微量液體噴涂設備在飼料生產中的應用

錢順華 芮偉軍

隨著飼料行業的快速發展，競爭也越來越激烈，生產高品質、低成本的畜產品已成為各飼料生產廠家競相追逐的目標。尋求各種高效低成本的飼料原料成為必然，應用諸如酶制劑、微生物制劑等“綠色”生物技術產品，以提高產品的品質和企業的競爭力。

目前飼料廠使用的液體添加有：復合酶、植酸酶、氯化膽堿、蛋氨酸等等。以植酸酶為例：植酸酶能降解飼料中植酸鹽，釋放無機磷；在豆科及谷物種子中植酸鹽磷占總磷50%～75%，由于單胃動物不能分泌植酸酶，所以要外加磷酸氫鈣到飼料中滿足動物對磷的需求，在飼料中加入植酸酶將植酸鹽降解，得到的游離磷被動物利用，大大降低了磷酸氫鈣的添加量，減少了成本同時減少排泄磷而造成的環境污染。

飼料在生產過程中，由于粉碎、預混、制粒以及其它添加劑的影響，都可能使酶的活性受損甚至變性，因此使用酶制劑應盡可能減少生產工藝對酶活性的影響。除了極個別酶可以在90℃左右高溫保持結構和功效的穩定，絕大多數不具有耐受70℃以上高溫。由于酶制劑在飼料制粒、膨化過程中活性損失嚴重，所以后置添加技術作為飼料工業的一個新生事物，可以很好地解決這一問題，微量液體噴涂設備的使用能夠為眾多飼料廠提供一個契機。

1 設備類型

微量液體噴涂設備有兩大類型：一種為單、雙、三管路的噴涂設備，主要用于微量液體的添加噴涂，高度低，控制靈活。另一種為多路液體噴涂設備，可以多達10個噴頭同時進行噴涂，采用不同的管路，可以同時噴涂酸、油脂、液體防霉劑、和美孝素、維生素、香味劑以及各種液體酶制劑、微生物制劑等，最大噴涂量可達到1%，相對滾筒式噴涂節省空間，噴涂液體品種多，價格低，節能。微量液體噴涂設備按照系統配置可以分為簡易型、常規型、高端型。

2 微量液體噴涂設備在飼料生產工藝流程中的布置

微量液體噴涂設備作為飼料工業后置添加技術應用，在飼料生產工藝流程中應布置在冷卻器后。通常在分級篩與成品倉之間、成品倉與打包倉之間兩個點可以安裝。

2.1 分級篩與成品倉之間布置

分級篩與成品倉之間的布置：根據不同的需求有經過噴涂的成品料只進1個成品倉和進不同的成品倉兩種。其工藝流程如圖1所示，圖1a和圖1b分別是進1個成品倉和進2個成品倉的工藝流程示意圖。

圖1 分級篩與成品倉之間工藝流程

經過噴涂的成品料只進一個成品倉時（見圖1a），微量液體噴涂設備安裝在成品倉上，在微量液體噴涂設備的進料口接緩沖倉，緩沖倉倉壁安裝料位器（工作料位和停止料位）；控制系統和管路系統布置在中控室，其中管路系統也可以就近布置在現場。如遇有經過噴涂的成品料需要進不同的成品倉時 （見圖1b），只要將微量液體噴涂設備出料口接一緩沖斗，緩沖斗下接分倉設備（如氣動三通），然后在通過溜管分別與各倉相連通。

2.2 成品倉與打包倉之間布置

成品倉與打包倉之間的布置方式：成品倉的出料口接微量液體噴涂設備，成品倉倉壁安裝料位器（工作料位和停止料位）；微量液體噴涂設備安裝在打包倉上，打包倉必須安裝高料位，以防止滿倉堵料至噴涂設備，控制系統和管路系統布置在中控室，其中管路系統也可以就近布置在現場。

3 工作原理

下面以正昌公司的微量液體噴涂設備為例對其工作過程進行論述，根據工藝流程布置可以有帶緩沖倉和不帶緩沖倉兩種。

3.1 帶緩沖倉

當緩沖倉內飼料量到達工作料位時，信號傳送給電控箱內的PLC，PLC產生輸出信號控制微量液體添加設備，打開固體計量系統進料門、壓縮空氣電磁閥和噴涂電磁閥，同時計量泵根據觸摸屏中指定的液體添加比例，將液體送到噴涂裝置，達到噴涂的目的。當緩沖倉內飼料量低于停止料位時，關閉固體計量系統進料門，計量泵停止、壓縮空氣電磁閥和噴涂電磁閥。

3.2 不帶緩沖倉

顆粒飼料靠自重流下進入固體計量裝置，固體計量裝置檢測當前物料流量，信號傳送給電控箱內的PLC，當瞬時流量達到設定值（1～3 t/h）時，PLC 產生輸出信號控制微量液體添加設備，打開壓縮空氣電磁閥和噴涂電磁閥，同時計量泵根據觸摸屏中指定的液體添加比例，將液體送到噴涂裝置，達到噴涂的目的。反之，計量泵、壓縮空氣電磁閥和噴涂電磁閥不工作。固體計量裝置進料口氣動閘門與分級篩聯鎖控制。

4 技術方案

微量液體噴涂設備主要分為管路系統、固體計量系統、噴涂裝置、控制系統等部分。系統通過檢測流量秤的瞬時物料量，按照設定的添加比例，通過計量泵自動調整液體的流量，將液體經霧化后均勻地噴涂到顆粒料表面，具有缺料自動停噴、超差報警等功能。整個微量液體噴涂系統，固體計量精度優于0.8%，液體的計量精度優于0.5%，噴涂均勻度優于90%。

4.1 管路系統

管路連接采用組合式卡箍便于拆卸、清理。管路布置如圖2所示。管路裝有200目濾網的過濾器，可有效阻止微小雜質阻塞噴頭。選用原裝進口的高精度計量泵，脈沖數可達360 spm。計量泵出口安裝脈動監控儀，可以精確測出計量泵的每個脈動，并能分辨出每個脈動是否有液體走過，防止空打現象，并能報警。

圖2 管路系統

管路上安裝有脈動阻尼器，可以有效防止計量泵輸送液體時對管路的沖擊，造成液體出口的液體斷斷續續。管路系統安裝有安全閥和背壓閥，當管路阻塞或噴頭阻塞，管路壓力超過安全壓力時，安全閥打開，通過旁路回流到原料桶中；背壓閥要有一定壓力才能導通的元件，管路壓力低于2 MPa背壓閥不能導通，可保證管路中的液體壓力恒定。尤其是停機再啟動時，管路的壓力能保證再次噴出有一定壓力的液體噴涂，減小誤差和滴漏現象。壓力表可以直觀顯示管路壓力。為保證噴涂的精度，對原料用平臺秤進行計量，可以實時測定液體的實際用量和理論用量比對，可以確保液體添加的精度。

4.2 固體計量系統（見圖3）

固體計量系統進料口安裝有氣動閘門，采用多個電磁閥控制，可保證氣動閘門能停在任意位置，并能顯示出是小開門還是大開門狀態。可調節固體料的流量，使來料保持穩定，確保了計量精度。系統采用高精度的稱重傳感器，獨特的流量弧形板能使物料均勻流下，弧形板采用鏡面不銹鋼材料，避免積料的可能，保持稱重板的零點穩定，保證固體料的計量精度。在固體流量秤下部，有一擋料板，能使從弧形板上下來的物料，均勻得像瀑布一樣流下，保證噴涂時的均勻，確保混合均勻度。

4.3 噴涂裝置（見圖4、圖5）

圖4 噴涂裝置

圖5 噴流截面

噴涂裝置的噴頭可選氣霧化和水霧化兩種，是采用進口扇形噴頭，液體與壓縮空氣充分混合，噴涂均勻度高，噴頭的角度可調，可保證噴涂時的方向完全對準物料。在靠近噴頭的前端安裝電磁閥，保證不出現滴漏現象。根據需要可配一組或二組噴頭。

4.4 控制系統

控制系統采用觸摸屏控制，且有一鍵功能，運行時只要按下自動運行，系統就能正常運行，不需人工干預，且可靠性高、操作簡單，具有自動校準功能，可以對計量泵自動校準。整個系統有手動功能。有生產報表，統計酶的用量和理論的成品料產量。具有豐富的圖形界面，能動態顯示各設備的運轉情況，能瞬時顯示成品的產量及實際用液體量和理論用液體量。并具有報警功能，可對缺液、氣壓低、堵塞、氣動門不到位、料位沒料或下道工序積拱作出判斷并報警。

飼料安全是關系到食品安全和群眾利益的一件大事，是全社會關注的熱點。生產無殘留、無污染的天然“綠色”畜產品是當務之急。各種具有高智能化水平、高精度、可靠性及穩定性高的生產設備也成為新寵，微量液體噴涂設備作為飼料工業后置添加技術應用的一個新生事物，必將在未來的飼料工業中發揮巨大的作用。

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