膨化工艺设计及设备安装要点

lchj · 发表于 2010-7-22 16:22:40

　　着人们环保意识的加强及当今养殖市场的发展，用膨化机生产的产品(包括浮性饲料和沉性饲料)越来越受到广大养殖户的青睐。膨化机的生产、推广及使用也正成为饲料行业的一大亮点。许多新建的饲料厂，要么一步到位都安装了膨化机，要么就进行预留为以后作准备，而一些早期饲料厂也纷纷进行改造，新增膨化生产线，抢占膨化料市场。为此，本人结合多年工作经验，就膨化机的使用、工艺流程设计、安装等提出实践上的一些心得，与大家分享。
　　1 膨化机最好与中控室放于同一个楼面
　　膨化机是膨化饲料生产的核心设备，它运行是否正常，直接影响到其前后工序的运行状态，所以，它与中控室的操作员必须保持密切的配合，才能确保整个生产过程的顺畅，减少能耗(后文中我们假设膨化机都安装在二楼)。
　　2 烘干机放在比膨化机高两层楼的楼面(即四楼)上
　　最好避免将烘干机直接放在膨化机下面，原因是：①造成环境温度过高。因烘干机散发的热量会使周围环境温度升高很多，特别是在夏天，膨化机本身散发的热量就很高，如把烘干机再放在膨化机下方，再加上烘干机上的热气，会使二楼的工作环境温度特别高，有的高达50~60 ℃;同时对二楼的一些现场电器控制柜也带来不利影响。②如把烘干机放在一楼，不利于烘干机冷凝水的回收和对膨化机调质器的加水。
　　3 膨化机和烘干机之间宜采用气力输送
　　以前大家都倾向于把膨化机直接放在烘干机的正上方，使物料出膨化机后直接进入烘干机中，烘干后的物料用斗式提升机进行提升，认为这样可以避免风送过程中的能耗过大。其实不然，根据多年生产实践，本人测算了膨化后的物料采用气力输送与采用直接进烘干机这两种不同方式的成本费用。首先，设备投入上的差异：前者主要是需要不锈钢的风管、不锈钢的刹克龙、风机和关风器，后者需一台全不锈钢的提升机(畚斗带、畚斗都需要有特殊要求)。其次，能耗上的差异：我们以膨化机产量3 t/h 计算，膨化机出口处物料水分为25%，烘干机出口物料水分为10%，烘干机仍选用国产的(蒸汽耗用较大，进口的则成本太高)，烘干1 t 饲料耗用蒸汽至少0.5 t。采用气力输送时，物料水分闪蒸2%，即用此工艺时，进入烘干机的物料水分为23%，使用热电厂集中供热的蒸汽，其价格140元/t，平均电价0.80元/(kW·h)。如此测算，用气力输送时，因物料水分闪蒸2%就会使烘干机每吨料少烘干水分2.597 kg[我们假设从25%的水分降到23%的水分时，丢失X kg的水分，解方程(25-X)/(100-X)×100%=23%，即可得X=2.597 kg]。如果膨化机产量3 t/h，则烘干机少烘干水分7.79 kg/h，而要蒸发这7.79 kg水，需耗用蒸汽价32.72元(把1 t含水25%的饲料烘到水分10%时，共烘掉水分166.67 kg，故每烘干掉1 kg水分，耗蒸汽3.0 kg，折合人民币0.42元)。而使用气力输送工艺的电耗为：风机15 kW，关风器1.5 kW，都设为满负荷工作，每小时耗电为(15+1.5) kW×1 h×0.8元/(kW·h)=13.2元。故两者比较，用气力输送使物料水分自然下降2%而减少烘干机蒸汽耗用所节省的费用远远大于此工艺电耗所增加的费用(用不锈钢斗式提升机工艺中还有5.5 kW提升机的功率耗用)。最后，除生产宠物料外，不论是浮性还是沉性料，采用气力输送都对物料起到抛棱作用，使物料外观更加美观，当然控制好风速是关键。另外，用气力输送还可减少膨化机出口的蒸汽外溢，可保护周围的设备和电控柜的使用性能及改善工人操作环境。
　　4 在物料进成品仓前加一道永磁筒
　　在膨化机的后道工序中，特别是烘干机中，不可能完全避免螺栓等类似的设备零件的脱落，有时甚至还有断裂后的膨化机刀片混入成品料中。即使在烘干机之后有分级筛，也可能因生产一些大粒径的饲料而使用大孔径的筛网时，无法去除这些设备上偶尔掉下来的金属杂质，所以在成品仓前加一道永磁筒还是很有必要的。
　　5 使用热喷工艺
　　需进行油脂外喷涂的物料，应采用先喷涂后冷却的工艺为好。这样更有利于物料对油脂的吸收，使得油脂更加容易渗透到颗粒内部，避免油脂只粘附在颗粒表面后，存放时间稍长，就渗透到外包装袋上了，既影响了包装袋的美观又使得饲料的营养成分丢失。
　　6 采用两次分级筛选
　　一次是放在烘干机之后，可避免非成品物料进入喷油工段而浪费油脂，同时可减少因粉末在喷油后粘附在设备及成品料上而影响产品质量;还有一次分级放在成品打包、装袋前。因物料经前道的提升、进仓必将产生粉末，同时若用滚筒喷涂，时间一长滚筒内也将积存粉末，而这些粉末跟随滚筒一起旋转也将结团成为粉末球混入成品中。所以，在此增加一道筛分设备，以确保最终产品质量。
　　7 水管、蒸汽管道系统的安装
　　国内饲料厂大都使用蒸汽作为热源，膨化机、烘干机也多用蒸汽加热，只有少量的小型膨化机组利用电加热，这就必然涉及到蒸汽冷凝水、夹套冷却水的回收利用问题。许多厂家都将其直接排放掉，白白浪费了。所以从现在就应养成节约用水的意识，同时这样也可降低生产成本。为此，在烘干机的下面一个楼面(即三楼)做一密封的热水池(注意要有溢流口和排放水蒸气于室外的透气孔)，让烘干机的冷凝水全都排放到此处。然后用此水池的水通过水泵添加到膨化机的调质器中，这样使加入调质器中的水是比室温高许多的热水，会更加有利于物料的熟化，减少能耗。在实际生产中，膨化机主机的夹套里要么加冷却水，要么加蒸汽。若加冷却水，就只能使用自来水进行冷却(注意当地二楼的水压是否符合工艺要求)，经夹套后的冷却水或蒸汽冷凝水一起进入一楼的一个水池里，然后用一个水泵泵入三楼的冷凝水池中。至于加入主机内腔的水，最好也使用三楼水池的水，这要看膨化机厂家配置的管道系统能否这样联接。三楼水池的溢水管可接到工厂里的锅炉房中，用于锅炉的用水，或接入工厂浴室的水箱内，用于职工洗澡之用。在设计三楼的水池时最好考虑使用三级过滤，并且要有排污口、补充水的入口等。
　　8 膨化机和烘干机的操作、维修空间
　　在安装膨化机时，在其出料口的前端要有足够的空间：一则便于堆放在生产调试时产生的废料;再则要保证检查或更换挤压螺旋时，将整根螺杆拉出时的长度空间。在土建时，最好在膨化机主机筒的正上方预埋一根长H钢，便于以后检修膨化机用。在膨化机出料口楼面的正前方最好设计一洗车污水的下水口。如有条件，物料进入膨化料仓前加一道保险筛更好，主要是去除不锈钢螺栓、石块、焊条等非磁性杂质，一则可以避免堵塞膨化机的模板，再则更重要的是保证膨化机的安全运行。
　　烘干机的蒸汽管道及疏水管道离地最好有20～30 cm高，这样便于打扫卫生。烘干机的四周最好少粉尘，以避免过多的粉尘进入烘干机热交换器的翼片中而影响热量的交换。烘干机周围的门窗要多，便于空气的对流。
　　9 电器的安装
　　膨化机、烘干机的控制最好采用现场控制柜的方式进行控制。两个柜子都放在膨化机附近。要求操作方便，同时要避免膨化机所产生的蒸汽及其它设备所产生的粉尘进入控制柜。控制柜必须放在通风、散热条件好的地方。如条件许可，最好将变频器、电器控制的主元件等安放在中控室内，只将变频器的控制面板、电机控制按钮等放在现场控制屏上即可。这样更有利于延长电器的使用寿命，减少设备的故障率。