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    飼料原料的粉碎

       日期:2019-01-09     瀏覽:753    評論:0    
    核心提示: 粉碎是飼料加工過程最常用的原料預處理手段之一。其目的是將大顆粒(塊)原料變成小顆粒、粉狀,便于動物消化吸收。按照粉碎后物
          粉碎是飼料加工過程最常用的原料預處理手段之一。其目的是將大顆粒(塊)原料變成小顆粒、粉狀,便于動物消化吸收。按照粉碎后物料的顆粒大小,可大致將粉碎分為粗粉碎、細粉碎、細微粉碎和超微粉碎。

      1.粉碎原理與粉碎過程

      粉碎是通過機械力的作用將大顆粒物料變成小顆粒、粉狀,常見粉碎作用力有擠壓、沖擊、剪切、摩擦、劈裂、彎折等。

      圖1 常見粉碎作用力
      
     
     擠壓/壓縮 沖擊 剪切 剪切


     
      沖擊 摩擦 劈裂 沖擊/摩擦

      根據物料與粉碎機械的作用,粉碎過程中物料主要通過三種形式逐步粉碎為小顆粒:①粉碎工質對物料的作用(沖擊柱/錘頭/葉片對物料的作用);②運動物料對工質的作用(物料沖擊齒圈/齒板/篩板的作用);③運動物料之間的作用(對噴氣流式粉碎機中的主要作用形式)。

      2.粉碎效果評價——粉碎粒度

      我們常見的表述“粗粉碎”、“中度粉碎”、“細粉碎”和“微粉碎”并不足以描述粉碎的具體粒度,一種粉碎機的“細粉碎”可能是另一種粉碎機的“粗粉碎”。其他含糊的表述方式有:乳豬料的玉米粒度是φ1.0mm篩——過程描述,存在粉碎機型的差異;水產料的最佳粒度是40-80目——通過率是多少?
      粉碎粒度的科學表示方法:幾何平均粒徑Dgw、D50、粒度分布頻率曲線(粉碎粒度的直觀圖示)。通常合理的描述是通過標準篩的過篩率百分比是多少?如玉米粉碎到750μm時,20目篩過篩率≥50%,85%分布在10-40目之間。
      粉碎均勻度的表示方法:幾何標準差Sgw(越小越均勻,理想狀態是1)。
      粉碎粒度的檢測方法:(1)標準篩法(適用于12-120目間的粗/中/細/微/粉體);(2)粒度分析儀(適用于細于120目的微米粉體/納米粉體)。

     
    圖2 秘魯魚粉粒度分布圖,Dgw=207.43,Sgw=1.78
      
      注:錘片式粉碎機配φ1.5篩粉碎,資料來源:李海燕,等《不同粉碎形式下魚粉的粉碎粒度》,Dgw≈D50。 粒子分布服從正態分布(1δ概率68.30%,2δ概率95.44%,3δ概率99.74%。),計算可得:

      Log207.43=2.317,Log1.78=0.250

      2.317+0.250=2.567,10∧2.567=368.98μm

      2.317-0.250=2.067,10∧2.067=116.68μm

      即68%的微粒分布在116.68~368.98μm之間。


      3.粉碎效果影響因素

      影響粉碎粒度的主要因素有原料特性(如水分、纖維、蛋白和油脂含量等)、粉碎設備(如機型、錘片、篩網、輔助吸風系統等)。

      3.1原料的物理性質
      飼料原料一般由淀粉、蛋白質、纖維、礦物質、油脂、水分組成。影響物性主要因素:空氣溫度、物料溫度(物料有低溫脆性,夜間粉碎更省電),微細粉碎難易程度:纖維質>蛋白質>淀粉質>礦物質。
      油水影響粉碎粒度:油和水的含量越高,可達到的粉碎細度越粗。處理高水分/高油脂物料的常用有效辦法是①混合粉碎;②冷凍粉碎。

      3.2粉碎設備的影響
      粉碎設備的影響主要有粉碎機型、設備狀況等等,不同機型適宜不同條件的粉碎(如表2所示)。此外,同種機型,以最常用的錘片式粉碎機為例,轉子轉速,錘片數量、厚度,篩板孔徑、厚度及篩孔排布,輔助吸風等等都會影響其效率。


      
    圖3 谷物粉碎產能隨水分變化趨勢
      
      注:以14%的玉米為基準,每增加一個點的水分,粉碎產能相應下降。


      4.常用的粉碎設備

      行業內有輥式破碎機、齒式破碎機、錘式破碎機、錘片式粉碎機、對輥粉碎機、齒爪粉碎機、對轉針盤磨、細川分級磨、氣流粉碎機等各種粉碎設備。

     
     
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