时产10吨配合饲料厂工艺设计.docx
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时产10吨配合饲料厂工艺设计
时产20吨配合饲料厂工艺设计
一.教学目的：
通过课程设计，了解、运用、掌握基础知识、专业知识，掌握饲料厂工艺设计的基本原理和方法。
二.设计原则：
在设计过程中，本着技术先进、经济合理、生产可行的设计原则，以科学、认真的工作态度进行设计。
1、设计工作应保持其生产工艺有较好的灵活性和适应性，能满足各种产品生产工艺的要求。
2、设计中优先选用国家定型的、技术性能稳定、生产效率高的先进机械设备。
3、设计中应考虑生产工艺的机械化、操作控制的自动化、生产过程的连续性，工人的劳动强度等各种因素，以提高生产效率。
4、设计中应考虑工人的工作环境，降低粉尘和噪音，以方便生产操作及设备的维修。
三.设计依据：
1、生产规模：
时产20吨配合饲料。
2、产品类型：
以鱼虾饲料为主，可以生产客户订制的猪鸡鸭鱼各种饲料，可生产粉、膨、颗粒料。
3、配方依据：
本设计配方的参数依据为湖北省九如饲料厂的实际生产配方。
依据相应物料容重计算出物料在配方中平均百分比，其中物料容重依据为《粮食工程设计手册》第638页表9.1——3.
名称
仓号
容重（t/m3）
平均百分比（℅）
菜籽粕1
1
0.56
24.50
黑豆粉
2
0.56
8.00
棉籽粕
3
0.59
10.34
菜籽粕2
4
0.56
27.40
细玉米
5
0.62
3.77
粗豆粕
6
0.56
24.97
陈玉米
7
0.56
58.04
次粉
8
0.54
24.55
统糠
9
0.32
57.58
鱼粉
10
0.56
4.08
返工料
11
0.50
2.71
棉籽粕2
12
0.59
5.21
膨润土
13
0.66
3.66
玉米蛋白粉
14
0.56
2.77
苜蓿粉
15
0.56
1.82
沸石粉
16
0
石粉
17
1.2
3.53
磷酸氢钙
18
1.55
3.20
4、产品标准：
（1）鲤鱼饲料产品标准：
SC/T1026-1997《鲤鱼配合饲料营养标准》行业标准。
（2）罗非鱼饲料产品标准：
SC/T1025-1997《尼罗罗非鱼配合饲料营养标准》行业标准。
（3）鸭饲料产品标准：
符合SB/T10262-96国家行业标准。
（4）产蛋鸡、肉用鸡饲料标准：
符合GB8832—88行业标准。
（5）乳猪饲料产品标准：
符合GB/T5915-93国家标准。
（6）母猪饲料产品标准：
符合SB/T10075—1992国家标准。
5、工艺特点：
（1）生产中使用的原料原则它的水分要低于14%
（2）原料的准备主要包括4个部分：
初清、磁选、粉碎、称量。
（3）粉碎机不少于两台，电子配秤不少于两台，1台混合机。
（4）要求有专一的制粒工段和膨化工段
（5）车间内的输送装备，采用机械输送
6、经济指标：
度电产量（吨料电耗）：
13～26度/吨
7、环保要求：
（1）粉尘控制评价标准：
根据相关的设计规范，一般工作区空气中含尘浓度应低于10mg/m3，经通风除尘后排放大气的含尘浓度不大于150mm/m3。
（2）噪声控制标准：
饲料厂的噪声控制应按国家标准执行，应达到下列要求：
工人操作区的时间为8h时，允许的噪声值为85dB（A）；工人操作区的时间为4h时，允许的噪声值为93dB（A），最大噪声不超过115dB（A）。
8、人员配置：
共90人，原料成分40人，打工员工20人，生产车间10人，管理人员20人
9、投资金额：
1200万
四.生产工艺的基本特点：
1、原料接收：
原料接收分汽车来料接收和袋装料接收两条途径。
每条原料接收路径均配有下料坑、输送机、斗式提升机、清理筛、永磁筒等设备。
袋装料下料坑设在一楼；清理筛和永磁筒设在五楼，斗式提升机由地下室提升到五楼。
需要粉碎的原料经粉碎机粉碎后送入四楼的配料仓中，不需要粉碎的原料经过粉料清理筛除杂和永磁筒磁选后通过斗式提升机送入四楼的配料仓中。
2、玉米存放设立立筒库：
对于用量较大的玉米经过初清筛、永磁筒清理后存入立筒库。
根据生产需要通过埋刮板输送机和斗式提升机送入待粉碎料仓。
3、原料的初清与磁选：
生产工艺中配置有三台清理筛和四台永磁筒。
需要粉碎的原料通过SCY63型清理筛去除杂质；玉米通过SCY63型清理筛去除杂质；不需要粉碎的原料通过SCQZ60×50×80型圆锥粉料清理筛去除杂质。
一台TCXT25型永磁筒和两台TCXT25型永磁筒分别配置在三台清理筛的出料口处；一台TCXT25型永磁筒配置在一套制粒系统前面；一台TCXT25型永磁筒配置在立筒库出料端的斗式提升机的出口处。
4、原料的粉碎：
根据设计要求，工艺中配置2台锤片式粉碎机，型号分别为SFSP112×40和SFSP56×40。
待粉碎仓的出口与粉碎机的入口之间配有喂料器；粉碎机的出料通过螺旋输送机实现水平输送，再经过斗式提升机送入四楼的配料仓；粉碎机出料端的螺旋输送机上配置有辅助吸风系统。
5、原料仓20个（8个基本仓，12个1／2基本仓，V=12.33m3），待粉碎仓4个，待制粒仓2个，待膨化仓2个，成品仓4个。
6、配料秤及给料器、分配器：
配料仓的进料通过3台分配器完成。
配料秤有大小两个秤。
每个配料仓的出口通过螺旋给料器与电子配料秤相连接。
电子配料秤的出口与混合机的入口相接。
7、混合机及出料缓冲斗：
根据设计要求选用SLHSJ2型双桨叶混合机，生产能力为10t/h，混合机除了接受电子配料秤的来料，还要配置小料添加口。
电子配料秤与混合机之间有滤气装置，混合机的出口依次连接有缓冲斗、埋刮板输送机、斗式提升机等设备。
8、粉料的调质制粒冷却分液：
在制粒机上配上STZG32×3加强隔套调质器，SZLH420型环模制粒机，SKLN19×24型逆流式冷却器，SSLG15×170型颗粒破碎机
9、粉料的膨化：
牧羊TPH135系列高效挤压膨化机。
10、成品打包：
设置4个成品仓,一个成品仓接收来自混合机混合好的粉状成品料，两个成品仓接受由制粒工段生产的合格产品，然后经过人工打包，一个接收膨化工段生产的合格产品。
11、车间输送设备：
输送设备分两种：
垂直输送和水平输送。
垂直输送有斗式提升机，水平埋刮板输送机、螺旋输送机和螺旋喂料器。
整个生产车间配置有10台斗式提升机、11台刮板输送机、2台螺旋输送机、20台螺旋喂料器。
10台斗式提升机分别完成原料进入车间、粉碎后物料的提升、混合后物料的提升和颗粒成品料的提升。
11台刮板输送机一台配置在汽车下料坑底部，两台配置在立筒库顶部，一台配置在立筒库的底部，一台配置在饼粕了下料坑底部，一台配置在饼粕料提升机出口处，两台在配料仓上面，一台配置在混合机底部，一台制粒工段下面，一台膨化工段下面。
2台螺旋输送机配置在粉碎机的底部。
20台螺旋喂料器布置的2台配料秤上方，每台秤上各分别12，8台。
12、车间除尘设备：
生产车间除尘系统采用传统形式，均由吸尘罩、旋风分离器、离心风机及相应的管道所组成，共有3组。
汽车来料下料坑及玉米清理筛处配置1组；五楼的两台清理筛配置1组；冷却器吸风处配置2组，打包机上配置1组。
13、预混合饲料：
通过其他途径进行生产
五.主要设备的计算与选型：
栅筛
图上编号1.散装玉米下料坑附属栅筛：
根据散装玉米汽车来料下粮坑上端的尺寸为a=3m，b=2m，则设计投料口上端四周边缘向外延伸40mm，并垂直下凹30mm,形成一个平台以便安放栅筛，则栅筛总长应为3080mm（3000+80），总宽应为2080mm（1500+80），沿长度方向均匀配置8根加强筋；沿宽度方向均匀配置2根加强筋；各钢条间距30mm，设计栅筛的材料尺寸有三种规格：
⑴8根，长4.78m，宽30mm，厚10mm；
⑵2根，长1.58m,宽30mm,厚10mm；
⑶110根，长1.58m,宽30mm,厚5mm。
图上编号20.饼粕，粉料下料坑附属栅筛：
根据人工投放饼粕下料坑上端的尺寸为a1=1.5m，b1=1.2m，则设计投料口上端四周边缘向外延伸40mm，并垂直下凹30mm,形成一个平台以便安放栅筛，则栅筛总长应为（1500+80）mm即1580mm，总宽应为（1200+80）mm即1280mm，沿长度方向均匀配置8根加强筋；沿宽度方向均匀配置2根加强筋；框架中间再采用第三种规格的筋条横向焊成，各板材条间距30mm，设计栅筛的材料尺寸有三种规格：
⑴8根，长1.58m，宽30mm，厚10mm；
⑵2根，长1.28m,宽30mm,厚10mm；
⑶45根，长1.28m,宽10mm,厚5mm。
3.添加剂下料坑不需要栅筛。
下料坑
图上编号2.散装玉米汽车来料下料坑：
散装汽车玉米下料坑主要完成汽车散装料玉米籽实的接收（玉米容重取γ=0.7t/m3），每小时理论接受量Q=19.35T/H。
下料坑应有几何容积为：
V=Q/0.7=19.35/0.7=27.64m³。
玉米下料坑（只下玉米和汽车来料下料坑）总的长3m，宽2m，深2.7m，分为两个下料坑左右间隔3m。
其中下料坑上端长方体长3m，宽2m，深2m，下端平台上端长3m，宽2m，下端长3m宽0.6m，深0.7m。
由此得下料坑的几何体积：
V=[3×2×2+（2+0.6）×0.7/2
×3]×2=29.46m³。
该下料坑可一次性容纳玉米量为
Q玉米=γV下料坑=29.46×0.7=20.62T/H，
符合要求。
。
图上编号21.饼粕下料坑：
此下料坑为人工投放饼粕下料坑，投入量为每次180kg设物料的容重参照大豆豆粕的容重,取γ=0.56t/m3,那么
饼粕料下粮坑理论容积为，V=W/γ=0.18/0.56=0.32m3
该下料坑尺寸设计为：
上端长1.5m，宽1.2m,下端长1.5m，宽0.2m（下料坑出口尺寸应对应埋刮板输送机的进口尺寸）,下料坑的深度为0.9m。
由此得下料坑的几何体积V=h（2ab+ab1+a1b+2a1b1）/6，
而h=0.9m，a=1.5m，b=1.2m，a1=1.5m，b1=0.2m
则有V=0.9×（2×1.5×1.2+1.5×0.2+1.5×1.2+
2×1.5×0.2）/6=0.945m³
该下料坑可一次性容纳饼粕料为
Q饼粕=γV下料坑=0.945×0.56=0.53T，符合要求。
图上编号21.粉料下料坑：
与饼粕料下料坑，与其结构形式完全相同。
图上编号45.粉装饲料添加剂投入口：
此下料坑为人工投放饲料添加剂投入量为每次100kg，容重参照大豆豆粕的容重,取γ=0.56t/m³，那么添加剂入口的理论容积为V=W/γ=0.1/0.56=0.18m³
该下料坑尺寸设计为：
上端1m，宽1m，下端长1m，宽0.2m,下料坑的深度为0.9m。
由此得下料坑的几何体积V=h（2ab+ab1+a1b+2a1b1）/6,而h=0.9m，a=1m，b=1m，a1=1m，b1=0.2，则有V=0.9×（2×1×1+1×0.2+1×1+2×1.5×0.2）/6=0.324m³
该下料坑可一次性容纳饼粕料为
Q饼粕=γV下料坑=0.324×0.56=0.181t。
符合要求。
图上编号5圆筒初清筛
一共有2个永磁筒。
1号圆筒初清筛主要用以清除汽车来料中的大的杂质，如稻草、麦杆、麻绳、纸片、土块、玉米叶、玉米棒等杂物，以保护机器设备免于发生故障或损坏。
2号圆筒初清筛用于饼粕料清理。
由玉米下料坑埋刮板输送机的最大生产能力19.4t/h，饼粕粉碎机下的刮板输送机的最大输送为12.17t/h（选的型号最大输送为19.4t/h）.本设计选用江苏牧羊生产的SCY63型圆筒初清筛2台，其主要参数：
筛筒规格φ630×800㎜，筛筒转速20r/min，配备动力0.55kW，减速器型号BWD10—35—0.55，产量20t/h，吸风量8m3/min,整机重量290㎏。
SCY63型圆筒初清筛的外型尺寸是：
长1707mm，宽840mm，高1240mm。
（参考文献见《粮食工程设计手册》P.530～P531表8.4—1及表8.4—2）
图上编号6永磁筒
一共有4个永磁筒。
1号永磁筒用于清理汽车来料中的铁质，2号永磁筒用于清理饼粕粉碎料中的铁质，3号永磁筒用于清理不需粉碎料中的铁质，4号永磁筒位于待制粒仓上方用于清理混合后物料中的铁质。
根据汽车下料坑下面埋刮板输送机的最大生产能力（Q=19.4t/h），饼粕粉碎机下的埋刮板输送机的最大生产能力（Q=19.4t/h），不需粉碎料下料坑下面螺旋输送机的生产实际生产能力（Q=7.37t/h），混合机后埋刮板输送机的生产最大生产能力（Q=20t/h），根据《粮食工程设计手册》表格8.4-6，选用江苏牧羊生产的TCXT25型永磁筒。
TCXT25型永磁筒主要参数：
产量30-50t/h（物料容重以0.5-0.75t/m3计）；永磁体直径250mm；外筒直径480mm；外形尺寸（直径×高，mm）480×850；表面磁感应强度≥3000高斯；进料口直径（mm）φ250；出料口直径（mm）φ250（参考文献《粮食工程设计手册》P532）
图上编号7自动称（用于玉米进立筒库前的称量）
根据玉米粒料的连续进料的特点，选用颗粒料定量自动秤，型号CJ·300，杠杆比例1／2，额定称量200－300kg／次，额定产量40t／h,称量速度18－27次／min,称量精度千分之一，机重1000kg，外形尺寸（长×宽×高,mm）1250×1000×2500（参考文献《粮食工程设计手册》P616）。
图上编号71圆锥初清筛（不需粉碎料清理）
用于粉状料的清理。
由于粉状料下料坑埋刮板输送机的实际生产能力7.37t/h（选的型号最大输送为19.4t/h）。
根据《粮食工程设计手册》P531表格8.4-4，选用SCQZ60×50×80型圆锥初清筛，产量10—15t/h,功率6.55kw.筛筒规格（大端×小端×长度，mm）φ600×φ500×800，喂料螺旋规格（外径×螺距×长度，mm）φ250×100×420，转子打板倾角5度，转子转速400r/min,吸风量300—500m3/h
粉碎机
本设计选用江苏牧羊集团生产的锤片式粉碎机
图上编号30号粉碎机主要用于粉碎饼粕。
选用SFSP112*40。
产量15T/H.配套动力90KW。
主要技术参数参见《粮食工程手册》535面表8.4-11，粉碎宽度400㎜，转子转速1480r/min，转子直径1080㎜，锤片数量40片，锤片线速度84m/s，筛板包角270°，锤筛间隙：
上部20㎜，下部12㎜，传动形式：
直联，机体尺寸1891*1360*1550.其它尺寸详见《粮食工程手册》535面8.4-10.
图上编号29号粉碎机主要用于粉碎玉米。
选用SFSP56*40.产量6T/H。
配套动力37KW。
主要技术参数参见《粮食工程手册》535面表8.4-11，粉碎宽度400㎜，转子转速2950r/min，转子直径560㎜，锤片数量24片，锤片线速度86m/s，筛板包角270°，锤筛间隙：
上部20㎜，下部12㎜，传动形式：
直联，机体尺寸1628*800*1000.其它尺寸详见《粮食工程手册》535面8.4-10.
图上编号18号碎饼机
本设计选用江苏牧羊集团生产的SSBG50*50型的辊式碎饼机，生产能力5T/H，配套动力15KW
埋刮板输送机
MS16埋刮板输送机选江苏正昌集团富昌机械设备有限公司TGSS16型，产量（5-20）t
/h
MS20埋刮板输送机选江苏正昌集团富昌机械设备有限公司TGSS20型，产量（10-30）t/h
MS25埋刮板输送机选江苏正昌集团富昌机械设备有限公司TGSS25型，产量（20-50）t
/h
图上编号3
1号埋刮板输送机
1.该机位于汽车下料坑底部，输送未清理的玉米。
按每小时接收2辆汽车，每辆汽车装载6吨计算。
即1号刮板输送机的理论生产能力为12t/h。
根据公式Q=3600B×h×v×γ×（参考文献《粮食工程设计手册》P707）
有：
式中，v——刮板链条运行速度，玉米取v=0.35m/s；
γ——物料容重，玉米取γ=0.75t/m3
——输送机的输送效率，取0.8。
则有：
12=3600B×h×0.35×0.75×0.8
得：
Bh=12/（3600×0.35×0.75×0.8）=0.0159m2
根据表9.6—3（参考文献《粮食工程设计手册》P707），取B=h
则有：
B=h=
m=0.1259m=126.0mm
经圆整得：
B=h=160mm
根据表9.6—1（参考文献《粮食工程设计手册》P705），选MS型埋刮板输送机。
根据表9.6—3（参考文献《粮食工程设计手册》P707），选MS16型埋刮板输送机。
其主要参数：
机槽宽度B=160㎜，机槽高度h=160㎜，链条节距t=100㎜，模锻链DL10，T型刮板，输送效率η=0.8，输送机最大长度L0=80m，输送距离L=6.14～78.44m，允许安装倾斜角0°≤α≤15°。
根据公式Q=3600B×h×v×γ×
则有：
Q=3600×0.16×0.16×0.35×0.75×0.8=19.35t/h。
符合要求。
刮板输送机长度8m
2刮板链条张力计算
根据公式当0°﹤α≤15°时
S=G（2.1f，×Lb-0.1H0）-Gu[f+f1（
）Lh+H0]
若α=0°，且通常取f，=0.5时
S=L0[1×1G+Gu[f+f1（
）]
式中：
S——刮板链条绕入头轮端的张力，即最大张力（㎏）；
G——刮板链条每米重量（㎏/m），取G=8.2㎏/m（见《粮食工程设计手册》P.710表9.6—7，GT型）；
f′——输送物料时刮板链条与机槽的摩擦系数，取f′=0.5；
L0——输送机长度，取L0=8m
Gu——物料每米重量（㎏/m），
Gu=
=
=15.36kg/m
Qmax为选型设计的最大输送量（t/h）
V为刮板链条运行速度，取v=0.35m/s
h′——输送物料的料层高度（m）
C=1《粮食工程设计手册》P.709表9.6—6）
h′=
×C=
×1=0.9976f——物料的内摩擦系数，f=tgψ
f=tg32°=0.62（见《粮食工程设计手册》P.640表9.1—4）；
f1——物料与机槽的摩擦系数，f1=tgψ1
f1=tg23°=0.42（同上）；
n——物料对机槽两侧的侧压系数，
n=x/（1+sinФ）
Ф为物料的内摩擦角，取Ф=32°；
X为动力系数，取x=1.5。
n=1.5/（1+sin32°）=0.980
则：
S=8
[1×1×8.2+15.36×（0.62+0.42×
）]=457.13（kg）
3输送机电机功率计算
N=KPV/102ηm
式中：
N——电动机计算功率（kW）；
K——备用系数，取k=1.2；
P——驱动轮圆周力（㎏），对于MS型，P=S，S为刮板链条绕入机头轮端的张力；
ηm——传动效率，ηm=η1·η2式中：
η1——JZQ减速器的传动效率，取η1=0.93；
η2——开式链传动的传动效率，取η2=0.87。
则ηm=0.93×0.87=0.8091
故N=1.2×457.13×0.35/（102×0.8091）=2.326kW
选用：
电机Y100L-2型，额定功率为3.0kW（见《粮食工程设计手册》P.887表11.7—1,下同）。
图上编号11
2号埋刮板输送机
1.2号埋刮板输送机位于立筒库顶部，主要用于水平输送玉米进入立筒库。
2号埋刮板输送机的生产能力与1号埋刮板输送机的相同，所以，根据1号埋刮板输送机生产能力的计算，2号埋刮板输送机选用MS16型埋刮板输送机。
2号埋刮板机长30m。
2刮板链条张力计算
S=L0[1×1G+Gu[f+f1（
）]
则：
S=30
[1×1×8.2+15.36×（0.62+0.42×
]=1714.24（kg）
3.输送机电机功率计算
N=KPV/102ηm
故N=1.2×1714.24×0.35/（102×0.8091）=8.724kW
选用：
电机Y160M1—2型，额定功率为11kW（见《粮食工程设计手册》P.887表11.7—1,
图上编号15
3.号埋刮板输送机
1.位于立筒库下，根据实际生产量的70%决定输送量得：
Qs=7t/h。
由《粮食工程设计手册》P.707～P.710得
QS=3600Bh·v·γ·η
式中：
v=0.35m/s；
γ=0.75t/m3（见《粮食工程设计手册》P.639表9.1—3）；
η=0.8。
Bh=7/（3600×0.35×0.75×0.8）=0.0092㎡
取B=h，则B=h=160㎜Bh=0.0256㎡
查《粮食工程设计手册》表9.6.3（P.707），取MS16型，最大输送量Q在v=0.35m/s时为19.4t/h。
Qmax=3600×0.16×0.16×0.35×0.75×0.8=19.3536t/h
，满足要求。
该输送机长为30m
2.刮板链条张力计算
根据公式当0°﹤α≤15°时
若α=0°，且通常取f，=0.5时
S=L0[1×1G+Gu[f+f1（
）]
式中：
S——刮板链条绕入头轮端的张力，即最大张力（㎏）；
G=8.2㎏/m（见《粮食工程设计手册》P.710表9.6—7，GT型）；
f′=0.5；
L0=30
Gu=
=
=15.36kg/m
v=0.35m/s
h′=
C=
×1=0.9976
f=tg32°=0.62（见《粮食工程设计手册》P.640表9.1—4
f1=tg23°=0.42（同上）；
n=1.5/（1+sin32°）=0.980
则：
S=30
[1×1×8.2+15.36×（0.62+0.42×
]=1714.24（kg）
3.输送机电机功率计算
N=KPV/102ηm
式中：
N——电动机计算功率（kw；
k=1.2；
P=S
ηm=0.93×0.87=0.8091
故N=1.2×1714.24×0.35/（102×0.8091）=8.724kW
选用：
电机Y90L—2型，额定功率为2.2kW（见《粮食工程设计手册》P.887表11.7—1）。
选用：
电机Y160M1—2型，额定功率为11kW（见《粮食工程设计手册》P.887表11.7—1,
图上编号10
4号埋刮板输送机用于倒仓同2，3号选型ＭＳ１６，该输送机长30m。
选电机Ｙ１６０Ｍ１－２，额定功率为11kW（见《粮食工程设计手册》P.887表11.7—1,
图上编号22
5号埋刮板输送机
1.该机位于饼粕料下料坑底部，用于输送需要粉碎的饼粕料。
其理论输送量为5t/h。
根据公式Q=3600B×h×v×γ×（参考文献《粮食工程设计手册》P707）
有：
式中
饼粕料取v=0.30m/s；
饼粕料取γ=0.55t/m3；
＝0.8。
则有：
Q=3600B×h×0.30×0.55×0.8
得：
Bh=5/（3600×0.30×0.55×0.8）=0.0105m2
根据表9.6—3（参考文献《粮食工程设计手册》P707），取B=h
则有：
B=h=
m=0.1０２４m=1０２.４mm
经圆整得：
B=h=160mm
根据表9.6—9（参考文献《粮食工程设计手册》P711），
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