微量液体喷涂设备在饲料生产中的应用

钱顺华 芮伟军

随着饲料行业的快速发展，竞争也越来越激烈，生产高品质、低成本的畜产品已成为各饲料生产厂家竞相追逐的目标。寻求各种高效低成本的饲料原料成为必然，应用诸如酶制剂、微生物制剂等“绿色”生物技术产品，以提高产品的品质和企业的竞争力。

目前饲料厂使用的液体添加有：复合酶、植酸酶、氯化胆碱、蛋氨酸等等。以植酸酶为例：植酸酶能降解饲料中植酸盐，释放无机磷；在豆科及谷物种子中植酸盐磷占总磷50%～75%，由于单胃动物不能分泌植酸酶，所以要外加磷酸氢钙到饲料中满足动物对磷的需求，在饲料中加入植酸酶将植酸盐降解，得到的游离磷被动物利用，大大降低了磷酸氢钙的添加量，减少了成本同时减少排泄磷而造成的环境污染。

饲料在生产过程中，由于粉碎、预混、制粒以及其它添加剂的影响，都可能使酶的活性受损甚至变性，因此使用酶制剂应尽可能减少生产工艺对酶活性的影响。除了极个别酶可以在90℃左右高温保持结构和功效的稳定，绝大多数不具有耐受70℃以上高温。由于酶制剂在饲料制粒、膨化过程中活性损失严重，所以后置添加技术作为饲料工业的一个新生事物，可以很好地解决这一问题，微量液体喷涂设备的使用能够为众多饲料厂提供一个契机。

1 设备类型

微量液体喷涂设备有两大类型：一种为单、双、三管路的喷涂设备，主要用于微量液体的添加喷涂，高度低，控制灵活。另一种为多路液体喷涂设备，可以多达10个喷头同时进行喷涂，采用不同的管路，可以同时喷涂酸、油脂、液体防霉剂、和美孝素、维生素、香味剂以及各种液体酶制剂、微生物制剂等，最大喷涂量可达到1%，相对滚筒式喷涂节省空间，喷涂液体品种多，价格低，节能。微量液体喷涂设备按照系统配置可以分为简易型、常规型、高端型。

2 微量液体喷涂设备在饲料生产工艺流程中的布置

微量液体喷涂设备作为饲料工业后置添加技术应用，在饲料生产工艺流程中应布置在冷却器后。通常在分级筛与成品仓之间、成品仓与打包仓之间两个点可以安装。

2.1 分级筛与成品仓之间布置

分级筛与成品仓之间的布置：根据不同的需求有经过喷涂的成品料只进1个成品仓和进不同的成品仓两种。其工艺流程如图1所示，图1a和图1b分别是进1个成品仓和进2个成品仓的工艺流程示意图。

图1 分级筛与成品仓之间工艺流程

经过喷涂的成品料只进一个成品仓时（见图1a），微量液体喷涂设备安装在成品仓上，在微量液体喷涂设备的进料口接缓冲仓，缓冲仓仓壁安装料位器（工作料位和停止料位）；控制系统和管路系统布置在中控室，其中管路系统也可以就近布置在现场。如遇有经过喷涂的成品料需要进不同的成品仓时 （见图1b），只要将微量液体喷涂设备出料口接一缓冲斗，缓冲斗下接分仓设备（如气动三通），然后在通过溜管分别与各仓相连通。

2.2 成品仓与打包仓之间布置

成品仓与打包仓之间的布置方式：成品仓的出料口接微量液体喷涂设备，成品仓仓壁安装料位器（工作料位和停止料位）；微量液体喷涂设备安装在打包仓上，打包仓必须安装高料位，以防止满仓堵料至喷涂设备，控制系统和管路系统布置在中控室，其中管路系统也可以就近布置在现场。

3 工作原理

下面以正昌公司的微量液体喷涂设备为例对其工作过程进行论述，根据工艺流程布置可以有带缓冲仓和不带缓冲仓两种。

3.1 带缓冲仓

当缓冲仓内饲料量到达工作料位时，信号传送给电控箱内的PLC，PLC产生输出信号控制微量液体添加设备，打开固体计量系统进料门、压缩空气电磁阀和喷涂电磁阀，同时计量泵根据触摸屏中指定的液体添加比例，将液体送到喷涂装置，达到喷涂的目的。当缓冲仓内饲料量低于停止料位时，关闭固体计量系统进料门，计量泵停止、压缩空气电磁阀和喷涂电磁阀。

3.2 不带缓冲仓

颗粒饲料靠自重流下进入固体计量装置，固体计量装置检测当前物料流量，信号传送给电控箱内的PLC，当瞬时流量达到设定值（1～3 t/h）时，PLC 产生输出信号控制微量液体添加设备，打开压缩空气电磁阀和喷涂电磁阀，同时计量泵根据触摸屏中指定的液体添加比例，将液体送到喷涂装置，达到喷涂的目的。反之，计量泵、压缩空气电磁阀和喷涂电磁阀不工作。固体计量装置进料口气动闸门与分级筛联锁控制。

4 技术方案

微量液体喷涂设备主要分为管路系统、固体计量系统、喷涂装置、控制系统等部分。系统通过检测流量秤的瞬时物料量，按照设定的添加比例，通过计量泵自动调整液体的流量，将液体经雾化后均匀地喷涂到颗粒料表面，具有缺料自动停喷、超差报警等功能。整个微量液体喷涂系统，固体计量精度优于0.8%，液体的计量精度优于0.5%，喷涂均匀度优于90%。

4.1 管路系统

管路连接采用组合式卡箍便于拆卸、清理。管路布置如图2所示。管路装有200目滤网的过滤器，可有效阻止微小杂质阻塞喷头。选用原装进口的高精度计量泵，脉冲数可达360 spm。计量泵出口安装脉动监控仪，可以精确测出计量泵的每个脉动，并能分辨出每个脉动是否有液体走过，防止空打现象，并能报警。

图2 管路系统

管路上安装有脉动阻尼器，可以有效防止计量泵输送液体时对管路的冲击，造成液体出口的液体断断续续。管路系统安装有安全阀和背压阀，当管路阻塞或喷头阻塞，管路压力超过安全压力时，安全阀打开，通过旁路回流到原料桶中；背压阀要有一定压力才能导通的元件，管路压力低于2 MPa背压阀不能导通，可保证管路中的液体压力恒定。尤其是停机再启动时，管路的压力能保证再次喷出有一定压力的液体喷涂，减小误差和滴漏现象。压力表可以直观显示管路压力。为保证喷涂的精度，对原料用平台秤进行计量，可以实时测定液体的实际用量和理论用量比对，可以确保液体添加的精度。

4.2 固体计量系统（见图3）

固体计量系统进料口安装有气动闸门，采用多个电磁阀控制，可保证气动闸门能停在任意位置，并能显示出是小开门还是大开门状态。可调节固体料的流量，使来料保持稳定，确保了计量精度。系统采用高精度的称重传感器，独特的流量弧形板能使物料均匀流下，弧形板采用镜面不锈钢材料，避免积料的可能，保持称重板的零点稳定，保证固体料的计量精度。在固体流量秤下部，有一挡料板，能使从弧形板上下来的物料，均匀得像瀑布一样流下，保证喷涂时的均匀，确保混合均匀度。

4.3 喷涂装置（见图4、图5）

图4 喷涂装置

图5 喷流截面

喷涂装置的喷头可选气雾化和水雾化两种，是采用进口扇形喷头，液体与压缩空气充分混合，喷涂均匀度高，喷头的角度可调，可保证喷涂时的方向完全对准物料。在靠近喷头的前端安装电磁阀，保证不出现滴漏现象。根据需要可配一组或二组喷头。

4.4 控制系统

控制系统采用触摸屏控制，且有一键功能，运行时只要按下自动运行，系统就能正常运行，不需人工干预，且可靠性高、操作简单，具有自动校准功能，可以对计量泵自动校准。整个系统有手动功能。有生产报表，统计酶的用量和理论的成品料产量。具有丰富的图形界面，能动态显示各设备的运转情况，能瞬时显示成品的产量及实际用液体量和理论用液体量。并具有报警功能，可对缺液、气压低、堵塞、气动门不到位、料位没料或下道工序积拱作出判断并报警。

饲料安全是关系到食品安全和群众利益的一件大事，是全社会关注的热点。生产无残留、无污染的天然“绿色”畜产品是当务之急。各种具有高智能化水平、高精度、可靠性及稳定性高的生产设备也成为新宠，微量液体喷涂设备作为饲料工业后置添加技术应用的一个新生事物，必将在未来的饲料工业中发挥巨大的作用。

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