时产20吨膨化鱼料生产线工艺设计说明书.docx

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时产20吨膨化鱼料生产线工艺设计说明书

时产20吨膨化鱼料生产线工艺设计说明书

（一）

Thedesigningbookofmanufacturingtechnologyoftheextrudinglineofoffishfeedproductionline（one）

摘要:

乙未饲料厂生产车间膨化鱼料生产线主要生产鱼用配合膨化饲料，理论生产能力为20t/h。

我的任务是在指定的生产车间内确定膨化鱼料工艺（原料的接受与清理工段、一次粉碎工段、一次配料混合工段、微粉碎工段、二次配料混合工段）的生产路线，确定相关工段生产设备的型号规格，数量，配套动力；确定各设备在车间内的摆放位置及上下设备的连接关系。

在六个月的时间内完成了38种（116台套）生产设备的选型及计算。

绘制完成的图纸包括乙未饲料厂生产车间膨化鱼料生产线工艺流程图、四楼平面和四楼隔层设备布置图、四楼平面和四楼洞眼图、生产车间

—

剖视图、生产车间D—D剖视图一、生产车间D—D剖视图二、生产车间F—F剖视图一和生产车间F—F剖视图二等。

关键词：

饲料厂生产车间膨化鱼料设备选型埋刮板输送机斗式提升机

Abstract:

TheextrudinglineofthefishfeedisoneofthefourlinesoftheworkshopofYiweiFeedMill.Theextrudedfeedsoffisharemanufacturedinit.It’sproductionis20t/h.Mytaskisdeterminationoftheproductingprocessrouteinthedesignatedsiteoftheworkshop,determinationofthemodels,sizes,thepowerandthenumberoftheproductionequipments,determinationoftheequipmentsplacementandequipmentupanddownintheworkshop.Ifinishedthecalculationandselectionof38kindsof（116sets）productingequipmentsandthedesignofthedustcollectingandpneumaticconveyingsystemsofmicro-crushedintheworkshopinthreemonths.Idrewtheproductionprocessflowoftheextrudedfishfeedsline,theequipmentlayoutofthebasement,theplaneandembededboltsdrawingsofthebasement,theequipmentlayoutofthefirstfloors,theplaneandtheholeofthefirstfloors,thesectionaldrawingsoffeedfirst-crushingperiodandfeedmicro-crushingperiod,thesectionaldrawingsoffeedproportioningandmixingperiod,thesectionaldrawingsof13setsfinishedpakingsystemoffinishedpakingperiodintheworkshop,etc.

Keywords:

feedmill；workshop；theextrudedfishfeeds；manufacturingequipmentsselection；Masseconveyor；Bucketelevator；

1概述

1.1项目概况

乙未饲料厂位于福建省福州市海马区地域内，生产车间占地面积为1464m2，生产车间共6层楼，各楼层高度从地下室到六楼分别为-3.5m，±0.00m，+7.50m，+15.60m，+22.00m，+28.00m，+36.50m。

生产车间配备有四条水产料生产线，其中膨化鱼料生产线主要生产鱼用膨化饲料，其工艺采用先粉碎后配料的生产工艺，采用多仓三秤配料混合系统并配有微粉碎及二次配料、混合工段（并可接收生产车间大豆膨化料生产线配料混合工段完成的混合料半成品），膨化工段配备三条生产线，并配备两条膨化料破碎打包线。

1.2设计原则和要求

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。

（一）采用成熟的工艺路线，配置合理的生产设备，结合使用的生产技术，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。

（二）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。

（三）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）生产工艺应具有良好的适应性，以满足饲料生产“产品品种多，原料多变”的需要。

1.3设计依据

1.3.1生产规模：

时产20吨膨化鱼料配合饲料。

1.3.2产品形式：

虾颗粒料或破碎料，罗非鱼颗粒料。

1.3.3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。

1.3.4设备选型：

设计中主要设备选用江苏正昌集团有限公司的设备。

1.3.5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。

1.3.6生产线除粉碎机，制粒机，打包机为现场控制外，其余设备均在控制室内控制。

1.3.7设备选型计算中，根据中华人民共和国机械行业标准《螺旋输送机》（JB/T7679-2008），粉料的容重按0.5t/m3计；待粉碎料（大部分是饼粕料）的容重按0.56t/m3计；玉米的容重按0.72t/m3计；根据中华人民共和国国家标准《环模制粒机通用技术规范》（JB/T20192-2006）颗粒饲料的容重按1.0t/m3计。

1.3.8埋刮板输送机的设计与链条速度有关，根据中华人民共和国国家标准《埋刮板输送机》（GB10596-89）链条速度分0.08，0.10，0.16，0.20，0.25，0.32，0.40，0.50，0.63，0.80，1.00m/s这十一种，根据《运输机械设计选用手册上下册》p956玉米的运输速度范围在0.20-0.50m/s，我们现在规定玉米的运输速度为0.32m/s，则饼粕的运输速度为0.25m/s，粉料的速度为0.20m/s，颗粒料的速度为0.40m/s。

1.3.9根据中华人民共和国机械行业标准《垂直斗式提升机型式与基本参数》（JB/T3926.1-1999）表1，得斗式提升机的提升速度为1.8m/s。

考虑到物料有粉料，需粉碎的料（以饼粕料计），玉米料，颗粒料之分，粉料的提升速度为1.5m/s，需粉碎的料（以饼粕料计）的提升速度为1.6m/s，玉米料的提升速度为1.7m/s，颗粒料的提升速度为1.8m/s。

根据《粮食工程设计手册》P655，畚斗的装满系数：

粉料按0.55计，待粉碎的料按0.6计，颗粒料按0.8计。

1.3.10斗式提升机料斗选型：

考虑到物料的性质，粉料按浅型料斗选取（执行JB/T3926.3－1999标准），当提升能力大到选不到浅型料斗时，首先考虑调整斗距（最小斗距大于400mm），特殊情况改选中深畚斗（执行JB/T3926.5－1999标准）；颗粒料按深型料斗选取（执行JB/T3926.4－1999标准）。

1.3.11本次设计的生产配方由客户提供。

生产配方执行下列相关标准：

[1]虾饲料产品标准：

虾配合饲料，水产行业标准，SC/T2002-2002。

[2]罗非鱼饲料产品标准：

罗非鱼配合饲料，水产行业标准，SC/T1025-2004。

[3]饲料粉碎粒度测定标准：

中华人民共和国国家标准，GB/T5917.1-2008。

1.3.12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）。

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。

2生产工艺的基本特点

乙未饲料厂生产车间由四条水产料生产线所组成，其中膨化鱼料生产线主要生产膨化配合饲料或粉状饲料。

生产工艺由原料投料、清理工段、一次粉碎工段、一次配料混合工段、超微粉碎工段、二次配料、混合工段、粉料包装工段、膨化、烘干、冷却工段、膨化料成品包装工段、返工料处理工段和膨化料破碎、包装工段组成。

2.1原料投料与清理工段

原料的投料与清理工段涉及到下料坑、埋刮板输送机、斗式提升机、清理筛、永磁筒和分配器等设备。

下料坑共四个，其中一个下料坑投放待清理需粉碎的原料，经埋刮板输送机、斗式提升机，经过五楼的圆筒初清筛，永磁筒后进入四楼的待粉碎仓，或由一台五楼的埋刮板输送机输送至四楼的配料仓；两个下料坑分别投放粉料经埋刮板输送机、斗式提升机，经五楼的圆锥粉料清理筛，永磁筒后进入四楼的配料仓；另一个下料坑投放粉料经埋刮板输送机、斗式提升机，经五楼的圆锥粉料清理筛，永磁筒后进入三楼的二次配料仓。

2.2一次粉碎工段

一次粉碎工段配置有四个待粉碎仓，一台锤片式粉碎机。

粉碎机采用叶轮喂料器给料，螺旋输送机卸料及配有辅助吸风系统。

通过斗式提升机提升至五楼，经过旋转分配器进入相应的配料仓。

2.3输送设备

输送设备分两种：

垂直输送和水平输送。

垂直输送采用斗式提升机，水平输送采用埋刮板输送机、螺旋输送机。

本设计包括有5台斗式提升机、5台埋刮板输送机和1台螺旋输送机。

5台斗式提升机中，4台完成原料进入车间；1台完成粉碎后物料的提升；提升高度根据不同的要求做相应的配置。

5台埋刮板输送机中，4台配置在人工投料坑底部，1台配置在旋转分配器入口处；各埋刮板输送机的长度随工艺要求做相应的调节。

螺旋输送机配置在粉碎机出口处。

2.4料仓

在本设计中共包含了38个料仓，其中待粉碎仓4个，体积65m3；配料仓24个，体积290m3；微粉碎仓4个，体积80m3；二次配料仓6个，体积76m3；每个料仓各配有两个料位器。

另外，车间内配有7个缓冲斗，最大体积5.3m3，最小体积0.22m3。

2.5一次配料、混合工段

一次配料、混合工段采用多仓三秤的配料工艺形式。

24个配料仓通过5台旋转分配器完成进料，每个配料仓都有二次料斗，并通过螺旋出仓机与电子配料秤相连接。

采用高效双轴桨叶式混合机完成混合任务。

混合机除了三台电子配料秤供料外，还专设一个小料投料口，并配有单机除尘系统。

混合机出料口处设置一个缓冲斗，混合料经埋刮板输送机、斗式提升机、粉料清理筛，永磁筒，旋转分配器等进入微粉碎仓，或经清理除杂后由埋刮板输送机输送至一号线微粉碎仓。

2.6微粉碎工段

微粉碎工段的6个微粉碎仓通过1台旋转分配器完成进料，每个料仓都配有仓壁振动器，并对应一台微粉碎机（其中卧式微粉碎机3台，立式微粉碎机3台）。

微粉碎后的物料通过气力输送至五楼，并通过高方筛进入二次配料仓。

2.7二次配料、混合工段

二次配料与混合工段采用多仓单秤的配料工艺形式。

8个配料仓通过三种方式进料：

一是气力输送来的微粉碎料经埋刮板输送机输送至配料仓；二是气力输送来的微粉碎料经螺旋输送机输送至配料仓；三是来自一号线经清理后的粉料。

每个配料仓都有二次料斗，且都配有一台仓壁振动器，并通过螺旋出仓机与电子配料秤相连接。

采用高效双轴桨叶式混合机完成混合任务。

混合机除了一台电子配料秤供料外，还专设一个小料投料口，并配有单机除尘系统。

混合机出料口处设置一个缓冲斗，混合料经埋刮板输送机，经一台气动三通分配至两台斗式提升，其中一台斗式提升将混合料提升至粉料成品仓，另一台将混合料提升至五楼进入待膨化仓。

3工艺设备的选型及计算

3.1原料投料及清理工段

101号下料坑、栅筛

101号下料坑共2个，一个下料坑投放待清理、待粉碎的原料；另一个个下料坑投放待清理的粉料。

根据客户要求两个个下料坑几何形状相同，如图1所示。

下料坑的几何容积按中心对称截头方椎体计算，

则有：

V下料坑=1.2[2×1.5+（2+1.9）（1.5+0.5）+1.9×0.5]/6=2.35（m3）

对于投放粉料的下料坑，容重取0.5t/m3，下料坑一次性可容纳粉料的量为：

Q粉=γV=0.5⨯2.35=1.175t。

对于投放待粉碎料的下料坑，按饼粕料考虑，容重取0.56t/m3，下料坑一次性可容纳粉料的量为：

Q饼粕=γV=0.56⨯2.35=1.316t。

图1101号下料坑三视图

根据下料坑的尺寸在101号两个下料坑上设置栅筛。

用9根Φ16×1060的热轧圆钢穿连24根带孔的70扁钢通过焊接固定，外延用4根70×t8的热轧扁钢定型。

在下料坑边缘设一深70mm，宽70mm的凹槽，便于安放栅筛。

栅筛面积S=1.5⨯1.5=2.25m2。

其三视图如图2所示。

图2栅筛三视图

102号脉冲布袋除尘器

102号脉冲布袋除尘器为101号下料坑除尘所配，共两台。

客户要求2台除尘器型号规格相同，客户提供选用TBLMFa21-1500，由正昌科研设计院设计，如图3所示。

其主要参数：

外形尺寸为1478×608×2004mm，风量为1400～2800m3/h，设备阻力600-1000Pa，除尘效率不小于99％，脉冲间隔3～90（可调），压缩空气压力0.5～0.6MPa。

图3TBLMFa21-1500三视图

103号风机

103号风机为102号脉冲除尘器所配，共两台。

对于TBLMFa.21-1500型脉冲除尘器，其处理风量1400～2800m3/h左右。

根据客户要求选用4-72NO3.6A-2型风机，其主要参数：

处理风量：

3284m3/h，风压：

1590Pa,配用电动机型号：

Y100L-2型，功率：

3kw，转速：

2900r/min。

[参照《粮食工程设计手册》P953表12.1-344-72-11型离心通风机性能表]。

104-1号埋刮板输送机

104-1号埋刮板输送机位于101号下料坑底部，将待清理的原料送至105号斗式提升机。

105号斗式提升机的出料经108号三通有两个去向，一个是经110号埋刮板输送机送进配料仓；一个是将清理后的物料送进待粉碎仓。

1.输送量计算

客户要求选用TGSU25型的埋刮板输送机，根据《埋刮板输送机型式与基本参数》（中华人民共和国国家标准GB10596.1-89），T表示对物料的适应性，此处为常用物料；G表示安装方式，此处为固定式；S表示结构型式，此处为水平式；U表示刮板型式，此处为U型刮板；25表示机槽宽度，此处为250mm。

对应的《埋刮板输送机》（中华人民共和国国家标准GB10596-2011）中，TGSU25型以MS25型表示，其中M表示埋刮板输送机；S表示结构型式，此处为水平式；对于物料的适应性，普通型不表示；25表示机槽宽度，此处为250mm。

TGSU25型即MS25型，从《粮食工程设计手册》P707表9.6-3中查得，其主要参数：

机槽宽度B=250mm，机槽高度h=250mm，链条节距t=160mm，GT16型滚子链，输送效率η=0.7，输送最大长度L0=80m，此处埋刮板输送机的输送长度为16.6m，允许安装倾角0°≤α≤15°。

根据公式Q=3600Bhvηγ（参见《运输机械设计选用手册》下册P9）

式中，Q——计算输送能力（t/h）；

B——机槽宽度（m）；

h——机槽高度（m）；

v——刮板链条运行速度（m/s），由于运输的物料有两种可能，运输饼粕料时速度为0.22m/s，运输粉料时的速度为0.2m/s，在此处以0.2m/s作为计算依据；

η——输送效率，取0.7；

γ——物料容重，饼粕料的容重为0.56t/m3，粉料的容重为0.5t/m3，此处以粉料的容重作为计算依据。

计算得出Q=3600×0.25×0.2×0.25×0.7×0.5=15.75t/h

2、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=14.7kg/m（参考文献《粮食工程设计手册》P710表9.6-7）；

Gu——物料每米重量（kg/m）；

根据公式Gu=Qmax/（3.6×V）（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，此处取v=0.25m/s；

则有：

Gu=15.75/（3.6×0.2）=21.875kg/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57°（参考文献《《粮食工程设计手册》P641表9.1－4）。

则有：

f=tgФ=tg570=1.54

f1——物料外磨擦系数，

根据公式f1=tgФ1

式中，f1——物料外磨擦系数；

Ф1——物料与机槽的外摩擦角，取350（参考文献《粮食工程设计手册》P641表9.1－4）。

则有：

f1=tg350=0.7

n——物料对机槽两侧的侧压系数:

根据公式n=x/（1+sinФ）（参考文献《粮食工程设计手册》P710）

式中，n——物料对机槽两侧的侧压系数；

Ф——物料的内摩擦角，取57°；

x——动力系数，v＜0.32m/s，取1.0。

v>0.32m/s时，取1.5。

则有：

n=1.0/（1+sin57°）=0.544

h′——输送物料的料层高度（m）h′=Qmaxh/Q，由于不知道Qmax，又h′应该小于h，在不知道h′的情况下取h′=0.25m（参考文献《粮食工程设计手册》P707）；

B——机槽宽度B=0.25m（参考文献《粮食工程设计手册》P707）；

L0——输送机水平长度，水平输送距离L0=16.6m（参见图S4-03）

则有S=16.6×[1×1×14.7+21.875×（1.54+0.7×（0.544×0.25÷0.25））]=941.51（kg）

3、功率N计算及电动机的选型

根据公式：

N=KPV/102ηm（参考文献《粮食工程设计手册》P710）

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，此处取v=0.2m/s；

ηm——传动效率；

根据公式ηm=η1×η2（参考文献《粮食工程设计手册》P710）

式中，η1——减速器传动效率，取η1=0.93；

η2——开式链传动效率，取η2=0.87。

则有：

ηm=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=1.2×941.51×0.2/（102×0.81）=2.73kw

由于客户要求电机选用3kw，根据《粮食工程设计手册》P887表11.7-1，电动机选用Y100L2-4型。

其主要参数：

额定功率3.0kw，电流6.8A，转速1420r/min，效率82.5%，功率因子0.81。

105号斗式提升机

105号斗式提升机提升位于4-5开间，B-C跨度。

105号斗式提升机来自104-1号埋刮板输送机的物料，经108号三通有两个去向，一个是经110号埋刮板输送机送进配料仓；一个是将清理后的物料送进待粉碎仓。

客户要求105号斗式提升机配置TDTG50/23型，其主要参数为：

头轮直径500mm，输送量：

30-50t/h，最大功率为15kw，畚斗线速度为2.2m/s，畚斗容积3L（参见：

式中：

Q——选型输送量（t/h），

v——畚斗带速度，

φ——畚斗的装满系数，

γ——被输送物料的容重，粉料为0.5t/m3，饼粕料为0.56t/m3，小麦容重为0.72t/m3，此处以粉料的容重作为计算依据；

a——为畚斗间距；

i——为斗式提升机畚斗容积。

a、轴功率计算：

根据公式N0=Q×H×（1.15+k2×k3×v）/367（参考文献《粮食工程设计手册》P655）

式中，Q——理论输送量，20.0t/h；

H——提升高度，此设计设定H=37.7m，见图S4-24；

V——畚斗带速度，此处取2.0m/s；

k2——提升物料的阻力系数，Q=10～25t/h，取k2=0.50；

k3——系数，取k3=1.6。

则有：

N0=20.0×37.7×（1.15+0.50×1.6×2.0）∕367=5.9kWb、电动机功率的计算：

N=k′k4×N0/η（kW）（参考文献《粮食工程设计手册》P656）

式中，k′——储备系数，H>10m，k′取=1.15；

N0——轴功率（kW）；

η——总传动效率：

减速箱，η=0.94。

各种因数列表如下：

物料

畚斗型号

i/a

v

γ

φ

Q

N轴

电机N

粉料

DQ230*125

7.2

1.5

0.5

0.55

10.69

2.58

3.16

DQ230*140

7.88

1.5

0.5

0.55

11.70

2.82

3.46

饼粕料

DQ230*125

7.2

1.6

0.56

0.6

13.93

3.48

4.26

DQ230*140

7.88

1.6

0.56

0.6