第一篇:蒸汽阀门在饲料机械行业的应用
饲料机械厂的蒸汽阀门成功应用
随着我国城市化的发展和人民生活水平的提高,对鱼虾、禽、畜的需求迅速增长,因此各种饲料厂在全国各地都得到了快速发展。
目前,饲料厂应用成熟的生产工艺和成套的饲料机械生产线,为保证产品质量,生产过程普遍采用计算机POC系统实现集中控制。在各种工艺参数中,蒸汽参数的控制对饲料成品的质量和成本控制都起到了关键的作用。
主要的生产线有颗粒机和膨化机。饲料原料经喂料绞龙将原料送至调质器,经调质的饲料送往颗粒机或膨化机。蒸汽在饲料机械上的应用主要有以下三个方面:
1.粒机
这是饲料厂应用最广泛的一种机器。其目的是通过颗粒机生产各种类型、各种规格的饲料,满足鱼虾、禽、畜等的食用,其中的各种添加剂更是满足动物的营养,避免动物挑食引起的各种问题。
蒸汽在颗粒机上主要是应用在调质器上,加入蒸汽与饲料混合。主要作用与效果是: 1)使饲料中淀粉糊化,提高饲料消化率。
2)经调质,饲料流动性好,增强饲料的粘着性,有利于饲料成型。
3)软化饲料,提高成型速度,节省电耗,减少模辊磨损,延长模辊寿命。工艺要求:物料水分控制在17%以内,温度控制在75-90℃之间。
在蒸汽管路中可用到我们苏州瑞克阀门公司产品有:压力表、截止阀、汽水分离器、过滤器、减压阀、安全阀、疏水阀(FT14、TD10)、止回阀、气动调节阀系列执行器、减压阀等。
2.膨化机
这是饲料厂比较新颖的设备,其工作原理是饲料通过高压挤压后,突然降至大气压下,使饲料体积急速膨胀,得到膨化状的饲料。这种饲料主要用于鱼虾养殖,膨化状的饲料能浮在水面,使鱼虾能长时间食用,不至于沉入水底。
蒸汽在膨化机上与颗粒机一样,主要是应用在调质器上,加入蒸汽与饲料混合。另外在物料挤压流动过程中,需要用蒸汽保温(夹套保温)。
工艺要求:物料水分控制在15%-45%。温度控制在90-105℃之间。
在蒸汽管路中可用到我司产品与在颗粒机上类似,在膨化机夹套保温上还用到IB倒置桶疏水阀。
3.干燥机
将刚生产的饲料送入干燥机干燥,防止发霉变质,便于保存。用蒸汽加热盘管,风机吹风,要求一般。有时会用到我司产品有疏水阀等。
一般饲料厂都自备一台1至2吨/小时蒸发量的锅炉,供汽压力为6barg左右。生产线的蒸汽耗量一般不超过一吨,所以其蒸汽管路口径不超过50mm。
第二篇:蒸汽阀门节能减排应用(包装业)
蒸汽阀门节能减排应用
随着国内经济的发展,我国已成为全球瓦楞纸板生产第二大国,瓦楞纸箱成为现代包装中使用最广泛的包装材料之一。瓦楞纸板生产线就是由卷筒原纸经过压制瓦楞、上胶、粘合定型、分纸压线、横切成规格纸板,最后经堆码输出等工序组成的流水作业线,简称瓦线。
高速瓦楞纸板线一般采用蒸汽加热,而在实际的生产过程中,很多生产线加热温度达不到设计要求,造成运行速度降低,产品质量不稳定,蒸汽耗量增大等现象。某包装有限公司是一家民营的瓦楞纸板生产企业,该公司同样也被该问题所困扰,该生产线设计的速度为100-120米/分钟,而实际只能达到80米/分钟。在今年初该公司工程师致电我们瑞克阀门苏州有限公司,希望我们能帮助他们解决这个难题。
我到现场做了实地的调研,发现问题的根本在于蒸汽系统。发现问题如下:
1. 分气缸疏水不畅。由于环保的要求,很多锅炉采用的是燃气锅炉,而
燃气锅炉由于体积的关系,水容积不大,在负荷变化的时候容易带水,而蒸汽湿度的增大会在换热表面形成水膜,造成翻了效率降低。
2. 预热器和预热辊的疏水阀采用孔板式的疏水阀,该疏水阀适应负荷的能力差,在负荷变化的情况下,要么不能有效的疏水,要么容易造成蒸汽的泄漏。
根据以上的调查,我们建议用户作了以下的更改。
1.在用户的分汽缸处加装浮球式的疏水阀,减少蒸汽带水的可能。需要注意的是分气缸疏水阀的容量应该是最大蒸汽负荷的1.5倍。
2.在生产线的进汽口安装汽水分离器,汽水分离器能够极大的提高蒸汽的干度,一般来说,通过汽水分离器的蒸汽的干度可以提高到98%以上。提高换热器的换热效率。同时可以在汽水分离器上安装排空气阀,排除蒸汽中的影响换热的不灵凝性气体。
3.更换加热器的疏水阀,用浮球式疏水阀来代替原来采用的孔板式疏水阀,浮球式疏水阀具有连续疏水,自动排出空气,自动适应负荷变化的特点。需要注意的是预热辊的疏水阀由于是靠虹吸现象来排水,需要选用破汽锁的浮球式疏水阀。最后该公司万总同意我公司的方案,并很快地进行了改造,现在该生产线运行的速度达到了130米/分钟,同时天然气节约20%(相同产量比较)。为工厂创造了显著的效益,该公司也对我们苏州瑞克阀门提供的技术服务和产品表示非常的满意。由于该案例的成功,很多纸箱厂也纷纷表示了改造的意向。
第三篇:生物酶在饲料当中的应用
生物酶在饲料当中的应用
曾吉伟
南宁庞博生物工程有限公司
进入21世纪后,我国饲料工业和畜牧业继续保持快速发展,而主要粮食作物生产相对稳定,人畜争粮矛盾突出。随着人们生活水平的稳步提高,对畜产品的需求已开始转变为对质量的追求,要求优质、无残留,同时对环境污染问题也日益关注。因此,“高产、优质、节粮、无污染”成为本世纪畜牧业发展的主题。饲料用酶制剂是一种具有“节粮、环保”特点的绿色安全饲料添加剂,已越来越受到人们的关注,其研究、生产及应用都获得了长足的进展。
酶在动物体内消化与新陈代谢过程中起着非常重要的作用。动物能分泌到消化道内的酶主要属于蛋白酶、脂肪酶类和碳水化合物酶类。在消化酶的作用下,底物大分子物质(如蛋白质、脂肪、多糖等)降解为易被吸收的小分子物质,如寡肽、氨基酸、脂肪酸、葡萄糖等。饲用酶制剂大致可分为消化酶和非消化酶两大类。非消化酶是指动物自身不能分泌到消化道内的酶,这类酶能消化动物自身不能消化的物质或降解一些抗营养因子,主要有纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶等。消化酶是指动物自身能够分泌的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶类等。
饲用酶制剂不仅能消除饲料抗营养因子的有害作用,促进养分的消化和吸收,提高畜禽的生长速率、饲料转化效率和增进畜禽健康,而且能减少养殖业排污中氮、磷的排放,保护生态环境。应用饲用酶制剂是现代化养殖业中经济效益与生态效益兼顾的重要科学技术措施。
饲用酶制剂的商业化应用在国外约有10余年的历史。英国20世纪90年代初酶制剂在鸡饲料中添加率几乎等于零,而现在95%以上的鸡饲料都添加酶制剂。中国如以珠海溢多利公司1992年推出溢多酶作为饲用酶商业化应用的起点,饲用酶制剂在中国的应用也有10多年历史。
目前中国饲用酶制剂的市场已经初步形成,并在逐步发展。在中国销售饲用酶制剂的国外公司有近10家,其产品有:芬兰国际饲料公司的爱维生和保安生系列产品,芬兰安特罗斯公司的安特复合酶、植酸酶系列产品,罗氏公司和德国巴斯夫公司的植酸酶产品等。中国饲用酶制剂企业据不完全统计也有20余家,其产品有:广东珠海经济特区溢多利有限公司的溢多酶系列产品、广东肇庆华芬饲料酶有限公司的华芬酶系列产品、广东江门英恒生物饲料有限公司的英恒酶系列产品、江苏太糊酶制厂的太糊酶系列产品、吉林长春昆仑酶制剂厂的复合酶系列产品等。
一、饲料的组成
饲料原料中的脂肪和添加到饲料中的植物油或动物脂肪在肠道经过乳化后才能与胰脂酶充分接触从而得以消化吸收。不饱和脂肪有利于乳糜微粒的形成。不饱和脂肪酸含量高的植物油消化吸收率高于动物油,动物油中猪油消化率高于牛油。幼龄动物对饱和脂肪酸的消化吸收能力较差,随着周龄增大而提高。
饲料中多糖又可分为营养性多糖和结构多糖。营养性多糖主要是淀粉和糖原,结构多糖在植物性饲料中也指非淀粉多糖,主要是植物细胞壁组成成分,包括纤维素、半纤维素、果胶。半纤维素又包括β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖、甘露寡糖等。禾谷子实(如玉米、高粱、小麦和大麦等)是畜禽饲料中碳水化合物的主要来源,其主要成分是淀粉,非淀粉多糖含量也较高。豆类饲料原料中的非淀粉多糖主要是果胶和纤维素。非淀粉多糖在目前可以说是影响饲料有机物质消化利用的最主要因素,其中可溶性非淀粉多糖在动物消化道可增加食糜黏稠度,妨碍能量、氨基酸等养分的利用,对单胃动物产生抗营养作用。非反刍动物体内不能分泌纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、果胶酶等,纤维素、果胶和大部分半纤维素只能被微生物有限地利用。利用微生物生产的外源多糖酶添加到饲料中可以帮助畜禽消化利用这些非淀粉多糖,如β-葡聚糖酶可水解β-葡聚糖,木聚糖酶可水解阿拉伯木聚糖,从而降低其抗营养作用,提高动物生产性能。
植酸(6-磷酸肌醇)存在于所有植物性饲料中。植酸状态磷的含量一般占总磷量的60%-80%。植酸还可和矿物元素、蛋白质及一些消化酶等结合,降低这些养分的利用率或酶的活性。非反刍动物仅消化道上皮细胞分泌少量植酸酶,后肠道中的微生物可产生少量。非反刍动物对饲料中植酸磷的利用率很低,小于10%。
二、饲料中酶制的种类及主要作用
(一)饲料中酶制剂中主要种类及分类
世界上已发现的酶的品种有1700多种,生产用酶已达300多种,饲用酶亦有20多种。这些酶主要为消化性酶,多为水解系列酶。主要有纤维素酶(C1 酶、Cx酶、β-1,4-葡萄糖苷酶)、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶(淀粉酶、糖化酶)、蛋白酶(中性蛋白酶、酸性蛋白酶)、植酸酶。
饲用酶制剂的分类方法很多。根据饲用酶制剂中所含酶种类的多少可分为:饲用单一酶制剂和饲用复合酶制剂。由于饲料成分的多样性,所以复合酶制剂比单一酶制剂效果更好,也更为常用。1.单酶制剂
主要的单酶制剂有如下几类。
(1)淀粉酶 包括糖化酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶等。α-淀粉酶和β-淀粉酶可直链和支链淀粉水解为双糖、寡糖和糊精,经糖化酶再分解为葡萄糖。糖化酶能将α-淀粉酶分解的中低分子物质并进一步水分解为葡萄糖,被动物吸收利用。
(2)蛋白酶 蛋白酶是降解蛋白质肽链的水解酶,有酸性、中性和碱性之分,饲料中选用酸性、中性,主要有胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等。
(3)植酸酶 能将豆类、谷实类及其他副产品等饲料中植酸盐水解出磷酸根,以及被植酸螯合的钙、镁、铜、锌等离子,为猪、禽等单胃动物吸收利用。谷物中的磷绝大多数是以植酸磷的形式存在,动物本身不分泌植酸酶,所以对谷物中这部分磷的利用率较低,而通过在饲料中添加微生物分泌的植酸酶,就可以将这部分磷分解释放出来,从而减少无机磷在饲料中的添加量,降低饲料成本,并且可以减少动物粪便中磷的排泄量,降低环境污染。是目前应用较多且前景最好的一种绿色饲料添加剂。
(4)纤维素酶 包括C1 酶、Cx酶和β-1,4-葡萄糖苷酸酶,在其共同作用下,能将饲料中的纤维素分解成葡萄糖,并将释放其他养分(如蛋白质、脂肪、淀粉等),为畜禽消化和吸收利用。
(5)半纤维素酶 包括木聚糖酶(戊聚糖酶)、聚半乳糖酶等,可将植物细胞中的半纤维素水解为五碳糖,并降低半纤维素溶于水后的黏度。
(6)β-葡聚糖酶 β-葡聚糖广泛存在于多种植物原料中,黏性较大,是影响营养分子传递和吸收的一个重要的抗氧因子。β-葡聚糖酶能水解葡聚糖等大分子,降低消化道中物质的黏度,促进营养物质的吸收。β-葡聚糖酶是酶制剂饲料添加剂中较为重要和应用较广泛的一种酶。
(7)果胶酶 果胶质是植物性原料中一种抗营养因子,影响饲料的利用率。果胶酶可裂解植物细胞壁单糖之间的糖苷键,分解植物表皮的果胶,促进植物组织的分解,促进营养成分的消化和吸收。果胶酶也是较常用的一种饲料酶制剂。(8)木聚糖酶 木聚糖是植物细胞壁的主要成分之一,属于非淀粉多糖,为一种广泛存在于植物中的半纤维素,它是由β-1,4-糖苷键连接而成的木糖聚合物。通常,木聚糖以异质多糖形式存在并与纤维素结合在一起。木聚糖酶是木聚糖的专一降解酶,属于水解酶类,包括内切木聚糖酶、外切木聚糖酶和木糖苷酶3种。木聚糖酶耐热性较好,动物肠道内的温度、pH值对其活性影响不大,而且能耐受制粒过程中的高温,这使其在动物饲料中的运用具有独特优势。
(9)β-葡萄糖苷酶 将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。主要是将植物细胞中的半纤维素酶分解为各种五碳糖,并可降低半纤维素溶于水后的黏度。
以上酶类根据在饲料中的作用可分为两类:①消化性酶,主要指畜禽消化道可以合成和分泌,但因某种原因需要补充和强化的酶种,如淀粉酶、蛋白酶等;②非消化性酶,主要指动物通常不能合成与分泌,但饲料中又有其相应底物存在(多为抗营养因子),而需要添加的酶种,如木聚糖酶、果胶酶、甘露聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、植酸酶等。2.复合酶
复合酶是以一种或几种单一酶制剂为主体,加上其他单一酶制剂混合而成,可同时降解饲料中的多种养分和多种抗营养因子,效果优于单一酶制剂。复合酶根据不同动物和不同动物生长阶段的特点进行配制,有较好的作用,是目前最常用的饲料添加剂。国内外复合酶制剂主要有以下酶类。
①以蛋白酶、淀粉酶为主的饲用复合酶,主要功能为补充内源性消化酶不足,适用于小动物。
②以木聚糖酶、果胶酶、甘露聚糖酶为主的饲用复合酶,消除玉米-豆粕、小麦-豆粕等类型口粮的黏性抗营养因子,在中国的饲料生产中经常使用。
③以葡聚糖酶为主,木聚糖酶等为辅,消除大麦、黑麦型日粮的黏性抗营养因子,欧美国家应用比较广泛。
④蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶、果胶酶等兼而有之,为通用型饲用酶制剂。饲用复合酶中各种酶的种类和比例与动物饲粮有关,不同饲粮所含抗营养因子的种类和比例不同,需要饲用酶制剂所含酶的种类和比例也不同。此外,也与动物种类和生长阶段有关,不同动物种类和生长阶段,需要饲用酶制剂所含酶的种类和比例也有所不同。因此,饲用复合酶制剂中各种酶的配比既和饲料化学成分的性质有关,也和动物消化系统的生理特点有关。一种好饲用复合酶制剂产品需要熟悉酶制剂生产工艺的微生物发酵专家和熟悉饲料成分及动物消化生理特点的饲料营养专家来共同设计。在饲料工业和养殖业中如何正确合理地应用饲用酶制剂,也需要动物营养和饲料科学的专家来共同指导。
(二)酶制剂饲料添加剂的作用
1.直接分解营养物质,提高饲料利用率 饲用酶制剂可以在动物的消化道内,将饲料中的大分子物质,水解为易吸收的小分子物质,降低营养物质在粪便的排出量,即对内源酶起辅助补充作用。
仔猪胃肠道消化酶除乳糖酶在2周龄左右开始下降外,其他酶的分泌在出生后随日龄增大而增加,大多数在5周龄左右才能达到高峰,只有糜蛋白酶在3周左右可以达到最大。为了缩短母猪繁殖周期和使仔猪尽早适应植物蛋白日粮,早期断奶甚至超早期断奶在养猪生产中普遍施用,但早期断奶产生明显应激,对消化系统发育和消化酶分泌产生不良影响,消化酶分泌急剧减少,断奶2周后才又逐渐恢复上升。断奶后两周内消化酶分泌不足是断奶仔猪生长阻滞的主要因素之一。在断奶仔猪日粮中添加酶制剂是减轻断奶应激、避免生长阻滞、提高仔猪生长性能的必要和有效的措施之一。
雏鸡大数消化酶在2周龄左右才发育到高峰,个别的(如脂肪酶)还要到21日龄左右。Noy等(1995)发现雏 鸡21日龄十二指肠分泌的胰蛋白酶是4日龄的50倍。从4日龄到21日龄,小肠氮消化率从78%提高到92%。21日龄淀粉酶活性是4日龄的100倍,淀粉的消化率从4日龄的82%上升到21日龄的89%。因此,消化酶分泌不足是雏鸡对饲料利用的主要限制因素之一。
在幼龄动物消化酶发育不完善、年老动物消化酶分泌能力降低以及受到应激或疾病感染后的动物引起消化酶分泌紊乱等情况下,外源消化酶可补充内源酶的不足,增强动物对饲料养分消化吸收能力,从而提高畜禽生产力和饲料转化效率。
2.消除抗营养分子,改善消化机能
麦类谷物(小麦、大麦、黑麦和黑小麦)胚乳细胞壁含有可溶性非淀粉糖、果胶、植酸、纤维素聚合物,豆粕等饼粕类饲料中含有多种抗营养因子(胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素和α-半乳糖苷)。这些可溶性非淀粉多糖使食糜黏度增大,食糜的流通及消化速率降低,因此这些谷物也被称为黏性谷物。流通缓慢和黏性食糜也有利于微生物增殖,微生物消耗营,尤其在年龄较大和消化道发育成熟的畜禽后肠道。在日粮中添加非淀粉多糖酶,特别是β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶和纤维素酶,一方面可打破细胞壁中纤维素、半纤维素和果胶等对养分的束缚,让消化酶迅速充分地接触饲料养分,使营养物质更好地被利用;另一方面,加快饲料养分吸收,减少后肠道食糜中可供微生物利用的有效养分含量,肠道微生物增殖受到控制,有利于畜禽健康,尤其是减少使用抗生素或不使用抗生素的情况下效果更加明显。玉米和高粱属于非黏性谷物或低黏性谷物,其中非淀粉多糖含量低。这些谷物为主的日粮中添加非淀多糖酶可以减小其营养价值的变异,提高饲养效果和畜禽群体的整齐度,增加经济益。
3.激活内源酶的分泌,提高消化酶的浓度 由于酶制剂的使用,可提供更多可供多种酶的基质,从而激活动物体内多种消化酶更多地分泌,提高消化酶的有效含量,加速营养物质的消化和吸收,从而提高饲料利用率加速动物的新陈代谢,促进动物生长。
4.减轻畜牧生产对环境的污染
现代化的养殖业主要以大规模集约生产为基本特征,对环境的污染日趋严重,如氮、磷造成的水体富营养化问题。在饲料中添加酶制剂,如蛋白酶和植酸酶等,可以增加饲料利用率,减少粪便中有机物、氮和磷的排泄量,减轻环境污染。在含黏性谷物的日粮中添加非淀粉多糖酶,可降低食糜和排泄物的黏度,在家禽可以改善蛋壳清洁度、避免垫料含水率过高和有害菌大量增殖,改善禽舍环境。添加植酸酶可降低排泄物中磷含量20%~50%,也可提高氮的利用率。
三、适当选择和合理使用饲用酶制剂
1.依据动物的种类和日龄不同,选择使用消化酶 对于畜禽,在一些特殊的生长发育阶段和饲养管理条件下会出现内源消化酶分泌不足。如幼龄动物消化酶发育不完善、年老动物消化酶分泌能力降低以及受到应激或疾病感染后的动物消化酶分泌紊乱等情况。外源消化酶可补充内源酶的不足,增强动物对饲料养分的消化吸收能力,从而提高畜禽生产力和饲料转化效率。选用适当的消化酶制剂弥补内源酶的不足,可以提高畜禽生产力和改善饲料利用效率。肉仔鸡的食量远大于蛋用雏鸡,但两者胰腺消化酶的分泌近似。肉仔鸡在同样的消化酶水平下要处理更多的食糜,日粮中补加外源性消化酶则显得更重要,饲喂效果显著。
温度和酸碱度是影响酶作用效果的两大环境因素,各种酶都具有各自最适宜(具有最大活性)的,甚至是维持其结构和性质稳定性的环境温度和酸碱度。家禽和猪肠道酸碱度和温度相差较大,适用于猪的酶制剂品种或酶活数量不一定适用于家禽。同一类酶(如蛋白酶)可有不同的来源和性质,如有植物、细菌和真菌来源,不同来源的同一类酶也可能有不同的环境适应性。因此在选择畜禽酶制剂时应注意不同的酸碱性。2.针对目标底物(日粮类型)选用酶制剂种类 由于酶作用的底物特异性,要使饲用酶制剂发挥优良的效果,在应用时必须考虑饲料原料特性。不同饲料原料的组成和化学结构都有特殊性。在小麦和黑麦中主要的非淀粉多糖是阿拉伯木聚糖;而在大麦和燕麦中除了阿拉伯木聚糖外主要是β-葡聚糖;豆科种子中主要是果胶。可见,用于小麦豆粕型饲料的酶应主要是木聚糖酶、果胶酶和纤维素酶,而用于大麦豆粕型饲粮的则主要是β-葡聚糖酶、果胶酶、木聚糖酶和纤维素酶。
植物饲料原料中的植酸相对上述碳水化合物而言比较简单,它具有固定的化学结构和特性,在植酸酶的使用方面要考虑的因素也就简单得多。
3.根据目标底物含量确定酶制剂的适宜用量
在日粮中使用非消化酶类的目的在于提高饲料中畜禽依靠内源酶不能消化物质的利用率或消除其抗营养作用。若底物过少,加酶就不会产生出明显的改进效果;若底物量过多,添加的酶量或酶活性不充足,则所能降解的底物数量有限,效果也不佳。这就要求底物与酶制剂用量之间应有适宜的比例关系,根据目标底物含量,确定添加酶制剂的用量。
对饲用酶制剂中绝大数酶的活力大小的度量还没有统一的标准。由于测定所选用的酸碱度、温度和底物对酶活测定结果影响很大,表现出从酶活指标难以判断酶制剂的质量优劣,具有相同酶活力的产品的使用效果差异较大。
4.确定酶制剂的营养改进值或营养当量,对日粮配方进行优化 使用酶制剂的方式有两种:一是直接在根据经典的饲料营养参数设计的日粮中添加酶制剂,该方式简单易行,会提高畜禽生产性能,但将增加饲料成本;二是根据酶制剂提高畜禽生产性能和改善饲料利用的程度,适当降低根据经典饲料营养参数设计的日粮营养水平或利用廉价饲料原料配制日粮,这样可以做到在保持动物生产性能不下降的情况下降低饲料成本。第二种方式所能达到的完美程度依赖于配方技术人员对酶制剂和饲料原料信息的了解程度,如果酶制剂供应商能够在充分科学实验的基础上提出某种酶制剂所能改进的饲料养分消化率的大小或相当的营养价值[可以称作营养改进值(INV)或营养当量(NE)],在制作配方时应用这些INV或NE对经典的饲料营养参数进行调整后再进行计算,就可以达到较高的精准度,实现真正的优化。上述技术信息也应是用户考察和选择酶制剂供应商的重要参考指标。
5.全面考虑日粮的营养平衡、商品属性和经济成本
酶制剂使用前后所能产生的饲喂效果的显著差异常见于一些非常规日粮类型,譬如非淀粉多糖酶制剂应用于以麦类作业主要能量饲料的畜禽日粮中。在日粮类型发生较大变化时,只考虑酶制剂的INV或NE而力求降低日粮成本是不够的或说是偏颇的,还应该全面考虑日粮的营养平衡,对因为日粮类型改变可能导致的某些营养亏缺应进行弥补。例如,以小麦作为主要能量饲料的日粮与玉米型日粮比较就更易出现生物素缺乏。商品属性也赋予商品饲料重要的价值,饲料原料类型的改变有进也会有损用户已经习惯和喜好的商品特点,如色泽等。弥补营养亏缺和商品属性都会有成本增加。
6.适当的饲料加工工艺,保障酶制剂的应用效果
酶是蛋白质,除了极个别酶可以在90℃左右高温保持结构和功效的稳定,极大多数不具有耐受70℃以上高热的性质。没有经过特殊稳定性处理的酶制剂很难经受住制粒工艺而仍维持较高的活力,更不能适应膨化工艺。对于必须制粒或膨化的饲料,宜采用后喷工艺技术将饲用酶(液态)均匀添加到配合饲料中。
四、饲用酶制剂应用存在的问题和发展方向
饲用酶制剂应用中出现的问题饲料加工过程(主要是制粒)中的高温、配合饲料中的重金属离子、动物体内环境等导致酶制剂失活,因此酶的稳定性是酶应用中的一个重大问题。应用中应注意对酶制剂进行稳定化处理。此外,筛选优良菌种或通过基因工程技术对菌种进行改造,使之生产的酶能耐高温、有较宽的 pH 作用范围等适应不良外界条件的性能。在某些新的饲用酶制剂产品开发过程中,对酶的最适活性单位或酶制剂添加量缺乏足够的试验基础,复合酶的单项酶种及活性比例具有一定的盲目性。有些酶种是漫无目的地添加,造成浪费和成本的提高。今后,饲用酶制剂应向高效、专一方向发展,开发特种动物专用酶以满足特殊需要。例如某一特定日粮类型的饲用酶,某一特定的动物某一阶段的饲用酶,或单一用途的饲用酶(如消除某一中抗营养因子)。
微生物的生产属于微生物发酵的范畴,而应用属于畜牧业的范畴,由于专业间的差异,给酶制剂管理造成一定的困难,因此要尽快建立简易、快速、准确的饲料和养殖企业都能应用的体内或离体酶活性测定方法。
对于饲料酶制剂生产国内大多数采用固体发酵法,由于固体发酵生产工艺存在的一些缺陷目前无法克服,造成产品质量不稳定,在生产中有时带有杂菌,给应用带来一定的不利因素。
单纯使用外源性消化酶如淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶对动物的生产性能几乎没有正效应,但是如果分解非淀粉多糖酶与蛋白酶或淀粉酶合用可以提高饲用酶的利用率。从理论上讲,对幼龄畜禽。
由于消化酶分泌系统尚未完善,对淀粉、蛋白质、脂肪的消化力较弱,或畜禽处于疾病或应急状态时,消化功能往往会发生紊乱,消化酶的合成和分泌受到影响,因此有必要在饲料里添加外源性淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、以补充内源酶分泌不足。但从实际生产来讲,上述情况很难把握。从现有的文献资料来看,只有复合酶才能提高日粮的消化率,所以很难确定哪种酶使用效果较好。
五、饲用酶制剂的发展方向
迄今为止,饲用酶制剂对畜禽业生产产生了很大的影响。日粮中添加酶制剂可以改变肠道微生物发酵,进一步影响营养成分的可利用性以及动物的健康状况,减少粪便和污染物的排放,改善环境质量。相比较而言,酶制剂对表观能低的谷物饲料的改善作用大于表观代谢能高的谷物饲料。在规模化饲养的情况下,酶制剂可以降低动物种群之间的个体差异。
关于酶制剂作为饲料添加剂的研究,多以家禽为试验动物,以猪(尤其是仔猪)为试验动物表明添加酶制剂是有益的。尽管酶制剂的使用可以给畜禽业带来好处已经得到证实,但酶制剂在动物日粮中的使用仍处于初级阶段,在全面使用酶制剂之前,还有很多的问题需要解决。第一,应用现代生物技术及酶制剂包被技术,进一步提高现有酶制剂酶活性及热稳定性。第二,研制开发对各种抗营养因子和饲料毒素具有降解作用的酶制剂。第三,进一步研究复合酶中主酶和次要酶,内源酶与外源酶之间的协同或拮抗关系 提高复合酶的协同效应。第四,建立简易快速的饲料和养殖企业都能应用的体内或离体酶活性测定方法。
第四篇:阀门在自来水厂的应用
阀门在自来水厂的应用
2018-02-13阀门之声
自来水厂的常规制水工艺从原水取水,沉淀池絮凝沉淀,滤池过滤,直至最后的出水泵房输出供水,都离不开阀门的使用。但是在不同的部位对于阀门的选用要求是大不相同的。主要区别在于阀门的口径,阀门的类型和阀门的控制方法上。
水厂常规制水系统的阀门 原水取水的工艺阀门
头部原水的阀门其特点是阀门口径较大,无须经常操作,大部分属于一年甚至几年才需要操作一次,阀门长期处于常开或常闭状态。因此从控制方法上,95%以上选用的是手动阀门,从阀门类型上均为闸阀或者蝶阀,由于闸阀的水头损失要优于蝶阀,头部阀门闸阀略多于蝶阀。口径集中在1200~1600mm,在头部进水管道上也存在口径3000mm的阀门。沉淀池阀门
沉淀池的阀门主要是进水阀,出水阀和隔离阀。出水阀基本处于常开状态,隔离阀基本处于常闭状态,一年操作一次,故而这两种阀门都选用手动闸阀,规格分布在2200×1800~1200×840之间。而沉淀池的进水阀承担着水量分配的重要职责,要求调节频繁,性能可靠,且分布在各个沉淀池前,分布比较散,均采用带有智能控制系统的电动调节阀。它是决定着沉淀池的水量和系统平衡的关键一环,对于制水线是根据出水量动态调节的系统,尤为重要,并且还需要进行PID动态跟踪调节,这时对于阀门的全行程时间,允许的起停频率都会有相应的要求。滤池阀门
最常见的滤池为四阀滤池,这也是滤池的最基本配置。即无论哪种滤池都至少有进水阀、排水阀、冲洗阀和清水阀这四类阀门。当然现在也有不少五阀、六阀甚至七阀滤池,还配备了气冲阀,初滤水阀或者多配备一个进水阀等等情况。从阀门的结构上来分清水阀和冲洗阀通常选用蝶阀,这主要原因是清水阀和冲洗阀都安装在管廊内的管道上,且清水阀需要频繁调节,而冲洗阀也会有调节冲洗强度的需求。而进水和排水通常通过渠道进行,故而进水阀与排水阀基本上都选用通闸板阀。滤池的冲洗阀口径要略大于清水阀口径,冲洗阀基本上在DN600~DN800,而清水阀则在DN400一DN600。进水阀和排水阀的尺寸与渠道尺寸相关。从控制方法上来看,这四类阀门都采用电动控制或者气动控制。但是这其中清水阀必须是可调节的智能控制模式,和沉淀池进水阀的要求一致。此外考虑到综合布线和模块化的设计方法,滤池阀门可以选用总线型的控制模式或者PLC站点化的控制模式。前者的好处是省布线空间,后者的有点在于,分离单格滤池,便于维护管理和移植。泵房阀门
泵房内的阀门主要是水泵机组上的进水阀、出水阀、检修阀和止回阀。前三种阀门基本都选用蝶阀,差异在于控制方式上。进水阀和检修阀只需要手动阀门即可,因为他们一个处于常开状态,一个处于常闭状态,而出水阀则在每次开停水泵时都需要启闭,如果考虑到用出水阀调节水量,使水泵拥有不同的工况来满足需求的因素,出水阀也需要是调节型智能装置控制。止回阀要防止水流到转的发生,又要避免水锤现象的发生,通常选用静音止回阀,带有微阻的缓闭止回阀。有时也会选用多功能阀,集出水止回功能于一体。
水厂加药系统的阀门
水厂加药系统的特性决定了用在上面的阀门口径小,流量小,但是对流量调节要求高,精度要求高,调节速度快,故而通常选用流量调节阀,这种阀门使得介质流通能力仅仅取决于阀本身的结构,这样就做到了流量调节一次完成。此外加药系统管道内的介质是硫酸铵、次氯酸钠等溶液,这就要求阀门还具有抗腐蚀的能力。另外加药系统还会用到球阀作为开关阀、背压阀等。
第五篇:先进制造技术在工程机械行业的应用
先进制造技术在工程机械行业的应用
简要阐述了先进制造技术的理论,提出了先进制造技术框图,并给出了工程机械领域应用先进制造技术的划分方法,以及在目前国情下国有工程机械企业优先发展先进制造技术的重点和方法。
自1995年国家将先进制造技术作为专项列入《全国科技发展“九五” 计划和到2010年长期规划》中以来,先进制造技术的理论研究和应用在我国得到了迅猛的发展。不同学者和研究人员针对各自领域提出了不同的观点和看法,也相应的提出了在不同领域和行业应用先进制造技术的方法和步骤。笔者在广泛查阅现有文献资料的基础上,针对工程机械这个典型行业在面对国内市场国际化竞争的残酷局面和新技术、新工艺的挑战中,探讨了先进制造技术如何在该领域的应用问题。1 先进制造技术理论 1.1 先进制造技术理论简介
先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
随着经济的全球化和社会的信息化,市场竞争日益激烈,顾客需求日趋多样化。制造企业为了在竞争激烈的全球市场求得生存与发展,必须解决TQCS难题,即以最快的上市速度(T—Tine to market),最好的质量(Q—Quantity),最低的成本(C— Cost),最优的服务(S—Service),来满足不同顾客的需求。
狭义的先进制造技术是指先进的制造技术、制造工艺,比如超高速加工技术、电火花加工、高能束加工、复合加工、快速原型制造技术等等。广义的先进制造技术是建立在现代计算机技术基础上的先进制造体系,包括以设计为中心的虚拟产品开发与设计,以制造为中心的虚拟制造,以管理、控制为中心的企业资源管理,以及建立在先进制造工艺基础上的先进制造工厂等等。根据前人的观点和行业的实际情况,笔者总结了“金字塔”形先进制造技术框图,如图1所示。1.2 先进制造技术的特点
先进制造技术与传统制造技术相比,其显着的特点是:
(1)先进制造技术以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高产品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。
(2)先进制造技术不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程。
(3)强调技术、人、管理和信息的四维集成,不仅涉及到物质流和能量流,还涉及到信息流和知识流,即四维集成和四流交汇是先进制造技术的重要特点。
(4)先进制造技术更加重视制造过程组成和管理的合理化和革新,它是硬件、软件、智能(人)与组织的系统集成。
作为先进制造技术一个重要组成部分的虚拟制造技术,计算机仿真是实现虚拟制造的主要手段。虚拟制造的最终实现就是利用不同层次的仿真手段来模拟和优化产品开发和制造过程,以实现最短的产品开发周期、最低的生产成本和最高的生产效率。
“金”字形先进制造技术框图
图1 “金”字形先进制造技术框图
1.3 先进制造技术在我国的发展状况和趋势 1.3.1 先进制造技术的发展现状
(1)计算机辅助设计(CAD)技术得到了普及,提高了企业的设计水平和产品开发能力。
(2)快速原型制造技术由起步迈向成熟,应用初具规模。精密成形与加工技术水平大幅度提高,在汽车零部件、重大装备制造中获广泛应用。激光加工在基础研究和技术开发方面有实质性进展,产业应用获得一定经济效益。
(3)热加工工艺模拟优化技术取得重要进展,使材料热加工逐步由“技艺”走向“科学”。
(4)数控技术取得重要进展,国内市场占有率有所提高。(5)现场总线智能仪表研究开发获重要进展,应用已有一定基础。
(6)微型机械研究进展迅速,标志着先进制造技术正向微观领域扩展。
(7)现代集成制造系统研究和应用取得突破,在国际上占有一席之地。
(8)新生产模式的研究和实践具有特色,推动了我国制造业的技术进步和管理现代化。
1.3.2 先进制造技术的发展趋势
(1)信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用。
(2)设计技术的不断现代化。
(3)成形技术向精密成形或净成形的方向发展。
(4)加工技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展。
(5)制造工艺、设备和工厂的柔性和可重构性将成为企业装备的显着特点。
(6)虚拟制造技术和网络制造技术将广泛应用。
(7)智能化、数字化是先进制造技术和机电产品的发展方向。
(8)以提高市场快速反应目标的制造技术将得到迅速发展和应用。
(9)绿色制造已成为21世纪制造业的重要特征。
(10)21世纪的企业面临管理创新。2 工程机械行业的特点
2.1 工程机械行业目前的发展形势
随着国家对基础建设投资的调控,工程机械行业从2003年、2004年的高速发展态势有所回落,整体需求量增长放缓。另外,根据对世界不同地区市场具体形势的分析,2OO6年世界工程机械市场的增长前景将明显减弱。中国市场继2004年明显减缓增长后,预计在2006年会继续减缓乃至出现下降,从而进入一个调整期。但是,鉴于中国经济的长期增长潜力和各类工程建设的长期需求,预计中国市场将在第十一个五年计划期间恢复增长。
2.2 在工程机械行业发展、应用先进制造技术的理由
由目前国内工程机械行业的主要配套件如发动机、液压马达、回转减速器等长期依赖进口,这对企业降低成本、加快上市时间带来不可预料的影响。而其他零部件在国内的生产方式也较为落后,设计手段和方法较之国外更差一大截。在国外企业争相利用现代计算机技术和信息技术改进设计手段,提高产品的人性化需求的时候,国内企业还在用价格战厮杀和争夺市场,在产品的技术升级换代上也落后于国外同行。
在国外工程机械领域,最先应用的是虚拟样机技术(VPT)。Caterpillar 公司是世界上最大的拖拉机、装载机和工程机械制造商之一。Caterpiliar公司VPT技术从根本上改进设计和试验步骤,实现了快速虚拟试验多种设计方案,从而使产品成本降低,性能却更加优越。同样,作为生产工程机械的着名厂商John Deere公司,为了解决工程机械在高速行驶时的蛇行现象及在重载下的自激振动问题,公司的工程师利用虚拟样机技术,不仅找到了原因,而且提出了改进方案,并且在虚拟样机的基础上得到了验证,从而大大提高了产品的高速行驶性能与重载作业性能。
因此,综合虚拟样机技术、先进制造工艺等多项先进技术的先进制造技术,它在工程机械领域的推广和应用,将加快缩短我国和国外工程机械的差距,提升国产配套件的质量,减少国外配套件对国产工程机械的束缚。这一点,已经得到国内工程机械行业的认同。
先进制造技术在工程机械行业的应用初探 3.1 结合工程机械行业国情。优先发展现代设计技术
先进制造技术是相对的,具有一定的功能和目的性。一定的先进制造技术必须在相应的环境中才能发挥其优异的先进性。先进制造技术的发展要结合国情及厂情,结合用户需求、市场导向、本单位的发展方向,根据现存的技术水平、生产水平和企业能力,考虑先进制造技术能否发挥其优越性,以及对方案的技术经济可行性进行多方论证,避免盲目地追求目前实施有一定困难的理想的先进制造技术,力求使方案优化并切实可行。
作为工程机械的标志性产品— —挖掘机,有太多的课题待解决,太多的现象值得思考。几乎所有国外着名品牌的挖掘机厂商都在中国投资,合资或提供技术,以便在中国庞大的市场中占领一席之地。面对国内挖掘机的巨大市场,中国品牌的挖掘机市场占有率不足10%,尤其是市场销量最大、竞争最为激烈的20t级挖掘机,中国品牌更是不足5%。虽然我们拥有廉价的劳动力成本,但是面对国外产品的技术壁垒,国产品牌只有价格战一条路可走。当可靠性成为用户的第一考虑因素而非价格因素时,国外品牌毫不谦虚的挤兑了国产品牌,原因很简单,国产挖掘机很少有自己的专有技术,而配套件基本上依赖进口则直接导致上市时间,受制于人。
综上所述,面对目前国情,只能依托“拿来主义”,积极运用目前逐渐成熟的先进制造技术武装国内的工程机械制造业,优先发展现代设计技术。随着国内机床业、装备业的发展,以及高素质人才的涌现,可以说,已经具备制造的优势。如果再把人才的优势利用起来,大力发展和应用先进制造技术,并优先发展“虚拟产品设计 ”,笔者认为必将有利于快速提高国内工程机械行业的技术水平和产品的技术档次。3.2 先进制造技术在液压挖掘机企业的应用
对于挖掘机行业来说,国内主要生产5大结构件、斗齿、驾驶室、履带等等,但是发动机、减速器、回转马达、减速马达等主要是进口。在整机设计方面,也通常是“照葫芦画瓢”,在原有机型的基础上修改,或者参考设计。对于整机的结构分析、动力学分析等做得很少。
笔者根据在挖掘机厂的工作经验,查阅相关文献基于以设计为中心的先进制造技术理论,提出图2所示液压挖掘机的虚拟样机研究框图。液压挖掘机的虚拟样机研究框图
图2 液压挖掘机的虚拟样机研究框图
在现阶段,国内企业一般都建立了自己的研发网络,并相应的采用了CAD、CAPP技术,可以说已经初步具备了VPD的基本条件。因此,在现有的条件下,应该首先倡导采用VPD技术,建立挖掘机的虚拟样机,并根据国内挖掘机的使用工况和操作者技术状态,通过虚拟样机分析,对挖掘机的整机性能和可靠性作研究,以弥补因缺少设计手段而忽略的整机分析。
在虚拟样机分析中,应采用专业的建模软件加专业的虚拟样机分析软件进行。比如用Pro/ENGINEER软件建模,用ADAMS软件作运动学和动力学分析,用ANSYS软件作结构分析较好,这样可以强强结合,得到比较满意的分析结果。
在图2中,各个模块是相互关联而不是独立的。挖掘机企业可在自身拥有的技术资源的基础上,先做最关心的模块如运动学分析、动力学分析模块等。4 结论
根据对中国工程机械市场和配套件市场的预期,未来5年国内工程机械行业将迎来21世纪发展和壮大的重大机遇。面对机遇和国外行业巨头的步步逼进。国内工程机械行业应该奋起直追,充分应用和发挥“先进制造技术”的优势,狠下苦功,提高自身设计和制造能力,才能在激烈的市场竞争中,在供货期与质量比价格更为重要的买方市场时代,占据一席之地并立于不败。