CN102657372A - 一种高糊化度、高产能的制粒设备及其制粒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了饲料加工领域内的一种高糊化度、高产能的制粒设备及其制粒方法，该设备包括可调式喂料机构，喂料机构的出料端连接有预调质机构的进料端，预调质机构的出料端经导料三通与挤压调质机构相连，导料三通包括一个进料端和两个出料端，导料三通的进料端连接在预调质机构的出料端上，导料三通的其中一个出料端与挤压调质机构的进料端相连，挤压调质机构的出料端与制粒机的进料端相连，导料三通的另一个出料端与挤压调质机构的出料端合并连通后与制粒机的进料端相连，该制粒方法提高颗粒饲料的糊化度和产量，有利于畜禽动物的吸收生长，可用于颗粒饲料的制粒中。
Description
技术领域
本发明涉及一种饲料加工装置，特别涉及一种制粒机，属于饲料加工领域。
背景技术
制粒是绝大多数饲料厂采用的加工技术，也是饲料工业十分重视并不断取得进展的重要工艺。经制粒的颗粒料，其糊化度的高低，不但影响着畜禽动物对营养的消化吸收率，还影响着颗粒饲料的表面外观质量。糊化度越高的颗粒料，其所含细菌和病原体就越少，越有利于畜禽动物的吸收生长，且颗粒表面光滑，有较好的粘结性，有利于颗粒饲料在生产和饲喂饲喂过程中的装卸储运。
而影响糊化度的原因有水分、温度、压力和调质时间几大因素，其中水分和温度是影响糊化度的最主要的原因。目前，饲料生产企业所采用的制粒方法都是调质+制粒或者多层调质+制粒，这些制粒方法都必须把水分控制在18％以内，因此调质的温度最高只能控制在85℃以内，这就严重制约了糊化度的提高，即使通过引入多层调质技术来延长调质时间，也不能极大的提高糊化度。如果对调质器进行加压调质，其压力也只能达到2~3bar，对糊化度的影响也不是十分的明显，且加压技术对调质器本身的密封性提出了非常苛刻的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高糊化度、高产能的制粒设备及其制粒方法，提高饲料制粒产量，也提高颗粒饲料的糊化度，有利于畜禽动物的吸收生长，并且有利于饲料在生产和饲喂饲喂过程中的装卸储运。
本发明的目的是这样实现的：一种高糊化度、高产能的制粒设备及其制粒方法，所述制粒设备包括可调式喂料机构，所述喂料机构的出料端连接有预调质机构的进料端，所述预调质机构的出料端经导料三通与挤压调质机构相连，所述导料三通包括一个进料端和两个出料端，所述导料三通的进料端连接在预调质机构的出料端上，导料三通的其中一个出料端与挤压调质机构的进料端相连，挤压调质机构的出料端与制粒机的进料端相连，所述导料三通的另一个出料端与挤压调质机构的出料端合并连通后与制粒机的进料端相连；
所述制粒方法包括以下步骤：
（1）物料先进入喂料机构，物料再经喂料机构输送给预调质机构；
（2）向预调质机构内添加蒸汽与物料充分搅拌混合，使得预调质物料的温度达到95~100℃，再将物料输出；
（3）若该物料适合进行挤压调质时，将物料经导料三通的其中一个出料端送入挤压调质机构，物料在该区域内建立一定的压力，控制使得挤压物料的温度达到100~120℃，压力为8~20bar，再将物料从挤压调质机构的出料端送入制粒机，物料在挤压调质机构出口处会形成水分的闪蒸，使得进入制粒机的物料的含水率为16~18%；
（4）若该物料不适合进行挤压调质时，将物料经导料三通的另一个出料端送入输送机构，再从输送机构的出料端送入制粒机；
（5）在制粒机内进行制粒后输出颗粒物料。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：该装置及其方法最大限度提高了颗粒饲料的糊化度，提升了畜禽动物对颗粒饲料的营养吸收率；提高了制粒机的产能，降低了颗粒饲料的含粉率，给饲料生产企业带来了极大的经济效益；改善了颗粒饲料的装卸储运的特性，使得装卸储运更加方便，并且提升了养殖户对颗粒饲料的利用率。本发明可用于颗粒饲料的制粒中。
作为本发明的改进，所述挤压调质机构包括机膛，机膛的两端分别设置进料口和出料口，所述机膛内部设置有螺旋挤压转子，所述螺旋挤压转子上套装有阻料盘，所述出料口经平模多孔出料装置与制粒机的进料端相连。工作时，物料由进料口进入机膛内，随机膛内的螺旋挤压转子一起转动，使得物料在机膛中产生高温高压，促使物料快速的发生理化反应，以达到所需的糊化度，可以通过调整在螺旋挤压转子上阻料盘的直径来调整机膛内的温度和压力，以获得不同物料所需的糊化度，阻料盘的直径大小与机膛内的温度和压力呈正比例关系；设置在所述出料口处的平模多孔出料装置，也有利于获得不同的物料所需的糊化度，可通过调整平模多孔出料装置的出料孔数量来调节挤压调质机构机膛内的温度和压力。
作为本发明的进一步改进，所述出料口经液压环模出料装置与制粒机的进料端相连。本发明也可通过液压环模出料装置连接挤压调质机构和制粒机，并且可通过调整液压环隙出料装置的间隙大小来调节挤压调质机构机膛内的温度和压力。
为了使得不适合挤压调质的物料更加方便快捷的进入制粒机，所述导料三通的另一个出料端与挤压调质机构的出料端之间经输送机构相连，所述导料三通内分叉处设置有导料板。通过调节导料板，使得不适合进行挤压调质的物料在导料板的作用下直接送入输送机构，再进入制粒机，进行下一步制粒过程。
附图说明
图1为本发明设备的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为本发明设备中一种挤压调质机构的结构示意图。
图4为本发明设备中另一种挤压调质机构的结构示意图。
其中，1喂料机构，2预调质机构，3导料三通，4挤压调质机构，401机膛，402螺旋挤压转子，403阻料盘，404平模多孔出料装置，405液压环模出料装置，5输送机构，6制粒机。
具体实施方式
如图1-4所示的一种高糊化度、高产能的制粒设备及其制粒方法，该设备包括可调式喂料机构1，喂料机构1的出料端连接有预调质机构2的进料端，预调质机构2的出料端经导料三通3与挤压调质机构4相连，导料三通3包括一个进料端和两个出料端，导料三通3的进料端连接在预调质机构2的出料端上，导料三通3的其中一个出料端与挤压调质机构4的进料端相连，挤压调质机构4的出料端与制粒机6的进料端相连，导料三通3的另一个出料端与挤压调质机构4的出料端合并连通后与制粒机6的进料端相连，该出料端与挤压调质机构4的出料端之间经输送机构5相连，导料三通3内分叉处设置有导料板，挤压调质机构4包括机膛401，机膛401的两端分别设置进料口和出料口，机膛401内部设置有螺旋挤压转子402，螺旋挤压转子402上套装有阻料盘403，出料口经平模多孔出料装置404与制粒机6的进料端相连。
所述制粒方法包括以下步骤：
（1）物料先进入喂料机构1，物料再经喂料机构1输送给预调质机构2；
（2）向预调质机构2内添加蒸汽与物料充分搅拌混合，使得预调质物料的温度达到95~100℃，再将物料输出；
（3）若该物料适合进行挤压调质时，将物料经导料三通3的其中一个出料端送入挤压调质机构4，物料在该区域内建立一定的压力，以保证物料有一定的糊化度，使得挤压物料的温度达到100~120℃，压力为8~20bar，糊化度为50~60%，再将物料从挤压调质机构4的出料端送入制粒机6，物料在挤压调质机构出口处会形成水分的闪蒸，使得进入制粒机的物料的含水率为16~18%；
（4）若该物料不适合进行挤压调质时，将物料经导料三通3的另一个出料端送入输送机构5，再从输送机构5的出料端送入制粒机6；
（5）在制粒机6内进行制粒后输出颗粒物料。
本发明并不局限于上述实施例，如图4所示，可将上述发明中的平模多孔出料装置404换成液压环模出料装置405，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
以下根据现有技术和利用本发明的制粒方法检验相关数据进行的对比试验：
实施例1：
利用一台现有技术的设备进行生产试验，获得相关参数。现有制粒方法中包含的设备包括：喂料器（1.5kw）、双层调质器（2×11kw）、制粒机（2×55kw）及其余附属设备。
本发明方法中包含的设备包括：喂料器（1.5kw）、单层调质器（11kw）、挤压调质机构（132kw）、制粒机（2×55kw）及其余附属设备同现有技术。
物料的配方见表一，物料的粉碎细度为90%通过80目筛，100%过60目筛。
表一
| 混合物料的成分 | 重量百分比（％） |
| 玉米粉 | 65 |
| 豆粕 | 18 |
| 外加油 | 6.5 |
| 酒糟 | 5 |
| 其他 | 5.5 |
| 合计 | 100 |
现有技术与本发明方法的加工数据对比见表二：
表二
| 序号 | 项目 | 现有技术 | 本发明方法 | 备注 |
| 1 | 喂料频率（Hz） | 28 | 51 | |
| 2 | 产能（t/h） | 5.6 | 10.1 | |
| 3 | 调质温度（℃） | 79 | 98 | |
| 4 | 调质水分（％） | 17.2 | 19.7 | |
| 5 | 挤压调质温度（℃） | / | 107 | |
| 6 | 挤压调质负责率（％） | / | 92.3 | |
| 7 | 挤压调质机械能（kW·h/t） | / | 12.1 | |
| 8 | 挤压调质后水分（℃） | / | 16.5 | 闪蒸部分水分 |
| 9 | 环模压缩比 | 1：11 | 1：11 | |
| 10 | 环模孔径（mm） | 3.5 | 3.5 | |
| 11 | 颗粒糊化度（％） | 28.2 | 51.5 | 测淀粉糊化度 |
| 12 | 颗粒成形率（％） | 93.7 | 98.5 | 按照行业标准检测 |
| 13 | 颗粒粉化率（％） | 7 | 1.8 | 按照行业标准检测 |
从对比数据可以看出：虽然本发明方法在设备功率的配置上比现有技术多出了约132kw，但是最终获得的产量较现有技术提升了约80.4％，颗粒糊化度提升了23.3％，颗粒成形率提升了4.8％，粉化率降低了5.2％。按照饲料企业的利润核算方法，当功率提升132kw后，产能达到8.5t/h就不会亏损，所以本发明技术产量达到了10.1t/h，且颗粒料的品质还得到了很大的提升，为饲料企业赢得了巨大的经济效益，采用本发明方法还能兼顾现有技术的应用，降低了饲料企业的投资成本。
实施例2
利用一台现有技术的设备进行生产试验，获得相关参数。现有制粒方法中包含的设备包括：喂料器（2.2kw）、双层调质器（2×11kw）、制粒机（2×75kw）及其余附属设备。
本发明方法中包含的设备包括：喂料器（2.2kw）、单层调质器（11kw）、挤压调质机构（200kw）、制粒机（2×75kw）及其余附属设备同现有技术。
物料的配方见表三，物料的粉碎细度为90%通过80目筛，100%过60目筛。
表三
| 混合物料的成分 | 重量百分比（％） |
| 玉米粉 | 46 |
| 豆粕 | 39 |
| 外加油 | 4.5 |
| 酒糟 | 5.5 |
| 其他 | 5 |
| 合计 | 100 |
现有技术与本发明方法的加工数据对比见表四：
表四
| 序号 | 项目 | 现有技术 | 本发明方法 | 备注 |
| 1 | 喂料频率（HZ） | 15 | 26 | |
| 2 | 产能（t/h） | 8.5 | 15.2 | |
| 3 | 调质温度（℃） | 81 | 99 | |
| 4 | 调质水分（％） | 16.9 | 19.7 | |
| 5 | 挤压调质温度（℃） | / | 103 | |
| 6 | 挤压调质负责率（％） | / | 81.3 | |
| 7 | 挤压调质机械能（kW·h/t） | / | 11.4 | |
| 8 | 挤压调质后水分（℃） | / | 17.1 | 闪蒸部分水分 |
| 9 | 环模压缩比 | 1：8 | 1：8 | |
| 10 | 环模孔径（mm） | 3 | 3 | |
| 11 | 颗粒糊化度（％） | 27.8 | 50.2 | 测淀粉糊化度 |
| 12 | 颗粒成形率（％） | 92.7 | 98.2 | 按照行业标准检测 |
| 13 | 颗粒粉化率（％） | 7.2 | 1.7 | 按照行业标准检测 |
从对比数据可以看出：虽然本发明方法在设备功率的配置上比现有技术多出了约200kw，但是最终获得的产量较现有技术提升了约78.8％，颗粒糊化度提升了22.4％，颗粒成形率提升了5.5％，粉化率降低了5.5％。按照饲料企业的利润核算方法，当功率提升200kw后，产能达到12t/h就不会亏损，所以本发明技术产量达到了15.2t/h，且颗粒料的品质还得到了很大的提升，为饲料企业赢得了巨大的经济效益，采用本发明方法还能兼顾现有技术的应用，降低了饲料企业的投资成本。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1. 一种高糊化度、高产能的制粒设备，包括可调式喂料机构，所述喂料机构的出料端连接有预调质机构的进料端，其特征在于，所述预调质机构的出料端经导料三通与挤压调质机构相连，所述导料三通包括一个进料端和两个出料端，所述导料三通的进料端连接在预调质机构的出料端上，导料三通的其中一个出料端与挤压调质机构的进料端相连，挤压调质机构的出料端与制粒机的进料端相连，所述导料三通的另一个出料端与挤压调质机构的出料端合并连通后与制粒机的进料端相连。
2. 根据权利要求1所述的一种高糊化度、高产能的制粒设备，其特征在于，所述挤压调质机构包括机膛，机膛的两端分别设置进料口和出料口，所述机膛内部设置有螺旋挤压转子，所述螺旋挤压转子上套装有阻料盘，所述出料口经平模多孔出料装置与制粒机的进料端相连。
3. 根据权利要求2所述的一种高糊化度、高产能的制粒设备，其特征在于，所述出料口经液压环模出料装置与制粒机的进料端相连。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的一种高糊化度、高产能的制粒设备，其特征在于，所述导料三通的另一个出料端与挤压调质机构的出料端之间经输送机构相连。
5. 根据权利要求1-3中任一项所述的一种高糊化度、高产能的制粒设备，其特征在于，所述导料三通内分叉处设置有导料板。
6. 一种利用权利要求1-3中任一项所述的设备进行制粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）物料先进入喂料机构，物料再经喂料机构输送给预调质机构；
（2）向预调质机构内添加蒸汽与物料充分搅拌混合，使得预调质物料的温度达到95~100℃，再将物料输出；
（3）若该物料适合进行挤压调质时，将物料经导料三通的其中一个出料端送入挤压调质机构，物料在该区域内建立一定的压力，控制使得挤压物料的温度达到100~120℃，压力为8~20bar，再将物料从挤压调质机构的出料端送入制粒机，物料在挤压调质机构出口处会形成水分的闪蒸，使得进入制粒机的物料的含水率为16~18%；
（4）若该物料不适合进行挤压调质时，将物料经导料三通的另一个出料端送入输送机构，再从输送机构的出料端送入制粒机；
（5）在制粒机内进行制粒后输出颗粒物料。
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