錢(qián)順華 芮偉軍

隨著飼料行業(yè)的快速發(fā)展，競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，生產(chǎn)高品質(zhì)、低成本的畜產(chǎn)品已成為各飼料生產(chǎn)廠家競(jìng)相追逐的目標(biāo)。尋求各種高效低成本的飼料原料成為必然，應(yīng)用諸如酶制劑、微生物制劑等“綠色”生物技術(shù)產(chǎn)品，以提高產(chǎn)品的品質(zhì)和企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

目前飼料廠使用的液體添加有：復(fù)合酶、植酸酶、氯化膽堿、蛋氨酸等等。以植酸酶為例：植酸酶能降解飼料中植酸鹽，釋放無(wú)機(jī)磷；在豆科及谷物種子中植酸鹽磷占總磷50%～75%，由于單胃動(dòng)物不能分泌植酸酶，所以要外加磷酸氫鈣到飼料中滿足動(dòng)物對(duì)磷的需求，在飼料中加入植酸酶將植酸鹽降解，得到的游離磷被動(dòng)物利用，大大降低了磷酸氫鈣的添加量，減少了成本同時(shí)減少排泄磷而造成的環(huán)境污染。

飼料在生產(chǎn)過(guò)程中，由于粉碎、預(yù)混、制粒以及其它添加劑的影響，都可能使酶的活性受損甚至變性，因此使用酶制劑應(yīng)盡可能減少生產(chǎn)工藝對(duì)酶活性的影響。除了極個(gè)別酶可以在90℃左右高溫保持結(jié)構(gòu)和功效的穩(wěn)定，絕大多數(shù)不具有耐受70℃以上高溫。由于酶制劑在飼料制粒、膨化過(guò)程中活性損失嚴(yán)重，所以后置添加技術(shù)作為飼料工業(yè)的一個(gè)新生事物，可以很好地解決這一問(wèn)題，微量液體噴涂設(shè)備的使用能夠?yàn)楸姸囡暳蠌S提供一個(gè)契機(jī)。

1 設(shè)備類型

微量液體噴涂設(shè)備有兩大類型：一種為單、雙、三管路的噴涂設(shè)備，主要用于微量液體的添加噴涂，高度低，控制靈活。另一種為多路液體噴涂設(shè)備，可以多達(dá)10個(gè)噴頭同時(shí)進(jìn)行噴涂，采用不同的管路，可以同時(shí)噴涂酸、油脂、液體防霉劑、和美孝素、維生素、香味劑以及各種液體酶制劑、微生物制劑等，最大噴涂量可達(dá)到1%，相對(duì)滾筒式噴涂節(jié)省空間，噴涂液體品種多，價(jià)格低，節(jié)能。微量液體噴涂設(shè)備按照系統(tǒng)配置可以分為簡(jiǎn)易型、常規(guī)型、高端型。

2 微量液體噴涂設(shè)備在飼料生產(chǎn)工藝流程中的布置

微量液體噴涂設(shè)備作為飼料工業(yè)后置添加技術(shù)應(yīng)用，在飼料生產(chǎn)工藝流程中應(yīng)布置在冷卻器后。通常在分級(jí)篩與成品倉(cāng)之間、成品倉(cāng)與打包倉(cāng)之間兩個(gè)點(diǎn)可以安裝。

2.1 分級(jí)篩與成品倉(cāng)之間布置

分級(jí)篩與成品倉(cāng)之間的布置：根據(jù)不同的需求有經(jīng)過(guò)噴涂的成品料只進(jìn)1個(gè)成品倉(cāng)和進(jìn)不同的成品倉(cāng)兩種。其工藝流程如圖1所示，圖1a和圖1b分別是進(jìn)1個(gè)成品倉(cāng)和進(jìn)2個(gè)成品倉(cāng)的工藝流程示意圖。

圖1 分級(jí)篩與成品倉(cāng)之間工藝流程

經(jīng)過(guò)噴涂的成品料只進(jìn)一個(gè)成品倉(cāng)時(shí)（見(jiàn)圖1a），微量液體噴涂設(shè)備安裝在成品倉(cāng)上，在微量液體噴涂設(shè)備的進(jìn)料口接緩沖倉(cāng)，緩沖倉(cāng)倉(cāng)壁安裝料位器（工作料位和停止料位）；控制系統(tǒng)和管路系統(tǒng)布置在中控室，其中管路系統(tǒng)也可以就近布置在現(xiàn)場(chǎng)。如遇有經(jīng)過(guò)噴涂的成品料需要進(jìn)不同的成品倉(cāng)時(shí) （見(jiàn)圖1b），只要將微量液體噴涂設(shè)備出料口接一緩沖斗，緩沖斗下接分倉(cāng)設(shè)備（如氣動(dòng)三通），然后在通過(guò)溜管分別與各倉(cāng)相連通。

2.2 成品倉(cāng)與打包倉(cāng)之間布置

成品倉(cāng)與打包倉(cāng)之間的布置方式：成品倉(cāng)的出料口接微量液體噴涂設(shè)備，成品倉(cāng)倉(cāng)壁安裝料位器（工作料位和停止料位）；微量液體噴涂設(shè)備安裝在打包倉(cāng)上，打包倉(cāng)必須安裝高料位，以防止?jié)M倉(cāng)堵料至噴涂設(shè)備，控制系統(tǒng)和管路系統(tǒng)布置在中控室，其中管路系統(tǒng)也可以就近布置在現(xiàn)場(chǎng)。

3 工作原理

下面以正昌公司的微量液體噴涂設(shè)備為例對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行論述，根據(jù)工藝流程布置可以有帶緩沖倉(cāng)和不帶緩沖倉(cāng)兩種。

3.1 帶緩沖倉(cāng)

當(dāng)緩沖倉(cāng)內(nèi)飼料量到達(dá)工作料位時(shí)，信號(hào)傳送給電控箱內(nèi)的PLC，PLC產(chǎn)生輸出信號(hào)控制微量液體添加設(shè)備，打開(kāi)固體計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)料門(mén)、壓縮空氣電磁閥和噴涂電磁閥，同時(shí)計(jì)量泵根據(jù)觸摸屏中指定的液體添加比例，將液體送到噴涂裝置，達(dá)到噴涂的目的。當(dāng)緩沖倉(cāng)內(nèi)飼料量低于停止料位時(shí)，關(guān)閉固體計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)料門(mén)，計(jì)量泵停止、壓縮空氣電磁閥和噴涂電磁閥。

3.2 不帶緩沖倉(cāng)

顆粒飼料靠自重流下進(jìn)入固體計(jì)量裝置，固體計(jì)量裝置檢測(cè)當(dāng)前物料流量，信號(hào)傳送給電控箱內(nèi)的PLC，當(dāng)瞬時(shí)流量達(dá)到設(shè)定值（1～3 t/h）時(shí)，PLC 產(chǎn)生輸出信號(hào)控制微量液體添加設(shè)備，打開(kāi)壓縮空氣電磁閥和噴涂電磁閥，同時(shí)計(jì)量泵根據(jù)觸摸屏中指定的液體添加比例，將液體送到噴涂裝置，達(dá)到噴涂的目的。反之，計(jì)量泵、壓縮空氣電磁閥和噴涂電磁閥不工作。固體計(jì)量裝置進(jìn)料口氣動(dòng)閘門(mén)與分級(jí)篩聯(lián)鎖控制。

4 技術(shù)方案

微量液體噴涂設(shè)備主要分為管路系統(tǒng)、固體計(jì)量系統(tǒng)、噴涂裝置、控制系統(tǒng)等部分。系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)流量秤的瞬時(shí)物料量，按照設(shè)定的添加比例，通過(guò)計(jì)量泵自動(dòng)調(diào)整液體的流量，將液體經(jīng)霧化后均勻地噴涂到顆粒料表面，具有缺料自動(dòng)停噴、超差報(bào)警等功能。整個(gè)微量液體噴涂系統(tǒng)，固體計(jì)量精度優(yōu)于0.8%，液體的計(jì)量精度優(yōu)于0.5%，噴涂均勻度優(yōu)于90%。

4.1 管路系統(tǒng)

管路連接采用組合式卡箍便于拆卸、清理。管路布置如圖2所示。管路裝有200目濾網(wǎng)的過(guò)濾器，可有效阻止微小雜質(zhì)阻塞噴頭。選用原裝進(jìn)口的高精度計(jì)量泵，脈沖數(shù)可達(dá)360 spm。計(jì)量泵出口安裝脈動(dòng)監(jiān)控儀，可以精確測(cè)出計(jì)量泵的每個(gè)脈動(dòng)，并能分辨出每個(gè)脈動(dòng)是否有液體走過(guò)，防止空打現(xiàn)象，并能報(bào)警。

圖2 管路系統(tǒng)

管路上安裝有脈動(dòng)阻尼器，可以有效防止計(jì)量泵輸送液體時(shí)對(duì)管路的沖擊，造成液體出口的液體斷斷續(xù)續(xù)。管路系統(tǒng)安裝有安全閥和背壓閥，當(dāng)管路阻塞或噴頭阻塞，管路壓力超過(guò)安全壓力時(shí)，安全閥打開(kāi)，通過(guò)旁路回流到原料桶中；背壓閥要有一定壓力才能導(dǎo)通的元件，管路壓力低于2 MPa背壓閥不能導(dǎo)通，可保證管路中的液體壓力恒定。尤其是停機(jī)再啟動(dòng)時(shí)，管路的壓力能保證再次噴出有一定壓力的液體噴涂，減小誤差和滴漏現(xiàn)象。壓力表可以直觀顯示管路壓力。為保證噴涂的精度，對(duì)原料用平臺(tái)秤進(jìn)行計(jì)量，可以實(shí)時(shí)測(cè)定液體的實(shí)際用量和理論用量比對(duì)，可以確保液體添加的精度。

4.2 固體計(jì)量系統(tǒng)（見(jiàn)圖3）

固體計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)料口安裝有氣動(dòng)閘門(mén)，采用多個(gè)電磁閥控制，可保證氣動(dòng)閘門(mén)能停在任意位置，并能顯示出是小開(kāi)門(mén)還是大開(kāi)門(mén)狀態(tài)?？烧{(diào)節(jié)固體料的流量，使來(lái)料保持穩(wěn)定，確保了計(jì)量精度。系統(tǒng)采用高精度的稱重傳感器，獨(dú)特的流量弧形板能使物料均勻流下，弧形板采用鏡面不銹鋼材料，避免積料的可能，保持稱重板的零點(diǎn)穩(wěn)定，保證固體料的計(jì)量精度。在固體流量秤下部，有一擋料板，能使從弧形板上下來(lái)的物料，均勻得像瀑布一樣流下，保證噴涂時(shí)的均勻，確?；旌暇鶆蚨取?/p>

4.3 噴涂裝置（見(jiàn)圖4、圖5）

圖4 噴涂裝置

圖5 噴流截面

噴涂裝置的噴頭可選氣霧化和水霧化兩種，是采用進(jìn)口扇形噴頭，液體與壓縮空氣充分混合，噴涂均勻度高，噴頭的角度可調(diào)，可保證噴涂時(shí)的方向完全對(duì)準(zhǔn)物料。在靠近噴頭的前端安裝電磁閥，保證不出現(xiàn)滴漏現(xiàn)象。根據(jù)需要可配一組或二組噴頭。

4.4 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用觸摸屏控制，且有一鍵功能，運(yùn)行時(shí)只要按下自動(dòng)運(yùn)行，系統(tǒng)就能正常運(yùn)行，不需人工干預(yù)，且可靠性高、操作簡(jiǎn)單，具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能，可以對(duì)計(jì)量泵自動(dòng)校準(zhǔn)。整個(gè)系統(tǒng)有手動(dòng)功能。有生產(chǎn)報(bào)表，統(tǒng)計(jì)酶的用量和理論的成品料產(chǎn)量。具有豐富的圖形界面，能動(dòng)態(tài)顯示各設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，能瞬時(shí)顯示成品的產(chǎn)量及實(shí)際用液體量和理論用液體量。并具有報(bào)警功能，可對(duì)缺液、氣壓低、堵塞、氣動(dòng)門(mén)不到位、料位沒(méi)料或下道工序積拱作出判斷并報(bào)警。

飼料安全是關(guān)系到食品安全和群眾利益的一件大事，是全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。生產(chǎn)無(wú)殘留、無(wú)污染的天然“綠色”畜產(chǎn)品是當(dāng)務(wù)之急。各種具有高智能化水平、高精度、可靠性及穩(wěn)定性高的生產(chǎn)設(shè)備也成為新寵，微量液體噴涂設(shè)備作為飼料工業(yè)后置添加技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)新生事物，必將在未來(lái)的飼料工業(yè)中發(fā)揮巨大的作用。

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