处理而成。。压辊壳的齿面面形式对制粒粒性能有一定定的影响。三种齿面的压压辊壳：蜂窝窝形、齿槽形形、有封边的的齿槽形。蜂窝形和齿槽槽形压辊主要要用于畜禽料料的制粒。蜂窝形压辊的的优点是环模模磨损均匀，，但卷料性能能差。齿槽形压辊卷卷料性能好，，饲料厂普遍遍采用，但环环模的磨损不不甚均匀。有封边的齿槽槽形压辊主要要适用于水产产料的制粒，，饲料挤压时时不容易往两两侧滑动。28压辊壳不同的的齿形29影响因素之五五：压辊与环环模间的间隙隙压辊与环模间间隙调的太紧紧就会引起过过多的金属与与金属的接触触和环模擦击击，擦击其间间破坏了压模模孔的入口角角；压辊与环模间间隙调的太松松就会引起压压辊打滑、堵堵机。正确的调整会会使制粒机获获得最大的生生产能力，延延长压辊和环环模的使用寿寿命，从而降降低生产成本本，提高经济济效益。30液压式压辊调调节器液压式压辊调调节器是自动动调整辊模间间隙的调节装装置，可以在在制粒机正常常工作中遥控控连续的调节节辊模间隙。。常用可编程程逻辑控制器器控制辊模间间隙，数字式式显示。自动压辊调节节装置有如下下优点：改善善并稳定了颗颗粒料的质量量；改进了制制粒机的生产产能力；使压压辊调节变得得容易，减少少操作员的危危险，使堵机机后比较容易易起动。31压辊自动调节节环模快速拆装装32影响因素之六六：切刀、喂喂料刮刀的影影响刀刃是否位于于压辊与环模模的啮合处；；刀刃离环模的的距离；分布于压辊与与环模间料层层的厚度；33影响因素之七七：调质设备备及蒸汽系统统调质是制粒或或膨化不可缺缺少的工序,没有良好的调调质系统,就没有优良制制粒或膨化效效果,而影响调质器器调质效果的的因素较多,主要取决于:1.物料性能;(1)物料性质；(2)物料的颗粒大大小和均匀程程度；(3)物料水份；2.调质器性能:(1)调质器结构和和工艺参数；；(2)调质时间；3.调质蒸汽的质质量34调制器种类1.一般普普通调质器2.加长、、加粗调质器器3.夹套调调质器4.釜式调调质器5.双轴差差速调质器6.高效(速)调质器35调质效果好的调质能极极大地提高产产量，降低能能耗，提高颗颗粒质量；温度度：：畜畜禽禽料料，，80-90℃℃；水水产产料料，，90-100℃℃，热热敏敏性性，，35-50℃℃；水份份：：通通常常的的混混合合饲饲料料，，尤尤其其低低蛋蛋白白饲饲料料，，谷谷物物含含量量在在50%以以上上，，调调质质后后水水份份可可达达15-17%；对对于于高高纤纤维维饲饲料料或或高高自自然然蛋蛋白白饲饲料料，，含含水水量量限限制制在在13-14%。36高效效(速)调质质器器上下下双双筒筒调调质质器器,其性性能能的的原原理理:高速速调调质质与与保保温温均均质质分分开开，，二二者者功功能能分分工工明明确确,效果果明明显显。。上筒筒是是高高速速调调质质,而高高速速调调质质,就提提高高了了温温度度梯梯度度、、速速度度梯梯度度、、湿湿度度梯梯度度、、从从而而就就提提高高调调质质效效果果。。下筒筒是是保保温温均均质质,使物物料料调调质质更更均均匀匀,确保保调调质质性性能能优优良良,上下下高高速速调调质质,均质质保保温温的的双双筒筒调调质质器器的的调调质质效效果果优优于于多多级级调调质质器器。。3738调质质原原理理39多层层调调质质器器40411.轴轴承承2.密密封封圈圈3.长长桨桨叶叶4.慢慢轴轴5.短短桨桨叶叶6.快快轴轴调质质器器内内部部示示图图及及通通常常运运转转方方向向进料料出料料输送送方方向向12345642DDC调质质器器两两轴轴间间角角度度的的调调整整必须须避避免免两两个个主轴轴上上的的浆浆叶叶之间间相相碰碰撞撞！！43双轴轴差差速速调调质质器器:大、、小小浆浆叶叶在在直直径径方方向向相相交交,相交交量量接接近近小小浆浆叶叶叶叶片片的的长长度度,浆叶叶端端部部和和浆浆叶叶杆杆部部形形状状大大小小相相同同。。所所以以,该机机型型调调质质时时间间一一般般为为1-3分钟,调质效果果较好,调质后淀淀粉糊化化度可达达40%-50%以上,而且可添添加多种种液体。。44调质时间间与淀粉粉糊化度度的关系系45二、颗粒粒料异常常外观的的产生原原因及及改进办办法461.颗粒料料弯曲曲且一一面呈呈现许许多裂裂纹这种现现象通通常是是在颗颗粒离离开环环模时时产生生的，，当切切刀位位置调调得离离环模模表面面较远远并且且刀口口较钝钝时，，颗粒粒从模模孔挤挤出时时是被被切刀刀碰断断或撕撕裂而而非被被切断断，此此时有有部分分颗粒粒料弯弯向一一面并并且另另一面面呈现现许多多裂纹纹。改进办办法：：增加环环模对对饲料料的压压缩力力，即即增大大环模模的压压缩比比，从从而增增加颗颗粒料料的密密度及及硬度度值；；将饲料料原料料粉碎碎得更更细些些，如如果添添加了了糖蜜蜜或脂脂肪，，应改改善糖糖蜜或或脂肪肪的散散布均均匀度度并且且控制制其添添加量量，以以提高高颗粒粒料的的密实实度，，防止止饲料料松软软；调节切切刀离离环模模表面面的距距离或或更换换使用用较锋锋利的的切刀刀片；；使用粘粘结类类的制制粒助助剂,改善颗颗粒内内部的的结合合力。。472.水平裂裂纹横横过整整个颗颗粒料料与情形形1中的现现象有有些类类似，，裂纹纹发生生于颗颗粒的的横切切面，，只是是颗粒粒没有有弯曲曲。当当将含含有较较多纤纤维的的蓬松松饲料料制粒粒时，，就有有可能能发生生此种种情况况。由由于其其中含含有比比孔径径长的的纤维维，当当颗粒粒被挤挤出后后，因因纤维维的膨膨胀作作用使使颗粒粒料在在横截截面上上产生生横贯贯裂纹纹，产产生枞枞树皮皮状的的饲料料外观观。改进办办法:增加环环模对对饲料料的压压缩力力，即即增大大环模模的压压缩比比；控制纤纤维的的粉碎碎细度度，其其最大大长度度不能能超过过粒径径的三三分之之一；；降低产产量以以减低低饲料料通过过模孔孔时的的速度度，增增加密密实度度；加长调调质的的时间间，使使用多多层调调质器器或釜釜式调调质器器；当粉料料水份份过高高或含含有尿尿素时时，亦亦有可可能产产生枞枞树皮皮状的的饲料料外观观，应应控制制添加加的水水份和和尿素素含量量。483.颗粒料料产生生垂直直裂纹纹饲料配配方中中含有有蓬松松而略略具弹弹性的的原料料，在在经过过调质质器调调质时时会吸吸水膨膨胀，，经过过环模模压缩缩制粒粒后，，会因因水份份的作作用及及原料料本身身所具具有的的弹性性而弹弹开，，产生生了垂垂直裂裂纹。。改进办办法：：更改配配方，，但这这样做做有可可能增增加原原料成成本；；使用较较饱和和的干干蒸汽汽；降低产产量或或增加加模孔孔的有有效长长度，，尽可可能使使饲料料在模模孔中中滞留留的时时间增增加；；添加粘粘结剂剂也有有助于于减少少垂直直裂纹纹的发发生。。494.颗粒料料由一一源点点产生生辐射射式裂裂纹此种外外观表表明颗颗粒料料中含含有大大的颗颗粒原原料，，此等等大颗颗粒原原料在在调质质时，，很难难充分分吸收收水蒸蒸汽中中的水水份与与热量量，不不像其其它较较细的的原料料那么么容易易软化化，而而在冷冷却时时，由由于软软化程程度不不同，，导致致收缩缩量的的差异异，以以致产产生辐辐射式式裂纹纹，使使得粉粉化率率增加加。改进办办法：：控制原原料的的粗细细度与与均匀匀度，，使所所有的的原料料在调调质时时都能能充分分均匀匀软化化。505.颗粒料料表面面凹凸凸不平平此种现现象是是粉料料中含有大大的颗颗粒原原料，调质质过程程中未未能充充分软软化，，在通改进的的办法法:妥善控控制粉粉状饲饲料的的粗细细度，，从而而在调调质时时使所所有原原料都都能充充分软软化；；对于含含纤维维比较较多的的原料料，由由于容容易夹夹杂蒸蒸汽泡泡，因因此不不要在在这种种配方方中加加入太太多的的蒸汽汽。516.腮须状状颗粒粒料如果加加入的的蒸汽量量过多多，过多多的蒸蒸汽会会储积积于纤纤维或或粉料料中，，而在在颗粒粒挤出出环模模时，，因压压力的的急剧剧变化化使颗颗粒爆爆裂而而将纤纤维或或颗粒粒原料料凸出出表面面，形形成扎扎手的的腮须须，尤尤其在在生产产高淀淀粉、、高纤纤维含含量的的饲料料时，，使用用的蒸蒸汽愈愈多，，情况况愈严严重。。改进办办法：良好的的调质质高淀粉粉、高高纤维维含量量的饲饲料，，应使使用（（0.1-0.2Mpa）的低低压蒸蒸汽，，以便便让蒸蒸汽中中的水水份与与热量量能充充分释释放给给饲料料吸收收；假若蒸汽压压力太高，，或减压阀阀后的下游游管路距离离调质器太太短，一般般应大于4.5m，则蒸汽必必然不会很很好的释放放出其中的的水份和热热量，于是是有部分蒸蒸汽储积在在调质后的的饲料原料料中，当制制粒时就导导致上面所所述的腮须须状颗粒效效应，总之之，应特别别注意蒸汽汽的压力调调节和减压压阀的安装装位置是否否正确。527.单个颗粒或或个体间颗颗粒颜色不不一致，俗俗称“花料料”在生产水产产饲料时较较为常见，，主要表现现为从环模模挤出的个个别颗粒的的颜色比其其它正常颗颗粒的颜色色深或者浅浅，或者单单个颗粒的的表面颜色色不一致，，从而影响响整批饲料料的外观质质量。水产饲料配配方成份复复杂，原料料品种多，，有的成份份添加量又又比较小，，混合效果果不理想；；用于制粒的的原料水份份含量不一一致或混合合机加水时时混合不均均匀；具有重复制制粒的回机机料；环模孔径内内壁光洁度度不一致；；环模或压辊辊过度磨损损，小孔间间出料不一一致。53三、颗粒机机常见故障障原因分析析54（一）胀套套打滑1、胀套打滑滑的原因：：锁紧螺栓未未拧紧或锁锁紧力不均均匀；硬杂质进入入环模，剧剧烈的冲击击使胀套移移位；胀套的受力力面（锥面面上）有杂杂物，造成成胀套无法法真正锁紧紧。552、胀套复位位的方法固定螺栓拆卸孔胀套安全销盘半自动加油油器561.将安全销的的固定螺栓栓松开(约松2mm,不取下)；2.松开胀套上上的10颗螺钉(件1)并取下两颗颗；3.用取下的两两颗螺钉拧拧入件2上的两个螺螺孔中(即图示4的螺孔)并顶出件2约1mm；574.取下拧入件件2的螺钉,拧入图示5的孔中,顶件3,约顶向内1mm；5.转动主轴到到正确的位位置;6.10颗螺钉拧入入正常位置置,收紧。按对对角线和顺顺时针的顺顺序拧紧，，最终拧紧紧力矩为200N·m；(必须分6次拧到最终终力矩,即：（a）100N.m力矩按对角角线顺序拧拧紧；（b）150N.m力矩按对角角线顺序拧拧紧；（c）180N.m力矩按对角角线顺序拧拧紧；（d）180N.m力矩按顺时时针顺序拧拧紧；（e）200N.m力矩按对角角线顺序拧拧紧；（f）200N.m力矩按顺时时针顺序拧拧紧。）；；7.拧紧安全销销的固定螺螺栓。58（二）同步步带的调整整及装配技技术要求牧羊－UMT颗粒机MUZL600/1200系列采用同同步带双马马达分步骤骤传动系统统。在使用用过程中，，同步带会会产生漂移移，因此需需要定期的的（每隔三三个月）检检查调整，，保证同步步带正常可可靠工作。。59在主电机未未启动的状状态下，打打开颗粒机机一侧标牌牌，检查同同步带位置置、边是否否磨损及皮皮带的张紧紧程度，依依实际情况况决定更换换或调整。。开启颗粒机机的主电机机，动态的的观察同步步带的位置置，如其一一边贴近皮皮带轮的挡挡边，则用用钢管（或或表面光滑滑无棱角的的棒状工具具）拨动同同步带使之之离开挡边边。如同步步带能轻易易拨动或松松开钢管同同步带边不不再碰带轮轮挡边，则则同步带无无需调整。。反之，同同步带需调调整。60同步带调整整步骤：（特别注意意安全！））主电机开启启状态下，，取下““标牌