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双轴桨叶式饲料混合机生产现状及产品质量分析

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2016-04-09 10:27【


饲料行业的饲料混合机是直接影响产品质量、生产效率和能耗等方面的关键饲料加工设备之一。我国目前饲料厂使用的混合设备有很多类型,按形式上可以划分为两大类:一是容器回转性,如滚筒型、V型、双圆锥型、正立方型或S型;二是容器固定型,如立式螺旋型、卧式螺带型、犁刀型、立式行星型、锥式螺带型和无重力型等。这些类型的混合机各有各的特点及其适用范围,混合速度有快有慢,混合精度有高有低。

随着饲料工业的发展,饲料行业对混合精度的要求越来越高,混合物的构成越来越复杂,生产规模越来越大,因此对混合机的要求也越来越高,老式混合机已越来越难以适应发展形势,迫切需要开发新型高效的混合机,提高混合质量,缩短混合周期。由此,新一代高性能双轴桨叶式混合机应运而生。

双轴桨叶式混合机的工作

双轴桨叶式混合机主要由两根相向旋转的轴及安装在其上的桨叶构成。一侧的桨叶将物料来回运送。这样的旋转方式保证了物料混合作用的最重要的问题之一即自由运动,在混合机中央部位形成了一个流态化的失重区。在这里,运动着的物料虽然是固体,但其表现却像液体一样。由于桨叶特定的低圆周速度,物料被提升后形成了旋转涡流。这种处于失重条件下的涡流于是产生混合作用,使物料得到快速、充分混合。

 

双轴桨叶式混合机的特点及适用范围

双轴桨叶式混合机与其它机型相比,具有混合能力强、速度快(一般配合饲料,其批次量混合时间为30~120s)、混合精度高、残留量小(只有0.5%左右)、能耗较低、适用范围广等特点。双轴桨叶式混合机可应用于生产全价饲料,补充料和预混料。

双轴桨叶式混合机在混合作业时,不受物料密度、粒度、形状等的影响,不产生离析和分级,粉料时配比小于1:10000时,或液体添加量达20%以上时,可以保证均匀混合,而且混合过程柔和,不破坏物料原始物理特性,其吨料电耗比螺带式混合机低64%左右,其混合均匀度变异系数CV<5%,最佳可达3%以下。

国外双轴桨叶式混合机的技术状况

挪威Forberg公司于20世纪80年代首先推出双轴桨叶式混合机。最初这种混合机设计用于颗粒饲料的油脂喷涂,以后才推广用作配合饲料生产中的主混合机、预混料混合机和其他方面。该混合机在结构上主要有如下特点:(1)混合室采用双U型卧工结构,内有两条水平旋转轴,每条轴上装有若干组叶片,叶片与轴成45度角;(2)工作时,两条旋转轴的旋转方向相反,类似一对啮合的齿轮,转速约为35~40r/min;(3)机体顶部装有油脂或粮密添喷料和雾化装置;(4)采用如飞机“投弹舱”式的卸料门,物料可在极短时间卸完。其后,欧美一些公司也相继推出新型高效的混合机。

荷兰Dinnissen产品的特点:混合机分类为批次混合机和在线混合机。其特点是:混合搅拌轴转速可调节,搅拌桨叶型多样化并可调换;具备柔和混合及高剪切混合双重功能,可以广泛适应不同物料及工艺的需求;混合时间短(3~50s);混合均匀度达到97%;最大生产能力达到850m³/h;配置液体喷涂系统,混合重量达到100%;混合过程可附加配置冷却、冰镇和加热功能;压缩空气清理排料;采用程序控制针对不同物料混合及混合方式的选择。

加拿大Lambton产品的特点:型号LLHJ-0.3~LLHJ-2.5;批次混合量150~1000kg/批;配套功率4.0~18.5kw。混合快速、均匀、无偏析;卸料门电动或气动控制,敞口大,物料极少残留。

丹麦Andritz产品的特点:混合时间(干混)2~3min/批;生产能力0.5~40t/h0.1~6t/批;混合精度1:100000;自清理高效排空功能;可调式桨叶;分前仓和混合仓混合,带空气补给的混合;气动全长度卸料门;可配置3种液体喷入;可用于全系列配合饲料及添加剂的混合。

法国Stolz产品的特点:混合机设计包含了混合搅拌轴可调速,混合温度可控制,连续式混合,附加液体喷涂,空气或蒸汽的干燥混合等功能。该机可用于10mg/L浓度微量成分的混合;混合均匀度可达97%;具备全通道卸料;碳钢材料与饲料接触面涂有高耐磨涂层;混合时间是(5s~1min/批;容量2~10000L

4   国内双轴桨叶式混合机的技术和生产状况

4.1  双轴桨叶式饲料混合机的研制

为提高混合机的工作效率和质量,国内有关科研单位、企业于20世纪90年初开始引进、研制和开发双轴桨叶式混合机。江苏牧羊集团根据挪威Forberg公司生产的混合机,于1992年制造了SLHSJ-2型双轴桨叶式混合机;江苏正昌集团于1994年制造了SLHSJ型双轴桨叶式混合机;广东华达机器厂于1995年制造了SSHY0.5型双轴桨叶式混合机。从上世纪末至本世纪初,上海申德、广州天地、湖北三江、湛江恒润、武汉明博、布勒(常州)、无锡太湖粮机及江苏、上海、广东、山东、河南、河北、湖南、湖北、江西、浙江、辽宁等地的一大批企业纷纷开始生产双轴桨叶式混合机。我国双轴桨叶式混合机已逐步形成产品系列化和通用化。目前国内双轴桨叶式饲料混合机专业生产企业有60多家,每年的产量约3000台套。

4.2  双轴桨叶式饲料混合机技术的发展

从第一台双轴桨叶式混合机问世至今的20年间,产品由简单拷贝进口样机、相互仿制生产到技术改进、升级换代,逐渐走向成熟。江苏牧羊集团研制的双轴桨叶式混合机的出料控制机构,是用一只气缸使其往复运动,带动双联摇杆转动并通过两连杆使两摇臂相向运动,有效地同时控制两出料门的开启和关闭。长沙万马牧业机械科技有限公司设计的双轴桨叶式饲料混合机,长方形的全长卸料口处于搅拌室的中央,卸料门为与搅拌室底部弧形面圆滑过渡的弧形门,工作时它与搅拌式底部弧形吻接,密封性好,无物料泄露,结构简单,混合均匀度高,物料残留量低。江苏牧羊集团有限公司研发的双轴桨叶式混合机机槽全长出料机构,出料门与槽全长度相等,当出料门打开,沿机槽长度方向没有物料滞留区,出料彻底,无残留。中国农业大学设计的双轴桨叶混合机,桨叶的每个侧边有3~10个通透的叶片槽,混合机工作时,混合室腔体内物料在两相向转动的桨叶作用下,进行着多重复合运动,有效地破坏“脂球”的形成并提高饲料的混合均匀度变异系数,提高配方饲料中微量成分的混合均匀性,有效缩短混合时间。

发展至今,国内双轴桨叶式混合机在技术设计和制造工艺方面已达到国际先进水平,每年都有相当数量的出口。由于双轴桨叶式混合机具有良好的技术和使用性能,国内的大中型饲料生产企业的生产线基本上选择的是双轴桨叶式混合机。

国内产品质量检测分析

国家渔业机械仪器质量监督检验中心近10年来对国内双轴桨叶式饲料混合机生产企业的120台样机(含国家产品质量监督抽查及企业日常委托检测)进行了产品质量检测,综合各种因素(企业规模、地域分布、检测时间、产品质量等)摘取了20台样机的质量检测结果(表1)。

5.1  产品质量参差不齐、差距明显

从表1可知,2002年至今的10年间,我国双轴桨叶式饲料混合机样品检测的平均净混合时间为142.2s,混合均匀度为95.61%,自然残留率为0.632%。江苏扬州某企20077月委托检测的五台样品(批次混合量分别为:250kg500kg1000kg2000kg3000kg)平均净混合时间为84s,混合均匀度为97.22%,自然残留率为0.376%;江苏淮安某企2005年委托检测样品的混合均匀度为81.7%,自然残留率为1.30%;山东章丘某企的混合均匀度为92.0%;上海金山某企的自然残留率为1.40%;河北无极某企的自然残留率为0.90%。我国江苏扬州地区、溧阳地区等国内饲料机械产品骨干生产企业及周边企业的产品质量明显优于其他地区。各地区、各企业设计、制造的产品质量水平参差不齐,差距明显。

5.2  产品逐渐走向成熟

江苏淮安某企2008年委托检测样品的混合均匀度为95.2%,自然残留率为0.52%。该企业经过3年的技术改进,检测结果比2005年有了明显提高。江苏扬州某企20075台样机检测后,对产品自然残留量等方面进行了多次技术改进、升级换代;2008年申请了新型实用专利。改进后产品的自然残留率明显降低,其他方面质量水平也显著提高。逐渐成为国内各企业学习、仿效、赶超的目标。从表1中可知,经过技术改进、升级换代,各地区、各企业近几年产品质量水平明显优于前几年,产品逐渐走向成熟。

5.3  部分项目指标需科学合理、分段规定

目前我国双轴桨叶式饲料混合机产品规格的跨度较大,产品的有效容积从0.06~12m³,批次混合量从30~6000kg,配套功率从1.1~74kw。从表1中可知,江苏扬州某企2007年委托检测5台混合机的批次混合量分别为:250kg500kg1000kg2000kg3000kg,自然残留率分别为0.56%0.48%0.45%0.19%0.20%。可以看出,随着批次混合量的逐渐增大,自然残留率逐渐减小。因此,该项目的性能指标需科学合理地分段规定。《饲料混合机技术条件》(JB/T 9822.2——1999)作为近10多年来大部分混合机产品的检测依据,起到了一定的作用。随着我国饲料混合机产品品种和技术的不断发展,作为新技术开发的双轴桨叶式饲料混合机产品逐渐走向成熟,13年前制定的标准已远远落后于技术进步。根据工业和信息化部科技司和全国饲料机械标准化技术委员会的要求,由国家渔业机械仪器质量监督检验中心负责制定推荐性行业标准《双轴桨叶式饲料混合机》(计划编号:2010-1584T-JB)。该行业标准颁布、实施后,对规范双轴桨叶式饲料混合机的相关术语、统一型号、规范行业生产行为、形成优胜劣汰的局面、提高产品质量和国际市场竞争力将起到积极的作用。

6   双轴桨叶式混合机发展趋势

    通过产品检测结果与国外同类产品比较,我国双轴桨叶式饲料混合机今后将在下列功能和技术方面有所发展和提高。(1)缩短混合时间:在满足混合均匀度要求的前提下,混合时间的缩短,标志着混合机生产效率的提高,在使用经济性上就凸显出优势。(2)稳定和提高混合均匀度:饲料各成分的均匀分布是饲料品质有效性和安全性的保障,同时体现设计和制造技术的进步。(3)降低吨料电耗:在能源日益紧张、环保要求越来越高的形势下,节能意义日趋重大。(4)拓展提高应用范围及适用性:能适合各种饲料组分之间混合或喷涂,组合制冷、蒸汽、热风等附属设施,实现温控、调质、干燥等工艺要求,提高双轴桨叶式饲料混合机的利用率。(5)双轴调速:为适应不同品质饲料组分的混合要求,对传动双轴速度实现程序控制、快速调节。(6)桨叶形式及角度:针对不同饲料成分及不同工艺要求,实现混合桨叶快速、方便的更换和调节。(7)快速彻底的清理装置:目前国际上混合机的技术已达到相当高的水平,为应对21世纪饲料安全性的严格要求,混合机应有清扫配置,以减少残留和交叉污染。对混合腔实现自动翻转或气(水)流喷射,达到快速卸料和清理残留物,以消除残留物给饲料品质有效性和安全性带来的隐患。


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