时产20吨配合饲料厂工艺设计说明书课程设计doc.docx
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时产20吨配合饲料厂工艺设计说明书课程设计doc
时产20吨配合饲料厂工艺设计说明书
学院:
动物科学与营养工程学院
专业：
水产养殖学
一．课题名称…………………………………………………………………………2
二．教学目的…………………………………………………………………………2
三．设计原则…………………………………………………………………………2
四．设计依据…………………………………………………………………………2
五．生产工艺的基本特点……………………………………………………………6
六．主要生产设备的计算与选型……………………………………………………6
七．生产车间建筑结构的基本要求…………………………………………………40
八．饲料厂厂区设施配置要求………………………………………………………40
九．参考文献…………………………………………………………………………41
十．小结.………………………………………………………………………………41
一．课题名称：
20T/H配合饲料厂工艺设计
二．教学目的:
1.通过课程设计作业，学习和应用相关的专业知识；2.掌握饲料厂工艺设计的基本原理和方法；3．通过设计提高自己创新能力。
4.了解饲料生产工艺和工艺设计的基本内容，方法，步骤；5.培养自己分析问题，解决问题的能力；
三．设计总原则:
1、采用新工艺.新技术.新设备。
新建.改建.扩建.老厂技术改造，应尽量采用新的工艺.新技术.新设备，使工厂在投产后能获得较好的技术经济指标和较高的经济效益。
2、减少基本建设投资。
在保证产品质量的前提下，应尽量减少原材料消耗，节约设备费用，缩短施工周期，减少基本建设投资。
3、缩短设计时间。
在条件允许的情况下，要尽量采用通用设计和标准图纸，以简化设计工作，缩短设计时间。
4、充分考虑环保问题。
设计中要充分考虑工人的劳动环境和安全保护问题。
对车间的粉尘.噪声.防震和防火等要符合国家有关的标准和规范。
5、各项设计相互配合。
工艺设计必须同土建.动力.给排水等设计相互配合进行，
四．设计依据:
1、生产规模：
时产20吨配合饲料。
2、产品形式：
猪、鸡、鸭、鱼等配合饲料（粉料或颗粒料）。
3、原料接收与成品发放：
原料接收有散装料和袋装料两种，成品以袋装方式发放。
4、设备选型：
本设计中主要设备选用江苏牧羊集团有限公司的设备。
5、生产过程中除原料搬运，成品堆放、发放外，其它工段均为机械化作业。
6、生产线除打包机，制粒机为现场控制外，其余设备均在控制室内控制。
7、本次设计的配方采用湖北省九星饲料厂2011年实际生产使用的配方，见表一。
表一生产配方
序号
原料
1
2
3
4
5
6
7
8
饲料配方号
888
C22
C2
108
103U
6553
001
800A
1
棉籽粕
380.0
110.0
110.0
360.0
360.0
80.0
49.0
2
玉米
260.0
260.0
30.0
3
尾粉
150.0
126.0
120.0
145.0
20.0
10.0
4
统糠
5
小麦
50.0
50.0
20.0
100.0
6
返工料
7
豆粕
410.0
8
菜籽粕
280.0
300.0
300.0
290.0
296.0
60.0
9
菜籽粕
365.0
525.0
660.0
10
玉米糟
110.0
110.0
10.0
30.0
55.0
11
油糠
40.0
20.0
20.0
40.0
20.0
12
石粉
126.0
25.0
20.0
230.0
80.0
13
石粉
35.0
40.0
14
磷酸氢钙
30.0
35.0
35.0
30.0
35.0
8.0
9.0
15
蛋白粉
15.0
20.0
20.0
15.0
20.0
16
备用
17
鱼粉
8.0
44.0
44.0
18
膨润土
14.0
47.0
48.0
单批重量（kg）
980.0
981.0
981.0
980.0
956.0
977.0
954.0
955.0
生产批数（批）
5
3
2
32
8
8
1
7
累计重量（kg）
4900
2943
1962
31360
7648
7816
954
6685
续表
序号
原料
9
10
11
12
13
14
15
16
饲料配方号
TC80
6551
800A
551A
191S
108
108S
151
1
棉籽粕
49.0
360.0
2
玉米
110.0
3
尾粉
5.0
25.0
50.0
120.0
120.0
155.0
4
统糠
290.0
360.0
80.0
5
小麦
50.0
50.0
6
返工料
75.0
290.0
7
豆粕
753.0
600.0
8
菜籽粕
80.0
26.3
300.0
290.0
290.0
9
菜籽粕
600.0
660.0
610.0
10
玉米糟
55.0
55.0
40.0
60.0
10.0
10.0
11
油糠
20.0
40.0
40.0
12
石粉
155.0
65.0
76.0
25.0
25.0
10.0
13
石粉
40.0
40.0
14
磷酸氢钙
40.0
9.0
35.0
30.0
30.0
7.0
15
蛋白粉
20.0
15.0
15.0
16
备用
17
鱼粉
60.0
6.0
44.0
11.2
44.0
18
膨润土
60.0
18.0
48.0
14.5
47.0
单批重量（kg）
935.0
972.0
955.0
982.0
961.0
980.0
980.0
953.0
生产批数（批）
16
4
4
2
5
7
6
3
累计重量（kg）
14960
3888
3820
1964
4805
6860
5880
2859
注：
上述配方执行的相关标准：
（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。
[2]
（4）产蛋鸡、肉用鸡饲料标准：
符合GB8832—88行业标准。
[2]
（5）乳猪饲料产品标准：
符合GB/T5915-93国家标准。
[2]
（6）母猪饲料产品标准：
符合SB/T10075—1992国家标准。
[3]
8、粉尘、噪声的控制要求
设计中粉尘、噪声的控制严格执行国家有关标准、法规和规定。
（1）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87—87
（2）《城市区域环境噪声标准》GB3096-93
（3）《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008
（4）《锅炉大气污染物排放标准》GWPB3-1999
（5）《建筑项目环境保护排放规定》GB87—85
（6）《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996
（7）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。
（8）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）。
五．生产工艺的基本特点:
根据课题要求以及工艺流程的技术要求，本设计根据饲料厂实际生产工艺流程，各加工工段流程方案确定如下：
1.原料接收，清理阶段
原料的接收任务是将饲料厂所需的各种原料用一定的运输设备运送到厂，并经质量检验、称重计量、初清入库存放或直接投入使用，饲料厂接收设备的接收能力一般为饲料厂生产能力的3-5倍，主要包括固体原料（粒状原料、粉状原料）和液态原料（油脂、糖蜜）的接收。
原料清理工段的目的是清理原料中的杂质，以保证产品的质量及后续加工设备的安全生产、减少设备损耗。
（1）固体原料：
主要包括筛选和磁选，本工艺固体原料的清理经过3道清理设备，第一道是下料坑上的栅筛，第二道为筛选，包括圆筒初清筛和圆锥粉料清理筛，圆筒初清筛位于生产车间4楼，上接斗士提升机，下连永磁筒，侧面接脉冲除尘器，主要清理需要粉碎的物料，圆锥粉料清理筛位于生产车间的5楼，上接斗士提升机，下连旋转分配器，主要清理粉状原料，第三道为磁选设备，本设计配置4台永磁筒，其中3台位于初清筛下料口，其中两台串联与待粉碎仓相连，一台与膨化料仓体相连，另一台与制粒仓上旋转分配器相连，上接斗士提升机，主要清理磁性杂质。
（2）液态原料：
液态原料的清理则在管道上放置过滤器等来清理。
2.粉碎工段
经过初清的粒状原料贮存于待粉碎仓中，经过粉碎仓缓冲斗、叶轮喂料器、粉碎机、螺旋输送机、斗式提升机、旋转分配器进入配料仓，在粉碎机旁边一般设置有辅助吸风系统。
本设计中粉碎工段的设备位于生产车间最左边的一间单独房子里，主要目的是为了隔绝噪音，四个待粉碎仓、两个叶轮喂料器、两台粉碎机均位于地面上方，每个粉碎机分别配置两个待粉碎仓，两台螺旋输送机位于地下室，两台吸风用的组合脉冲除尘器直接安装在闭风螺旋输送机上，两台斗士提升机与螺旋输送机相连，机座位于地下室，机头位于5楼，具体选型见下。
3、配料工段
根据设计要求选用江苏牧羊集团生产的SLHSJ4高效双轴桨叶式混合机1台，生产能力为20t/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。
4、制粒工段
根据设计要求选用两台江苏牧羊集团生产的MUZL610型环膜制粒机。
制粒机要持续的接受从待制粒仓经调质器调质好的待制粒原料，通过环模制粒机压制成颗粒。
制成的颗粒经逆流式冷却器、斗式提升机、缓冲斗、颗粒破碎机、回转分级筛后进入成品仓。
5、成品打包和发放工段
设置4个成品仓，两个成品仓接收来自混合机混合好的粉状成品料，另两个成品仓接受由制粒工段生产的合格产品，然后经过打包、发放。
6、其他辅助系统
1、输送设备
输送设备分两种：
垂直输送和水平输送。
垂直输送用斗式提升机，水平输送用埋刮板输送机、螺旋输送机和螺旋喂料器。
整个生产车间配置有7台斗式提升机、7台刮板输送机、2台螺旋输送机、18台螺旋喂料器。
7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；7台刮板输送机三台配置在人工投料坑底部，一台配置在混合机底部，一台配置在旋转分配器入口处，两台配置在冷却期下面至斗式提升机入口处；两台螺旋输送机位于粉碎机下；18台螺旋喂料器布置的2台配料秤上方，每台秤上各9台。
2、生产车间通风除尘系统
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。
成品打包1组；冷却器吸风处配置1组；清理筛及中风网1组。
3、控制系统
本生产工艺的控制系统按饲料工厂的生产设计规范执行，配料秤、混合机采用集中控制；粉碎机、制粒机、包装机、除尘系统等采用分级控制系统。
六．设计计算及选型:
6．1原料接收初清阶段
101.下料坑（流程图编号101）
该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=0.75t/m3），设散装料汽车卸料坑每小时接收2车，每车7吨，则每小时Q=14吨。
下料坑应有的几何容积为：
V=Q/γ=7/0.75=9.33m3。
根据汽车下料要求,该下料坑尺寸：
上端长3.0m，宽3.0m,下端长0.32m，宽3.0m（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：
2m
由此得下料坑的几何体积V=（0.23+3）×2×0.5×3=9.96
该下料坑可一次性容纳玉米量为
Q玉米=γV下料坑=9.96×0.75=7.47t。
102.01埋刮板输送机（流程图编号10201）
原料玉米占配合饲料的70%，故预设输送量：
Qmax=20×70%=14t/h
Q=3600Bh·v·γ·η
式中：
B——机槽宽度；
h——机槽高度；
v——刮板链条运行速度（m/s），玉米取v=0.35m/s；
γ——物料容量（t/m3），玉米取γ=0.75t/m3；
η——输送效率，对MS型水平（α=0°）布置时，取η=0.8。
则Bh=14/（3600×0.35×0.75×0.8）=0.0185㎡
取B=h，则B=h=136㎜
取GSS32型，当v=0.35m/s时Q=19.6t/h。
Q≥Qmax，满足要求。
其主要参数：
机槽宽度B=320㎜，机槽高度h=320㎜，输送量Q在v=0.35m/s时为19.6t/h，输送距离L=4.5～58m。
刮板链条张力计算
当刮板输送机水平安装时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；
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=7m；
Gu——物料每米重量（㎏/m）。
Gu=
=14/（3.6×0.35）=11.11kg/m，
为选型设计的最大输送量（t/h），v为刮板链条运行速度，玉米取v=0.35m/s，
h′——输送物料的料层高度（m），h′=
C=14/67.7×1=0.21；
C——为倾斜系数，取C=1；
f——物料的内摩擦系数，f=tgψ，f=tg32°=0.62；
f1——物料与机槽的摩擦系数，f1=tgψ1，f1=tg27°=0.42；
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，当v>0.35m/s时，取x=1.5，n=1.5/（1+sin32°）=0.980
则S=7
[1×1×8.2+11.11×（0.62+0.42×0.980×0.902/0.16）]=289.68（kg）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（㎏），P=S，S为刮板链条绕入机头轮端的张力；
ηm——传动效率，ηm=η1η2；
η1——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=1.2×289.68×0.35/102×0.8091=1.47KW
选用电机Y100L-2型，额定功率为3.0kW。
102.02埋刮板输送机（流程图编号10202）
埋刮板输送机完成散装料粉料卸料坑的的水平输送，原料粉料占配合饲料的30%，故预设输送量：
Qmax=20×30%=6t/h
Q=3600Bhvγη
式中：
B——机槽宽度；
h——机槽高度；
v——刮板链条运行速度（m/s），按玉米取v=0.35m/s；
γ——物料容量（t/m3），按粉料（饼粕料）取γ=0.6t/m3；
η——输送效率，对MS型水平（α=0°）布置时，取η=0.8。
则Bh=6/（3600×0.35×0.6×0.8）=0.00632㎡
取B=h，则B=h=79.5㎜
取GSS25型，其主要参数：
机槽宽度B=250㎜，机槽高度h=250㎜，输送量Q在v=0.35m/s时为41.3t/h,输送距离L=4.5～58m,倾斜角0°≤α≤15°。
Q≥Qmax，满足要求
1.2.2、刮板链条张力计算
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=14.7；
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=15m；
Gu——物料每米重量（㎏/m），Gu=
=6/（3.6×0.35）=4.76㎏/m
为选型设计的最大输送量（t/h），V为刮板链条运行速度，按玉米取v=0.35m/s；
h′——输送物料的料层高度（m），h′=
C=6/41.3=0.15m
C为倾斜系数，取C=1。
f——物料的内摩擦系数，f=tgψ，f=tg32°=0.62。
f1——物料与机槽的摩擦系数，f1=tgψ1，f1=tg27°=0.42。
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，当v>0.32m/s时，取x=1.5，n=1.5/（1+sin32°）=0.980
则S=15×[1×14.7+4.76×（0.62+0.42×0.980×0.15/0.25）]=282.40kg
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=η1η2
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=1.2×282.40×0.35/102×0.8091=1.44KW
选用电机Y100L—2型，额定功率为3.0kW。
103.斗式提升机（流程图编号103）
1、选型输送量的计算
Q=KQ实
式中：
Q——选型输送量（t/h）；
Q实——原料玉米占配合饲料的70%，故实际需要提升的输送量（t/h），Q实=20t/h×0.7=14t/h；
K——为防止密集进料发生过载或堵塞而考虑的不均匀系数，取K=1.4；
则Q=1.4×14=19.6t/h
选用DTG63/28，主要的性能参数：
产量：
100t/h,畚斗规格（mm）：
宽280深130凸130，畚斗带线速（m/s）3.7，畚斗间距（个/m）5,畚斗排列：
单排，畚斗带宽（mm）300,头轮直径（mm）:
630，底轮直径（mm）:
630,提升高度（m）:
11～44,配备动力（KW）：
5.5—22。
2、驱动功率的计算
3、轴功率计算
N0=
（1.15＋K2·K3·V）（kW）
式中：
Q——选型输送量（t/h），Q=19.6t/h；
H——物料提升高度（m），H=9m；
V——畚斗带的速度（m/s），V=3.0m/s；
K2——提升物料的阻力系数，K2=0.5；
K3——系数，k3=1.6。
则N0=（19.6×9）/367×（1.15＋0.50×1.6×3.0）=1.71kW
4、电动机功率的计算
N=k，N0/（kW）
式中：
K——功率储备系数，K=1.15；
N0——轴功率（kW）；
η——总传动效率，对于减速箱，η=0.94。
则N=1.15×1.71/0.94=2.10kW
选用电机Y160M1-2型，额定功率3.26kW。
104圆筒初清筛（流程图编号104）
埋刮板输送机的最大输送量（14t/h），作为该初清筛的理论通过量，圆筒初清筛用来清理玉米中的非铁杂质，根据《粮食工程设计手册》P530，本设计选用SCY125圆筒初清筛，选用的设备的主要性能参数参见下表：
型号
配套功率
转速
清理能力
吸风量
除尘效率
外形尺寸mm
SCY125
1.5KW
9r/min
80t\h
24m
>50%
2300*1400*1870
105永磁筒（流程图编号105）
斗式提升机的最大输送量（19.6t/h）作为永磁筒理论通过量，永磁筒主要完成玉米的除铁，防止在机械作业时损坏机械。
根据生产工艺要求，选取江苏牧羊集团生产的TCXT30型永磁筒，其技术参数为：
产量45～70t/h，永磁体直径φ300㎜，外筒直径φ540㎜，外形尺寸（直径×高，㎜）φ540×920。
（见《粮食工程设计手册》P.532表8.4—6）
106气动三通（流程图编号106）
根据刮板输送机的最大生产能力（Q=41.3t/h），选FQT—Ⅰ.Ⅱ型
产品名称
型号
规格（mm）
处理量（t/h）
动力（kw）
气动三通阀门
FQT—Ⅰ.Ⅱ
200×200~800×800
20~1000
1.23~7.33
备注：
动作灵活i，产品密封性能好，无卡漏现象。
气动阀门可控制流量，方便检修，进料口尺寸可按要求与刮板机配套。
气动三通用于物料分流。
107.脉冲除尘器（流程图编号107）
清理筛除尘集中风网主要有4个吸风点，分别为104号圆筒初清筛、301粉料清理筛、308号配料仓、404号制料仓。
1.各吸风点风量的确定
根据《通风除尘与气力输送》P71，管道直径公式：
D=0.0188
式中：
D——输料管得管径，mm；
Q——吸风量，m3/h；
V——输料管中风速，m/s，根据《通风除尘与气力输送》P71页表可知D<200则V=10m/s,100200则V=13-15m/s。
、304号配料仓的风量的确定
根据客户要求：
D=200mm，则V=12m/s。
，计算得Q=1358m3/h，圆整得Q=1360m3/h。
②404号制粒仓的风量的确定
根据客户要求：
D=200mm，确定V=12m/s，计算得Q=1358m3/h，圆整得Q=1360m3/h。
③106号圆筒初清筛风量的确定
本设计选用SCY63型圆筒初清筛，参照《粮食工程设计手册》P922，SCY63型圆筒初清筛吸风量为480m3
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