环模式饲料制粒机设计(编辑修改稿)

环模式饲料制粒机设计(编辑修改稿)内容摘要：

等几种形式，如图 22 所示。 螺旋按旋向分为 左旋和右旋， 按头数又可分为 单线、双线和三线，一般多为单线右旋。 4 图 22 螺旋叶片面型 螺旋输送机构输送量及功率计算 查找相关资料可得输送量 ( / )Gt h 可用下式计算 :  22d3 6 0 0 6 0 4DG F v s n C   „„„„„„（ 21） 式中 ,F 为 料槽内物料的断面积， 2m ； v 为 物料速度， /ms；  为 物料的堆积密度，3/tm； D 为 螺旋直径， m ； d 为 转轴外径， m ； n 为 螺旋轴的转速， /minr ； s 为 螺旋叶片的螺距， m ； C 为 与输送机倾角有关的系数 （见表 21） ；  为 物料填充系数 （见表 22）。 表 21 与输送机倾角有关的系数 C 根据实际经验选取绞龙轴的直径， 并圆整为螺旋的标准直径 (我国标准推荐的螺旋且径系列为（ 100mm 、 120mm 、 160mm 、 200mm 、 250mm 、 320mm 和 400mm ），再反过来进行校核计算。 根据实际经验，螺旋喂料器的转速为 12 ~120 / minr。 5 图 25 全螺旋叶片螺旋 轴 螺旋 轴 的结构 查找相应的资料可知螺旋直径的参数参见表 24。 表 24 选用螺旋直径参数 注：表中  为物料的堆积密度， 3/tm 根据市场需求及查找相关的资料得生产率 /G t h ，参照表 24，选取螺旋直径为 70mm ， 根据表 22，选择使用实体型螺旋表面 ， 根据式 21  221 5 dG D sn C  2 15 GdD sn C    将相关数据代入得： 2 4 . 50 . 2 1 5 0 . 1 1 2 0 0 . 4 0 . 7 6 1 . 0d        mm 圆整为 150d mm ， 按照相关经验及标准，叶片厚度一般为 4~8mm ，螺距100s mm ，螺旋轴长度 880L mm ， 其图纸参见附录。 6 第三章 调质 系统 调质 器的主要功能是与水蒸气的加入混合原料，油或糖蜜充分混合，提高 制粒 质量。 畜禽颗粒 加工常 用 1 ~ 2 段 调质器 ；为了提高水颗粒的水稳定性， 进行充分调质。 一般使用 2 ~ 3 段 调制器； 使物料达到或接近制粒的要求供给颗粒剂 ,以确保制粒的质量和提高制粒的效率。 调质的作用 （ 1）促使物料中的淀粉糊化和蛋白质的改性，提高颗粒的质量和饲料的消化率。 （ 2）提高制粒效率。 通过添加蒸汽使物料软化，具有可塑性，有利于挤压成型，并减少对制粒机工作部件环模和压辊的磨损，提高制粒的质量。 （ 3）杀 菌消毒。 调质过程中的高温与制粒过程的摩擦热和压力的综合作用可杀灭细菌，并进行消毒，有利于畜禽的健康。 （ 4）增加液态原料在饲料中的调价比率。 调质 器 调质工艺中的主要设备之一就是调制器，其主要功能是对制粒前的物料进行水热调质，是物料充分吸收热量及液体，使其达到或接近制粒工艺所需的要求，同时完成从供料器到制粒机的物料输送。 主要的考核指标是调质时间 、水分及液体的吸收量、调质温度、淀粉的糊化度及附加动力等。 根据 相关的资料及文献， 典型的结构形式单级桨叶式调制器，如图 3 32。 图 31 桨叶式 调质器轴 7 图 32 典型 单级 桨叶式调质器结构 调质桶直径 根据相关资料，调质时间： 24 360 0( )d L vKVts   „„„„„„（ 31） 式中： V 为调质桶体积， 3m ； d 为调质桶内径， m ； L 为调质桶长度 ， m ，一般取 6Ld ； v 为饲料容重， 3/tm，取 /v t m ： K 为饲料的充满系数，取  ；Q 为调质轴输送量， /th，取压粒设计产量 q 的 ~ 倍，初定为  ；将上述有关参数代入调质时间 t 计算式得： 2 6 4 360 0( )d dtsq  „„„„„„（ 32） 331 . 8 0 . 0 8 66 0 . 5 5 0 . 3 3 6 0 04qtd q t    „„„„„„（ 33） 调质轴输送量的计算公式如下 : 8 5 ( ) c osta nQ an C rb d b „„„„„„（ 34） 式中 :a 为叶片宽度；  为叶片安装角； r 为物料容积； n 为叶片轴转速；  为充满系数； C 为调质修正系数； b 为叶 片宽度； d 为叶片轴内径。 由实际经验可知，对于一台选定产量 q 的制粒机来说，调质时间 t 对 d 的影响很大，为了便于设计，一般取 15ts。 将数据代入式 33 得 : 330 . 0 8 6 0 . 0 8 6 1 . 1 1 5 2 2 1d q t m m     则根据 6 6 2 2 1 1 3 3 0L d m m   。 调质 器 轴转速 调质 器 轴主要由轴头不锈钢管和叶片组成，叶片 有多种形式 ， 其作用 都是为了增强饲料与蒸汽的搅拌效果。 调质轴转速高低对搅拌效果影响很大，速度太高，物料熟化时间短，还没有完全糊化就被送进压粒，饲料品质不理想，反之调质时间过长，损失过多维生素，流动性差，含水率偏高，影响压粒性能和冷却效果。 调质轴转速受许多因素影响， 暂时无直接的公式进行计算 ，一般取 为 100300r/min 范围。 9 第四 章 制 粒系统 制 粒机构是 制粒 机的 核心 部分 ， 主要 是 由环模、压辊、分配器和切刀等组成。 环模的周围 有许多孔径相同的模孔 ， 在环模内装有 2~3 个压辊 ， 压辊装在一个不动的支架上 （如图 41）。 压辊 能随环模的转动而自转 ， 压辊与环模之间有很小的间隙。 图 41 压粒过程示意图 工作时环模有电动机 驱动 作顺时针转动 ，进入环模 的饲料 ， 被分配 器和转动着的环模带入压辊 和环模之间 ， 饲料被两个相对 旋转 的部件逐渐挤 ， 通过 环模上 的孔向外挤压出来 ， 再 由 固定不动的切刀切成短圆柱状 颗粒。 环模制粒机生产率与功率计算 根据参考文献 [1]，制粒机的生产率：     222200 1 1 s in c o s2Q Z r R N n           式中： Z 为压辊数目； 0r 为模孔直径； R 为环模内径； N 为模孔数目； n 为环模转速； 0 为物料的初始密度；  为辊径模径比 ；  角如图 43 所示。 10 图 44 计算原理图 根据制粒产量 (按国家配方和 5mm 小孔为准 )与制粒的吨料电耗指标，即可粗算出主电机功率 P ，一般按国家标准取吨料电耗为 10 /Kwh t ，则主电机功率计算式为： P=产量  吨料电耗 =QK =。 环模和压辊 颗粒压制机的压模、压辊 （图 4 45） 是重要的工作和磨损部件，其工艺参数的配备合理与否，性能和质量的好坏，将直接影响到颗粒机的生产效率和产品质量。 图 44 环模 图 45 压辊 环模 环模 是由 镍铬合金钢精加工制成，热处理后表面硬度 HRC 53~59。 本设计的环模式制粒机主要用于生产猪料用， 环模 孔径一般为 ~  ，本设计中取环模孔径 11 为 。 颗粒料是从环模上的小孔挤出，模孔的轴线一般都是指向环模的轴线。 环模的孔形和厚度对制粒的质量和效率有着密切的关系。 选择环模的孔径太小、厚度太厚，则生产效率低下、成本费用高，反之则颗粒松散、影响质量和制粒效果。 物料品种的不同对环模壁厚和孔径大小的要求也不同，查找相关资料得高淀粉、高脂肪类 饲料的 模孔 直径一般为 mm ，压模壁厚一般取最大 55mm ，最小 45mm ，平均直径为 50mm。 模孔的形式主要有圆柱形、阶梯型、外锥形和内锥形四种（如图46）。 在本设计中，选择使用 阶梯形。