产时20吨饲料厂生产车间设计说明书水产养殖学.docx

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产时20吨饲料厂生产车间设计说明书水产养殖学

时产20吨配合饲料厂生产车间工艺设计说明书

学院动物科学与营养工程学院

专业水产养殖学

一.课题名称……………………………………………………………………………………………1

二.教学目的………………………………………………………………………………….………1

三.设计原则………………………………………………………………………………..…..……1

四.设计依据……………………………………………………………………………….…..……1

五.生产工艺的基本特点……………………………………………………………………………1

六.主要生产设备的计算与选型……………………………………………………………………2

七.生产车间基本建筑要求……………………………………..………………………………....44

八.饲料厂厂区设施配置要求………………..….………….…………….……………….38

九.参考文献………………………...............................................................................................47

十．课程设计总结……………………………………………………………………………….4８

一．课题名称：

时产20吨配合饲料厂生产车间工艺设计

二．教学目的：

1、通过课程设计，了解、运用、掌握基础知识、专业知识，掌握饲料厂工艺设计的基本原理和方法，学习运用粮食输送机械，通风与气力输送等课程的相关理论及应用方法。

2、锻炼学生动手能力以及理论联系实际的能力。

三．设计原则：

在设计过程中，本着技术上先进、生产上可行、经济上合理的设计原则，以科学、认真的工作态度进行设计。

1、采用成熟的工艺路线，配置合适的生产设备，结合实用的生产技术，使工厂在投产后能获得较好的技术经济指标和较高的经济效益。

2、在保证产品质量的前提下，尽量减少原材料消耗，节约设备费用。

3、设计中应考虑生产工艺的机械化、操作控制的自动化、生产过程的连续性，工人的劳动强度等各种因素，以提高生产效率。

4、设计中应考虑工人的工作环境，降低粉尘和噪音，以方便生产操作及设备的维修。

四、设计依据

1、生产规模：

时产20吨配合饲料。

2、产品形式：

猪、鸡、鸭、鱼等配合饲料（粉料或颗粒料）。

3、原料接收与成品发放：

原料接收有散装料和袋装料两种，成品以袋装方式发放。

4、设备选型：

主要选用正昌集团设备

5、生产过程中除原料搬运，成品堆放、发放外，其它工段均为机械化作业。

6、生产线除粉碎机，打包机，制粒机为现场控制外，其余设备均在控制室内控制。

8、粉尘、噪声的控制要求

生产车间粉尘控制评价标准为，一般工作区空气中含尘浓度应低于10mg/m3，经通风除尘后排放大气的含尘浓度不大于150mm/m3。

生产车间噪声控制应达到下列要求：

工人操作区的时间为8h时，允许的噪声值为85dB（A）；工人操作区的时间为4h时，允许的噪声值为93dB（A），最大噪声不超过115dB（A）。

设计中粉尘、噪声的控制执行国家有关标准、法规和规定。

（1）工业企业噪声控制设计规范，中华人民共和国国家标准，GBJ87-85。

（2）声环境质量标准，中华人民共和国国家标准，GB3096-2008。

（3）工业企业厂界环境噪声排放标准，中华人民共和国国家标准，GB12348-2008。

（4）锅炉大气污染物排放标准，中华人民共和国国家标准，GB13271-2001。

（5）建筑项目环境保护排放规定，中华人民共和国国家标准，GB87—85。

（6）大气污染物综合排放标准，中华人民共和国国家标准，GB16297-1996。

五．生产工艺的基本特点：

饲料厂生产车间的生产工艺主要包括：

原料接收与清理工段、粉碎工段、配料与混合工段、制粒与喷涂工段、成品打包工段。

（一）原料接收与清理工段

原料的接收涉及到下料坑、输送机、斗式提升机等设备。

下料坑共两个，设在一楼；其中一个下料坑下由一个在地下室的刮板输送机，并由斗式提升机经过在五楼的清理筛，永磁筒后进入四楼的待粉碎仓，另一个下料坑投放粉料由一个地下室的刮板输送机，并由斗式提升机经五楼的清理筛，永磁筒后，再经刮板输送机进入四楼的配料仓。

另有两个人工投料口在二楼配料秤旁。

斗式提升机由地下室提升到五楼。

（二）粉碎工段

粉碎工段配置有四个待粉碎仓，两台三通器，两台粉碎机：

一台型号是SFSP138×50E、一台是SFSP138×38E都设在一楼，粉碎机上配用叶轮喂料器给料，并有辅助吸风系统，配用螺旋输送机和斗式提升机送料，通过三通器和刮板输送机进入相应的配料仓。

（三）配料与混合工段

配料工段采用三秤（两大一小）的配料工艺形式，配料仓共14个，配料仓的进料通6台三通器完成，每个配料仓的出口有缓冲斗并通过螺旋给料器与电子配料秤相连接。

其中D1，D2，D3，D4配料仓各有两个出口，一个仓的两个出口分别向两个配料秤进料；D5，D6，D7，D8，D9，D10各一个出口分别向小配料秤进料。

混合工段高效双轴桨叶式混合机2台，生产能力为20t/h为SSHJ6D型，设在一楼，每台混合机有一套液体添加设备。

混合机下各有一个体积为8m3缓冲斗，缓冲斗各由一个设在地下室的刮板输送机，并接斗式提升机经永磁筒，刮板输送机进入待制粒仓。

（四）制粒与喷涂工段

工艺流程设备为：

制粒仓、制粒机、冷却器、斗式提升机、回转分级筛、待喷涂仓、油脂喷涂机。

冷却器旁设有冷却风网辅助设备。

混合好的物料存于制粒仓中，由制粒机进行制粒。

制粒合格的产品经冷却风网冷却后，由斗式提升机输送至5楼的回转分级筛处理。

冷却风网由逆流式冷却器，沙克龙，风机等设备组成。

经过分级筛处理过的原料进入待喷涂仓后由油脂喷涂机进行喷涂后由斗式提升机和刮板输送机进入成品仓

（五）成品打包和发放工段

本设计配置12个成品仓，选用TFKB型缝口包装组合机两台，原料经过成品筛的分级合格后，再经过缝包组合机的打包后由运输车运入成品库。

成品打包机旁各设有一套辅助除尘系统。

（六）其他:

1、输送机械

输送设备分两种：

垂直输送和水平输送。

垂直输送有斗式提升机，水平埋刮板输送机、螺旋输送机和螺旋喂料器。

整个生产车间配置有16台斗式提升机、18刮板输送机、3台螺旋输送机、14台螺旋喂料器，两台叶轮喂料器

16台斗式提升机分别完成原料进入车间、粉碎后物料的提升、混合后物料的提升和颗粒成品料的提升。

14台刮板输送机：

2台配置在混合机底部，3台配置在配料仓的上方，4台配置在下料坑的底部，2台配置在制粒仓的上方，3台配置在成品仓的上次。

14台螺旋喂料器布置的3台配料秤上方，小称上有6台，两台大称上共有8台。

两台叶轮喂料器：

粉碎机上有两台.

2、生产车间除尘系统

生产车间除尘系统采用传统形式，由吸尘罩、旋风分离器、离心风机及相应的管道所组成。

成品打包1组，共两个吸风点；冷却器吸风处各配置1组，共三组；下料坑各配单机除尘风网。

3、控制系统：

本生产工艺的控制系统按饲料工厂的生产设计规范执行，配料秤、混合机采用自动控制进行集中控制；粉碎机、制粒机、包装机、除尘系统等采用分级控制系统进行现场控制

六.主要设备的选型与计算

工段1.原料接收与清理工段

TC27刮板输送机

TC27号刮板输送机接收从立筒库来的原料，而立筒库里装的原料只能是玉米，且整个厂的生产能力不会超过20t/h，玉米料的消耗量不会超过厂生产能力的60%，故可设TC27号刮板输送机的理论产量为20×60%=12t/h。

本设计TC27刮板输送机共有两台，放在四个立筒库下．

根据《粮食工程设计手册》P707有公式：

Q=3600B×h×v×γ×

式中，Q——输送机的理论产量，取Q=12t/h；

v——刮板链条运行速度，玉米料取v=0.30m/s；

B——机槽宽度（m）；

h——机槽高度（m）；

γ——物料容重，根据《粮食工程设计手册》P639，颗粒料取γ=0.7t/m3；

——输送机的输送效率，根据《粮食输送机械与应用》P104，先取0.75；

则有：

12=3600B×h×0.30×0.7×0.75

得：

Bh=12/（3600×0.30×0.7×0.75）=0.0212m2

根据《粮食工程设计手册》P707表9.6—3，取B=h

则有：

B=h=（0.0212）1/2m=0.145m=145mm

此时机槽宽度B≤20cm，根据《粮食输送机械与应用》P104，=0.75~0.85，取=0.8.

根据《粮食工程设计手册》P711表9.6—9，故选TGSS16型刮板输送机。

而GSS型为粮食机械的旧型号，相当于MS型，由《粮食工程设计手册》P708得其主要参数：

机槽宽度B=160㎜，机槽高度h=160㎜，链条节距t=100㎜，模锻DL10链型刮板，输送效率η=0.8，输送机最大长度L0=80m，允许安装倾斜角0°≤α≤15°。

其理论输送产量为：

Q=3600×0.16×0.16×0.30×0.7×0.8=15.48t/h

根据客户要求选用TGSS25型刮板输送机，其主要参数：

机槽宽度B=250㎜，机槽高度h=250㎜，链条节距t=160㎜，模锻DL16链型刮板，输送效率η=0.7，输送机最大长度L0=80m，此处输送距离L=53m，允许安装倾斜角0°≤α≤15°

1、刮板链条张力计算

当0°﹤α≤15°时

根据《输送机械与辅助设备》公式：

S=L0[1×1.1G+Gu[f+f1（nh，/B）]]

式中，S——刮板链条绕入头端的张力，即最大张力（kg）；

L0——输送机水平长度根据客户要求L0=53m

G——刮板链条每米重量,G=10.5kg/m；（见《粮食工程设计手册》P.710表9.6—7，GT型）

Gu——物料每米重量（kg/m）；

根据《粮食工程设计手册》P709公式：

Gu=Qma×/（3.6v）

式中，Qma×——选型设计的最大输送量（t/h）（参考文献《粮食工程设计手册》P709）；

v——刮板链条运行速度，玉米料取v=0.30m/s（参考文献《粮食工程设计手册》P707）；

则有：

Gu=Qma×/（3.6×0.30）=12/（3.6×0.3）=11.1kg/m

f——物料内磨擦系数:

根据《粮食工程设计手册》P710公式：

f=tgФ

式中，Ф——物料的内摩擦角，玉米取32°（参考文献《粮食工程设计手册》p640表9.1－4）。

则有：

f=tgФ=tg320=0.62

f1——物料与机槽的摩擦系数，

根据公式

f1=tgФ1

式中，Ф1——物料与机槽的外摩擦角，钢板取230（参考《粮食工程设计手册》p640表9.1－4）。

则有：

f1=tg230=0.42

n——物料对机槽两侧的侧压系数:

根据《粮食工程设计手册》P710公式：

n=x/（1+sinФ）

式中，x——动力系数，v≤0.32m/s,取1（参考《粮食工程设计手册》P710）；

Ф——物料的内摩擦角，取32°；

则有：

n=1/（1+sin32°）=0.654

h,——输送物料料层高度（m）

根据《输送机械与辅助设备》公式：

h′=

×h=（12/16.59）×0.2=0.145m

B——机槽宽度B=0.2米；

则：

S=53*[1×1.1×10.5+11.1×（0.62+0.42×（0.654×0.145÷0.2））]=1092

2、功率N计算及电动机的选型

根据《粮食工程设计手册》P710公式：

N=KPv/102m

式中，N——电动机计算功率（kw）；

K——备用系数，取1.2；

P——驱动轮圆周力（㎏），对于MS型，P=S=206，S为刮板链条绕入机头轮端的张力；（参考文献《粮食工程设计手册》P710）。

v——刮板链条运行速度，玉米料取v=0.30m/s；

m——传动效率；

根据《粮食工程设计手册》P710公式：

m=1×2

式中，1——减速器传动效率,取1=0.93；

2——开式链传动效率,取2=0.87。

则有：

m=0.93×0.87=0.81

则有：

N=1.2×1092×0.30/（102×0.81）=4.7kw

经圆整得：

N=5kw

根据客户要求选用电动机选用Y180L-8型。

其主要参数：

额定功率7.5kw，电流23A，转速730r\min，效率86.5%，功率因数0.77。

TC28刮板输送机

根据客户要求，TC28刮板输送机的选型与TC27刮板输送机相同。

根据客户要求选用TGSS25型刮板输送机，其主要参数：

机槽宽度B=250㎜，机槽高度h=250㎜，链条节距t=160㎜，模锻DL16链型刮板，输送效率η=0.7，输送机最大长度L0=80m，此处输送距离L=40m，允许安装倾斜角0°≤α≤15°

根据客户要求选用电动机与TC27相同,选用Y180L-8型。

其主要参数：

额定功率7.5kw，电流23A，转速730r\min，效率86.5%，功率因数0.77。

101号风机

101号风机为满足102号TBLMa.28-1500型脉冲除尘器所需，共两台。

位于脉冲除尘器正上方紧接脉冲除尘器。

根据客户要求选用风机型号为4-72NO3.6A，全压为989-1578Pa，处理风量为2664~5268m3/h，转速2900r/min，配备电动机型号Y100L-2（B35）功率3kw。

其它参数见：

102号脉冲除尘器

103号下料坑分别投放颗粒料和粉料，根据《粮食工程设计手册》Ｐ922续表1-10-12查得

下料坑的粒料的吸风量为2500-3000m3/h，粉料的吸风量为2200-2500m3/h。

根据客户要求要求，在两个下料坑上方各配置一台型号为TBLMFa28-1500型脉冲除尘器。

其主要规格及技术参数：

滤袋数（只）28；过滤面积15.8m2；处理风量为1896-3792m3/h；脉冲间隔为0.03~0.2s；除尘效率>=99%。

其主要安装尺寸长×宽×高：

1540×770×3390（mm）。

额定功率：

3kw。

参考：

103号下料坑

下料坑投放待清理、带粉碎的原料.根据客户要求，下料坑的形状为截头方椎体形，

如图１所示，其几何尺寸为：

a=3.4m，b=1.5m,c=3m，d=0.5m（下料坑出口尺寸应对应斗式提升机的进口尺寸）,下料坑的深度h为1.35m。

棱台的上、下底面面积分别为S1、

S2，高为h下料坑的几何容积为：

V=（1/3）[S1+√（S1S2）+S2]×h　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

V=1/3[a*b+√（a*b*c*d）+c*d]*h图1103号下料坑

V下料坑=1/3×（3.4×1.5+√（3.4×1.5×3×0.5）+3×0.5）×1.35=4.22（m3）

当粉料下料坑投放粉料时，以饼粕其容重按0.56t/m3计，一个下料坑一次性可容纳饼粕量为：

Q粉料=γV下料坑=4.22×0.56=2.36（t）

两个下料坑上方配置栅筛，栅筛的总长与下料坑的长度一致，为3400mm，宽度为1500mm。

沿长度方向均匀配置5根加强筋，各钢条间距550mm；沿宽度方向均匀配置4根加强筋，各钢条间距300mm，在加强筋框架中布置普通钢筋在长度方向上由60根直径为5mm，间距为50mm的钢筋组成，在宽度方向上由根25间距为50mm的钢条组成。

104号刮板输送机

由图工艺流程图可见，104号刮板输送机位于103号下料坑底部，将待清理的需粉碎的原料送至106号斗式提升机。

设原料以饼粕料为主（物料容重取γ=0.56t/m3）；设104号刮板输送机的理论输送量为15t/h。

根据公式Q=3600B×h×v×γ×（参考文献《粮食工程设计手册》P707）

式中，Q-----输送机的理论产量，取Q=15t/h；

v——刮板链条运行速度，设颗粒料取v=0.40m/s；

B——机槽宽度（m）；

h——机槽高度（m）；

γ——物料容重，饼粕料取γ=0.56t/m3；

——输送机的输送效率，根据《粮食输送机械与应用》P104，机槽B≤20cm时，η取0.75—0.85，此处取0.75；

则有：

15=3600B×h×0.40×0.56×0.75

得：

Bh=15/（3600×0.40×0.56×0.75）=0.025m2根据表9.6—3（参考文献《粮食工程设计手册》P707），取B=h则有：

B=h=（0.023）1/2m=0.157m=157mm

根据表9.6—9（参考文献《粮食工程设计手册》P711），故TGSS16型刮板输送机。

其主要参数：

机槽宽度B=160㎜，机槽高度h=160㎜，链条节距t=100㎜，模锻GT链型刮板，输送效率η=0.8，输送机最大长度L0=80m，此处输送距离L=10m，允许安装倾斜角0°≤α≤15°。

根据公式Q=3600B×h×v×γ×（参考文献《粮食工程设计手册》P707）

则有：

Q=3600×0.16×0.16×0.40×0.56×0.8=16.5t/h

根据客户要求104号刮板输送机选TGSS25型

其主要参数：

机槽宽度B=250㎜，机槽高度h=250㎜，链条节距t=100㎜，模锻GT链型刮板，输送效率η=0.8，输送机最大长度L0=80m，此处输送距离L=10m，允许安装倾斜角0°≤α≤15°。

根据公式Q=3600B×h×v×γ×（参考文献《粮食工程设计手册》P707）

则有：

Q=3600×0.25×0.25×0.40×0.56×0.8=40.3t/h

1、刮板链条张力计算

根据公式当0°﹤α≤15°时

S=G（2.1f1×Lb-0.1H0）-Gu[f+f1（nh/B）Lh+H0]（参考文献《粮食工程设计手册》P709）

若α=0°，且通常取f1=0.5时

S=L0[1×1G+Gu[f+f1（nh，/B）]（参考文献《粮食工程设计手册》P709）

有：

式中S——刮板链条绕入头端的张力，即最大张力（kg）；

G——刮板链条每米重量,G=8.2kg/m；

Gu——物料每米重量（kg/m）；

h'.------输送物料的料层高度（m）h'=QMAXh/Q

根据公式Gu=Qmax/（3.6V）（参考文献《粮食工程设计手册》P709）

有：

式中:

Qmax选型设计的最大输送量（t/h）（参考文献《粮食工程设计手册》P707）；

v——刮板链条运行速度，颗粒料取v=0.40m/s；

则有：

Gu=15/（3.6×0.40）=10.4kg/m

f——物料内磨擦系数:

根据公式f=tgФ（参考文献《粮食工程设计手册》P709）

有，式中:

f——物料内磨擦系数；

Ф——物料的内摩擦角，取28°（参考文献《水产饲料加工工艺》p22表2－1）。

则有f=tgФ=tg280=0.531

f1——物料外磨擦系数，

根据公式f1=tgФ1

有，式中:

f1——物料外磨擦系数；

Ф1——物料与机槽的外摩擦角，取180（参考《水产饲料加工工艺》p22表2－1）。

则有：

f1=tg180=0.325

n——物料对机槽两侧的侧压系数:

根据公式n=×/（1+sinФ）（参考文献《粮食工程设计手册》P710）

有：

式中，

n——物料对机槽两侧的侧压系数；

Ф——物料的内摩擦角，取28°（参考《水产饲料加工工艺》）；

×——动力系数，v≥0.32m/s,取1.0（参考《粮食工程设计手册》P710）。

则有：

n=1.0/（1+sin28°）=0.68

h'——物料层高度（m）h'=QMAXh/Q=15*0.25/40.4=0.09；

B——机槽宽度B=0.25米（参考文献《粮食工程设计手册》P707）；

L0——输送机水平长度L0=10m

则：

S=10*[1×1×14.7+10.4×（0.531+0.325×（0.68×0..09÷0.25））]=210.5

功率N计算及电动机的选型

根据公式N=KPV/102m（参考文献《粮食工程设计手册》P710）

有：

式中，N——电动机计算功率（kw）；

K——备用系数，取1.2；

v——刮板链条运行速度,取

v=0.40m/s；

m——传动效率；

根据公式m=1×2（参考文献《粮食工程设计手册》P710）

有：

式中，

1——减速器传动效率,取1=0.93；

2——开式链传动效率,取2=0.87。

则m=0.93×0.87=0.81

P——刮板链条绕入头轮端的张力。

P=S（参考文献《粮食工程设计手册》P710）。

则有：

N=1.2×210.5×0.40/（102×0.81）=1.2kw

经圆整得：

N=2kw

根据客户要求选刮板输送机选TGSS25，电动机选用Y132M—8型电动机。

其主要参数：

额定功率3.0kw；电流7.7A；转速710r/min；效率82%；功率因数0.72

根据实际生产要求，本设计中限定该刮板输送机的理论产里为16.5t/h.

105号刮板输送机

由图工艺流程图可见，105号刮板输送机位于103号下料坑底部，将待清理的原料送至113号斗式提升机。

设原料以粉料为主（物料容重取γ=0.5t/m3）；设105号刮板输送机的理论输送量为5t。

根据公式Q=3600B×h×v×γ×（参考文献《粮食工程设计手册》P707）

式中:

B——机槽宽度（m）

h——机槽高度（m）

v——刮板链条运行速度，粉料取v=0.2m/s；

γ——物料容重，粉料取γ=0.5t/m3

——输送机的输送效率，取0.8。

得：

Bh=5/（3600*v*γ*0.8）=0.0174m2,则有B=h=0.132m

根据表9.6—9（参考文献《粮食工程设计手册》P707），选TGSU16,L=6m型埋刮板输送机。

其主要参数：

机槽宽度B=160㎜，机槽高度h=160㎜，链条节距t=125㎜，U型刮板，输送效率η=0.8，输送机最大长度L0=80m，输送距离L=6.14-78.44m，允许安装倾斜角0°≤α≤15°。

根据公式Q=3600B×h×v×γ×（参考文献《粮食工程设计手册》P707）

则有：

Q=3600×0.16×0.16×0.2×0.56×0.8=7.3t/h.

根据客户要求104号刮板输送机选TGSS25型

其主要参数：

机槽宽度B=250㎜，机槽高度h=250㎜，链条节距t=100㎜，模锻GT链型刮板，输送效率η=0.8，输送机最大长度L0=80m，此处输送距离L=6m，允许安装倾斜角0°≤α≤15°。

根据公式Q=3600B×h×v×γ×（参考文献《粮食工程设计手册》P707）

则有：

Q=3600×0.25×0.25×0.40×0.56×0.8=40.3t/h

刮板链条张力计算

根据公式当0°﹤α≤15°时

S=G（2.1f，×Lb-0.1H0）-Gu[f+f1（nh’/B））Lh+H0]（参考文献《粮食工程设计手册》P709）

若α=0°，且通常取f，=0.5时

S=L0[1×1G+Gu[f+f1（nh/b）]（参考文献《粮食工程设计手册》P709）

有：

式中S——刮板链条绕入头端的张力，即最大张力（kg）；

G——刮板链条每米重量,G=10.5kg/m；

Gu——物