液体添加设备模块化设计在饲料工程中的应用

张 明 裴冬永 鲁明上

江苏牧羊控股有限公司，江苏扬州225127

随着饲料工业的发展，液体添加工艺在饲料生产应用中越来越普遍，液体添加设备的研究与生产也在饲料设备厂商中逐步开展。但是，在实际应用中，液体添加部分脏乱差已经让更多的饲料厂家被诟病，饲料厂家对于液体添加设备的要求也越来越高，从而倒逼设备厂家不断创新技术，提升液体添加设备的性能。对于企业来说，质量、成本和交付是企业提升产品竞争力的三大要素，如何在满足产品性能的基础上，最大限度地节约成本，缩短交货期，是设备厂家需要不断研究的课题。江苏牧羊控股有限公司在长期产品开发中不断总结经验，创新思维，将液体添加设备模块化设计，根据客户需求精细化配置，同时大大缩短了现场安装调试的周期，提升了产品竞争力。下面笔者拟介绍饲料添加液体的种类、液体添加工艺、液体添加设备模块化设计以及液体添加设备模块化选型，以期为液体添加设备模块化设计在饲料工程中的应用提供参考。

1 饲料添加液体的种类

现如今，液体添加在饲料工程中应用十分广泛，添加介质也多种多样。饲料厂常见液体的添加种类有：一是水类，包括水及其水溶液（不含悬浮颗粒）；二是油脂类，包括流动性好或者加热好后流动性好的油脂；三是糖蜜类，包括糖蜜和加热后流动性依然不好的油脂，例如磷脂、虾膏和肉浆等。根据液体种类的不同，应选择不同的添加设备和添加工艺。常见液体的相对密度和凝固点如表1所示，室温下为固态的液体必须做好保温和加热措施[1]。

2 饲料添加液体的工艺

饲料液体添加工艺，主要由输液设备、储液设备和计量设备组成，此外还有一些辅助的加热系统、保温系统、控制系统等。输液设备是液体添加的动力来源，即泵送系统，目前在一些特殊工艺上也有用压缩空气来代替液体泵输送液体的；储液设备就是液体存储和中转的设备，即液体罐；计量设备就是添加液体的计量系统，目前通常用的有2 种，即称式计量和流量计计量。通过输液设备、储液设备、计量设备和辅助系统的各种组合和演化，从而形成了现在多种多样的添加工艺，适用于不同液体的添加场合[2]。图1所示的是饲料厂液体添加系统的基本工艺图，其余工艺均可在此基础上演化。

表1 常见液体的相对密度和凝固点

3 液体添加设备模块化设计

根据输液设备、储液设备和计量设备的划分，再结合液体添加工艺的要求，把一些必要的阀件与设备集成起来，进行模块化设计，这样在饲料工程现场只需要用管道将各个模块连接起来就可以形成整套的液体添加系统，既提高现场安装效率，又可以实现精细化配置、提高液体添加精度。

3.1 输液模块

输液模块的主体是液体泵，还包括泵之前的过滤器，泵之后的溢流阀、检修球阀和止回阀等（如图2所示）。在此基础上也可根据客户实际需求和工艺要求作相应调整，如在过滤器前增加检修球阀，液体泵后增加压力表或者压力传感器等。输液模块如图3所示。

3.2 储液模块

储液模块主体是液体罐，还包括上下液体计、温度传感器、加热装置和搅拌装置等（图4）。储液模块主要用在2 个地方，一个是主车间外的大储液罐和主车间里的日用储液罐。

3.3 计量模块

计量模块的主体是计量单元，根据计量方式的不同开发了2 种不同的设备，一个是流量计计量模块（如图5所示），一个是称重传感器称量的称式添加模块（如图6所示）。

4 液体添加设备模块化选型

4.1 液体种类及液体泵配置基本原则

饲料厂常用的液体种类有：水类、油脂类和糖蜜类，其中水类一般配置离心泵输送；油脂类一般配置齿轮泵输送，齿轮泵的流量和转速成正比，可以通过转速稳定调节流量；糖蜜类一般也可配置齿轮泵，但是转速要比较低，一般在200～500 r/min，空间要求不高的情况下也可采用螺杆泵或者隔膜泵输送。

4.2 输送能力配置基本原则

图1 液体添加系统基本工艺

图2 输液模块流程

图3 输液模块

图4 储液模块

图5 流量计计量模块

图6 称式添加模块

液体添加设备配置要求每个设备处理能力相互关联，任一环节处理能力与添加需求不一致都将影响混合机的混合效果。添加设备输送能力的选型主要依据于混合机的液体添加量，计算公式如下所示：

其中，V为混合机添加量（L），T为混合机每批混合量（kg/P），δ为油脂添加比例（%），γ为添加油脂的密度（kg/L）。根据液体添加量来选择合适储液模块、输液模块和计量模块相组合，组成合适的添加工艺来实现精准化添加。

4.3 计量模块的选择原则

计量模块分为流量计计量模块和称式添加模块，流量计计量模块一般用于连续添加的计量场合，称式添加模块一般用于间歇式添加的计量场合[3]。