1. 結(jié)構(gòu)原理與程序控制介紹
系統(tǒng)如圖由:(1)進(jìn)料絞龍,(2)稱量料斗,(3)真空混合機(jī),(4)真空系統(tǒng),(5)液體噴灑系統(tǒng),(6)操作程序控制系統(tǒng)這幾個(gè)部分組成。
膨化飼料經(jīng)過干燥處理,(1)進(jìn)料絞龍送入(2)稱量料斗至設(shè)定量,稱量傳感器E1發(fā)出信號,進(jìn)料絞龍關(guān),真空噴涂混合機(jī)啟動,氣動閘門1DT開,顆粒飼進(jìn)入(3)真空噴涂混合機(jī),稱量傳感器E1再次發(fā)出信號,氣動閘門1DT和混合機(jī)進(jìn)出料口蝶閥2DT、4DT關(guān),真空泵D2啟動,真空蝶閥7DT開,放氣閥6DT關(guān),此時(shí),對真空噴涂混合系統(tǒng)抽真空,同時(shí),噴涂電磁閥3DT處于關(guān)閉位置,液體攪拌器D2和輸液螺桿泵D3啟動,液體在管路內(nèi)形成壓力后經(jīng)溢流閥流入儲液罐形成回路,當(dāng)系統(tǒng)真空度達(dá)到設(shè)置值后,由電接點(diǎn)真空壓力表E3發(fā)出信號,噴涂電磁閥3DT開啟,液體油脂通過噴嘴呈霧狀均勻地噴向顆粒飼料,同時(shí),流量傳感器E2對流過液體進(jìn)行統(tǒng)計(jì),當(dāng)累計(jì)流量過到設(shè)定值時(shí),流量傳感器E2發(fā)出信號,噴涂電磁閥3DT立即關(guān)閉,結(jié)束噴涂,時(shí)間繼電器開始計(jì)時(shí),此間,抽真空與混合繼續(xù)進(jìn)行,到定時(shí)后,時(shí)間繼電器動作,真空蝶閥7DT關(guān),放氣閥6DT開,外界空氣通過消聲節(jié)流閥可調(diào)節(jié)地緩慢進(jìn)入噴涂混合機(jī),直至混合機(jī)內(nèi)壓力與外界大氣平衡。此時(shí),電接點(diǎn)真空壓力表再發(fā)出信號,混合機(jī)排料門5DT和出料口蝶閥4DT開,噴涂好的顆粒飼料從出料口排出,混合機(jī)排料門5DT和出料口蝶閥4DT重新關(guān)閉,系統(tǒng)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,真空泵D2、混合機(jī)D1、液體攪拌器D5、添液螺桿泵D3,始終處于工作狀態(tài),液體或氣體的工藝流向是通過閥門來控制的。蒸汽管路與蒸汽電磁閥8DT接通,設(shè)定電接點(diǎn)溫度表E5上下限溫度值,開始時(shí),蒸汽電磁閥8DT打開,蒸汽通入盤管,對液體進(jìn)行加熱,液體溫度升至上限時(shí),電接點(diǎn)溫度表E5發(fā)出信號,關(guān)閉蒸汽電磁閥8DT,液體溫度降至下限時(shí),電接點(diǎn)溫度表E5再次發(fā)出信號,再次打開蒸汽電磁閥8DT,蒸汽對液體進(jìn)行加熱,如此循環(huán)往復(fù)實(shí)現(xiàn)對噴涂液體的溫度的有效控制。儲液罐補(bǔ)液泵D4在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)由液位控制器E4來控制的,液位降至下限時(shí),打開補(bǔ)液泵D4,向罐內(nèi)補(bǔ)液,液位升至上限時(shí),關(guān)閉補(bǔ)液泵D4。
2. 真空噴涂液體滲透機(jī)理及優(yōu)越性
顆粒飼料經(jīng)稱量后進(jìn)入真空噴涂混合室,在混合過程中對混合室進(jìn)行抽真空,排出混合室內(nèi)空氣,同時(shí)也吸出滯留在顆粒飼料內(nèi)部空隙中的空氣,當(dāng)真空混合室內(nèi)達(dá)到相當(dāng)?shù)恼婵斩葧r(shí),向顆粒飼料均勻地噴灑定量的液體,充分混合后,打開放空閥門,讓外界空氣緩慢進(jìn)入混合室,利用混合室內(nèi)外的壓力差將包在顆粒飼料表面的液體壓入顆粒內(nèi)部空隙,替代了原在顆粒內(nèi)部空隙中的空氣,完成整個(gè)液體滲透過程。為了提高飼料的能量水平,以往通常采用以下二種方法,一是在飼料成粒前超量添加微量成分,對于這種方法來說,由于飼料在成粒過程中,特別經(jīng)過膨化加工,飼料要經(jīng)受溫度、壓力、以及機(jī)械剪切力等的作用,造成微量成分的破壞和損失。由于大多數(shù)微量添加劑的價(jià)格較高,導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加;二是在飼料成粒后進(jìn)行表面噴涂,而對于常規(guī)的(在常壓下)表面油脂噴涂來說,其油脂添加量最高不會超過8%,對于某些水產(chǎn)飼料來說,其能量水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。真空噴涂與常規(guī)的表面噴涂相比是一個(gè)飛躍,該技術(shù)能夠保證液體噴涂的準(zhǔn)確性和均勻性,在不影響產(chǎn)品質(zhì)量即穩(wěn)定性的前提下,大幅度地提高液體的添加量,對膨化顆粒飼料,其液體油脂的添加量可超過30%;由于液體油脂被迫吸入飼料顆粒內(nèi)部,又因?yàn)樵搰娡窟^程是發(fā)生在飼料經(jīng)受了各種機(jī)械加工和熱處理之后,因而,其液體中的營養(yǎng)成分和活性物質(zhì),能夠得到充分的保護(hù)。對于水產(chǎn)飼料來說,在水中減少了油脂從顆粒內(nèi)部的折出,降低了油脂對水面的污染程度。另外,由于油脂滲透入顆粒內(nèi)部,阻擋了外界水分的進(jìn)入,可以起到隔濕防潮的作用,有利于飼料的保存。
3. 影響真空噴涂效果的工藝因素
3.1 真空噴涂混合室真空度合適的真空度是使液體向顆粒飼料內(nèi)部滲透的必要條件。液體的添加量越多,要求真空度越高。也就是說,真空度越高,液體滲透性越好。根據(jù)需要真空度可控制在-0.5bar-0.9bar(表壓力)之間。
3.2 真空壓力釋放時(shí)間真空壓力釋放時(shí)間,是指真空噴涂后外界大氣緩慢進(jìn)入混合室促使液體向顆粒內(nèi)部滲透的時(shí)間。它對顆粒液體滲透量至關(guān)重要,如果壓力釋放時(shí)間太短,由于液體添加量多,來不及充分滲透,適當(dāng)延長釋放時(shí)間,使液體有足夠的時(shí)間逐漸滲入顆粒內(nèi)部空隙,這樣可以促使顆粒飼料充分吸收液體,使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。壓力釋放時(shí)間可控制在60-180秒之間。原則上,添加量越多,壓力釋放時(shí)間越長。
3.3 顆粒飼料的品質(zhì)為了達(dá)到滿意的噴涂效果,高比例的添加液體,顆粒飼料內(nèi)部必須有足夠的空隙度。經(jīng)膨化加工的顆粒飼料,顆粒內(nèi)部體積膨脹,空隙度增加,極有利于提高顆粒飼料對液體的吸收能力,因此,顆粒飼料膨化度(不低于45%)越高,真空噴涂效果越好。如果對制粒機(jī)加工的顆粒料進(jìn)行真空噴涂,其液體的添加量僅增加7%。另外,顆粒飼料進(jìn)入噴涂機(jī)時(shí)的溫度,對噴涂效果也有一定的影響,如果顆粒飼料溫度過低,液體油脂噴向顆粒表面后,即開始凝固,粘度增大,影響油脂往顆粒內(nèi)部滲透的速度。因此,顆粒飼料進(jìn)入涂機(jī)時(shí)的溫度應(yīng)控制在50℃左右。一般在工藝流程中作如下的安排:膨化擠出顆粒→干燥→真空噴涂(稱量→抽真空→混合噴涂→壓入外界大氣)→冷卻。
3.4 液體油脂的溫度在真空噴涂時(shí),適當(dāng)?shù)乜刂朴椭臏囟龋怪3趾线m的流體粘度,以適應(yīng)向顆粒內(nèi)部滲透的條件,油脂溫度過低,粘度大,流動性差,滲透效果就差;油脂溫度過高,油脂產(chǎn)生氧化,破壞營養(yǎng)成分。一般油溫控制在30-60℃之間。
4. 飼料真空噴涂系統(tǒng)滿足使用的必備條件
4.1 系統(tǒng)應(yīng)配備與其產(chǎn)量相適應(yīng)的稱量傳感器控制系統(tǒng)。
4.2 為了滿足系統(tǒng)真空度要求,要根據(jù)真空容器的容積、批次、真空噴涂作業(yè)時(shí)間等條件,選用合適的真空泵(流量及極限真空度);設(shè)計(jì)時(shí)要考慮對系統(tǒng)的真空度能夠調(diào)整與控制;對于系統(tǒng)的容器、管路、進(jìn)出料口、旋轉(zhuǎn)軸等的設(shè)計(jì),在滿足其使用要求的同時(shí),必須符合真空密封的要求;真空壓力釋放的時(shí)間、速度能夠得到有效控制。
4.3 液體噴灑系統(tǒng)的設(shè)計(jì),要做到噴灑液體應(yīng)充分霧化;液體添加量能夠得到精確控制;液體的溫度在30-60℃之間可以控制。
4.4 噴涂混合機(jī)的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì),盡量采用混合時(shí)間短,混合均勻度好的形式;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在混合過程中對飼料的破損要盡可能減少。
4.5 為了確保真空泵在比較惡劣環(huán)境下(在對系統(tǒng)抽真空時(shí)飼料的粉塵、油霧也會部分吸出)正常運(yùn)行,在系統(tǒng)中必須設(shè)計(jì)一套可靠的真空過濾分離裝置。
4.6 必須配備一套可靠的操作程序控制系統(tǒng)。