技術服務資料─平臥式混合機的性能
由於添加劑、副產物等的利用愈來愈普遍，對於水平式混合機性能的探討也愈形重要，堪薩斯州立大學的Robert Wilcox教授就數種形式之混合機性能做比較，供業界參考。
在任何一家規樣較大的飼料廠，平臥式混合機所佔的地位都相當重要。而因為構造與設計的不同，其能力與型式也大不相同。然而在基本要求上，其工作的目標都在將本各自分離的原料，徹底地混合在一起。隨著添加劑的數量與副產物原料的日益增多，這項工作要求也愈難達成。在堪薩斯大學，最近針對許多不同設計、尺寸、及使用年限的平臥式混合機之性能作了比較，以供參考。
為了瞭解為何某些混合機的混合時間比他種形式的混合機所需的時間來的長，我們必需知道原料顆粒在混合機內部的移動情形。混合機內部的原料顆粒會在混合機內部作隨機分佈，這就是混合。
平臥式混合機的共同特徵是，在其內部的原料顆粒主要依水平的旋轉平面移動。在雙板帶式混合機，其中一條板帶的作用，係將原料推到混合機的一端；而另一條板帶的作用，則將原料推到混合機的另外一端。此一對流移動，使得原料顆粒之隨機分佈更快發生。在設計混合機時，此一末端向末端的對流移動概念極其重要。
配有一只或二只螺旋的平臥式混合機將飼料原料移向一端，而兩只螺旋(有些兩只轉速不同)會產生逆流向一端移動，使飼料的流動類似雙板帶混合機的流動方式。結果與雙板帶式混合機一樣，原料顆粒也很快達到隨機分佈的狀態。
有些不同的流動方式，譬如原料由一端流到中間，再回到同一端，結果使原料由混合機的左半部移到右半部(或由右半部移到左半部)的速率降低了，因此所需的混合時間也就延長了。這就是底下所述一台二噸槳板螺旋混合機的一部分問題。在這台機器上，槳板的轉動較慢，因此比起快速轉動的漿板，飼料顆粒的橫向移動較少。同時，磨損的槳板比起新的槳板，前者飼料顆粒的橫向移動情況也不夠好。
其他一些影響平臥式混合機性能的設計上之因素有：槳板的方位，混合機筒身的長度。混合性能的測試是設計良好混合機的重要因素，特別是設計新型式的漿板時，更要測試其混合性能。任何情況下，混合機的混合性能對飼料工廠的生產效率與產品品質影響實在太大，因此在購買混合機前，對機械供應商要求測試混合性能及精確的測試報告，都是應該是合法的。
在堪薩斯大學的混合機性能測試中，所有受測試的混合機都是用於飼料廠家畜飼料整批生產用的。測試的結果則提供各公司參考用。在過去三年共測試了廿五台以上的平臥式混合機，形式上則有板帶式、槳板式及槳板螺旋式。試驗的步驟及成品的分析方法如下：
在測試平臥式混合機的性能，堪薩斯大學飼料與穀物科學系的研究人員採用0.5∼2％含鹽量的飼料配方，依序把原料填入混合機內，但鹽留待最後開始要測試時添加。樣品的採取是儘可能在測試後，停止混合機，於混合機內部直接採取。利用五英尺長的分格閉合式採樣桿採樣。總混合時間是10∼20分，而每隔一分鐘取樣一次。
我們利用毛細管對鹽的成份中氯化物的敏感性，而作為試驗的設備。由附於設備的比色表，我們可以將顏色的變化轉成鹽份的比例。而此一數值與變異係數有關。對於每一個變異係數，至少要有數據來計算求得，而最後將所有結果繪成圖。有關的數學公式可參閱堪薩斯大學推廣出版文件C-555，𤧅ㄖ馴�的混合與分離。
一、板條狀混合機
一部混合能力為三噸的平臥式條板狀混合機，以三噸的飼料做試驗所得數據，分析計算後。對該批試驗料以四分鐘的混合時間就很足夠了。同時我們可以看到，當變異係數低於百分之十後，變化就很小了。而混合過的飼料，其變異係數低於百分之十就可以說是適當地混合了。所以我們注意到接下來的數字亦顯示相同的趨勢。此一點與一般的說法不同，一般認為混合時間過長的話，將會出現混合不均的現象，但是在我們的試驗中，混合到某一程度後，飼料的均勻度會達到一穩定的狀態，若再加長混合時間，則不會有大變化。
然而，磨損的板條對混合性能有重大的影響。板條磨損的雙板條狀兩噸級平臥式混合機的性能曲線。該混合機的外部板條磨損到最後寬只有一英寸，而新的時候應有2.5英寸寬。實線部分是外部板條換新後的性能曲線。
二、板槳狀混合機
1.5噸級的平臥式槳板狀混合機，在混合時間到達五分鐘時，其變異係數就可以令人滿意。該部混合機相當新。每日約生產10∼15噸的飼料，可惜的是，該試驗是我們在初期研究做的，當時我們並未注意到轉速、磨損、及一些作業上的細節對試驗的影響。
在其後不同一部的機械試驗時，如可以看到磨損的槳葉對混合有很大的影響。虛線部分是磨損槳葉的混合性能曲線，實線是槳葉換新後的混合性能曲線。槳葉的磨損程度估計約有二英寸。
有許多原料會造成混合上的困難。其中最普遍的就是糖蜜在混合機內的堆聚。1.5噸級的平臥式槳狀混合機，槳葉上及混合機內壁附著糖蜜。
三、板槳螺旋混合機
一部二噸級的平臥式板槳螺旋混合機，在不同轉速下的混合性能。該部混合機已經用了二十年左右，因此有些磨損。機械全新時，廠商建議的轉速應該是每分鐘12轉。然而現在以每分鐘20轉的情況下，仍然得不到適當的混合。因此比較了每分鐘12轉、26轉、34轉及40轉的混合性能。在較高的轉速下，混合時間可以顯著地降低。在40 rmp的轉速下，混合時間只需四分鐘。我們可以想像這一部混合機在低轉速下所造成的混合困難可能是：原料的流動大部分是繞著磨損的槳葉，而較少有橫向的移動。隨著轉速的增加，原料橫向的移動增加，變異係數也因此減少。不論如何，如同其他的試驗一樣，此點可知混合機的構造與磨損情況，在混合性能上扮演一個很重要的角色。
四、結 論
堪薩斯大學試驗了許多不同型式，使用年數與混合能力的平臥式混合機，得到了一些共同的結論：
(一)任何平臥式混合機若過量填充有礙混合。板條狀、槳葉狀或螺旋上部最少應露出所填充飼料的表面2∼3英寸，以得到最佳的混合性能。
(二)低的轉速，除非延長混合時間，否則飼料的橫向移動不夠，使混合無法均勻。為了使混合完全，飼料的橫向移動是絕對需要的。大多數雙板條的混合機轉速為30到40 rpm。我們認為，槳葉狀以及槳葉螺旋狀混合機的轉速亦需在這個範圍，以得到最佳的混合性能。
(三)混合機內的槳葉或犁狀物(plows)的數目、位置與角度都會影響混合機的性能。測試顯示，同一廠商所製造的混合機，其性能皆有所變化，因此每一台混合機的性能都要個別加以測試。
(四)同一軸上配有反向螺旋葉的混合機。混合機配有單向螺旋葉。由於飼料原料顆粒在混合機內從一端移向另一端的結果，使飼料的混合較其他方式為快。
(五)最後一點，磨損的板條、槳葉或螺旋會大為影響所需的混合時間，並減低混合機的混合性能。
*本文譯自𣽿orizontal mixer performance. 焅eed
Management, 1987. December, 38 (12)：18-26.
飼料營養雜誌(98~103)
88年．第8期─普強公司
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