沈政委

（布勒（常州）機(jī)械有限公司，江蘇 溧陽(yáng) 213300）

在“安全飼料”這個(gè)大政方針的指導(dǎo)下，各飼料生產(chǎn)企業(yè)為了追求清潔的飼料，在調(diào)質(zhì)系統(tǒng)中增加了保持器，大大增加了機(jī)頭料的產(chǎn)生。而目前中國(guó)豬料的某龍頭企業(yè)要求進(jìn)入制粒機(jī)壓制室的物料溫度必須達(dá)到90 ℃以上。在這個(gè)背景下，各大型飼料設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)啟了研發(fā)無(wú)機(jī)頭料生產(chǎn)模式。

據(jù)筆者總結(jié)，目前在市場(chǎng)上做的比較好的幾家企業(yè)對(duì)于無(wú)機(jī)頭的處理原理都是一樣的，即采用調(diào)質(zhì)器內(nèi)部來(lái)回倒料的原理。但是在設(shè)備上，如功率配置，槳葉軸的配置，槳葉的角度，驅(qū)動(dòng)方式等還是有很大的區(qū)別。

無(wú)機(jī)頭料原理：

1 硬件及軟件配置

在喂料開(kāi)機(jī)前將整個(gè)調(diào)質(zhì)系統(tǒng)預(yù)熱，即調(diào)質(zhì)保持系統(tǒng)需要附帶夾套保溫或者熱甲保溫（見(jiàn)圖1）。

圖1 蒸汽夾套調(diào)質(zhì)器剖面

器配置上需要增加前后兩個(gè)溫度傳感器，用于測(cè)量?jī)?nèi)部物料的真實(shí)溫度，并反饋給控制系統(tǒng)（見(jiàn)圖2）。

圖2 熱甲系統(tǒng)

各家企業(yè)都需要配置一套與自己設(shè)備性能參數(shù)相配套的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

2 流程設(shè)計(jì)

各產(chǎn)家在無(wú)機(jī)頭料流程設(shè)計(jì)大致相同（見(jiàn)圖3）。

圖3 無(wú)機(jī)頭設(shè)計(jì)流程

某公司無(wú)機(jī)頭設(shè)計(jì)流程（見(jiàn)圖4）。

圖4 某公司無(wú)機(jī)頭設(shè)計(jì)流程

夾套加熱保溫：

3 無(wú)機(jī)頭料的生產(chǎn)過(guò)程

3.1 開(kāi)機(jī)后先喂入少量的物料

各生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于不同型號(hào)的喂料器的喂料產(chǎn)能都做了標(biāo)定，

一般以喂料器電機(jī)從“零”赫茲開(kāi)啟后，喂料10～15 s的物料在調(diào)質(zhì)器內(nèi)來(lái)回倒料加熱。

3.2 關(guān)閉調(diào)質(zhì)器進(jìn)料口和出料口閘門(mén)

調(diào)質(zhì)器開(kāi)始進(jìn)入正反轉(zhuǎn)切換過(guò)程，同時(shí)關(guān)閉喂料器出口透氣蒸汽閥，開(kāi)啟蒸汽管路截止閥。

物料在調(diào)質(zhì)器內(nèi)部來(lái)回翻倒，直到物料到達(dá)所需的調(diào)質(zhì)溫度后，再打開(kāi)閘門(mén)放入保持器，同時(shí)喂料器開(kāi)始緩慢喂料。

通過(guò)這個(gè)過(guò)程及可以實(shí)現(xiàn)減少機(jī)頭排料，快速進(jìn)入正常生產(chǎn)。

這種生產(chǎn)模式只是適用于單一品種或者品種更換不頻繁的飼料生產(chǎn)企業(yè)。

因各產(chǎn)家在調(diào)質(zhì)器大小，槳葉數(shù)量，槳葉排布和角度上都有差異，所以整個(gè)加熱過(guò)程時(shí)間不能統(tǒng)一。

4 調(diào)質(zhì)器自身設(shè)計(jì)對(duì)無(wú)機(jī)頭的料的影響

4.1 驅(qū)動(dòng)方式的影響

目前市場(chǎng)上調(diào)質(zhì)器驅(qū)動(dòng)方式有:

電機(jī)+皮帶傳動(dòng)

減速機(jī)+聯(lián)軸器直連傳動(dòng)

調(diào)質(zhì)器要完成無(wú)機(jī)頭料生產(chǎn)，調(diào)質(zhì)器要在5～10 min 內(nèi)完成連續(xù)的正反轉(zhuǎn)，正反轉(zhuǎn)周期為3～6 s。

兩種驅(qū)動(dòng)方式的共同點(diǎn)：都需要電機(jī)帶變頻器控制，需要在啟停瞬間設(shè)置緩沖時(shí)間。

電機(jī)+皮帶傳動(dòng)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。皮帶的傳動(dòng)的延遲性，會(huì)導(dǎo)致調(diào)質(zhì)器槳葉軸轉(zhuǎn)速不精確，影響正反轉(zhuǎn)周期。

皮帶的頻繁啟停，縮短了皮帶的使用壽命。

減速機(jī)+聯(lián)軸器直連傳動(dòng)：減速機(jī)價(jià)格昂貴，但輸出轉(zhuǎn)速精確。與之相連的聯(lián)軸器選型時(shí)，建議增大一個(gè)型號(hào)。

4.2 中間溫度傳感器的選擇

目前市場(chǎng)用的最多是固定式溫度傳感器，將傳感器探頭與筒體齊平或者略微伸出一點(diǎn)，并用金屬套管保護(hù)（見(jiàn)圖5）。

圖5 中間測(cè)溫傳感器

筆者認(rèn)為不管哪種固定的溫度傳感器都會(huì)面臨的問(wèn)題：

要快速獲得準(zhǔn)確的料溫，必須將傳感器盡可能的伸進(jìn)筒體，與物料接觸。

伸入筒體的測(cè)溫探頭長(zhǎng)時(shí)間與物料摩擦，很容易磨損，傳感器壽命短。

溫度傳感器探頭會(huì)沾滿(mǎn)物料，每次開(kāi)機(jī)前都需要清理，不然會(huì)導(dǎo)致傳感器溫度反饋不準(zhǔn)確，增加無(wú)機(jī)頭料開(kāi)機(jī)時(shí)間。

筆者推薦的溫度傳感器的結(jié)構(gòu)與安裝如下：

溫度傳感器安裝在兩片槳葉之間，盡可能多伸入筒體。

不建議采用固定式的溫度傳感器。

事實(shí)上，中間溫度傳感器檢測(cè)的物料溫度僅參與無(wú)機(jī)頭生產(chǎn)時(shí)的程序控制。僅會(huì)在生產(chǎn)前5～10 min 使用。在正常生產(chǎn)時(shí)，就不參與生產(chǎn)控制。

建議采用能夠氣動(dòng)伸縮自動(dòng)清理測(cè)溫探頭的溫度傳感器（見(jiàn)圖6）。

圖6 氣動(dòng)伸縮的溫度傳感器

4.3 調(diào)質(zhì)器槳葉結(jié)構(gòu)及配置對(duì)無(wú)機(jī)頭料生產(chǎn)的影響

目前市場(chǎng)用的比較多的調(diào)質(zhì)器主軸和槳葉配置：

A型：無(wú)縫圓管+螺栓鎖緊槳葉片結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)制作成本低，槳葉的角度可以調(diào)整。

對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的調(diào)質(zhì)槳葉軸，無(wú)縫管剛性差，中心旋轉(zhuǎn)擾度大，導(dǎo)致槳葉與筒壁之間間隙較大。

若間隙調(diào)整的小，中心槳葉容易撞擊到筒體內(nèi)壁，導(dǎo)致槳葉桿的斷裂。

B型：方軸+焊接式槳葉排板結(jié)構(gòu)（槳葉角度不可調(diào)整）

對(duì)比以上，方軸整體剛性較好，能很好的控制槳葉片與筒體內(nèi)壁之間的間隙。缺點(diǎn)是制作成本較高，槳葉角度不可調(diào)整。

槳葉結(jié)構(gòu)和角度對(duì)于無(wú)機(jī)頭料生產(chǎn)時(shí)間和來(lái)回導(dǎo)料周期至關(guān)重要。

筆者推薦B型這種結(jié)構(gòu)，作為無(wú)機(jī)頭料調(diào)質(zhì)器槳葉軸的配置結(jié)構(gòu)：

該調(diào)質(zhì)器推向市場(chǎng)之前，會(huì)在企業(yè)內(nèi)部做了大量的實(shí)驗(yàn)，有數(shù)據(jù)支持其槳葉的方向及排布。

對(duì)于正向推料和反向返料的時(shí)間都從內(nèi)部測(cè)試中得出，能很好的掌握物料在各時(shí)間點(diǎn)的堆積位置（槳葉片磨損之后會(huì)略有差異）。

3.A型槳葉片磨損后需要更換時(shí)，需要廠(chǎng)家的支持才可以回復(fù)到出廠(chǎng)配置。另外因?yàn)閳?chǎng)地和環(huán)境的因素，還不一定與出廠(chǎng)完全一致?；蚨嗷蛏贂?huì)影響無(wú)機(jī)頭料生產(chǎn)。而B(niǎo) 槳葉片角度和位置固定，用戶(hù)自行更換即可。

4.使用B型槳葉的調(diào)質(zhì)器，在做完各項(xiàng)測(cè)試得出數(shù)據(jù)后，完全可以將出料口閘門(mén)取消。因?yàn)榭梢源_保物料到不了出料口位置，不會(huì)讓不合格的物料進(jìn)入下道環(huán)節(jié)。

5 總 結(jié)

無(wú)機(jī)頭生產(chǎn)開(kāi)辟了一個(gè)全新的生產(chǎn)模式，給各飼料生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)便利[1-5]。筆者對(duì)于近些年比LDH較熱門(mén)的無(wú)機(jī)頭料生產(chǎn)做的調(diào)研和自己的理解，希望對(duì)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)和飼料生產(chǎn)企業(yè)都有幫助。