Qepitik 式中:Vi——原料的单位体积质量(t/m3); Q——配合饲料厂的设计生产能力(t/h);
epi——几种原料出现在若干个配方中的平均百分数(%);
t——原料在料仓中的存放时间,取t=3h; γi——物料容重;
k——单体仓的有效仓容系数,取k=0.85。
通过计算10种典型的配方,可知次粉的平均配比为9.5%
则有: V菜籽粕 =10.69 m³、V稻草粉=28.24m³、V米糠=14.71 、V次粉 =9.41m³;
③基本仓仓容的确定
由5%≤epi≤10%原料所在单体仓的仓容大小得:V基本仓=1/4(V菜籽粕 + V稻草粉+ V米糠+
3
V次粉)=13.42m
④单体仓数量的配置:针对已知的生产配方 ,计算出各种原料在各个配方中平均质量分数epi,并据 此将所涉及的原料分为 I 、Ⅱ、Ⅲ 3 类 (I 类>20%;5%<Ⅱ类<10%;Ⅲ类< 5% ),确定基本仓的规格和数目。将配料仓群的单体仓设定为一个基本仓仓容和半个 基本仓仓容的两种规格形式。单体仓的数量原则上以生产配方中所涉及的原料数为基础 ,I 类每种原料各配置 2 个基本仓;Ⅲ类原料各配给1个1/2基本仓仓容的单体仓;而 Ⅱ类原料各配给 1 个基本仓。另外 ,还需考虑配给 1~2 个基本仓作为备用仓 。根据以上设定的单体仓的规格和数量计算配料仓群 的总仓容。
具体配置如下:
epi>20%, 2种原料:4个基本仓;
5%≤epi≤10%, 4种原料 :4个基本仓;
1%≤epi≤5% ,6种原料:6个1/2基本仓,设计为小料仓; epi≤1%, 5种原料:2个1/2基本仓即可满足装料要求。 另配备2个1/2基本仓做回机料用仓。
有8个基本仓,10个1/2基本仓,一共18个配料仓。
⑤配料仓体积的计算
配料仓由上下两部分组成,上部为四面柱体、下部分为截头方锥体; 注:配料仓总高度一般占据生产车间一层楼高最好H=5.4m 根据公式:
A——四面体计算公式: V四面体=a1b1h
式中,V——四面体体积;
四面体
a1 b1——分别表示仓体的上部矩形的两个边长; h——仓体的高度(m)。
B——配料仓截头方锥体计算公式:
式中,V方锥体——中心对称截头方锥体体积(m);
a1b1——分别表示中心对称截头方锥体上部矩形的两个边长(m) ; a2b2——分别表示中心对称截头方锥体下部矩形的两个边长; h——中心对称截头方锥体的高度(m)
3
所以
Ⅰ.基本仓体积计算:确定——a1=2.1m 、b1=1.4 m 、 a2=b2=0.4m、 四面体高度h0=4.6、中心对称截头方锥体h1=0.9;
;
依据A和B给出的公式可以分别计算得:V四面体=a1b1h0= V基本仓=13.42m3 V方锥体=
h[a1b1+(a1+a2)(b1+b2)+a2b2]=1.14 m3 6 V总1= V四面体 + V方锥体 =14.56 m3
Ⅱ.(同理) 1/2基本仓总体积:确定——a3=1.6 、 b3=1.05、 a4=b4=0.4、中心对称截头方锥体h2=0.9 ;
依据A和B给出的公式可以分别计算得:V四面体 =7.73 m3 ;V方锥体=0.71 m3 ;V总2=8.44 m3 Ⅲ.综合Ⅰ和Ⅱ得 :
配料仓总体积 : V总= 8×V总1 + 10×V总2=8×14.56+10×8.44=200.88 m3
因为整体仓容理论上要满足4h 连续生产,设计为20t/h,故存料会有80t;取平均容重0.5t/ m3 , k=0.85, 所以 V理论=80/0.5×0.85=188.23 m3 ;因为V总> V理论; 所以设计满足要求.
⑥设计注意事项:
a.为保证料仓料斗倾角大于70°以避免粉状物料在料仓内结拱,料斗采用大卸料口偏心卸料,卸料口位置依照需要而定,同时每个料仓斗都配备气锤以备不时之需。,但其采用大卸料口偏心卸料可在一定程度上缓解结拱问题,同时料仓斗配备气锤,在结拱时可以气动强行破拱,因此可以保证生产的顺利进行。
b.中间仓的仓顶应设置进入孔和排气装置,入孔尺寸为500×500mm即可;排气装置的设置应便于排湿、防尘。排气装置可以使通风除尘装置,仓群组可以共用一套排气装置,并在仓壁上端开设互通通道;
c.为满足料仓的刚度要求,应在仓内外设置加强筋。
四、配料仓的物料结拱及消除措施
1.形成原因:主要因素有三点——物料储存时间的过长,水分增加导致物料结块;物料与仓壁的黏着作用;料仓的结构造型,导致物料无法顺利流通,局部会因为压力过大而结拱。
2.危害:破坏料仓工作的可靠性,导致物料流动中断,而且在破拱时物料塌下的瞬间还会
对仓壁产生很大压力,可能会造成仓壁破坏;
3.破拱原理:消除或者削弱料拱垂直截面的压力,减少物料之间、物料与仓壁之间的摩擦力上
4.具体方法:
a.增大斗仓卸料口尺寸,尽可能采用条形卸料口; b.增大斗仓壁倾角,是斗仓壁尽可能陡峭而光滑; c.采用非对称斗仓或者偏心卸料口;
d.改善仓壁材料或者内壁涂刷环氧树脂等光滑材料,以增强粉体流动性; e.减小仓体高度,采用浅仓以降低粉体压力; f.配料仓内嵌入改流体改善物料流动性;
g.安装振动、气力或者螺旋搅拌等强制性破拱设施。
五、料仓要求及物料流动
料仓设计时应满足以下三方面的要求:⑴能储存规定数量的仓料;⑵有足够的强度来承受料仓内物料所产生的压力以及外届自然环境可能施加在料仓上的力;⑶在从料仓卸料时,物料能够顺畅而均衡地从料仓出口流出,且出料速度均匀可控。
物料在料仓中的流动性,是料仓性能的一个重要指标。据目前归类总结,我们可以把料仓内物体的流动形式主要分为两种:整体流动和中心流动。 (一)整体流动
所谓的整体流动就是指:卸料时所有物料均向卸料口流动,不存在“死区”,料位均匀下降,卸料流动稳定均匀。理想的料流形态应为整体流动,这样保证了物料以先进先出的顺序均匀卸出,而且具有卸料速率稳定,卸料密度均匀,仓料储存时间基本一致等优点。
(二)中心流动
中心流动即卸料开始时,只有位于库顶的物料处于运动状态,位于四周的物料向中心滑动、下降,形成中心通道,只有中心部位的物料向卸料口流动,在该“流动区”以外的部分为流动“死区”。
1.中心流动主要特点:
①先进后出的流动顺序。因为仓壁附近的物料可能静止不流动,所以先进仓的物料有可能后出来。
②产生鼠洞。由于出现漏斗流,如果物料有足够的黏性,仓壁附近的物料就不会流出。 ③不均衡流动。漏斗流料仓中,四周的物料是靠超过物体本身的休止角而塌落下来的,所以卸料时是不均衡的,此外塌落料的冲击力会进一步压实料仓出料口的物料并使之结拱。
④涌流。如果所储存的物料粒度很细,塌下来时会气化,使其流动性能变得和流体一样好,从而由料仓出口涌出。
⑤分层。由于漏斗流料仓卸料时是中部和四周的物料不规则地交替流出,料仓加料时形成分层问题。
下图
为整体流动、中心流动及结拱的示意图。
2.影响物料流动性因素主要有两点:物料性质和料斗形状。
①物料性质是影响料仓流动性的最主要因素,具体有下列几个方面:⑴稳定流动时物料与内壁的摩擦系数;⑵物料与仓壁的静摩擦角;⑶压实性,与料仓内储存物料的高度有关;透气性,如果物料颗粒很细时,物料透气性变差,物料在仓内形成负压,在料仓出口处形成结拱。
②.料斗形状的影响主要体现在料斗倾角、料斗大小和料斗形状三方面:⑴料斗的倾角大,料流的速度较快,流动的形态主要是整体流,当料斗的倾角较小时,料仓流出的速度也较慢,尤其是靠近仓壁处速度可能为零,形成中心流动;⑵料斗的出料口越小,料仓的流速也越小,并有可能结拱,料仓下部接近料斗处结拱也会越严重;⑶料斗出口的形状也是影响物料流动性的一个因素,圆形的出口比长方形出口更容易结拱。
六、配料生产工艺
目前最常见的配料生产工艺有三种形式 1.一仓一秤:(1)概念:在8-10个配料仓的小型饲料厂每个配料仓下面配置一台秤,秤量可以不同,(2)工作特点:作业时各台秤独立完成进料,称量和卸料的配料周期动作;优点是配料周期短、准确度高;缺点是设备多、投资大、使用维护较复杂;
2.多仓一秤:(1)概念:在6-10个配料仓的小型饲料厂配料仓下仅配置一台配料仓;(2)工作特点:各配料仓依次称量配料,配料周期相对较长;缺点是造成配料周期比混合周期长导致生产效率降低,配比(5%-10%)的原料称重误差增大,降低产品质量和增加生产成本;
3.多仓数秤(主要是多仓双秤和多仓三秤):其适用于12-16及16-24个配料仓的中、大型饲料厂;优点是大称量用大秤,小称量用小秤,可以提高配料准确度,同时也增加了该直接配料的原料品种和数量(小秤的最大称量为大秤最大称量的1/4);第二大小秤同时配料可以缩短配料周期
注:多仓三秤是在多仓两秤的基础上增加一台预混和载体的定量秤,其余工艺相同,九星 饲料厂选择的是——多仓双秤配料生产工艺。