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濟南慧諾機械科技有限公司
主營產(chǎn)品： 膨化食品設(shè)備及配套設(shè)備 |
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主營產(chǎn)品： 膨化食品設(shè)備及配套設(shè)備 |
2022-1-24 閱讀(220)
濟南擠壓膨化機械生產(chǎn)出的膨化飼料的自身特點有很多，如運輸方便、適口性好、營養(yǎng)均衡等特點，這些特點贏得了很多養(yǎng)殖場戶的喜愛。但是膨化飼料由于工藝的差別和設(shè)備限制，質(zhì)量參差不齊。而螺桿式擠壓膨化機是膨化過程中最重要的工序設(shè)備，膨化飼料的適口性和熟化程度會受到其很大的影響。膨化工藝面臨的最重要也是最現(xiàn)實的問題就是如何在制粒過程中充分發(fā)揮設(shè)備工藝優(yōu)勢，提高調(diào)質(zhì)效果，保證產(chǎn)品質(zhì)量和營養(yǎng)均衡不流失。
生產(chǎn)膨化飼料的主要機型是螺桿式擠壓膨化機，其主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，即單螺桿式和雙螺桿式擠壓膨化機。飼料生產(chǎn)中尤以使用螺桿式擠壓膨化機為主。
1 單螺桿式擠壓膨化機的工作原理
單螺桿式擠壓膨化機主要由進料裝置、調(diào)質(zhì)器、螺桿擠壓腔體、成形模板與切刀、參數(shù)檢測與控制系統(tǒng)以及驅(qū)動動力等部分所組成。含有一定量淀粉比例（20%以上）的粉粒狀原料由旋轉(zhuǎn)式加料器均勻地進入調(diào)質(zhì)器，在調(diào)質(zhì)室內(nèi)進行調(diào)濕和升溫，經(jīng)攪拌混合使物料各級分的溫度、濕度均勻一致。調(diào)質(zhì)后的物料送入螺桿擠壓腔內(nèi)，擠壓腔內(nèi)的螺桿通常被制成變徑（齒根直徑）和變螺距的幾何形狀，使擠壓腔空間容積沿物料前進方向逐漸變小，在穩(wěn)定的螺桿轉(zhuǎn)速下，物料所受到的擠壓力逐步增大，其壓縮比可達4-10，同時，物料在腔內(nèi)的移動過程中還伴隨著強烈地剪切揉和與摩擦作用，有時，根據(jù)需要還可通過腔筒夾套內(nèi)流過的生蒸汽對物料進行間壁加熱，這樣共同作用的結(jié)果使物料溫度急驟升。（110~200℃），物料中的淀粉隨即產(chǎn)生糊化，整個物料變成熔化的塑性膠狀體。在擠出模板之前，物料中所含水分的溫度雖然很高，但在相應(yīng)較大的壓強下水分一般并未轉(zhuǎn)變成水蒸汽，直到物料從擠出?？着懦龅乃查g，壓強驟然降至一個大氣壓，水分迅速變成過熱蒸汽而增大體積，使物料體積亦迅速膨脹，水蒸汽進一步蒸發(fā)遺散的結(jié)果使物科水分含量降低，同時由于溫度也很快下降，物化淀粉隨即凝結(jié)，水蒸汽的遺散使凝結(jié)的膠體狀物料中留下許多微孔。所謂膨化就是依據(jù)這樣的原理和作用結(jié)果而得名的。連續(xù)擠出的柱狀或片狀膨化產(chǎn)品經(jīng)旋轉(zhuǎn)切刀切斷后送入冷卻、干燥和噴涂等后處理工段。螺桿式擠壓膨化機是將輸送、換熱、攪拌、加壓、揉和及剪切等作用集于一體，在一臺設(shè)備上完成諸如調(diào)質(zhì)、蒸煮、滅菌和蝴化成型等一系列連續(xù)地操作過程。
2 單螺桿式擠壓膨化機的主體結(jié)構(gòu)
單螺桿式擠壓膨化機的工作主體由進料裝置、調(diào)質(zhì)器、螺桿擠壓腔體、模板和切刀裝置所組成。
2.1 進料裝置和調(diào)質(zhì)器
進料裝置和調(diào)質(zhì)器與其他壓粒機所用的螺旋式進料器和槳葉式調(diào)質(zhì)器的結(jié)構(gòu)類似。調(diào)質(zhì)器裝設(shè)于進料裝置與螺桿擠壓腔體之間。在調(diào)質(zhì)器內(nèi)，根據(jù)原料的性質(zhì)和產(chǎn)品的要求通過加注水分或生蒸汽進行調(diào)濕和升溫，通常要使粉粒原料的水分含量在15%~30%之間（濕基），溫度升高到70~98℃。在噴水和生蒸汽的同時伴隨著攪拌混合使物料的溫濕度均勻一致，然后依次將調(diào)質(zhì)后的物料送入螺桿擠壓腔體。
2.2 螺桿擠壓腔體
螺桿擠壓腔體由擠壓螺桿和擠壓腔筒體兩部分構(gòu)成，它們是螺桿式擠壓膨化機的關(guān)鍵組件。擠壓腔筒體(帶夾套或不帶夾套)是靜止的部件，緊固在機座上。螺桿位于筒體中心，由驅(qū)動電機經(jīng)減速箱減速后驅(qū)動螺桿以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)?？梢杂寐輻U拖移泵的工作原理來描述物料在擠壓腔內(nèi)被推移輸送和排出過程，即落入螺桿齒槽中的物料，伴隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，在螺旋升角的作用下被推移至擠出口。但是，如果物料填滿齒槽并緊緊地粘結(jié)在螺桿上與螺桿一起旋轉(zhuǎn)，當它與筒體內(nèi)壁上的圓周摩擦力小于它與螺桿齒槽的摩擦力時，會出現(xiàn)物料隨螺桿僅作旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生滑壁空轉(zhuǎn)而失去物料的輸送作用。到一定程度，物料不可能再進入，也無膨化產(chǎn)品輸出，這種運行過程只不過是將機械能變成摩擦熱能而徒費功耗。為了克服這種不利情況，可在筒體內(nèi)表面的徑向和軸向開設(shè)溝槽。開設(shè)環(huán)格和直線槽后，增加了物料在腔體內(nèi)沿徑向和軸向的運動阻力，避免了滑壁空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。它們還可增進物料在擠壓腔內(nèi)的剪切和捏和作用。通常，沿軸向上筒體可分成幾段，使用時．將各段活套在螺桿上，然后用螺栓、定位銷把各段聯(lián)接成整體。這種結(jié)構(gòu)由于拆裝比較方便，使用后亦便于清除內(nèi)壁的殘留物料。另外，各段夾套內(nèi)的加熱介質(zhì)、溫度和傳遞的熱量也都可根據(jù)工藝要求分別進行調(diào)試。螺桿是擠壓膨化機的主要工作部件，它的幾何結(jié)構(gòu)比較復雜。螺桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作參數(shù)直接影響膨化機的工作性能。螺桿長度與其直徑的比值愈大，物料在腔內(nèi)停留的時間就愈長，按壓捏合及糊化也愈充分。齒槽較深，螺距較大和齒寬較小的螺桿，因空間容積相應(yīng)較大，故在一定轉(zhuǎn)速下可獲得較大的產(chǎn)量。多頭螺桿由于齒面與物料的接觸面積增大，故壓力和熱量的傳遞效果較好，但空間容積相應(yīng)減少。在擠壓過程中的不同階段，其工作參數(shù)亦不盡相同。當螺桿長度相宜徑一經(jīng)確定，則只有通過改變螺桿的其他參數(shù)去適應(yīng)不同區(qū)段的要求。將螺桿與筒體一起沿長度方向上分為三個不同的工作區(qū)段，即進料輸送區(qū)段、揉和擠壓區(qū)段和焙融糊化區(qū)段。腔內(nèi)溫度、物料狀態(tài)沿長度方向也不斷改變。根據(jù)各區(qū)段的不同工作參數(shù)要求，其各段螺桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)亦不同。通常，筒體內(nèi)壁與螺桿之間的容積從進料口至擠出口是逐漸減小的，其比值稱作壓縮比，它反映了物料在擠壓全過程中體積被壓縮的程度?？梢酝ㄟ^增加螺桿牙底直徑（即逐漸減小齒高）或減小螺距等方式來實現(xiàn)一定的壓縮比，滿足沿長度方向壓力不斷升高的要求。采用這種方式，使筒體內(nèi)腔與螺桿外輪廓之間所構(gòu)成的容積逐漸變小，物料體積必然逐漸被壓縮，壓強逐漸增大。為適應(yīng)這樣復雜的工藝要求，新型多件組裝螺桿，由幾節(jié)不同螺距的單頭螺桿依次套在驅(qū)動軸上組裝而成，根據(jù)不同的加工要求，可方便地選用不同的螺桿組件。
2.3 成型模扳
擠出成型模板用螺栓固接于筒體末端，由于摸板孔口過流面積與腔內(nèi)過流面積比較要小得多，故模板首先對將要被擠出的原料起節(jié)流增壓的作用，造成孔口前后產(chǎn)生很大的壓力差。物料通過模板孔口而成型。根據(jù)產(chǎn)品形狀的不同要求，會出現(xiàn)多種成型模。復式成型?？梢灾圃鞀A心擠壓顆粒飼料，這對改善適口性和減少微量飼料的損失應(yīng)是一個新的途徑。
2.4 切割機構(gòu)
被連續(xù)擠出的膨化產(chǎn)品由切割機構(gòu)將其切割成均勻一致的粒段。通常專設(shè)一臺切割電機驅(qū)動割刀架旋轉(zhuǎn)，割刀的旋轉(zhuǎn)速度可由變速裝置調(diào)節(jié)，割刀速度愈快，制品粒段的長度愈短（變速旋轉(zhuǎn)切刀的速度范圍為500~600r/min）。割刀與擠出成型模板之間留有一定的間隙，以免旋轉(zhuǎn)的割刀與模板碰撞摩擦。
3 螺桿式擠壓膨化機的操作特性
原料及膨化產(chǎn)品的品種、濕度、粒度和面團流變學等參數(shù)是選擇和確定膨化機類型、操作參數(shù)的重要因素。對多數(shù)于膨化飼料產(chǎn)品（濕度小于10%），用具有高剪切揉和作用的機型和高溫（150~200℃）的操作參數(shù)，以使原料中淀粉質(zhì)充分糊化。要獲得較高的切應(yīng)變速率可增加螺桿轉(zhuǎn)速，選用矮齒形的螺桿為宜。這種機型結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)還適宜于組織化植物蛋白的擠壓加工。反之，對于半干飼料產(chǎn)品（濕度在25%左右）的生產(chǎn)，或者是擠壓的目的只是制造成形顆粒產(chǎn)品而不需要膨化的情況，則宜選用低剪切作用的機型和采用較低的操作溫度。由于所需的剪切作用較低，螺桿的齒高可取小一些。操作溫度通常不超過90℃。
只有先獲得使物料充分膨化的條件適合其本身特性的參數(shù)，再加上擠壓膨化機的操作特性參數(shù)，才能生產(chǎn)出合格的膨化顆粒飼料產(chǎn)品。不同的產(chǎn)品、機型及其操作參數(shù)會有所不同，但其原理和工序是大同小異的。
以上就是濟南擠壓膨化機械的小編為大家講解的內(nèi)容，希望對大家有所幫助。
