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1、第 二 章 饲 料 粉 碎,一、粉碎 利用机械力克服固体物料内部的凝聚力而将其分裂的一种工艺，即靠机械力将物料由大块破碎成小块。 微粉碎: 将物料粉碎至全通过40目筛筛孔(0.42mm)的粉碎。(水产饲料、饲料添加剂) 超微粉碎: 将物料粉碎至95通过100目筛筛孔(0.15mm）。(特殊水产饲料和饲料添加剂) 根据所处理物料尺寸的不同，将粉碎分为破碎和粉磨。 破碎：将大块物料处理成小块。 粉磨：将小块物料加工成为细粉。,饲料粉碎的目的 减小颗粒尺寸，增大饲料表面积，改善干物质、氮和能量的消化和吸收，提高消化率。 改善或提高配料、混合、制粒以及输送等后续工序的质量和效率。,粉碎的目的是使饲料颗
2、粒表面积增大以利于畜禽消化吸收；粉碎后更细碎更均匀的饲料颗粒还更利于后续工序的加工，提高输送、配料混合与制粒的效率。未经粉碎的过大颗粒组分，在其加工过程中或在其后的产品搬运、饲喂动物时产生自动分级与离析，严重影响产品品质与饲喂效果，因此，配合饲料组分的粒度及其均匀度是重要的加工与质量指标。,饲料进入消化道首先和消化液接触。 饲料粉碎越细，粒度越小，表面积越大，和消化液接触面越大，消化液浸透饲料所需的时间就越短。,表1 饲料原料在粉碎前后的蛋白质溶解度比较,6种原料的蛋白质溶解度随粉碎粒度的减小而增加。 粉碎可以显著地提高去皮豆粕、带皮豆粕的蛋白质溶解度。,三种粒度的饲料产品对猪的生产性能和饲料
3、利用情况,表2 鲤鱼鱼种饲料粉碎粒度,三、粒度测定及其表示方法 （一） 粒度 物料颗粒的大小称之粒度，它是粉碎程度的代表性尺寸。对于球形颗粒来说，其粒度为直径。对于非球形颗粒，以面积、体积或质量为基准表示粒度。饲料细碎的程度，可以用两个特征数来表示：采用平均粒径来表示粒度，用均匀度来表示粒度的均一性。或用“全部通过分析筛”表示粒度的大小，用“筛上物不得大于”来表示均匀度。,（四） 饲料粉碎粒度的测定 粒度测定的方法有筛分法（测定粒径 44 m 以上）、显微镜法（测定粒径 0.2 100m ）、沉降法（用 Andreasen 装置测定浓度在 0.5% 以下，粒径 3 250m 的混悬液）、计数法
4、（用 Coulter Counter 测定粒度分布），此外有扫描、 X射线衍射、核磁共振等方法。饲料工业除测定预混料原料中的矿物质微量元素粒度采用显微镜法外，通常采用筛分法。 筛分法：将按照一定规则选择的一组筛子，按筛孔由大到小从上到下排列成筛组。把称好的一定量物料置于最上层筛上，摇动筛组进行筛分，当各层筛的筛上物不再变化时，称取每层筛的筛上物重量，在此基础上计算所测物料的粒度。,筛分法使用正方形孔的金属丝网标准套筛，相临的上下两层筛子的筛孔尺寸之比为1.414 (泰勒筛制)；或采用与上述标准接近的筛比。ISO系列是以45m为起点，以此为筛比递增。 目数，即孔数，指每平方英寸上的孔数目。目数越
5、大，孔径越小。目数孔径（微米数）15000。比如，400目的筛网的孔径为38微米左右；500目的筛网的孔径是30微米左右。由于编织网用的丝粗细不同，不同的国家的标准也不一样，目前存在美国标准、英国标准和日本标准三种，其中英国和美国的相近，日本的差别较大。我国使用的是美国标准，可用上面给出的公式计算。,第二节 粉碎方法和粉碎理论 粉碎是通过机械作用使物料颗粒变小。根据物料受力情况的不同，粉碎可分为击碎、磨碎、压碎和锯切碎等种方法（撞击、剪切、研磨等）。各种粉碎方法在实际粉碎过程中很少单独存在，一台粉碎机粉碎物料往往是各种粉碎方法联合作用的结果，不过总有某种方法作用的程度大一些，选择合适的粉碎机时
6、应加以考虑。,一、粉碎方法,原料的粉碎方法主要有5种。粉碎过程中，粉碎机往往采用两种或两种以上的方法对物料进行粉碎。,安装在粉碎室内的工作部件主要有锤片、冲击锤、磨块、齿等。爪式粉碎机、锤片粉碎机。 优点:适用性好，生产率高，可以达到较细的产品粒度，且产品粒度相对比较均匀； 缺点:工作部件的速度要求较高，能耗大。,击碎：物料在瞬间受到外来的冲击力而被击碎。击碎可以应用于多种物料，从较大块形破碎到细微粉碎均可使用。,磨碎主要依靠磨盘的正压力和两个磨盘运动的磨擦力而达到破碎的目的。其中一个磨盘可以是固定的(定盘)，另一个是传动的(动盘)；或两个磨盘均转动而转向相反。 经磨碎的物料含粉末较多，产品温
7、升也较高，因此目前在配合饲料加工中应用很少。,磨碎 物料在两个相对滑动的粗糙表面之间受到 摩擦、剪切等作用而被磨削成细粒。 主要用于小块物料或韧性物料的粉磨。,石 磨,钢磨和石磨都是利用磨碎工作的，工作面可做成圆盘形或圆锥形。,物料在两个工作构件之间受到缓慢增长的压力作用而被粉碎。 对于大块的脆性物料，第一步粉碎常采用压碎处理。 若被处理的物料是具有韧性和塑性的，经过挤压则会得到片状产品，如轧制麦片、米片。也用于轧碎大模孔制粒机压出的颗粒饲料。 压碎依靠的主要是两压辊对物料颗粒的正压力和摩擦力，它不能充分粉碎物料，在配合饲料加工中应用较少。,压碎,工作面上有锐利的切削角的对辊，特别适宜于粉碎谷
8、物饲料和颗粒破碎，可获得各种不同粒度的成品，产生的粉末较少，但不适宜粉碎含油和湿度大于18的饲料，易造成沟齿堵塞，饲料发热。利用这种方法工作的粉碎机有对辊式粉碎机和辊式碎饼机。,锯切碎 利用两个表面有齿的压辊以不同的转速相对转动，对物料颗粒进行锯切使其碎裂的方法。,对辊式破碎机,选择粉碎方法即选择粉碎机的种类时，首先考虑被粉碎物料的物理机械性能。 对于特别坚硬的物料，用击碎和压碎方法； 对韧性物料用研磨方法； 对脆性物料以锯切一劈裂为宜。 在饲料工业用于谷物粉碎，以击碎和磨碎应用最广。对含纤维多的物料(如砻糠)以盘式磨为好。,第三节 锤片粉碎机,一、锤片粉碎机分类及规格 根据粉碎机的进料方向：
9、 径向(顶部)进料式 切向进料式 轴向进料式三种。 按筛板的变异分类： 有筛片式 无筛式 粉碎室变异分类： 普通式 水滴形粉碎室式,锤片粉碎的进料装置按其进料方向可分为3种：径向(顶部)进料、切向进料和轴向进料三种。,切向喂入式粉碎机：沿粉碎室的切线方向喂入物料，在上机体上安有齿板，筛片包角一般为180。 轴向喂入式粉碎机：多为自吸喂入式，即依靠转子内安装的叶片起风机作用将物料抽吸进入粉碎室。转子为悬臂式，转子周围一般为包角360的筛片（环筛或水滴形筛）。 径向(顶部)喂入式粉碎机：是整个机体左右对称，物料沿粉碎室径向从顶部进入粉碎室。转子可正反转工作。筛片包角较大(约300)。,图3-4 导
10、向机构与转子联动示意图 1.导向板 2.锤片 3.筛片 4.主轴,图 导向机构与转子联动示意图 1.导向板 2.锤片 3.筛片 4.主轴,水滴式粉碎机：由于粉碎室形似水滴而得名。它是轴向喂入式粉碎机的一种变异形式，其筛片做成水滴形状，目的是破坏物料环流层。 按筛片结构的不同，水滴式粉碎机分为全水滴筛式和部分齿板式。部分齿板式只包270角的筛片，其余的上部直线部分为齿板，这种形式可以提高筛片的使用寿命，但筛分效率较前者有所降低。,锤片粉碎的型号由专业代号、品种代号、形式代号及规格四部分组成。,锤片粉碎机上所用的20号筛表示筛孔直径d为2mm。,水滴式粉碎机,图3-5 水滴式粉碎机 a.全水滴式
11、b.部分齿板式 1.锤片 2.齿板 3.筛片,AHZC-1265 N/F卧式粉碎机,立式粉碎机,SFSP系列宽式粉碎机,SFSP系列水滴型998系列粉碎机,无筛粉碎机：粉碎产品的粒度控制通过调节控制轮与衬套的间隙完成。用这种粉碎机粉碎热敏性物料时能够很好地控制温升。 作业时，物料靠自重及负压从喂入口进入粉碎室，受到高速回转的转子的锤块和粉碎室上的齿板的作用，而被击碎、剪切碎和磨碎，粉粒在风机的负压作用下沿轴被吸出，当经过控制轮时被补充粉碎。,锤片式粉碎机,径向（顶部）进料式,切向进料式,轴向进料式,有筛式,无筛式,环形粉碎室,水滴形粉碎室,一般构造,二、锤片粉碎机的工作过程,当粉碎机作业时，原
12、料由进料管进入料斗，经磁选器、进料导向机构送入粉碎室，受高速旋转锤片的打击和筛板的摩擦作用而被粉碎，并在离心力和气流作用下穿过筛孔经底座出料口排出，再经出料、输送装置送至中间仓；气流则经除尘器滤尘消风。,原料由粉碎机顶部靠重力自流进料方式落入粉碎机进料口，原料在转子的上方受到锤片的第一次打击，随后，颗粒物料流被锤片加速形成沿着筛片内表面运动的环流层，环流层的速度略低于锤片末端的速度。贴近筛面的粉碎物料受到筛面的磨擦作用而降低其环流速度，并受到与筛面垂直的离心力、压力和气流作用，使其能排出筛外。,顶部进料式锤片式粉碎机的工作过程:,（1）物料进入粉碎室，被锤片旋转产生的气流带动，然后受到锤片的偏
13、心冲击，使物料在粉碎室内发生旋转，边缘处稍有破裂。 （2）加速的颗粒再次受到锤片的打击（多为正面冲击)而破碎。 （3）锤片与物料、筛片（或齿板）与物料以及物料相互之间的摩擦、搓擦作用。,（一）粉碎颗粒受到冲击,（二）粉碎室内形成环流层 由于粉碎室结构和物料受高速锤片的冲击作用，物料在离心动力作用下贴着筛面形成圆周运动，产生环流层，大颗粒的物料在外层，小颗粒的物料在内层，粉碎达到粒度要求后小颗粒不能及时从筛孔正常排出，出现了物料与锤片的反复冲击，形成物料的过度粉碎。,粉碎机的工作机理有过许多研究，饲料制造工艺学介绍的重力自流进料、具有空气辅助系统的锤片粉碎机的工作机理： 原料靠重力进料方式落入粉
14、碎机进料口，下落速度约1.643.28ms。原料在转子的上方受到锤片的第一次打击(图4-8)，初始破碎区原料与锤片端部的速度差异极大，大部分被粉碎或碎裂，粉碎程度因物料种类而异。这一区域是粉碎室内唯一的物料流与筛面呈几乎垂直、可利用筛孔整个直径的筛分能力的区域。随后，料流被锤片加速形成环流层，环流层的速度略低于锤片末端的速度。愈贴近筛面的料层速度愈低，而靠近锤片末端的料层速度则较高。此区域较窄并被称为加速区。贴近筛面的物料，受到筛面的摩擦作用环流速度降低，并受到与筛面垂直的离心力、压力和气流作用排出筛外。环流层沿筛面的运动速度很高，使受离心力作用影响大颗粒贴近筛面的细颗粒不能及时排出，造成锤片
15、筛片的磨损、料温升高以及过度粉碎。,潮湿原料料温过度升高影响粉碎物料的进出仓过程。粉碎时物料温度升高还会导致缩耗，即粉碎物料的水分损失。当采用气力输送出料粉碎系统时，含水量15以上的玉米平均缩耗为1.2：含水量14或以下的玉米平均缩耗为0.81。 Boose(1984)报道，粉碎玉米时料温升高5.98.3是正常的，如温升超过8.3；则表示机器磨损，过多的机械能变成了无用而有害的热能。可以用温度传感器来监控粉碎物料的温升，从而知到粉碎机的磨损情况。,供料装置,机体（转子、齿板、筛片),排料装置,控制系统,三、锤片粉碎机主要结构,锤片式粉碎机由机座、上机壳、转子、操作门、进料导向机构、磁选器、料斗
16、及减震器等组成。,粉碎机底座由4只或8只减震器支承，联接上机座并支承粉碎机各部件，使粉碎机各部分形成一个整体。 粉碎成品由底座下面排出。 上机壳和底座两侧分别装有两块筛板，与转子一起组成粉碎室。 转子包括主轴、锤架板、销轴、锤片和轴承等，是粉碎机的主要运动部件。转子转速较高，要求进行静、动平衡校验。 在更换筛板或锤片时须开启操作门，筛板靠操作门夹紧。 进料导向机构使物料从左边或右边进入粉碎室，它通过行程开关自动控制电动机的旋转方向，使与进料方向相符合。 磁选器可清除物料中的铁杂。 料斗是为了能使物料均匀地进入粉碎室，使粉碎机负荷平稳。,(一) 供料装置 向粉碎机定量供给稳定连续、均匀一致、具有良好流动性的洁净料流，同时供给一定量的空气流。,手工进料,负压进料,机械进料,螺旋供料器 电磁振动供料器 自控给料器,重力进料装置,强制进料装置,1.重力进料 粉碎机上方设置料斗,通过底部手动闸门控制进料量。结构简单,但进料量不准确。,植物粉碎机,小型锤片粉碎机,料斗,2. 强制进料
