饲料生产过程的损耗控制.ppt
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1、2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,1,饲料生产过程的损耗控制,华中农业大学工程技术学院 谭鹤群,2007年10月28日,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,2,饲料生产过程的损耗,1.原料损耗2.电耗3.煤耗与水耗4.水损5.易损件损耗6.各种浪费造成的损耗,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,3,原料损耗控制技术 水分控制技术 易损件损耗控制技术 生产能力控制技术,本讲座培训内容,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,4,一、原料损耗控制,原料损耗的基本概念 原料损耗的原因与控制,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,5,(一)原料损耗的基本概念,1.什
2、么是原料损耗 原料损耗是指在加工和储存过程中发生的原料损失现象。这些损失包括加工过程的粉尘和水分损失、计量误差和错误发货、变质和损坏、被盗及虫害损失等。损耗被称为“看不见的损失”,但仔细观察是可以发现饲料加工过程上述损耗是看得见的。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,6,2.原料损耗的计算,库存原料损耗 损耗量(期初库存量期内接收量)(期末库存量期内使用量),数原料包数并不能反映真实库存损耗量,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,7,假设月初有水分为11.5%的棉粕1000吨(10000袋),本月内使用了500吨(5000袋)。月末这批棉粕还有5000袋,水分含量为11.3%
3、,这批棉粕有没有损耗?损耗是多少?,计算方法一:损耗量500(11.511.3)1吨(不准确)计算方法二:,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,8,制程损耗 制程损耗量投入量产出量其中:投入量配料电子秤领用量(含从配料仓回机料)手加小料量手加回机料量(配方外回机料)产出量成品入库量头尾包(含不合格料),2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,9,3.产生损耗的地方,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,10,1)与生产总量有关:产量越高相应原料损耗越少2)与原料杂质含量及原料水分高低有关3)与饲料产品类型有关4)与生产工艺及设备类型有关5)与企业管理体系及管理制度有关,4.与
4、损耗有关的因素,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,11,5.原料损耗的标准与允许范围,1)一般规定损耗为生产量的58。如果折算成费用,一般可以按每吨产品的配方成本,大致在1500元/吨,所以每吨产品中有7.512元的损耗费用(正常损耗),因此应引起重视。2)某企业损耗考核标准:原材料综合库损率标准4(以每月和年底财务处盘存表为准);单项库损率:玉米库损率7;油库损率10;小料无库损;其他4。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,12,3)美国饲料厂平均损耗年产量小于2.5万吨,损耗为1.13年产量2.55.0万吨,损耗为0.78年产量5.0-10万吨,损耗为0.76平均值为0
5、.81(82年),0.74(76年),2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,13,国外饲料厂原料损耗率在0.760.9 六和集团原料损耗率0.30.6 正大集团原料损耗率0.4-0.8 国内大多数饲料厂原料损耗量在11.5 少数企业损耗达到3,4)国内饲料企业平均损耗,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,14,(二)原料损耗的原因与控制,1.原料损耗的形式,1)原料以水分蒸发形式的损耗 如:卸料、储存、粉碎、制粒与冷却等工序2)原料以粉尘形式损耗 如:卸料、粉碎除尘、冷却除尘、其它除尘等工序,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,15,3)原料以计量误差形式的损耗 如:地磅
6、、大小配料秤、小料秤、打包秤等设备的计量过程。4)原料以变质形式的损耗 如:退货、原料成品水分过高、储存期过长、各种料垢未及时处理、交叉污染而变质等。5)原料以其它形式的损耗 如:破袋、虫害、鼠害、被盗、错发货、浪费等。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,16,2.原料损耗发生点及其原因分析,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,17,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,18,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,19,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,20,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,21,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,2
7、2,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,23,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,24,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,25,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,26,(三)改善通风除尘系统,控制粉尘损耗,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,27,粉尘产生的原因:1)漏料:溜管、料仓、主机设备2)气流扬尘:投料、料仓进料、打包3)二次粉尘:沉积在设备表面、楼面的尘粒在气流作用下再次扬起成为粉尘,粉尘的危害:1)影响现场环境2)影响设备性能3)危害健康4)粉尘爆炸,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,28,1从根本上控制粉尘的产生,杜绝车间里的
8、“跑冒滴漏”现象,2及时清扫沉积的粉尘,减少损耗,防止二次粉尘,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,29,3合理设计和使用通风除尘系统,1)一个风网的吸风点不宜过多,2)吸风口的风速不能过高,一般不宜超过3m/s;3)风管中要保证一定的风速以保证粉尘能顺利通过风管;一般,风管中风速在1016m/s;,4)组合风网中各个吸风点的粉尘性质要相近,便于回收粉尘;5)尽量采用垂直风管,需采用水平风管时要尽可能短;,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,30,6)每个吸风口所在的支管路、风机进口前要设置蝶阀,蝶阀安装的位置要便于操作,蝶阀的开度在运行过程中要能固定;,7)风管的弯头半径不能
9、过小。一般弯头半径要在200mm以上;,8)支路风管接入主风管应采用30的三通;,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,31,通风机进口装置应尽量保证气流均匀进入叶轮,并使其能够均匀地充满在叶轮进口截面。因此,通风机入口管以平直管段为最佳。对于变径入口管,应尽量采用角度较小的渐变管,避免采用突变管。,9)注意风机进风管和出风管的连接。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,32,为减少气流压损,通风机出口管一般都采用直径较大的圆形管,而风机出口为矩形,因此,在出口要有一合理的变形管件,一般采用单侧变形管,这种变形管压损很小。通风机出口管路若有弯头,应尽量在距通风机出口35倍管径以外
10、安装。当安装位置不能满足这一要求时,要采用顺向弯头,避免采用逆向弯头。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,33,10)脉冲除尘器的安装要保证滤袋更换的操作空间。11)风机在网路中应处于除尘器之后,既可以使风机免受粉尘影响,又可以使管路中保持负压状态。12)如果两根风管汇集成一根风管,汇集后管道中的风速要大于汇集前任一风管中的风速。13)风网出风口应排到室外。14)风网安装完毕要进行密封性检查。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,34,二、饲料生产过程的水损与控制,水损的涵义 水损原理 减少水损的方法与途径,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,35,1水损的涵义,当含
11、有一定量水分的原料被加工成饲料产品后,其成品中的平均含水率低于加工前原料的平均含水率的现象,称为加工过程的水分损失现象,简称“水损”现象。水损现象有季节和南北方地理上的区别。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,36,2饲料储存过程的水损原理,1)玉米、小麦等粮食作物在储存过程有“微呼吸”,部分水分随这种呼吸被带出;2)饲料中的水分与环境空气中的水分会形成一种平衡,如果饲料中的水分高于“平衡水分”,水分将向空气中散发。这种散发在室温下需要比较长的时间。因此,随着时间的延长,物料的水分就会失去越来越多。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,37,储存过程的水损与环境因素有关:环境
12、温度越高,水损越多、越快环境空气相对湿度越低,水损越多、越快饲料水分含量越高,储存过程丢失的水分越多饲料与空气接触面越大,水分丢失越多。因此,散装原料水损高于袋装原料,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,38,3饲料粉碎过程的水损原理,根据粉碎机理,物料受冲击和摩擦而粉碎。由于锤片的高速旋转和对物料的冲击及物料在筛面上的摩擦,使得物料温升极快,原料中的部分游离水分被蒸发,而且由于粉碎作用破坏了颗粒物料的内部凝聚力,使颗粒变小,表面积增大,物料的分子结构水由于压力差而转变成颗粒表面的游离水,其中一部分也被蒸发,这部分蒸发水分使粉碎室内的空气湿度大大增加,当受到转子的正压力和机外吸风的负压
13、作用就排出机外。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,39,影响粉碎过程水损的因素:被粉碎物料水分越高水损越大,因为物料中水分越高蒸发的量也越大,丢失的水分越多。如水分在14以下时粉碎过程平均水损0.81,而水分达到15以上时,平均水损1.2%。筛孔越小水损越严重,因为物料不易出筛,机内停留时间过长。时产量越低水损越严重。锤片越多物料水损越严重,因为重复打击次数较多。负压吸风效果越差,水分丢失越严重。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,40,4饲料制粒过程的水损原理,制粒过程需要添加蒸汽进行调质,一般调质温度在85左右,水分增加量为34,在制粒后的冷却阶段,一般每降低11,颗
14、粒水分减少1,如果冷却到室温(30度),则产品水分丢失5,也意味着某些产品要损失1的水分。如果严格控制就会减少水分损失。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,41,影响制粒过程水损的因素:颗粒直径越小水分丢失越严重冷却时间越长,冷却风量越大,水分丢失越多破碎料比不破碎料水分丢失多鱼料比畜禽料水分丢失多,浓缩料制粒水分丢失更多多次制粒比一次制粒水分丢失多制粒前粉碎越细,水分丢失越多不加油饲料的水分比加油饲料的丢失多膨化料比不膨化料的水分丢失多与冷却设备(冷却器、风机规格)有关与空气的相对湿度有关与员工操作水平和管理有较大关系,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,42,5能否通过加
15、水来补偿物料的水分损失,1)安全水分的概念 饲料中的总水分是由游离水(表面水)与结晶水(结合水)组成。前者比后者在物料中占的比例大。加工前原料的游离水和结晶水的比例相对稳定,加工后这种比例将重新分配。物料的安全水分水分含量低于该值时,微生物不易繁殖的水分含量,国家标准对原料和成品的水分限制性指标都在安全水分以内。同一种物料北方允许水分高于南方。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,43,2)水分活度 水是天然活性剂、粘结剂、催化剂。水分的活度是用来确定或表达微生物侵袭的潜在敏感度的限度的一种指标,表明了总水分中适合微生物生长的水量。各种微生物都有它特定的水分活度值,若水分活度值达不到特
16、定值,有关微生物便无法生长。水分的活度在很大程度上取决于物料中游离水的含量。因此,测定游离水含量可以反映水分活度。同样水分含量的两种物料,如果游离水和结合水的比例不同,它们的水分活度是不一样的,相应地,它们的安全储存期也不一样。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,44,同样水分含量的两种物料,如果游离水和结合水的比例不同,它们的水分活度是不一样的,相应地,它们的安全储存期也不一样。,往饲料中直接加水,为什么饲料容易发霉变质?,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,45,3)游离水与结合水能否相互转移 这两种水是可以转移的,如调质过程以蒸汽方式添加的水分是游离水,但有一部分可以转
17、变成结合水。有多少游离水可以转变成结合水,与蒸汽温度、蒸汽纯度、物料性质、调质时间和调质过程的湍动强度有关;反过来,冷却过程中,如果游离水过度蒸发,会使部分结晶水析出转变成游离水而蒸发。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,46,4)产品中水分过低时能否在加工过程对原料添加水分 首先要清楚,即使总水分未超过安全水分,但游离水量过多(水分活度过大),仍然能使微生物获得繁殖条件,而导致产品在保质期内霉变。当原料水分过低时,可以从混合机或制粒机中添加少量水,这与原料初始含水率和原料性质以及加水设备性能有关,一般不超过1.5。但这种方式有较大风险,因为必须使上述影响因素具体量化分析后,才能在准
18、确控制条件下添加。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,47,1)对现有工艺和设备的生产过程进行测试,对各个生产环节前后的水分进行监测,掌握第一手资料。2)当颗粒饲料水分过低时,采取关闭疏水阀等措施适当降低蒸汽的纯度,提高调质水分。3)根据颗粒饲料的直径大小、长度以及环境空气的温度、相对湿度合理调节冷却时间和冷却风量,防止过度冷却。4)改善粉碎环境,减少物料在粉碎机内的停留时间。,6减少水损的方法与途径,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,48,5)在混合机中通过喷雾的形式加入1左右的水,可提高颗粒水分含量0.5%左右。为控制霉变,水中应加入一定比例的抗菌、防霉表面活性剂,混合
19、机加水设备原理图,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,49,6)在调质器进口喷95100的热水,增加调质水分含量。喷水的比例控制在11.5,成品水分可提高0.40.6。同样,水中应加表面活性剂。,调质器加水设备原理图,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,50,三、饲料生产的易损件损耗控制,轴承 锤片 筛片 环模 压辊 其它,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,51,1轴承的失效与控制,1)轴承的失效机理,接触疲劳失效:接触疲劳失效是指轴承工作表面受到 交变应力的作用而产生的材料疲劳失效。接触疲劳失效常见的形式是接触疲劳剥落。交变应力越大,交变频率越高,越容易发生接触疲劳
20、失效。磨损失效:磨损失效是指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏,并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一,按磨损形式通常可分为最常见的磨粒磨损和粘着磨损。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,52,断裂失效:轴承断裂失效主要原因是缺陷与过载两大因素。当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。过载原因主要是主机突发故障或安装不当。轴承零件的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂,称为缺陷断裂.腐蚀失效:有些轴承在实际运
21、行当中不可避免地要接触到水、水汽以及腐蚀性介质等,这些物质会引起滚动轴承的生锈和腐蚀,另外滚动轴承在运转过程中还会受到微电流和静电的作用,造成滚动轴承的电流腐蚀。滚动轴承的生锈和腐蚀会造成套圈、滚动体表面生锈和腐蚀,最终引起滚动轴承的失效。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,53,2)滚动轴承常见失效模式及对策,沟道单侧极限位置剥落,沟道单侧极限位置剥落主要表现在沟道与挡边交界处有严重的剥落环带。产生原因是轴承安装不到位或运转过程中突发轴向过载。采取对策是确保轴承安装到位或将自由侧轴承外圈配合改为间隙配合,以期轴承过载时使轴承得到补偿。如果无法确保安装到位,可以提高润滑剂的油膜厚度(
22、提高润滑有的粘度),或降低轴承的负载等方法来减少轴承的直接接触。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,54,滚道倾斜剥落,在轴承工作面上呈倾斜剥落环带,说明轴承是在倾斜状态下工作的,当倾斜角达到或超过临界状态时,易早期形成异常的急剧磨损与剥落。产生的原因主要是因为安装不良,轴有挠度,轴颈与外壳孔精度低等。采取对策为确保轴承安装质量与提高轴肩、孔肩的轴向跳动精度,或提高润滑油的粘度以获得较厚的润滑油膜。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,55,套圈断裂,套圈断裂失效一般较少见,往往是突发性径向过载造成(如振动过大)。产生原因较为复杂,如轴承的原材料缺陷(气泡、缩孔),锻造缺陷(
23、过烧),热处理缺陷(过热),加工缺陷(局部烧伤或表面微裂纹),主机缺陷(安装不良,润滑贫乏,瞬时过载)等,一旦受过载冲击负荷或剧烈振动均有可能使套圈断裂。采取对策为避免过载冲击载荷,选择适当的过盈量,提高安装精度,改善使用条件及加强轴承制造过程中的质量控制。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,56,保持架断裂,保持架断裂属于偶发性非正常失效模式.其产生原因主要有以下四个方面:保持架异常载荷。如安装不到位、倾斜、过盈量过大等易造成游隙减少,加剧摩擦生热,表面软化,过早出现异常剥落。随着剥落的扩展,剥落异物进入保持架兜孔中,导致保持架运转阻滞并产生附加载荷,加剧了保持架的磨损。如此恶化地
24、循环作用,便可能造成保持架断裂。润滑不良。主要指轴承运转处于贫油状态,易形成粘着磨损,使工作表面状态恶化,粘着磨损产生的撕裂物易进入保持架,使保持架产生异常载荷,有可能造成保持架断裂。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,57,外来异物的侵入。这是造成保持架断裂失效的常见模式。由于外来硬质异物的侵入,加剧了保持架的磨损与产生异常附加载荷,也有可能导致保持架断裂。保持架材料缺陷。如裂纹、大块异金属夹杂物、缩孔、气泡及铆合缺陷(缺钉,垫钉或两半保持架结合面空隙,严重铆伤)等均可能造成保持架断裂。采取对策为在制造过程中加以严格控制,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,58,烧伤,滚道
25、轮、滚动体以及保持架在旋转中急剧发热直至变色、软化、熔敷和破损。造成烧伤的原因有润滑不良、过大载荷(预压过大)、转速过大、游隙过小、水和异物的侵入、轴与轴承座的精度不良、轴的挠度大等。可以通过改善润滑剂及润滑方法、纠正轴承的选择、研究改善轴承间隙和预压、改善密封装置、检查轴和轴承座的精度或改善安装方法等方法来解决。,轴承的失效形式还有卡伤、磨损、擦伤、压痕、电流腐蚀、生锈腐蚀等。,2023/9/17,饲料生产过程的损耗控制,59,总体而言,提高轴承的使用寿命,要从以下几个方面入手:选用正确的轴承;提高轴与轴承的安装精度;改善轴承工作环境,减少振动,避免突发负载;保证良好的润滑条件,及时更换润滑
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