王小陽(yáng)

（山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，山西太原 030031）

檸條顆粒飼料生產(chǎn)加工工藝研究

王小陽(yáng)

（山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，山西太原 030031）

通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外顆粒飼料生產(chǎn)加工發(fā)展現(xiàn)狀及目前國(guó)內(nèi)檸條顆粒飼料生產(chǎn)加工工藝現(xiàn)狀，探討檸條顆粒飼料生產(chǎn)加工工藝的特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)，提出了檸條顆粒飼料生產(chǎn)加工工藝系統(tǒng)的總體方案。

檸條顆粒飼料；加工工藝；研究

檸條是豆科錦雞兒屬植物的俗稱，為多年生落葉灌木[1]。檸條不僅具有很強(qiáng)的防風(fēng)固沙能力，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，而且還是優(yōu)質(zhì)的飼料原料，可進(jìn)行綜合利用。隨著檸條這一可再生資源在飼料化和能源化利用方面的不斷推廣，檸條資源將越來(lái)越受到人們的重視。作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，畜牧養(yǎng)殖業(yè)在我國(guó)具有十分重要的地位，而飼料工業(yè)又是為畜牧養(yǎng)殖業(yè)提供原料供給的基礎(chǔ)[2]。在眾多飼料當(dāng)中，顆粒飼料因其具有良好的適用性而被廣泛使用，特別是喂飼顆粒飼料可以顯著改善畜禽的生長(zhǎng)性能，具有縮短動(dòng)物采食時(shí)間、降低飼料組分分級(jí)、利于動(dòng)物消化、成本低等優(yōu)點(diǎn)[3-4]。

隨著飼料工業(yè)和檸條產(chǎn)業(yè)化的大力發(fā)展，檸條顆粒飼料加工生產(chǎn)企業(yè)亟需高效、節(jié)能、自動(dòng)化程度高的生產(chǎn)線，不僅能夠提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，而且能夠促進(jìn)檸條顆粒飼料加工生產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展。因此，研究一套適合檸條顆粒飼料生產(chǎn)的加工工藝就成為亟待解決的問(wèn)題。

1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的顆粒飼料生產(chǎn)企業(yè)從原料進(jìn)庫(kù)到成品出售，全部為計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，一般的生產(chǎn)線1個(gè)單班只有2名操作人員，生產(chǎn)自動(dòng)化程度很高；而在更高層次上，對(duì)于整個(gè)企業(yè)的管理系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)模塊化管理方式，不同級(jí)別、不同部門可以選擇不同的系統(tǒng)模塊來(lái)進(jìn)行相關(guān)操作[5]。

隨著改革開放不斷深入，人們對(duì)食品安全的進(jìn)一步關(guān)注，我國(guó)飼料加工企業(yè)在飼料加工技術(shù)、飼料加工設(shè)備、加工工藝、成品檢驗(yàn)等方面較改革開放初期有了很大的進(jìn)步。特別是近十幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能化儀表技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，我國(guó)飼料加工技術(shù)、飼料加工設(shè)備、加工工藝已經(jīng)得到較大程度發(fā)展。

2 檸條顆粒飼料生產(chǎn)加工工藝的總體方案

在國(guó)內(nèi)檸條顆粒飼料生產(chǎn)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能控制技術(shù)，制定了如下生產(chǎn)加工工藝流程，主要包括原料接收與清理、粉碎、配料混合、制粒、包裝、供氣與除塵及自動(dòng)控制系統(tǒng)等工序，屬于先粉碎后配料工藝。

檸條顆粒飼料生產(chǎn)加工工藝流程見圖1。

2.1 原料接收、清理工段

該工段主要是對(duì)入場(chǎng)的原料進(jìn)行雜質(zhì)清除，除去塵土，粒料經(jīng)清理除雜后進(jìn)入待粉碎緩沖倉(cāng)等待粉碎，粉料經(jīng)清理除雜后直接進(jìn)入配料倉(cāng)。主要設(shè)備包括2套脈沖除塵系統(tǒng)、粒料斗式提升機(jī)、粉料斗式提升機(jī)、U型刮板機(jī)、永磁筒和6位旋轉(zhuǎn)分配器等。主要參數(shù)：①原料接收工段共有2條（1條為粒料，1條為粉料）；②原料接收能力2×15 t/h（谷物容質(zhì)量以0.5 t/m3計(jì)）。

圖1 檸條顆粒飼料生產(chǎn)加工工藝流程

2.2 粉碎工段

該工段主要功能是將待粉碎緩沖倉(cāng)中的粒料粉碎后送入配料倉(cāng)。主要設(shè)備包括待粉碎緩沖倉(cāng)、脈沖除塵系統(tǒng)、粉碎喂料攪籠、SD112X30型水滴式粉碎機(jī)、斗式提升機(jī)及8位旋轉(zhuǎn)分配器等。粉碎工段主要參數(shù)：①粉碎能力6 t/h以上（配3.0 mm篩網(wǎng)，玉米水分13%）；②粉碎機(jī)電機(jī)功率55 kW；③待粉碎緩沖倉(cāng)容量2×10 m3。

2.3 配料混合工段

該工段是整個(gè)飼料加工工藝流程中重要環(huán)節(jié)之一，主要是將配料倉(cāng)中的各種原料和微量元素及液體飼料按照不同飼料的配方要求，稱量、混合并攪拌均勻，然后將成品粉料送入下一道制粒工段。主要設(shè)備包括12個(gè)配料倉(cāng)、12個(gè)配料攪籠、脈沖除塵系統(tǒng)、配料秤、單軸槳葉混合機(jī)、液體飼料添加系統(tǒng)、小料添加系統(tǒng)、U型刮板機(jī)、斗式提升機(jī)、成品檢驗(yàn)篩等。主要參數(shù)：①生產(chǎn)能力10 t/h；②配料倉(cāng)容量10×10 m3+2×15 m3（2個(gè)15 m3配料倉(cāng)，1個(gè)用于檸條草粉，另1個(gè)用于其他草飼料）；③配料秤1 000 kg/批；④混合機(jī)1 000 kg/批；⑤混合機(jī)電機(jī)功率18.5 kW；⑥成品檢驗(yàn)篩15 t/h。

2.4 制粒工段

制粒工段是整個(gè)飼料加工工藝流程中的重要環(huán)節(jié)之一，主要是將進(jìn)入待制粒倉(cāng)的成品粉料，經(jīng)顆粒機(jī)制成顆粒狀飼料，通過(guò)冷卻、破碎、分級(jí)后制成成品飼料，進(jìn)入成品倉(cāng)。主要設(shè)備包括待制粒倉(cāng)、制粒機(jī)、冷卻器、冷卻風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)、破碎給料機(jī)、破碎機(jī)、分級(jí)篩、蒸氣系統(tǒng)、斗式提升機(jī)和成品倉(cāng)等。主要參數(shù)：①待制粒倉(cāng)容量8 m3；②制粒機(jī)電機(jī)功率75 kW；③環(huán)模直徑420 mm；④制粒機(jī)生產(chǎn)率為10 t/h（以6 mm孔徑環(huán)模計(jì)算）；⑤主管道的蒸汽壓力應(yīng)大于0.7 MPa，經(jīng)過(guò)減壓閥減壓后進(jìn)入調(diào)質(zhì)器中的壓力為0.1～0.4 MPa；⑥成品倉(cāng)容量2×8 m3。

2.5 包裝工段

該工段主要是將成品飼料經(jīng)過(guò)稱量、裝袋后等待出廠。主要設(shè)備包括飼料包裝機(jī)、輸送機(jī)等，生產(chǎn)率為10 t/h（以50 kg包裝計(jì)）。

2.6 供氣與除塵工段

供氣與除塵工段貫穿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。供氣工段是將貯氣罐中的氣體通過(guò)氣動(dòng)閥門給脈沖除塵器及各種氣動(dòng)閘門進(jìn)行供氣。為了解決結(jié)拱問(wèn)題，在草粉倉(cāng)、混合過(guò)渡倉(cāng)、待制粒倉(cāng)、成品倉(cāng)上全部安裝了氣錘；除塵工段采用單點(diǎn)除塵，既保證重點(diǎn)粉塵控制點(diǎn)的效果又解決交叉污染的問(wèn)題。主要設(shè)備包括空壓機(jī)、氣動(dòng)閥、脈沖閥、氣錘等，空壓機(jī)電機(jī)功率為7.5 kW。

2.7 自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括上位機(jī)、下位機(jī)、MCC電器控制柜、變頻器、智能稱重儀表、稱重傳感器、阻旋料位計(jì)、行程開關(guān)以及相關(guān)的電纜和橋架。上位機(jī)采用性能高端的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，主要作用是對(duì)下位機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，全畫面顯示所有工藝流程，同時(shí)有數(shù)據(jù)記錄、異常報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)通訊等作用；下位機(jī)采用的是西門子S7-200系列的PLC，主要負(fù)責(zé)接受控制指令及控制參數(shù)，對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行采集，控制輸出設(shè)備工作。

3 結(jié)論

上述生產(chǎn)加工工藝現(xiàn)已應(yīng)用在山西省檸條顆粒飼料的生產(chǎn)線上。經(jīng)有關(guān)檢測(cè)部門檢測(cè)，生產(chǎn)率＞10 t/h；配料精度：秤的動(dòng)態(tài)誤差為0.2%，靜態(tài)誤差為0.1%；混合均勻度變異系數(shù)CV≤7.5%，全部達(dá)到了生產(chǎn)線的技術(shù)性能指標(biāo)要求。

檸條顆粒飼料生產(chǎn)加工工藝是在對(duì)原來(lái)的顆粒飼料生產(chǎn)線進(jìn)行深入分析研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)檸條顆粒飼料生產(chǎn)加工的實(shí)際情況，提出系統(tǒng)的解決方案。不僅解決了原來(lái)加工工藝存在的不足，而且降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本、提高了企業(yè)效益，同時(shí)促進(jìn)了檸條產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

[1]周世權(quán)，馬恩偉.植物分類學(xué) [M]．北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2003：53.

[2]楊國(guó)松.PLC與組態(tài)軟件在飼料加工廠中的應(yīng)用與研究 [D]．武漢：武漢工業(yè)大學(xué)，2009：56-58.

[3]陳守云．影響顆粒飼料品質(zhì)的相關(guān)因素分析 [J].青海畜牧獸醫(yī)雜志，2010，10（4）：123-125.

[4]周青鋒.基于PLC的飼料配料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [D]．西安：西安電子科技大學(xué)，2008：12-13.

[5]趙亮．我國(guó)飼料產(chǎn)業(yè)研究 [D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006：48-49.◇

Study on the Production Process of Caragana Pellet Feed

WANG Xiaoyang

（Shanxi Provincial Academy of Agricultural Mechanization Sciences，Taiyuan，Shanxi 030031，China）

Based on the current situation of the development of feed production and processing of particles at home and abroad as well as the analysis of the present situation of domestic production and processing technology of Caragana pellet feed.This paper does research on the main features and key technologies of Caragana pellet feed production process，and then the overall scheme of Caragana pellet feed production and processing system is proposed.

Caragana pellet feed；processing technology；research

S816.5

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.01.015

1671-9646（2017）01a-0055-02

2016-10-19

王小陽(yáng)（1966— ），男，本科，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)機(jī)械及飼料機(jī)械。