飼料廠常用混合設(shè)備性能特點及應(yīng)用

1  單軸雙螺帶式混合機

1.1 結(jié)構(gòu)特點及工作原理

       單軸雙螺帶式混合機主要由機體、焊有雙螺帶的轉(zhuǎn)子、動力傳動部分、卸料裝置和液體噴涂裝置組成。該機型以對流混合為主。螺帶分為內(nèi)外兩圈且旋向相反，各組分的物料按配方比例計量后送入混合機，在帶狀螺旋葉片的推動下，外螺帶將物料從一端向另一端推動，內(nèi)螺帶則使物料往相反的方向運動，在對流過程中兩股物料互相滲透混合，并在兩側(cè)翻滾過程中再次混合，如此反復(fù)進行多次，最后通過卸料裝置將混合均勻的物料從卸料門排出。

1.2 性能特點

       單軸雙螺帶式混合機適宜的充滿系數(shù)為0.6~0.8，混合均勻度變異系數(shù)CV≤ 7% ，混合周期一般為3~ 6min，混合周期長短主要與混合物料的性質(zhì)有關(guān)。該機型在混合過程中容易產(chǎn)生偏析和自動分級現(xiàn)象，不適宜用于混合配方中各組分比重、粒度有較大差異

（如礦物質(zhì)、添加劑等）的物料。

1.3 應(yīng)用情況

       20世紀80年代至90年代中期，螺帶混合機在飼料工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。在飼料生產(chǎn)工藝過程中，混合工序與配料工序相輔相成，兩者組成一個不可分割的配料混合系統(tǒng)，混合機的混合周期應(yīng)與配料周期相同或相近，才能充分發(fā)揮配料混合系統(tǒng)的能力，發(fā)揮生產(chǎn)線最佳效率。隨著高性能電腦配料秤電子技術(shù)的迅速發(fā)展，配料周期已經(jīng)大幅度縮短，可至2min之內(nèi)，螺帶混合機已經(jīng)無法與越來越先進的電腦配料秤相匹配，阻礙了成套設(shè)備生產(chǎn)率的提高。螺帶混合機因其混合周期較長及混合均勻度較低，目前大多應(yīng)用于中小型濃縮料、配合飼料、精料補充料飼料生產(chǎn)企業(yè)的大料一道混合，也有部分應(yīng)用于配合飼料廠原料均質(zhì)混合以及大量膏狀液體添加混合的場合。國內(nèi)螺帶混合機主要有SLHY 系列，混合腔有效容積為0.4～15m3。
 

2  雙軸槳葉式混合機

2.1 結(jié)構(gòu)特點及工作原理

       雙軸槳葉式混合機主要由具有ω形狀構(gòu)成混合室的機體、兩條焊有槳葉的轉(zhuǎn)子、動力傳動部分、卸料裝置和液體噴涂裝置組成。轉(zhuǎn)子由多組槳葉和軸焊合而成，軸上焊有支撐桿，每條支撐桿末端各焊有一片槳葉，絕大部分槳葉與軸中心線之間的夾角為45°，但其中一條軸最左端的槳葉和另一條軸最右端的槳葉與軸中心線之間的夾角＜45° ，這樣的結(jié)構(gòu)布置是為了讓物料在此處獲得更大的拋幅而較快進入另一個轉(zhuǎn)子的混合區(qū)域。兩條轉(zhuǎn)子之間的中心距小于兩組槳葉長度之和，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，兩條軸上相應(yīng)槳葉端部在機體中央部分形成交叉區(qū)域，由于兩軸上的槳葉對應(yīng)交錯布置，所以不會產(chǎn)生相互碰撞。動力傳動部分一般由一臺減速器和兩個主鏈輪加一個中間過渡輪的鏈傳動系統(tǒng)組成，45kW 以上的大型混合機也可采用兩臺減速機分別驅(qū)動兩條轉(zhuǎn)子相向旋轉(zhuǎn)的傳動形式。

       工作時，兩軸相向旋轉(zhuǎn)，機內(nèi)物料形成多方位的復(fù)合運動狀態(tài)：有沿轉(zhuǎn)軸方向的對流混合，有物料因速度梯度分布產(chǎn)生相互碰撞和滑動而形成的剪切混合，還有特殊的擴散混合。兩側(cè)物料相互摻入對方混合區(qū)域內(nèi)，在混合機中央部位形成一個流態(tài)化的失重區(qū)，在該區(qū)域，運動著的物料雖然是固體，但表現(xiàn)卻像液體一樣。當物料被槳葉以特定速度提升后形成旋轉(zhuǎn)渦流，這種處于失重狀態(tài)的渦流產(chǎn)生混合作用，使物料得到快速、充分混合。失重區(qū)的形成可使物料顆粒自由運動，混合作用輕而平和，混合物無分級現(xiàn)象。

2.2 性能特點

       雙軸槳葉式混合機適宜的充滿系數(shù)為0.4~1.4，可變范圍大，混合均勻度變異系數(shù)CV≤5% ，混合周期一般為40~120s ，混合能力強，速度快。對比重、粒度、形狀等物性差異較大的物料，不易產(chǎn)生偏析和分級，液體添加量范圍大，最高添加量可達20% ，油脂添加量可達20% ，混合過程柔和，不破壞物料原始物理特性，雙卸料門排料速度快，殘留量較低，噸料電耗比普通臥式螺帶混合機約低64%。

2.3 應(yīng)用情況

       挪威Forberg公司于20世紀80年代首先推出雙軸槳葉式混合機。該機型最初用于顆粒飼料的油脂噴涂，后推廣應(yīng)用于配合飼料生產(chǎn)中的主混合機、預(yù)混合飼料混合機。20世紀90年代中期至21世紀初，挪威Forberg公司推出新型臥式雙軸槳葉式混合機并被引進中國，引起我國飼料科技工作者和飼料企業(yè)高度重視。在較短時間內(nèi)，眾多飼料機械廠消化吸收并生產(chǎn)出相應(yīng)的新產(chǎn)品。新型雙軸槳葉式混合機因其顯著的優(yōu)良性能基本取代了傳統(tǒng)臥式單軸螺帶式混合機，目前一般應(yīng)用于濃縮料、配合飼料、精料補充料飼料生產(chǎn)企業(yè)的大料一道、二道混合的主混合機，也廣泛應(yīng)用于預(yù)混合飼料生產(chǎn)的主要混合設(shè)備。國內(nèi)常用的雙軸槳葉式混合機目前普遍采用底部大開門卸料結(jié)構(gòu)，但因其混合結(jié)構(gòu)構(gòu)件復(fù)雜以及卸料門的結(jié)構(gòu)限制，仍存在約0.5%左右的飼料殘留率，用于預(yù)混合飼料，極可能引起飼料間的交叉污染。目前國內(nèi)雙軸槳葉式混合機主要有SLHS系列，混合腔有效容積為0.06～12m3。
 

3  單軸槳葉式混合機

3.1 結(jié)構(gòu)特點及工作原理

       單軸槳葉式混合機主要由水滴形機體、一條焊有槳葉的轉(zhuǎn)子、動力傳動部分、卸料裝置和液體噴涂裝置組成。機體截面為水滴形，轉(zhuǎn)子包角約240，以加強槳葉對物料的作用。轉(zhuǎn)子由4片或6片槳葉通過支撐桿焊合固定在主軸上，槳葉與支撐桿形成一定的角度，同時支撐桿與主軸偏轉(zhuǎn)一定的角度。固定有槳葉的支撐桿分為2 組或3組，按混合室中心線對稱布置。卸料門采用全長敞開式雙開門結(jié)構(gòu)，2扇卸料門采用氣動系統(tǒng)控制，安裝有鎖緊凸輪的第3轉(zhuǎn)軸待2扇卸料門關(guān)閉后動作，起到強制鎖緊卸料門的作用，保證卸料門在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)混合沖擊下不會產(chǎn)生松動和振動現(xiàn)象。主軸傳動采用軸裝式硬齒面平行軸斜齒減速電機直聯(lián)傳動，傳動可靠，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。工作時物料在一側(cè)槳葉葉面的驅(qū)動下轉(zhuǎn)向另一側(cè)的槳葉葉面，形成強烈的對流混合，槳葉附近的物料團塊和顆粒在槳葉的作用下相互滑動和碰撞，形成剪切混合，物料被槳葉翻動離開槳葉的瞬間，在慣性作用下呈散落狀態(tài)，散落過程中物料互相摩擦滲透，物料顆粒在自由運動中充分進行擴散混合，混合作用輕而柔和，混合物無離析和分級現(xiàn)象，特別是微粒物料（微量添加劑）在擴散作用下混合效果更佳。單軸槳葉混合機綜合對流、剪切、擴散混合3種作用，達到高效混合效果。

3.2 性能特點

        單軸槳葉式混合機適宜的充滿系數(shù)為0.4~1，可變范圍大，混合均勻度變異系數(shù)CV≤5%，最佳可至CV≤3%，混合周期一般為40~120s，混合能力強，速度快。適用于不同密度、粒度物料的混合，液體最大添加量5%，脂肪和糖蜜添加量為8%，固體粉狀原料最小混合比例達10g/1000kg，混合腔全長敞開式卸料門卸料速度快（約10s），殘留量極低（可低至0.05%），極大降低飼料產(chǎn)品交叉污染現(xiàn)象，

特別適用于預(yù)混合飼料的生產(chǎn)。轉(zhuǎn)子直徑大，長度短，配4或6片可調(diào)槳葉，操作維修方便。卸料門四周采用硅橡膠密封條密封，密封條使用一段時間后出現(xiàn)磨損或破損導(dǎo)致漏料情況時，需及時更換密封條。

3.3 應(yīng)用情況

        AHML系列單軸槳葉式混合機為瑞士Buhler公司近期推出的新型產(chǎn)品，因其在預(yù)混合飼料運用方面優(yōu)異的性能而備受國內(nèi)飼料界關(guān)注，目前占領(lǐng)著高端預(yù)混合飼料的市場。該機型混合均勻度高、混合周期短、殘留率極低，特別適用于預(yù)混合飼料加工生產(chǎn)。但該機型價格昂貴，目前僅應(yīng)用于集團企業(yè)或綜合實力較強的生產(chǎn)廠家，中小企業(yè)出于成本考慮一般優(yōu)先選擇雙軸槳葉式混合機，這也限制了單軸槳葉式混合機在福建省飼料工業(yè)的進一步推廣運用。國產(chǎn)SJHS系列單軸雙層槳葉式混合機是由江蘇牧羊集團有限公司開發(fā)的新產(chǎn)品。該機型工作原理和AHML系列混合機基本一致，不同之處在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上增加一層槳葉，即增加了過渡攪拌件，使該區(qū)域物料的剪切混合作用顯著增加，增強了對流混合作用，達到加快混合速度、提高混合質(zhì)量的目的。目前國內(nèi)單軸槳葉式混合機主要有SJHS系列，混合腔有效容積為0.2～8m3。
 

4  飼料加工常用混合機在生產(chǎn)中的應(yīng)用

        圖1是某飼料廠8~ 12t/h對蝦飼料配料混合粉碎工段生產(chǎn)工藝流程圖，該工藝方案采用了“一次混合——微粉碎——二次混合”的主體工藝，一次混合機采用SLHY型號的螺帶式混合機，混合室有效容積4m3，混合均勻度變異系數(shù)CV≤ 7% ；二次混合機采用SLHS型號的雙軸槳葉式混合機，混合室有效容積2m3，混合效率高，混合均勻度變異系數(shù)CV≤ 5% ；小料采用SJHS型號的單軸槳葉式混合機混合后按批次分裝投料，混合室有效容積0.5m3，混合均勻度變異系數(shù)CV≤5% ，殘留率低?；旌蠙C的選用在生產(chǎn)效率和使用性能上均滿足該生產(chǎn)線技術(shù)參數(shù)要求，該工藝多年來已成功應(yīng)用于高檔水產(chǎn)飼料的生產(chǎn)，不需要一次粉碎的物料如維生素等預(yù)混料直接進行二次投料混合，有效保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
 

5  結(jié)束語
       混合均勻度變異系數(shù)、殘留率、混合周期是評定混合設(shè)備效果的重要指標，可作為混合設(shè)備性能是否優(yōu)異的判定標準。目前國內(nèi)混合機均向著混合均勻度高、混合周期短、殘留率低、低耗高效方向發(fā)展，不同形式的混合機有不同的性能特點，設(shè)計和選用時應(yīng)符合生產(chǎn)線需求配置。螺帶式混合機一般應(yīng)用于中小型飼料廠配合飼料的一次混合；雙軸槳葉式混合機因其優(yōu)異的性能應(yīng)用廣泛，目前是飼料加工混合設(shè)備的主流機型；單軸槳葉式混合機因混合結(jié)構(gòu)構(gòu)件簡單，殘留率極低，混合均勻度高將在預(yù)混合飼料生產(chǎn)上得到越來越廣泛的應(yīng)用。