《饲料加工关键技术与装备》| 第1章 绪论 1.1引言

随着我国国民经济快速增长、人民生活质量显著提高，畜产品的需求和消费量也随之增加，由此要生产更多的动物蛋白质，因此必须大力发展饲料工业。我国饲料工业开始于20世纪70年代，起步晚，但起点高，发展很快，已经建立了包括饲料原料工业、饲料添加剂工业、饲料加工业、饲料机械制造工业和饲料教育、科研、标准、检测等较为完备的饲料工业体系，成为全球最重要的饲料生产国。图1－1为2001—2016年全国饲料工业总产量（全国饲料工作办公室等，2016；中国饲料工业协会信息中心，2016），自2001年起国内饲料产量呈持续上升趋势，2010年国内饲料总产量达到1亿吨，首次超过美国，成为全球第一大饲料生产国（全国饲料工作办公室等，2011）。

2015年全国饲料总产量首次突破2亿吨，同比增长1其中，配合饲料产量为17396万吨，同比增长2浓缩饲料产量下降到1960万吨，添加剂预混合饲料产量增长为652万吨。各品种饲料方面，2015年中国猪饲料、蛋禽料、肉禽料、水产料、反刍动物饲料和其他饲料产量分别为8344万吨、3020万吨、5515万吨、1893万吨、884万吨和354万吨。随着庞大的畜牧业和水产养殖业对饲料需求的增加，饲料产量日益增长。饲料工业作为国民经济重要的新兴基础产业，如何提高饲料加工技术及装备是其当前面临的重大问题。

虽然目前我国饲料总产量居于世界第一位，但是饲料加工技术依然落后于美国及欧洲等发达国家，由于国内缺乏专门的饲料用科研平台尤其是饲料制粒系统，限制了对不同配方、加工工艺和参数等条件下颗粒饲料及其有关产品个性化品质的研究。因此，需要研发绿色、智能、高效的饲料制粒系统，该制粒系统应该满足以下要求：

（1）样品用料少

为研究不同配方、加工工艺参数、部件参数等对颗粒饲料质量的影响，需要频繁调整配方、加工工艺、制粒机模板等，为节约试验成本，需要尽可能降低样品用料。

（2）可调参数多

为全面研究制粒系统各个部分（喂料器、调质器、制粒机）和不同环节对颗粒饲料质量的影响，需要能够调节喂料器转速和喂料量、更换喂料螺旋结构，调节调质器蒸汽品质和蒸汽用量、调质器轴转速、更换桨叶结构、调整安装角度、监测调质腔内物料温度，调节制粒机模辊间隙、更换模辊部件等。

（3）配方适应性强，能适应开机停机频繁、残存物料清理、取样和观察方便灵活等要求

由于配方、加工工艺和参数具有多样性，在进行饲料加工研究时，试验设计个数往往较多。试验时需要对制粒系统频繁的开机和停机；每个试验结束下一个试验开始时，为避免物料交叉污染，需要能够及时清理残存的物料；需要对制粒系统过程中每个环节随时取样观察，进而准确分析加工过程中物料的特性。

大型饲料设备单位时间产量较大，一般每小时在数吨到数十吨之间，不能满足以上加工试验要求（穆松牛等，2007；陈竞等，1999；程丽蓉，1985），因此有必要研发一种小型饲料制粒系统，能够进行小批量颗粒饲料加工和科学试验，进而促进饲料及其有关产品的个性化、多样化、精细化研究。

目前，国外小型的制粒机产品主要由Kahl公司设计的一种平模制粒机、CPM公司设计的小型试验用制粒设备和瑞士布勒公司生产的小型制粒平台。Kahl公司设计的制粒机功率为3kW，主要用于生物质类物料进行制粒成型试验，且因生物质物料区别于饲料原料，未配置饲料用调质器。

英国PelHeat公司生产的小型生物质/饲料制粒机，可调参数较少，调质器为密封结构，清理或取样不便。CPM公司和布勒公司生产的制粒机调质器结构为单轴桨叶、制粒室结构为单辊环模，蒸汽添加方式为径向单点添加，主要用于添加剂、饲料黏结剂试验；研究表明双辊、三辊制粒机有利于提高制粒挤压成型效率、减少环模磨损（曹康等，2014）。

国内制粒机设备开发倾向于大型化（李海兵，2009；史丽娟等，2011），对小型制粒机开发较少。目前国内较为成型的小型制粒机主要由正昌集团和牧羊集团研发。牧羊集团生产的MUZL180型号制粒机，结构特点为双轴差速调质器、单辊环模制粒室，产量为100～400kg/h，经试验存在调质器物料残留较大、调质温度难以控制导致制粒室堵机等问题，正昌公司生产的SZLH25型号制粒机，主传动系统采用齿轮传动，产量为500～1500kg/h，产量略大，试验时所用物料较多。

国内小型制粒机产量均在100kg/h以上，需要配置蒸汽发生器装置，加工工艺参数可调较少。