对不同类型饲料混合机最佳混合时间的研究

１２ １０ ８ ６ ４
２ ４ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １５ １７ 时间（ ｍｉｎ）
图 ４ 锥形悬臂双螺旋行星式混合机不同混合时间对均匀度的影响
表 ４ 和图４ 表明， 锥形悬臂双螺旋行星式混合机 的最佳混合时间 ８ｍｉｎ， 混合均匀度变异系数 ６．３％； 理 想 混 合 时 段 ８￣９ｍｉｎ， 相 应 的 混 合 均 匀 度 变 异 系 数 ６．３％￣６．６％。 ２．４ 卧 式 双 螺 旋 环 带 式 混 合 机 混 合 均 匀 度 随 混 合 时
采用微量元素预混合饲料混合均匀度的测定法 （ ＧＢ１０６４９－ ８９） 。 １．３ 试验方案 １．３．１ 采样时间设计
各混合机的采样时间如表 １ 所示。
表 １ ４ 种混合机的采样时间分布
混合机
时间 （ｍｉｎ）
小型腰鼓式混合机
１、２、２．５、３、４、４．５、５、６、８、９、１０、１１、１３、１５
中型腰鼓式混合机
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１３
锥型双螺旋行星式混合机 ２、４、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１５、１７
卧式双螺旋混合机
２、３、４、５、６、７、９、１１
１．３．２ 采样点布局 于每个时间点采取 １０ 个样品， 该 １０ 个样品的采
集点均匀分布在混合机内（ 见图 １） ， 每个样品在采样 点集中抽取。 １．３．３ 物料及示踪剂的添加方法
２５
变异系数（ ％）
表 ３ 中型腰鼓式混合机不同混合时间的变异系数 混合时间（ｍｉｎ）
项目 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １３
变异系数 （％） ９．６ １１．９ ７．１ １３．８ １０．２ ６．１ ６．４ ８．４ ６．９ １０．７ １１．５ ９．５
１６ １４ １２ １０ ８
６ ４
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １３ 时间（ ｍｉｎ）
《 饲料工业》·２００６ 年第 ２７ 卷第 ５ 期
工艺设备
对不同类型饲料混合机最佳混合时间的研究
张 伟 张兆旺 卢新杰 杨德智 王世银 魏时来
摘 要 试验以混合均匀度为观测指标研究了 ４ 种饲料混合机— ——小型腰鼓式混合机、中型腰 鼓式混合机、锥形悬臂双螺旋行星式混合机和卧式双螺旋环带式混合机在 ０．６ 的装载系数下的最佳混 合时间。物料为膨润土和麦芽根粉， 示踪剂为硫酸亚铁。测定各时间点样品中的亚铁离子含量， 用于计 算 ＣＶ。结果表明： 这 ４ 种混合机的最佳混合时间分别为 ４、６、８、５ｍｉｎ； 混合时间过短或过长均会降低饲 料产品的混合均匀度。
图 ３ 中型腰鼓式混合机不同混合时间对均匀度的影响
表 ３ 和图 ３ 表明， 中型腰鼓式混合机的最佳混合 时间为 ６ｍｉｎ， 混合均匀度变异系数达到 ６．１％； 理想混 合时段 ６￣７ｍｉｎ， 相应的混 合 均匀 度 变异 系数 ６．１％￣ ６．４％。 ２．３ 锥形悬臂双螺旋行星式混合 机 混合 均 匀度 随 混 合时间的变化趋势（ 见表４、图 ４）
表 ４ 锥形悬臂双螺旋行星式混合机不同混合时间的变异系数 混合时间（ｍｉｎ）
项目 ２ ４ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １５ １７
变异系数 １１ １０．９ ９．７ ９．９ ６．３ ６．６ ９．２ １８．５ １３．７ ９．４ ９．０ １０．８
（％）
变异系数（ ％） 变异系数（ ％）
２０ １６
１
（ ａ） ２
５
３
４
６
９
１０ （ ｂ）
７
８
１
４
２
３
５
６
９
８
７
（ ｃ）
１０
２
１ ４
３
７
５
６
（ ｄ）
９
８
１０
注： ａ、ｂ 为小型、中型腰鼓式混合机采样点；
ｃ 为悬臂锥形双螺旋行星式混合机采样点；
ｄ 为卧式双螺旋环带式混合机采样点。
图 １ 各混合机采样点分布
２
张伟等： 对不同类型饲料混合机最佳混合时间的研究
中型腰鼓式混合机： 该混合机的结构与小型腰鼓 式混合机相似， 只是室内横轴两侧是若干个桨叶， 鼓 形混合室也较大， 转速为 １８ｒ／ｍｉｎ， 按 ０．６ 的装载系数， 可装 ６０ｋｇ 物料。
锥形悬臂双螺旋行星式混合机： 该混合机主体呈 锥形， 材料为不锈钢板， 底部朝上， 进料口在上部， 出
１
工艺设备
１５
１４
１０
５
０ １ ２ ２．５ ３ ４ ４．５ ５ ６ ８ ９ １０ １１ １３ １５ 时间（ ｍｉｎ）
图 ２ 小型腰鼓式混合机不同混合时间对均匀度的影响
由表 ２ 和图 ２ 可看出， 小型腰鼓式混合机的最佳 混合时间 ４ｍｉｎ， 混合均匀度变异系数达到 ６．５％； 理想 混 合 时 段 ４￣４．５ｍｉｎ， 相 应 的 混 合 均 匀 度 变 异 系 数 ６．５％￣６．８％。 ２．２ 中型腰鼓式混合机混合均匀 度 随混 合 时间 的 变 化趋势（ 见表 ３、图 ３）
工艺设备
试验所用硫酸亚铁示踪剂添加量为物料的
０．０８％。试验开始时先将约 ７０％的物料加入到混合机
内， 再加入称量好的硫酸亚铁， 最后加入剩余部分的
物料， 开机记时混合（ 因为要准确控制混合时间， 对悬
臂锥形双螺旋行星式混合机和卧式双螺旋环带式混
合机并未遵循先开机后加料的规定） 。
１．３．４ 数据处理方法
影响饲料混合均匀度的因素来自多个方面， 主要 有 混 合 机 类 型 、混 合 时 间 、装 载 系 数 和 物 料 性 质 等 。混 合时间过长不仅会浪费能源， 增加成本， 同时还可能 因为物料相互摩擦产生静电， 反而降低饲料的混合均 匀度； 而混合时间过短则达不到混合均匀的目的。本 试验的目的是， 通过对混合机不同混合时间混合均匀
混合是指在外力作用下， 各种物料互相掺合， 使 度的测定， 来确定不同类型混合机的最佳混合时间， 之在任何容积里每种组分的微粒均匀分布。混合均匀 为饲料生产提供合理的工艺参数。
度是指混合物中各组分均匀分布的程度， 即混合物中 任意单位容积内所含某种组分的粒子数与其平均含 量的接近程度； 混合均匀度是确保饲料产品质量以提 高 饲 养 效 果 的 重 要 指 标 ， 一 般 用 变 异 系 数 ＣＶ（ ％） 来 表示， ＣＶ 愈小说明混合的均匀度愈高［３］。其测定方法 有 很多 种， 如 甲 基紫 示 踪法 、沉淀 法 、粒 度 法 、饲 料 微 量营养成分示踪法等［４］， 可根据具体条件选择使用。
直接用光密度值 （ 每个样品的称样量是相等的）
计算 变异 系 数， 设 １０ 个 样品 的光 密 度值 分 别为 Ｘ１、 Ｘ２、… Ｘ９、Ｘ１０， 则 平 均 值 Ｘ ， 标 准 差 Ｓ 与 变 异 系 数 ＣＶ 的计算公式如下：
Ｘ＝ Ｘ１＋Ｘ２＋…＋Ｘ１０ １０
ｎ
" ! Ｓ＝ １
（ Ｘｉ－ Ｘ） ２
张伟， 甘肃农业大学动物科学技术学院， ７３００７０， 甘肃兰州。 张兆 旺 、卢 新 杰 、杨 德 智 、王 世 银 、魏 时 来（ 通 讯 作 者） ， 单 位及通讯地址同第一作者。 收稿日期： ２００５－ １２－ １２
试验以硫酸亚铁为示踪剂， 使其中的亚铁离子与 显色剂邻菲罗啉反应， 生成橙红色的络合物， 在其最佳 吸收峰 ５１０ｎｍ 波长下测定光密度， 用于计算 ＣＶ。 １ 材料与方法 １．１ 材料 １．１．１ 混合机
小型腰鼓式混合机： 该混合机的主体为一个鼓形 的混合室， 室内正中横向有一轴穿过， 轴的两侧各有 若干根铁杆， 组成了篦式栅栏。混合时， 在电动机的带 动下， 鼓形混合机机体（ 外壳） 按顺时针方向转动， 转 速为 ３２ｒ／ｍｉｎ， 室内横轴连同轴上的篦式栅栏按逆时 针方向转动， 使物料在翻动、搅拌的过程中混合均匀。 按 ０．６ 的装载系数该混合机可装 ３０ｋｇ 物料。
关键词 饲料混合机； 混合均匀度； 混合时间 中图分类号 Ｓ８１７．１２＋４
Ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒ ｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｆｅｅｄ ｍｉｘｅｒ Ｚｈａｎｇ Ｗｅｉ， Ｚｈａｎｇ Ｚｈａｏｗａｎｇ， Ｌｕ Ｘｉｎｊｉｅ， Ｙａｎｇ Ｄｅｚｈｉ， Ｗａｎｇ Ｓｈｉｙｉｎ， Ｗｅｉ Ｓｈｉｌａｉ Ａｂｓｔｒ ａｃｔ Ｉｎ ｔｈｉｓ ｔｒｉａｌ， ｂｙ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｆｅｅｄ ｍｉｘｅｒ＇ｓ ｅｖｅｎｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｔ ０．６ ｌｏａｄ ｒａｔｅ ， ｔｒｙ ｔｏ ｆｉｎｄ ｏｕｔ ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍｉｘｅｒ— ——ｓｍａｌｌ ｄｒｕｍ ｔｙｐｅ ｍｉｘｅｒ， ｍｉｄｄｌｉｎｇ ｄｒｕｍ ｔｙｐｅ ｍｉｘｅｒ， ｃｏｎｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｄｏｕｂｌｅ ｓｐｉｒａｌ ｐｌａｎｅｔ ｔｙｐｅ ｍｉｘｅｒ ａｎｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｏｕｂｌｅ ｓｐｉｒａｌ ａｎｎｕｌａｒ ｂｅｌｔ ｔｙｐｅ ｍｉｘｅｒ＇ｓ ｂｅｓｔ ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅ． Ｔｈｅ ｄｉｌｕｅｎｔｓ ａｒｅ ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ ａｎｄ ｗｈｅａｔ ｒｏｏｔｓ． Ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｉｓ ＦｅＳＯ２·Ｈ２Ｏ ｉｎ ｏｒ－ ｄｅｒ ｔｏ ｔｒａｃｅ ｔｈｅ Ｆｅ２＋ ｉｎ ｓａｍｐｌｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｉｍｅ， ｔｈｅｎ ｃｏｕｎｔ ｔｈｅ ＣＶ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍｉｘｅｒ＇ｓ ｂｅｓｔ ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅｓ ａｒｅ ４ ｍｉｎ，６ｍｉｎ，８ｍｉｎ ａｎｄ ５ｍｉｎ． Ｔｈｅ ｅｖｅｎｎｅｓｓ ｗｉｌｌ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｉｆ ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅ ｉｓ ｔｏｏ ｓｈｏｒｔ ｏｒ ｔｏｏ ｌｏｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ ｆｅｅｄ ｍｉｘｅｒ； ｅｖｅｎｎｅｓｓ； ｍｉｘｉｎｇ ｔｉｍｅ
ｎ－ １ ｉ＝１
ＣＶ＝（ Ｓ／Ｘ） ×１００％
２ 试验结果
２．１ 小型腰鼓式混合机混合均匀 度 随混 合 时间 的 变
化趋势（ 见表 ２、图 ２）
表 ２ 小型腰鼓式混合机不同混合时间的变异系数
混合时间（ｍｉｎ） 项目
１ ２ ２．５ ３ ４ ４．５ ５ ６ ８ ９ １０ １１ １３ １５ 变异系数
（％） １５．１ １３．９ １９．７ １２．２ ６．５ ６．８ １０．１ １２．６ １０．８ １１．２ １４．０ １０．７ １１．８ １６．３
３
工艺设备
卧式双螺旋环带式混合机： 该混合机转轴上固定 有两个旋向相反的螺带， 内螺带半径小， 而宽度大。当 轴转动时， 由于两螺带旋转方向相反， 将物料向两端 推动， 物料颗粒之间出现相互渗透、换位； 又由于螺旋 环带半径不同， 导致物料相对运动的速度不同， 进而 形成剪切混合， 从而达到混合物料的目的［４］。按 ０．６ 的 装载系数， 该混合机可装载物料 ７３０ｋｇ。厂家建议混合 时间 ４￣６ｍｉｎ。 １．１．２ 混合物料
张伟等： 对不同类型饲源自文库混合机最佳混合时间的研究
料 口 位 于 下 部 。其 内 部 与 混 合 室 斜 壁 平 行 的 方 向 有 一 长 一 短 两 根 相 互 对 称 的 螺 旋 体 。这 两 根 螺 旋 体 既 可 公 转又可自转， 公转时沿内壁搅动物料， 自转时将物料 上 提 。其 中 长 螺 旋 体 自 转 时 可 将 混 合 室 底 部 的 物 料 向 上提； 短螺旋体自转时可将混合室中部物料向上提， 以此达到混合物料的目的。按 ０．６ 的装载系数该混合 机可装载物料 １７０ｋｇ。厂家建议混合时间约 １０ｍｉｎ。
混合物料为膨润土和麦芽根粉， 全部通过 ６０ 目 标准筛； 示踪剂为硫酸亚铁 （ ＦｅＳＯ４·Ｈ２Ｏ） ， 全部通过 １００ 目标准筛。 １．１．３ 采样设备
半自动采样器： 长 ３ｍ， 采样量约 １００ｇ。 １．１．４ 化验试剂及设备
邻 菲 罗 啉 溶 液 ： 溶 解 ０．１ｇ 邻 菲 罗 啉 于 约 ８０ｍｌ、
８０℃的蒸馏水中， 冷却后用蒸馏水稀释至 １００ｍｌ， 保存 于棕色瓶中， 并置于冰箱内可稳定数周； 乙酸盐缓冲 液： 溶解 ８．３ｇ 无水乙酸钠于蒸馏水中， 加入 １２ｍｌ 冰乙 酸 ， 并 用 蒸 馏 水 稀 释 至 １００ｍｌ； 盐 酸 ： 分 析 纯 ； 分 析 天 平： ＴＧ３２８ 型半自动电光分析天平， 感量为 ０．１ｍｇ； ７２１ 型分光光度计。 １．２ 测定方法