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饲料混合机与混合均匀度
饲料混合机种类繁多,其性能及操作方法与饲料均匀度之关系更为密切 ,配制饲料时,要有优良的原料、理想的配方、性能优越的混合机、适当的周边设备和正确的操作方法等,才能获得优良的产品,作者彭亦桂技正利用二年的时间深入全省各大小饲料工厂研究讨各种饲料混合机之缺点,并详加改进,毫无保留地提供读者参考,由於资料丰富本刊分上、下两期连载,希望读者详细研读将可获益非浅。
饲料混合机,五花八门,不但种类多,型式也不少,依原料性状或成品用途不同,有粉状饲料混合机、液体饲料混合机、预拌料混合机、糖蜜机、油脂机、液态添加物喷入装置等;依外表型态不同,又有直立型、横卧型、橄榄型、"V"字型等;依搅拌器形状不同,又有螺旋混合机(screw mixer)、螺旋带状混合机(spiral ribbon mixer)、划桨型混合机(shaft paddle-type mixer)等;依进料方式不同,又有倒入式、注入式、喷雾式、滴入式及灌入式等。由以上不同的形状及特性,又可匹配成各种不同的型别,本文因篇幅有限,仅介绍粉状配合饲料加工用之混合机,因此文中所称之饲料厂,仅指配合饲料厂,而所称之混合机,除特别注明外,亦仅指粉状饲料混合机而言。
混合机为饲料厂最基本和最重要之机械之一,混合机之性能及操作方法与饲料均匀度的关系最为密切。
配制饲料时,要有优良的原料,理想的配方,性能优越的混合机,适当的周边设备和正确的操作方法等,才能获得优良的产品。
十馀年前,有很多生产商业性饲料的饲料厂老板自认并未偷工减料,但其产品为何常被主管机关查验为不合格而遭受处罚。当时,台湾省政府农林厅畜牧科饲料股的同仁们,在台湾区杂粮基金会拨款支持下,利用二年的时间,走遍台湾区各角落,重复为饲料厂测试饲料混合机性能,为每一台混合机寻找最适当的混合时间,并顺便辅导改善周边设备、操作方法及品管技术等,饲料厂在接受辅导後,成品合格率显着提高,罚单少来,农民也受益,大家皆大欢喜。
当时,农林厅系就饲料厂现有的设备,在正常操作程序下测试其混合机的混合均匀度,寻找变异系数(coefficient of variation)最低的混合时间,让饲料厂参采,同时也鼓励饲料厂参考本方法自行测定同一混合机混合不同种类饲料所需的适当混合时间;因为,原料的种类、性状及颗粒大小的不同,在相同混合时间下,其变异系数可能有相当的差别。
民国六十五年,经济部工业局所公布的「饲料工厂设厂标准」第四条第一项第五款中,对「混合设备」规定如下:「饲料混合应均匀,混合时间在三十分钟以内,其均匀度之变异系数应在百分之十五以下。」此项规定,过於松宽,可勉强适用於直立式单螺旋混合机,但很遗憾的,时至民国七十三年,尚有饲料新厂引用此规定,作为「横卧式复螺旋带状全开排料式混合机」的完工验收标准。试想,一台制售商品饲料的混合机,其混合均匀度之变异系数高达百分之十五时,在配方中,好原料的多放和劣料的少放,已足以增加成本而削减该成品的市场竞销能力。
台湾地区饲料混合机的演变过程 ,概略如下:
1.直立式单螺旋混合机。
2.直立式双螺旋混合机。
3.横卧式单螺旋带状单孔排料混合机。
4.横卧式复螺旋带状多孔排料混合机。
5.横卧式复螺旋带状全开排料混合机。
各类型混合机,皆有其优劣点,制售商品饲料者宜采第五项「横卧式复螺旋带状全开排料混合机」,其均匀度之变异系数要求在百分之五以内,愈低愈好,混合时间(不含进料及排料时间)依每桶(batch)容重而有不同的要求,每批(桶)四公吨饲料的混合机,混合时间宜在四分钟左右,惟宜实际测试厘定之。
十几年前,绝大部分的饲料厂采用直立式单螺旋混合机;目前,大部分已被淘汰,倒是中、小型养猪或养鸡场还普遍采用此种混合机自配饲料;有部分养猪(鸡)场采用双螺旋机种;一般而言,双螺旋应比单螺旋好(当然,横卧式又比直立式好),双螺旋中两个螺旋的转速应该不一致,才能发挥性能而获得更好的混合效果,可惜,在台湾难得一见,绝大部分双螺旋混合机中的两个螺旋转速皆相同。台湾的铁工厂仅模仿了「名机」的外表,尤其,初期所仿制的横卧式螺旋带状混合机,更是仅具外形,机内螺旋带的形状、走向等皆甚为「怪异」,混合性能极低劣,这类机械,除非吊机重改,否则即应宣布退役。
目前引起饲料混合不均匀较为常见的实例如下:
〔例一〕
状况:采用直立式螺旋混合机混合饲料,常发现量少的原料不易均匀的分布在饲料中,应如何改善?
建议:1.微量添加物(剂)之混合,应有预混设备,经预混稀释後,再随着其他原料分多次慢慢进料;事实上,所有占配方比率较小的原料,皆宜遵守此项进料原则。
2.混合时间适当延长,如采用直立式单螺旋混合机,应不少於二十五分钟,最好按不同的饲料种类和不同的混合时间,分别测定其均匀度之变异系数,寻找出适当的混合时间,然後按照所订定的时间加工饲料,混合机搅拌器的转速如有变更或形状如有修改,则需重新测定混合性能,重新厘订最适当的混合时间。
3.有部分直立式螺旋混合机,桶壁倾斜小於六十度,有碍饲料的流动,造成混合不均匀。
〔例二〕
状况:直立式双螺旋混合机,混合性能应比直立式单螺混合机强,但事实不然,原因何在?应如何改善?
建议:1.影响混合性能的因素很多,各厂各机未必相同,应现场诊断始能认定,如有例一的情况,建议参照例一的处理方式行之。
2.国内仿制的直立式双螺旋混合机,两个螺旋转速相同者,请尝式更换其三角皮带轮或齿轮,使直径一大一小,在转速不同下,往往可显着提高混合性能。
3.螺旋上端出料口,加装有缺口之环状档板缓冲圈,可引导饲料散开,落点分布均匀,有助於饲料的混合,此种环状档板同样可用在直立式单螺旋混合机,效果更显着。
〔例三〕
状况:横卧式螺旋带状中央单孔排料混合机,混合性极差,应如何改善?
建议:1.此类混合机,为便於排料,其外圈螺旋带从中央分成两段,各段的走向完全相反,使排料时,混合机桶底的饲料能集中到中央开口处排出。有的在设计上为顾及排料的方便,反而忽略混合性能上的需要,致内外圈螺旋带以中央点为界,分成左右两组,两段的中央交接处,无任何交叉区域,左右两边的饲料在混合时,很难,甚至毫无交会对流混合的机会。改善方法,建议将内外圈螺旋带的中央一端各延长十至二十公分(尽量延长),使交叉区域扩大;修改後,应细心观察饲料在混合时之流动情形,并测定其实际性能。
2.修改後,一般可获得一些改善,但未必理想;因此,吊机换新带且改为一端单孔排料,可能较为可行,当然,最积极的建议是吊机换新带且改为全开排料式,但工程庞大。
〔例四〕
状况:1.所有的原料,均在粉碎机(hammer mill)之前的A处过秤投入,经螺旋输送机(screw conveyor,简写为SC)进斗升机(buchet elevator,BE)入贮料桶,被粉碎机(hammermill)粉碎後,由气送机(pneumatic conveyor, NC)放在混合机(mixer, M)上方之预备桶(hopper)中;如此,连无需粉碎的原料,也非经过粉碎机不可。
2.混合机(M)上方有人孔(manhole,MH)但无预拌料(premix)投入口,预拌料仍由A投入,经过漫长过程才到达混合机中。
3.由於上述两种状况,该厂的饲料成品品质不稳定,尤其经常发生药物交叉污染(cross contamination),颇为困难,应如何改善?
建议:1.预拌料改由人孔(MH)投入,投入次序,应先将预备桶中的原料放入混合机(M)後,再加入"2"预拌料。
2.另外,如将原有的气送机(NC)改为斗升机,这一组升斗机除负责粉碎後的输送工作外,还输送不需粉碎的原料,也就是说,免粉碎的原料可改自"B"投入,但药物添加物仍自"2"入孔投入。
3.防范药物交叉污染应注意事项颇多,在此不便一一列举,惟换料清机清仓仍为最基本的动作,无论如何不可忽略。
4.混合机上缘同高处加一平台,放置各种备用之预拌料,"2ndfl"上所堆置者。
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