1、前言
環(huán)模
顆粒機是顆粒飼料生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，它將配合好的各種粉狀飼料壓制成顆粒，改變了飼料的物理性能和生化性能，提高了飼料利用率和喂養(yǎng)適口性，是現(xiàn)代化飼料廠必不可少的重要設(shè)備。因此，顆粒機性能優(yōu)良與否就直接影響顆粒飼料的品質(zhì)，這要求在設(shè)計或選用顆粒機時要注意它的幾項主要技術(shù)參數(shù)。
2、環(huán)模轉(zhuǎn)速
設(shè)計環(huán)模轉(zhuǎn)速時要考慮四個問題：①制粒產(chǎn)量：它與轉(zhuǎn)速沒有正反比關(guān)系，存在最佳轉(zhuǎn)速范圍對應(yīng)最佳產(chǎn)量；②顆粒成形率：太高轉(zhuǎn)速容易把壓制出來的顆粒甩碎，降低成形率，即等于產(chǎn)量下降；③不同飼料配方對應(yīng)不同轉(zhuǎn)速，以壓制高品質(zhì)飼料；④環(huán)模內(nèi)徑尺寸，環(huán)模運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力，轉(zhuǎn)速越高，離心力就越大，影響顆粒機穩(wěn)定性。綜合上面因素和結(jié)合世界制造顆粒機的經(jīng)驗，環(huán)模的轉(zhuǎn)速應(yīng)由環(huán)模內(nèi)徑線速度確定，一般線速度范圍為：2.5～7.5m/s。齒輪傳動的線速度偏低，皮帶傳動的線速度偏高，這是由它的傳動機構(gòu)所決定的。
環(huán)模內(nèi)徑線速度計算公式：
V=πnd/60（m/s）
那么可得環(huán)模轉(zhuǎn)速n=60v/πd(r/min)
式中：D為環(huán)模內(nèi)徑(m)
以某型號顆粒機為例：(皮帶傳動，55KW)
環(huán)模內(nèi)徑：D=350mm=0.35m
線速選擇：v=5.2m/s
則環(huán)模轉(zhuǎn)速：n=60×5.2/π0.35=284 (r/min)
這符合經(jīng)驗參數(shù)100～400r/min的環(huán)模轉(zhuǎn)速范圍。有些機型設(shè)有變速裝置，是為了適合不同配方使用。
3、主電機功率P
主電機功率與制粒產(chǎn)量、環(huán)模內(nèi)徑有直接的關(guān)系，當(dāng)設(shè)計顆粒機時，首先要知道制粒產(chǎn)量（按國家配方和中5mm小孔為準(zhǔn)，然后綜合制粒的每t料電耗指標(biāo)，即可粗算出主電機功率P，一般按困家標(biāo)準(zhǔn)取噸料電耗為10KW.h/t，則主電機功率計算式為：
P=產(chǎn)量(t)x電耗／t料=Q．K．(KW)
如設(shè)計5 t/h的顆粒機，其主電機功率P=Q．K=
Sx10=50(KW)
取標(biāo)準(zhǔn)電機功率：55KW
4、單位功率面積
單位功率面積是指壓粒主電機每KW所對應(yīng)環(huán)模有效壓帶面積(mm
2)，它是衡量顆粒機性能的重要參數(shù)，也是設(shè)計顆粒機的主要依據(jù)。該參數(shù)太大，主電機功率偏小，則造成超載，反之則浪費能耗，因此，單位功率面積(mm
2/KW)必須有一最佳值。縱觀國內(nèi)外生產(chǎn)廠家，單位功率面積取值范圍為2000～4000mm
2/KW，設(shè)計時取2500mm
2/KW，這樣使壓粒性能較穩(wěn)定，可靠性好。
單位功率面積A計算公式：
A=S/P=πD·b/p（mm
2/KW）
S為環(huán)模壓帶有效面積(mm
2)
D為環(huán)模內(nèi)徑(mm)
b為環(huán)模壓帶寬(mm)
5、環(huán)模內(nèi)徑D和壓帶寬b
根據(jù)單位功率面積理論推導(dǎo)，環(huán)模內(nèi)徑D應(yīng)在一最佳范圍內(nèi)，由單位功率面積A計算式得：
實際顆粒機上的環(huán)模內(nèi)徑為350mm,與計算相吻合。
b=0.25D=85.8(mm)
6、壓輥直徑d
壓輥直徑大小直接影響壓粒時物料攝入角，故在盡可能的條件下，應(yīng)采用大直徑壓輥f詳見圖2)，兩壓輥的環(huán)模顆粒機，壓輥直徑d與環(huán)模內(nèi)徑D關(guān)系為：2d<D 所以d<0.5D
考慮兩壓輥之間還有螺栓及調(diào)整間隙，一般取d與D關(guān)系為：
d=(0.4～0.485)D
如前面說到的顆粒機，環(huán)模內(nèi)徑D=350mm,它的壓輥內(nèi)徑d=(0.4～0.485)D=170mm
7、調(diào)質(zhì)簡直徑及調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速
物料進(jìn)入壓粒室前的蒸汽調(diào)質(zhì)工藝使物料熟化、消毒，以使制粒品質(zhì)更好。物料調(diào)質(zhì)的質(zhì)量與調(diào)質(zhì)簡直徑及調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速有關(guān)。
要設(shè)計合理的調(diào)質(zhì)簡直徑及調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速，需從調(diào)質(zhì)時間t考慮。除了加蒸汽滿足要求外，調(diào)質(zhì)時間長短就很熏要了。傳統(tǒng)顆粒機調(diào)質(zhì)時間為9~20s,現(xiàn)在新的理論提出20～60s．特別是加工水產(chǎn)飼料時，調(diào)質(zhì)時間就更長些。
7.1 調(diào)質(zhì)簡直徑D
式中：v-調(diào)質(zhì)簡體積(m
3)
D-調(diào)質(zhì)簡直徑(m)
I-調(diào)質(zhì)筒長度(m)，取I=6D
v-飼料容重(t/m
3)，取v=0.55 t/m
3
k-飼料充滿系數(shù)，取k=0.3
Q-調(diào)質(zhì)軸輸送量(t/h)，取壓粒設(shè)計產(chǎn)量q的1.5～2.0倍，可初定Q=1.8q
將上述有關(guān)參數(shù)代入調(diào)質(zhì)時間t計算式：
另外，根據(jù)筆者多年經(jīng)驗和綜合國內(nèi)外樣機參數(shù)，調(diào)質(zhì)簡直徑D與環(huán)模近似相等，妥否，供大家探討，若這一論點可行，可以減少許多不必要的計算。
7.2 調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速
調(diào)質(zhì)軸主要由軸頭不銹銅管和葉片組成，葉片的形式有許多種，都是為了增強飼料與蒸汽的攪拌效果。調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速高低對攪拌效果影響很大，速度太高，物料熟化時間短，還沒有完全糊化就被送進(jìn)壓粒，飼料品質(zhì)不理想；反之，調(diào)質(zhì)時間過長，損失過多維生素，流動性差，含水率偏高，影響壓粒性能和冷卻效果。調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速受許多因素影響，不能直接用公式推導(dǎo)計算，一般取100～300r/min范圍。有些顆粒機調(diào)質(zhì)筒配有交頻器，使調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速可變，根據(jù)不同飼料所需調(diào)質(zhì)時間不同而改變調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)帶，使飼料熟化效果達(dá)到最佳狀態(tài)。另外，生產(chǎn)水產(chǎn)料的顆粒機配有2或3個調(diào)質(zhì)筒，目的也是為了延長調(diào)質(zhì)時間，使物料充分熟化，適合水產(chǎn)養(yǎng)殖的特殊要求．
8、喂料螺旋輸送機
裝在顆粒機頂端的喂料螺旋輸送機是用來根據(jù)壓粒產(chǎn)量大小調(diào)節(jié)物料輸送量的，所以設(shè)計該輸送機要可變速。辦法有兩種：采用帶減速器的電磁調(diào)速片機驅(qū)動或減速電機由變頻器控制。前者技術(shù)難度不大，且成本低，廠家采用較多；而后者結(jié)構(gòu)緊湊而成本高，故目前較少用。
螺旋軸葉片有的采用全葉片變距結(jié)構(gòu)，有的采用單葉片安裝結(jié)構(gòu)。前者送料時有脈沖性，對壓粒有一定影響，但殘留量少；而后者剛好相反，同時它的軸轉(zhuǎn)速比前者高。目前許多顆粒機絕大多數(shù)采用全螺旋葉片變距螺旋軸結(jié)構(gòu)，在該軸出料口處焊上4個單葉片撥料就可以減少物料的脈沖性，輸送量準(zhǔn)確是這種結(jié)構(gòu)螺旋軸的最大優(yōu)點（如圖3）。全螺旋葉片輸送機的輸送量Q計算：
式中：S-螺距(m)
D-螺旋直徑(m)
n-螺旋軸轉(zhuǎn)速(r／min)
v-飼料容重，v=0.55t／m
3
k-充滿系數(shù)，一般取k=0.8～0.95
9、小結(jié)
上面探討了顆粒機的主要技術(shù)參數(shù)，而影響這些參數(shù)還有許多因素．就像文中有些假定參數(shù)一樣，所以在設(shè)計時還需多參考有關(guān)樣機，結(jié)合具體的工藝水平而設(shè)計，在不違背主要的技術(shù)參數(shù)的前提下，使之更完善更具特色。
