饲料加工厂设计layout of feed processing plant

以畜禽鱼等动物饲料为主要产品的生产车间及其配套设施的工程设计。应在项目可行性研究、批准的设计任务书和现场勘测的基础上委托设计单位进行。包括工艺设计、主要工艺参数的确定、总平面图设计和设备选择等几个方面：
工艺设计 主要包括原料筒仓、主车间、副料库、成品库及化验室等部分的工艺设计。主车间的工艺设计包括工艺流程、工艺参数及工艺规范等的选择、计算和制定。工艺设计对饲料厂的性能指标具有决定性意义。这些性能指标是：生产能力、粉碎物的粒度、计量配料的精度、混合均匀度、工业噪声、粉尘浓度、单位产品的电耗、成本或价格、操作人数和劳动强度、人均劳动生产率、设备安装面积和使用空间、设备的调试、操作和维修的方便性以及设备的使用可靠性和工作寿命等。工艺流程设计是指单个设备和装置按照一定的生产程序和技术要求排列组合而成的生产线路的设计。由于产品规格和用途的不同，设备和装置的种类繁多，可以安排各种不同的排列组合形式，以满足不同配方、不同原料和不同产品的技术要求。工艺流程一般包括原料的接收、储存与清理、粉碎工艺、配料方式、制粒工艺、添加剂预混合工艺及产品处理等部分。工艺流程确定之后，便可决定厂房的建筑形式。
主要工艺参数的确定 主要包括原料和成品的运输车辆、输送能力及仓库容量的计算、各工段生产能力和产品包装能力的计算等。
❶原料和成品运输车辆的计算，饲料厂运输原料或成品的所需车辆数Z可按下式计算：

Z=Q·t·n·T/G·f（台）

式中Q为饲料厂的生产率(吨/小时),t为生产时间(小时/班),n为生产班次(班/日),T为运输往返一次所需时间（小时）,G为运输车的载重量(吨/台),f为车辆每天工作时间(小时/日)。
❷原料和成品仓库分立筒库和房式仓两种，前者占地面积小，便于机械化散装作业，但造价高，多用于大中型饲料厂；后者占地面积大，造价低，适于袋装物料。房式仓面积F按下式计算：

式中q_i为第i种物料的日用量（吨）,t_i为第i种物料的库存天数，B为单位面积存放量(吨/米²),C为仓库面积利用系数，一般取0.5～0.65。立筒库的数目N按下式计算：

N=q·t/3.14R²·H·r

式中q为物料的日用量（吨）,t为物料的库存天数，R为立筒库的半径（米）,H为立筒库直筒部分的高度（米）,r为物料的容重(吨/米³)。
❸主原料（粒料或粉料）到主车间输送能力Q输的计算，可按下式进行：

Q_输＝Q·p·t·n/T(吨/小时)

式中Q为饲料厂的生产能力(吨/小时),p为配方中粒料或粉料的最大比例(%),t为生产时间(小时/班),n为生产班次(班/日),T为输送设备的实际工作时间(小时/班)。输送能力一般为饲料厂生产能力的3～5倍。
❹各工段生产能力的计算： 第一，粉碎机的生产能力： 按粒料在饲料配方中的最大比例及相应的筛孔直径计算粉碎机的生产能力(吨/小时)。第二，配料能力： 重量式分批配料应按工厂的小时产量和每小时配料批次确定其配料能力，而每小时的配料批次一定要和每小时的混合批次相等。容积式连续配料的能力按工厂或机组的小时产量和配方中各种原料的比例确定。第三，混合能力： 分批混合能力要和分批配料能力相等。连续混合能力要和工厂或机组的生产能力相同。常用卧式分批混合机混合室应有的容积为：

V_混＝G/γ^φ(米³)

式中 G为混合机的每批容量(吨/批),γ为配合饲料的容重，一般取0.5吨/米³,φ为混合室的充满系数，取0.75～0.80。第四，制粒机的生产能力Q_粒(吨/小时)按下式计算：

Q_粒＝1.1Q·p·t·n/η·T

式中Q为饲料厂的生产能力(吨/小时),p为颗粒饲料占产品总量的比例(%),t为饲料厂每班工作小时数，n为饲料厂每天生产班次，1.1为系数，压制颗粒料筛分约有10%的最大粉末回流量，T为制粒机每天工作小时数，蒸汽锅炉宜三班连续工作，即T=24小时/日，η为制粒机的实际工作效率，除去更换配方、调试机器和更换压模所需时间，一般取η=0.5。
❺产品包装能力的计算： 第一，人工套袋装料能力：

Q=3600G/t _套(千克/人·小时)

式中G为每包产品重量，一般是50千克/包，t_套为每次套袋时间，一般是12～24秒/袋。第二，人工扛包能力：

Q=3600G/t₁+t₂+t₃+t₄(千克/人·小时)

式中t₁和t₃往返于打包机和堆包场之间的时间，t₁＝t₃＝S/ν（秒），步行速度ν取1.3米/秒；s为搬运距离（米）,t₂为上垛时间，取平均值3秒，t₄为取下满料袋的时间，常取7秒。第三，由打包机转运到铲车托盘上的生产能力：

Q=3600G/t_转(千克/人·小时)

式中G为每包产品的重量(千克/包),t_转为满料袋从打包机转运到铲车托盘上的时间，一般取18～20秒/包。
总平面图的设计 厂址确定之后，在完成工艺设计的基础上可进行总平面图的设计。将厂区内各种建筑物总体布置在一个水平面上，便构成配合饲料厂的总平面图（见图）。通常作出几个方案，经分析比较，最终确定一个最佳方案。评定总平面图设计的主要技术经济指标是： 厂区占地面积，建筑物占地面积，场地利用系数(通常采用0.4～0.52)，建筑系数(平原地区一般30%～35%，丘陵地区比平原地区少2%～5%)，道路总长，绿化面积及绿化系数等。

配合饲料厂总平面布置图

1.副原料库； 2.主生产车间； 3.粒料立筒库； 4.汽车运料接收装置； 5.机修间和材料间； 6.浴室； 7.食堂；8.职工宿舍； 9.厕所； 10.成品库； 11.办公楼； 12.门卫； 13.地中衡

设备选择 宜选用先进、高效、节能、定型、安全、操作与维修方便的设备与装置。饲料厂的设备与装置包括接收坑与升运装置、清理设置、原料仓与配料仓、粉碎机、配料计量装置、混合机、制粒机、成品仓、打包和输送设备等。其中接收坑与升运装置、原料仓与配料仓、清理、输送与打包设备等可借用粮食加工行业中适用的定型设备。❶粉碎机的选择：选用粉碎机时，应与动力配备、被加工原料的种类及加工要求（如粒度）相适应。粉碎机应有的平均生产能力Q>W/T(千克/小时)。式中W为每天需要粉碎的饲料数量（千克）,T为粉碎机每天的工作时间（小时）。由于粉碎机在粉碎不同原料时生产能力不等，所以应检查所选用的粉碎机是否能在规定的工作时间内加工完各种原料，即：

W₁/Q₁+W₂/Q₂+…W_n/Q_n式中W₁、W₂……W_n为需要粉碎的各种原料的每天加工量(千克/日),Q₁、Q₂……Q_n为粉碎机加工各种原料的生产能力(千克/小时)。当要求的生产能力较大时，可选用两台粉碎机，但尽可能选用一台能力较大的粉碎机，以便得到更好的经济效益。
❷配料计量装置的选择：配料计量装置必须适应不同配方和原料变化的要求，并与配料仓配套使用。中小型配合饲料厂一般有8～12个配料仓，大型配合饲料厂通常有16～24个配料仓。选用配料计量装置时，应考虑对原料的适应性、配料计量的准确性、灵敏性、稳定性、不变性及速度、自动化操作程度与价格等方面。目前，绝大多数配合饲料厂采用重量式分批配料计量的机电秤和带有压力传感器的电子秤。饲料车间和机组宜选用机械秤。生产牛饲料的饲料厂和车间，可选用配料计量精度不高的容积式配料计量装置，如棘轮棘爪螺旋式和拨轮式计量器等。
❸混合机的选择：混合机的生产能力应与饲料厂的班生产率相适应。大中型配合饲料厂、添加剂预混合饲料厂和浓缩饲料厂应选用分批卧式环带混合机，小型饲料厂、车间和机组可选用分批立式混合机。产品的混合质量用混合均匀度变异系数C_υ评价，对于配合饲料，C_υ<10%，对于添加剂预混合饲料，C_υ<5%。
❹制粒机的选择：主要根据原料种类、产品的规格和用途选择适当的制粒机。生产猪用、鸡用饲料的大中型配合饲料厂应选用带有良好调质装置的环模式制粒机。生产高纤维饲料和投资少的饲料厂可选用带有良好调质装置的平模式或环模式制粒机。生产鱼虾饵料，可选用膨化机及带有良好调质装置的平模式或环模式制粒机。