產(chǎn)品目錄
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- 調(diào)味設(shè)備
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- 食品樣品
二來(lái)壓年以桿擠螺被用廣機(jī)已,雙泛經(jīng)于工食品加業(yè),不他于谷物食品用加的們僅工,而且也越來(lái)越糕多地用于糖果品十多乃點(diǎn)類產(chǎn)產(chǎn)至香料等。隨著品工雙的加螺桿擠壓機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域廣,桿擠壓機(jī)也開始用于、特飼料、寵物料水產(chǎn)飼種經(jīng)濟(jì)飼料動(dòng)和幼畜物哺乳期等特種飼雙螺料的生料飼產(chǎn)。的拓然而,我國(guó)現(xiàn)有的飼料加工仍以單螺桿膨化擠壓機(jī)為主,盡管雙螺桿擠壓機(jī)在飼料加工業(yè)有一些應(yīng)用,但和食品加工業(yè)相比則要遜色得多。為了適應(yīng)我國(guó)飼料工業(yè)發(fā)展的需要,很有必要重視雙螺桿擠壓技術(shù)在飼料加工中的應(yīng)用。
為什么加工特種飼料要采用雙螺桿擠壓機(jī)而不是價(jià)格便宜的單螺桿擠壓機(jī)呢?為此本文將介紹雙螺桿擠壓機(jī)的工作特性,供新建、擴(kuò)建和改建企業(yè)在擬定設(shè)計(jì)方案和生產(chǎn)實(shí)踐上,用作實(shí)用的技術(shù)參考。
1 單螺桿擠壓機(jī)
單螺桿擠壓機(jī)優(yōu)于雙螺桿擠壓機(jī)zui主要的一點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,因此在食品工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛地應(yīng)用,只有當(dāng)單螺桿擠壓機(jī)在生產(chǎn)中不能得到*令人滿意的效果時(shí),才改用雙螺桿擠壓機(jī)。
單螺桿擠壓機(jī)主要是靠拖曳流來(lái)完成輸送的裝置。物料只有粘附在筒壁上才能向前輸送,摩擦力越大,則泵送效率越高。若物料粘附在螺桿上,則不能向前輸送。這就限制了單螺桿擠壓機(jī)對(duì)低粘性原料尤其是高含油脂原料的加工。單螺桿擠壓機(jī)的這種輸送方式對(duì)于高壓也很敏感。壓力將產(chǎn)生回流,降低輸送效率。由于輸送量等于拖曳流減去壓力流,所以高壓常會(huì)引起總產(chǎn)量的降低。
在單螺桿擠壓機(jī)中,大部分能量在機(jī)筒上傳導(dǎo)。這些能量既有通過(guò)機(jī)筒外熱的傳導(dǎo),也有由于螺桿本身的剪切作用所產(chǎn)生的機(jī)械能。其中機(jī)械能的大小是由螺桿轉(zhuǎn)速和螺桿結(jié)構(gòu)所決定的,這是因?yàn)榧羟新逝c螺桿轉(zhuǎn)速成正比,而對(duì)于一臺(tái)確定的擠壓機(jī),螺桿結(jié)構(gòu)一般是預(yù)先確定的,修改的可能性很小。對(duì)于大型單螺桿擠壓機(jī),熱交換及其輸送產(chǎn)量和壓力的增加都將變得更加困難,因?yàn)閿D壓機(jī)的尺寸越大,物料的表面積與體積之比就越小。
在單螺桿擠壓機(jī)中,zui難的地方還是混合性能的改善,良好的混合需要物料在擠壓過(guò)程中頻繁地翻動(dòng)。除了漏流,單螺桿擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)則極大地限制了物料的混合。有些擠壓機(jī)通過(guò)采用的節(jié)流元件插入螺桿結(jié)構(gòu)中來(lái)用改善其混合特性,但效果是極其有限的。由于這些混合元件也會(huì)引起一個(gè)較大的壓力降,且單螺桿擠壓機(jī)不良的泵送特性也限制了這些混合元件的長(zhǎng)度。
2 雙螺桿擠壓機(jī)
*嚙合的同向雙螺桿擠壓機(jī)則大大改善了物料的輸送、泵出和混合特性。盡管雙螺桿擠壓機(jī)也是一種拖曳流機(jī),但由于其啃合的螺旋結(jié)構(gòu),所以它具有一種正壓泵的附加功能。這使得雙螺桿擠壓機(jī)既可以用來(lái)輸送高粘性的物料,也可以用來(lái)輸送低粘性的物料,并具有自清理功能。飼料生產(chǎn)過(guò)后,機(jī)器就會(huì)自動(dòng)將內(nèi)部剩余物料擠出機(jī)外,無(wú)須逐一地卸下來(lái)清理,節(jié)省了時(shí)間。
在同向雙螺桿擠壓機(jī)中,物料沿著一個(gè)“∞”形通道推進(jìn),其嚙合區(qū)是兩螺旋zui重要的部位。螺棱既產(chǎn)生正向輸送,又允許物料改變方向,提供了更好的混合和熱交換。
組合式的螺桿結(jié)構(gòu)與分段剖分式的機(jī)筒一起可滿足各種特殊的加工要求,組合成各種結(jié)構(gòu)形式的雙螺桿擠壓機(jī)。組成螺桿的每一個(gè)元件可設(shè)計(jì)成具有專門的輸送、揉捏、混合、剪切和提高壓力的功能。這些元件沿螺桿長(zhǎng)度方向的合理組合可對(duì)加工條件進(jìn)行控制,為該系統(tǒng)提供各種不同的優(yōu)勢(shì)。
揉捏鎖是組成螺桿構(gòu)件的zui重要的混合元件,它用來(lái)將所增加的機(jī)械能輸入到產(chǎn)品中。不同的混合元件將影響物料的擴(kuò)散和混合分布程度。采用何種形式的揉捏鎖將視終產(chǎn)品的要求而定。窄的揉捏鎖用于使單位長(zhǎng)度的流動(dòng)分隔數(shù)zui大,而寬的盤式揉捏鎖則用于高剪切和擴(kuò)散式混合。
雙螺桿互相揉捏和摩擦,使能耗比單螺桿低。這樣可使物料揉合和熟化更充分,其整體的熟化度能夠達(dá)到95%以上,產(chǎn)品在水中的穩(wěn)定性能保持在24h以上,同時(shí)顆粒的表面光潔度和顆粒均勻度也更好。膨化飼料充分熟化了以后,魚兒吃起來(lái)不但口感好,而且營(yíng)養(yǎng)易于吸收。所以在購(gòu)買飼料膨化機(jī)時(shí),一定要考慮到物料的熟化程度能否達(dá)到90%。
3 流變學(xué)的影晌
評(píng)價(jià)不同的物料在擠壓過(guò)程中是怎樣受影響的一個(gè)簡(jiǎn)便方法就是看其流變學(xué)的影響。
在動(dòng)物飼料和小吃食品的擠壓加工中,其加工工藝和流變學(xué)特性差異很大。為了定量區(qū)別不同產(chǎn)品在擠壓加工中的流動(dòng)曲線,一般可采用窄縫式在線或旁路流變儀來(lái)確定。實(shí)際測(cè)試時(shí),可在擠壓機(jī)的出口安裝一個(gè)裝有四個(gè)傳感器的窄縫式模頭,通過(guò)改變其產(chǎn)量來(lái)測(cè)量?jī)蓚鞲衅髦g的壓力降Δp。根據(jù)壓力降ΔP和間距l(xiāng)以及窄縫高度H可以計(jì)算真實(shí)剪切應(yīng)力:τ=H/2×Δp/l
表觀剪切率γ可由體積流量Q和窄縫寬度W得出:γ=(6×Q)/(W×H2)
考慮到由于淀粉分子隨其大分子量的改變而重排,呈拋物線速度分布的牛頓流體將*變成了一個(gè)平頂?shù)娜?,這可以通過(guò)冪律流體的流動(dòng)指數(shù)方程來(lái)進(jìn)行修正。
M.S.Starer通過(guò)對(duì)干法玉米小吃食品加工、狗飼料的常規(guī)加工和狗飼料的蒸汽注入法加工這三種不同擠出方式進(jìn)行了比較試驗(yàn),其試驗(yàn)的結(jié)果表明,對(duì)于玉米小吃食品,在干擠壓過(guò)程中,冪律特性只有在高剪切率時(shí)才能觀察到,這說(shuō)明當(dāng)擠壓機(jī)在較高的產(chǎn)量和較短的停留時(shí)間時(shí),淀粉分子存在明顯的差異。添加有19%的含水量的狗飼料也有類似塑料擠出的冪律特性。但是,當(dāng)注入6%的蒸汽時(shí),這種粘滯特性就*變成了非牛頓特性,這說(shuō)明分子鏈仍保持足夠長(zhǎng),從而在模頭處的壓力降不再依賴于??捉Y(jié)構(gòu)和擠壓機(jī)產(chǎn)量,模頭長(zhǎng)度對(duì)壓力的變化變得非常敏感。因此,要求模頭有一個(gè)較長(zhǎng)的擠出長(zhǎng)度。
4 可加工飼料的種類多
雙螺桿擠壓機(jī)zui大的特點(diǎn)就是它能夠?qū)Ω鞣N原料進(jìn)行混合而不考慮其構(gòu)成。因此,像谷物、豆粉、動(dòng)物粉、鮮肉、脂肪、營(yíng)養(yǎng)素、蛋白質(zhì)、維生素、淀粉以及濕魚渣等如此多樣化的組分都能很容易地進(jìn)行加工。因此雙螺桿擠壓機(jī)加工飼料的種類多,除了用于寵物飼料的加工,也可用在水產(chǎn)飼料方面,像魚、蝦飼料,還有河鰻、觀賞魚飼料等。
寵物飼料的主要成分一般都是由谷物粉(如小麥粉)和含量較高的動(dòng)物粉、鮮肉和脂肪等組成的。在干法寵物飼料加工過(guò)程中,當(dāng)鮮肉含量高達(dá)20%~30%時(shí),擠壓時(shí)需要強(qiáng)烈地混合和揉捏,這只有雙螺桿擠壓機(jī)才能完成。因?yàn)殡p螺桿的相互揉搓、擠壓,即使在原料高油脂的情況下也不會(huì)粘在一起而影響機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn),與單螺桿擠壓機(jī)相比,在雙螺桿擠壓機(jī)中可以添加幾乎兩倍含量的脂肪到寵物飼料中,所以飼料配方含油脂可達(dá)到12%以上。這樣不僅提高了配方的質(zhì)量,也減緩了零件的磨損和阻力,降低了生產(chǎn)成本。而單螺桿的飼料膨化機(jī)就做不到這一點(diǎn),在單螺桿擠壓機(jī)中,脂肪含量受到限制,因?yàn)槿绻竞刻撸瑢?dǎo)致擠壓機(jī)劇烈地波動(dòng),并因此導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定。一旦飼料油脂含量過(guò)高,就會(huì)造成飼料黏著,機(jī)器無(wú)法運(yùn)行。
此外,還可用于色彩的識(shí)別,因?yàn)殡p螺桿擠壓機(jī)在30s的時(shí)間內(nèi)即可完成原料的改變,這就允許多色混合物的產(chǎn)品直接在擠壓機(jī)中加工。
5 經(jīng)濟(jì)性分析
經(jīng)濟(jì)性分析不應(yīng)只看到雙螺桿擠壓機(jī)比單螺桿擠壓機(jī)的價(jià)格高,而應(yīng)考慮生產(chǎn)每噸產(chǎn)品的費(fèi)用。隨著蒸汽注入法的出現(xiàn),在雙螺桿擠壓機(jī)中可獲得更大的效率。螺桿直徑在80mm的膨化機(jī),每小時(shí)可以生產(chǎn)150~200kg;螺桿直徑為90mm的膨化機(jī),每小時(shí)的生產(chǎn)能力為500~800kg;螺桿直徑在110mm的膨化機(jī),生產(chǎn)能力就更高了,每小時(shí)可以達(dá)到1000~1500kg。每噸飼料的生產(chǎn)成本約在200元左右。(編者按:牧羊MY146×2雙螺桿擠壓膨化機(jī)其螺桿直徑為146mm,每小時(shí)可達(dá)5000~10000kg。)
隨著大扭矩的新型擠壓機(jī)的出現(xiàn),其螺桿的zui大轉(zhuǎn)速可達(dá)到1000rpm,甚至更高。在以往需要大型號(hào)擠壓機(jī)的地方,今后可能只需要采用較小型號(hào)的擠壓機(jī)。隨著新材料新技術(shù)在擠壓機(jī)中的應(yīng)用,螺桿的磨損將越來(lái)越小,即使加工帶有骨粉或其他磨損較大成分的原料,其機(jī)筒的使用壽命也可以達(dá)到15000~20000h以上。
由此可見,雙螺桿擠壓機(jī)不僅能夠生產(chǎn)出更一致性的產(chǎn)品和更多樣化的產(chǎn)品,而且大扭矩高轉(zhuǎn)速的雙螺桿擠壓機(jī)將產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。
2膨化機(jī)膨化大豆操作規(guī)程點(diǎn)擊次數(shù):5 發(fā)布時(shí)間:2010-9-28 9:02:07
膨化機(jī)在準(zhǔn)備開機(jī)生產(chǎn)膨化大豆之前,操作人員首先必須先確認(rèn)一下上道工序粉碎的大豆粉的粉碎細(xì)度是多少?在此建議粉碎大豆所用的粉碎機(jī)的篩片孔徑以¢3.0mm為宜。
1. 檢查電路、汽路、水路是否正常,是否具備開機(jī)生產(chǎn)條件?檢查膨化腔內(nèi)的壓力環(huán)配置是否安裝正確,zui前面出料端的錐頭緊定螺栓是否擰緊?(注意:此處緊定螺栓是左旋螺紋)膨化腔連接螺栓緊固情況是否合適,不能有松動(dòng)現(xiàn)象。將尾節(jié)出料膨化腔上的出料螺塞用激光切割扳手,扳動(dòng)出料螺塞順時(shí)針擰緊后,再往回旋轉(zhuǎn)2.5—3圈。(目的:是為了調(diào)整出料螺塞與錐頭緊定螺栓之間的間距,便于出料。在生產(chǎn)過(guò)程中如果大豆不太熟,可以把該間距范圍調(diào)小,注意此間距不能太小。如果調(diào)節(jié)此間距后,大豆的熟化度還達(dá)不到要求,就應(yīng)該考慮調(diào)整壓力環(huán)配置)擰緊螺塞緊定螺釘將螺塞固定。建議出料螺芯的孔徑采用¢10mm。
2. 打開蒸汽閥門,預(yù)熱前三節(jié)膨化腔,溫度為80—100℃左右。預(yù)熱溫度達(dá)到后,關(guān)閉進(jìn)膨化腔的蒸汽閥門。
3. 開始啟動(dòng)設(shè)備:先啟動(dòng)調(diào)質(zhì)器電機(jī),將旁通門放置為旁通狀態(tài),不讓大豆粉進(jìn)入膨化腔內(nèi)部。啟動(dòng)喂料器電機(jī),建議喂料頻率開10HZ;旁通門溜槽有大豆粉流出時(shí),打開蒸汽閥門開始向調(diào)質(zhì)器中添加蒸汽調(diào)質(zhì)。(減壓之后的蒸汽壓力建議0.4MPa),等待調(diào)質(zhì)后的大豆粉的溫度上升。調(diào)質(zhì)溫度達(dá)到90℃時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)料到膨化腔內(nèi)。
4. 進(jìn)料之前,先啟動(dòng)冷卻油泵電機(jī),啟動(dòng)膨化機(jī)主電機(jī)。(等主電機(jī)電路星三角轉(zhuǎn)換正常后才能進(jìn)料)。開啟進(jìn)入膨化腔內(nèi)部的自來(lái)水(建議水管閥門開啟1/4,進(jìn)腔自來(lái)水大約10秒左右,關(guān)閉進(jìn)腔自來(lái)水。此時(shí)放水主要是起引料的作用便于出料順暢。水不要太多,水多會(huì)造成物料打滑,堵機(jī),物料反噴的情況發(fā)生。如果操作熟練之后,也可以嘗試不加進(jìn)腔自來(lái)水引料)。將旁通門關(guān)閉讓調(diào)質(zhì)好的大豆粉進(jìn)入膨化腔,等待出料。
5. 當(dāng)出料后,適當(dāng)增加喂料量。當(dāng)調(diào)質(zhì)器內(nèi)的測(cè)溫傳感器顯示溫度下降后,應(yīng)適當(dāng)增加蒸汽量。正常生產(chǎn)過(guò)程中調(diào)質(zhì)溫度一般控制在85—95℃左右。操作人員應(yīng)時(shí)刻注意觀察主電機(jī)電流值的變化。
6. 當(dāng)電流表顯示的電流值發(fā)生超主電機(jī)額定電流值的情況時(shí),迅速關(guān)閉調(diào)質(zhì)器和喂料器電機(jī)按鈕。等主機(jī)電流回落到正常范圍內(nèi)后,開啟調(diào)質(zhì)器,適當(dāng)調(diào)小喂料頻率,開啟喂料電機(jī)。(或者迅速打開旁通門讓大豆粉從旁通門溜槽流出,等電流回落后,關(guān)閉旁通門讓大豆粉進(jìn)入膨化腔內(nèi))
7. 準(zhǔn)備停機(jī)時(shí),先關(guān)閉進(jìn)入調(diào)質(zhì)器的蒸汽閥門(防止蒸汽串倉(cāng)影響料倉(cāng)下料),關(guān)閉喂料器,把喂料電位器旋鈕歸為零位,便于下次開機(jī)操作。關(guān)閉調(diào)質(zhì)器,等主機(jī)電流值回落到空載電流值時(shí),關(guān)閉主電機(jī),關(guān)閉冷卻油泵電機(jī)。
8. 停機(jī)后,膨化機(jī)出料??谡胺絿?yán)禁站人,操作人員在設(shè)備側(cè)面用扳手拆卸出料模螺栓。(建議:先拆卸出料模下方的螺栓,防止拆卸上方的螺栓時(shí),機(jī)體內(nèi)部的蒸汽噴射到操作人員的面部。先拆卸下方的螺栓,可以起到泄壓的作用)。
9. 拆卸完出料模后,點(diǎn)動(dòng)主電機(jī)將膨化腔內(nèi)的殘留大豆粉擠壓干凈。zui后人工清理一下出料模。
10. 壓力環(huán)配置順序如下:(配置順序按照:從進(jìn)料方向到出料方向,壓力環(huán)外徑尺寸按照:從小到大的順序放置)
180—195—203—207
180—195—205—207
180—195—205—209
180—195—207—209
以上配置選擇,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)物料熟化程度,及尿酶要求而選擇合適的壓力環(huán)配置!
11. 膨化大豆螺桿配置順序如下:進(jìn)料端開始前2節(jié)是單螺桿,這兩節(jié)螺桿安裝要保證螺旋線連續(xù),起輸送物料的作用。后3節(jié)是雙螺桿。具體尺寸數(shù)據(jù)參照下面的表格。
長(zhǎng)度 330mm 236mm 236mm 236mm 290mm
螺距 100mm 100mm 35mm 35mm 35mm
外徑 192mm 192mm 197mm 197mm 197mm
12. 如果生產(chǎn)過(guò)程中,仍有不明白之處,建議參閱設(shè)備使用說(shuō)明書!
3.膨化的新技術(shù)與應(yīng)用點(diǎn)擊次數(shù):2 發(fā)布時(shí)間:2010-9-28 9:00:30
擠壓膨化技術(shù)目前在食品行業(yè)以及飼料行業(yè)都已經(jīng)得到了更為廣泛的應(yīng)用。近些年在擠壓膨化領(lǐng)域一些新技術(shù)不斷涌出,這些新技術(shù)的應(yīng)用使得擠壓膨化設(shè)備在效率、能耗、可靠性,以及加工產(chǎn)品的品質(zhì)和加工范圍等各個(gè)方面都取得了長(zhǎng)足發(fā)展。
1 高熟化強(qiáng)調(diào)質(zhì)技術(shù)
物料進(jìn)入擠壓機(jī)前需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,調(diào)質(zhì)的目的使物料得到預(yù)糊化,糊化的好壞直接影響擠壓機(jī)的工作性能,直接影響擠壓產(chǎn)品的品質(zhì)。所以調(diào)質(zhì)技術(shù)是擠壓系統(tǒng)的一個(gè)重要關(guān)鍵技術(shù)。
普通的調(diào)質(zhì)技術(shù)就是簡(jiǎn)單的讓物料與水、蒸汽進(jìn)行混合:簡(jiǎn)單的混合不能使水和熱量均勻的滲透到物料中;對(duì)于物料,尤其是部分油性物料在調(diào)質(zhì)過(guò)程中從微觀顆???,由于水的表面張力,水很難滲透到顆粒內(nèi)部,從而很難使顆粒內(nèi)部的糊化度提高。這勢(shì)必需要更多的蒸汽、更長(zhǎng)的時(shí)間才能提高調(diào)質(zhì)效果。
高熟化強(qiáng)調(diào)質(zhì)技術(shù)不再是簡(jiǎn)單的混合,強(qiáng)調(diào)質(zhì)是調(diào)質(zhì)過(guò)程中傳熱和傳質(zhì)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度和滲透的速度。而傳熱和傳質(zhì)的滲透速度取決于蒸汽和粉狀顆粒物料內(nèi)部與界面層的溫度梯度、速度梯度、濕度梯度、物料性質(zhì)(密度、 顆粒大小、含水量)等因素。而高速調(diào)質(zhì),就提高了溫度梯度、速度梯度、濕度梯度、從而就提高調(diào)質(zhì)效果。
高熟化強(qiáng)調(diào)質(zhì)技術(shù)設(shè)置了分功能槳葉,讓物料與傳質(zhì)在機(jī)體中形成一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,形成強(qiáng)接觸、強(qiáng)滲透,減少調(diào)質(zhì)時(shí)間,減少蒸汽量的使用。同時(shí)由于物料在調(diào)質(zhì)過(guò)程中沒有全部沉降殼體底部,而是有一部分物料懸浮在殼體內(nèi)部,這樣進(jìn)一步提高了物料在調(diào)質(zhì)器殼體內(nèi)的充滿度,進(jìn)而延長(zhǎng)了調(diào)質(zhì)時(shí)間。
高熟化強(qiáng)調(diào)質(zhì)技術(shù)使調(diào)質(zhì)器的充滿度由原來(lái)的30~35%提高到55~60%,對(duì)于相同有效容積的調(diào)質(zhì)器在相同產(chǎn)量的前提下調(diào)質(zhì)時(shí)間能由原先的40~45秒提高到180~200秒、糊化度由原先的35~40%提高至50~55%,耗汽量降低20%左右。
由于物料經(jīng)過(guò)強(qiáng)調(diào)質(zhì),充分預(yù)熟化,與普通調(diào)質(zhì)相比,新技術(shù)能使擠壓機(jī)產(chǎn)量提高10~15%,降低了擠壓機(jī)的能源消耗;同時(shí)物料預(yù)糊化度的提高使擠壓機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),顯著減少對(duì)螺桿、膨化腔內(nèi)襯套的磨損,減少更換易損件的成本,從而實(shí)現(xiàn)在擠壓膨化技術(shù)中的節(jié)能的綠色調(diào)質(zhì)技術(shù)。
2 穩(wěn)態(tài)化剪切擠壓技術(shù)
2.1 擠壓過(guò)程的穩(wěn)流與穩(wěn)態(tài)化剪切技術(shù)
擠壓過(guò)程是擠壓膨化設(shè)備中zui核心的工藝過(guò)程。從提升效率與降低能耗的角度出發(fā),牧羊擠壓設(shè)備研發(fā)人員提出了擠壓腔中的物流穩(wěn)流有利于提高擠壓產(chǎn)品品質(zhì)的設(shè)想,同時(shí)提出穩(wěn)態(tài)化剪切的理論,進(jìn)而通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了這一理論。該理論的應(yīng)用能有效提高擠壓機(jī)產(chǎn)量,降低能耗,減少螺桿及腔體的磨損,提高擠壓產(chǎn)品的品質(zhì)。同時(shí)該技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)展了膨化產(chǎn)品的加工范圍,使單螺桿擠壓機(jī)加工1.0mm小顆粒,乃至加工更小顆粒能夠穩(wěn)定長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)。
2.1.1 擠壓過(guò)程中的物流穩(wěn)流技術(shù)
在擠壓過(guò)程中由于壓力差的存在,物料在螺桿中有多種流動(dòng)形式,如圖一所示,其中物料的滲漏、錯(cuò)流的存在對(duì)物料品質(zhì)的影響zui大。在擠壓腔中滲漏和錯(cuò)流的物流與順流的物流在擠壓腔內(nèi)的停留時(shí)間存在很大的差異,這直接引起飼料或食品在擠出后的膨脹系數(shù)存在差異,zui終影響到擠壓產(chǎn)品品質(zhì),如顆粒不均勻、糊化度不一致等。
在新技術(shù)中通過(guò)螺桿的配置,同時(shí)設(shè)計(jì)了螺桿與擠壓膨化腔"零"間隙,一方面盡力減少物料的滲漏,同時(shí)使用細(xì)分混合結(jié)構(gòu)使?jié)B漏的物流與其它物流充分混合,做到擠出的物料熟化均一,擠壓切割后的顆粒均勻美觀,有效地節(jié)約了由于滲漏物料在擠壓腔內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成的能源浪費(fèi)。
2.1.2 擠壓過(guò)程中的穩(wěn)態(tài)化剪切技術(shù)
飼料與食品的擠壓技術(shù)中,物料熟化一般要求提高擠壓腔體內(nèi)的剪切程度。目前的技術(shù)中物料從擠壓主機(jī)進(jìn)料口進(jìn)料到模板出料是一種急速剪切的過(guò)程,急速剪切伴隨著高壓、高能耗、高磨損,同時(shí)帶來(lái)物流的不穩(wěn)定,所以這樣的方式對(duì)擠壓機(jī)的出料模具的技術(shù)要求很高。只有好的出料模具才能緩解物流的不穩(wěn)定,才能讓物流變成顆粒均一的膨化顆粒。
而穩(wěn)態(tài)化剪切強(qiáng)調(diào)的是一個(gè)剪切過(guò)程,是一種平穩(wěn)剪切的過(guò)程。在這過(guò)程中,剪切的峰值比急速剪切小,但是通過(guò)螺桿配置的合理設(shè)置,讓經(jīng)過(guò)穩(wěn)態(tài)化剪切的物料的糊化度和急速剪切保持一致,甚至可以進(jìn)一步提高糊化度。
由于在剪切過(guò)程中剪切峰值比急速剪切小很多,螺桿及腔體的磨損隨之減少。一方面提高了易損件的使用壽命,更重要的是提高了擠壓膨化食品的安全可靠性。由于穩(wěn)態(tài)化剪切是一種前后落差變化不是很大的過(guò)程,所以在這整個(gè)過(guò)程中物料的滲漏相對(duì)減少,擠壓腔中的物性均一,設(shè)備運(yùn)行更穩(wěn)定,zui終擠出的膨化產(chǎn)品的顆粒均勻度、美觀性更好。實(shí)踐證明穩(wěn)態(tài)化剪切也是一種節(jié)省能耗的剪切,應(yīng)用穩(wěn)態(tài)化剪切的擠壓機(jī)能提高產(chǎn)量15%左右,擠壓機(jī)系統(tǒng)的噸料電耗可以降低12%左右。穩(wěn)態(tài)化剪切是一種經(jīng)濟(jì)的、穩(wěn)定的、zui節(jié)省能耗的方式。
2.2 出料過(guò)程的穩(wěn)流技術(shù)
出料模具技術(shù)是食品和飼料擠壓領(lǐng)域核心技術(shù)之一。這直接關(guān)系到膨化產(chǎn)品的應(yīng)用范圍,而且影響到膨化產(chǎn)品的品質(zhì)。
在螺桿擠壓末端,物料是以一定速度旋轉(zhuǎn)且不穩(wěn)定,這樣的物流直接進(jìn)入模具成型,不利于成型,不利于膨化顆粒的均一性。穩(wěn)流技術(shù)就是解決這樣一種不穩(wěn)定物流的一種技術(shù)。
通過(guò)在擠壓腔末端與出料模具之間增設(shè)具有導(dǎo)向型的穩(wěn)流裝置,首先讓旋轉(zhuǎn)的物流停止旋轉(zhuǎn),接著讓物流形成一種環(huán)形擠壓區(qū)域,這個(gè)區(qū)域的環(huán)面與模具的區(qū)域一致,之后物流的約束力緩慢放大、流速減慢,zui終物流平穩(wěn)的均勻分布至模具的開孔區(qū)域的正前方。這樣的物流確保了物料能夠均勻地進(jìn)入出料模具中,保證了物料成型的均勻性。同時(shí),由于物流從螺桿中擠壓出來(lái)首入環(huán)形擠壓區(qū)域,使物流對(duì)模具的沖擊力大大降低,減少對(duì)模具的沖擊力,zui大限度降低模具的損壞程度,提高模具的使用壽命。
3 模塊化柔性化螺桿組合及加工工藝參數(shù)優(yōu)化技術(shù)
3.1 螺桿組合的模塊化及柔性化
螺桿組合是擠壓設(shè)備另一核心技術(shù)。對(duì)于不同原料和不同擠壓膨化要求的場(chǎng)合應(yīng)根據(jù)物料的物性配置不同形式的螺桿配置,同時(shí)這不同形式的螺桿配置必需和擠壓機(jī)的加工工藝參數(shù)結(jié)合起來(lái),共同作用才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的膨化產(chǎn)品。
為了適應(yīng)不同原料的物性以及適應(yīng)各種膨化產(chǎn)品的不同膨脹要求,螺桿元件設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)的可自由組合模塊化的形式。這樣在生產(chǎn)中通過(guò)調(diào)整螺桿配置,再配以不同的加工工藝參數(shù),能讓同一臺(tái)擠壓機(jī)適應(yīng)食品、飼料行業(yè)中的不同場(chǎng)合不同產(chǎn)品要求的膨化。
模塊化柔性化的螺桿組合能極大的節(jié)省資源,使一條生產(chǎn)線能加工多種形式的膨化產(chǎn)品,避免了重復(fù)投資。
3.2 加工工藝參數(shù)控制與優(yōu)化技術(shù)
合適的螺桿配置僅僅是加工高品質(zhì)膨化產(chǎn)品的重要的必要條件之一,合適的加工工藝是另外一個(gè)重要的必要條件。
擠壓機(jī)的應(yīng)用范圍廣,以及膨化產(chǎn)品要求的技術(shù)參數(shù)不一樣決定了擠壓機(jī)需要使用不同的加工工藝參數(shù);在各個(gè)廠家,無(wú)論食品行業(yè)還是飼料行業(yè),加工膨化產(chǎn)品的配方一直是根據(jù)市場(chǎng)的要求在不斷調(diào)整,這直接影響到需要及時(shí)調(diào)整擠壓機(jī)的加工工藝參數(shù);甚至有時(shí)不同產(chǎn)地的原料也會(huì)對(duì)膨化產(chǎn)品有一定影響,所以這一切就決定了擠壓機(jī)加工工藝參數(shù)的千差萬(wàn)別。
目前擠壓機(jī)的加工工藝參數(shù)的控制一般還依賴于有經(jīng)驗(yàn)的操作人員,操作人員水平的高低直接影響到膨化產(chǎn)品的品質(zhì),這也是目前很多擠壓機(jī)應(yīng)用廠家使用同一擠壓機(jī)制造商的同一種型號(hào)的擠壓機(jī)設(shè)備,但是各個(gè)廠家的使用效果不一樣的根本原因。
加工工藝參數(shù)控制與優(yōu)化技術(shù)首先為這千差萬(wàn)別的工藝參數(shù)提供了一種標(biāo)準(zhǔn)紀(jì)錄的方法,這種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)能夠讓擠壓機(jī)的控制系統(tǒng)能夠讀取,在擠壓機(jī)操作人員的執(zhí)行下能夠指導(dǎo)擠壓機(jī)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
加工工藝參數(shù)控制與優(yōu)化技術(shù)包含一個(gè)數(shù)據(jù)化庫(kù)。該數(shù)據(jù)化庫(kù)中數(shù)據(jù)首先來(lái)源于試驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整、不斷摸索得到的一個(gè)在加工某一配方、膨化產(chǎn)品的技術(shù)要求一定的前提下得到的一個(gè)*數(shù)據(jù)。
其次來(lái)源于對(duì)這*數(shù)據(jù)的配方成分分析和膨化產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)的分析。配方成分分析,如配方中淀粉含量、油脂含量、蛋白含量,其中蛋白中植物蛋白與動(dòng)物蛋白各占多少等等;膨化產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)的分析,如膨脹系數(shù)、糊化度、出料溫度、出料水分等等,把這些數(shù)據(jù)與加工工藝參數(shù)鏈接形成“組數(shù)據(jù)”,通過(guò)試驗(yàn)的積累形成不同物性的配方對(duì)應(yīng)有不同“組數(shù)據(jù)”,這樣形成一個(gè)完整的加工工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
在應(yīng)用過(guò)程中,當(dāng)遇到一新配方時(shí),首先通過(guò)成分的化驗(yàn)與分析,找出數(shù)據(jù)庫(kù)中相近的配方,通過(guò)數(shù)據(jù)優(yōu)化技術(shù)得到一個(gè)合適的加工工藝參數(shù),在工藝參數(shù)的控制下指導(dǎo)擠壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn),*避免操作人員的非主觀因素的影響,能夠做到膨化產(chǎn)品品質(zhì)長(zhǎng)期穩(wěn)定一致。
4 結(jié)束語(yǔ)
擠壓膨化的應(yīng)用越廣泛勢(shì)必使擠壓膨化技術(shù)提升越迅速。相信在今后的應(yīng)用中,擠壓膨化技術(shù)會(huì)得到更迅猛的發(fā)展
4.原料細(xì)度的要求點(diǎn)擊次數(shù):7 發(fā)布時(shí)間:2010-9-27 8:49:19
加工小顆粒膨化水產(chǎn)飼料對(duì)原料的粉碎細(xì)度有著極其嚴(yán)格的要求。從理論上講原料的粉碎細(xì)度達(dá)到100%通過(guò)60目篩時(shí),就可以保證使用???.0mm的膨化機(jī)能夠正常生產(chǎn)。但是實(shí)踐證明,這樣的一個(gè)粉碎細(xì)度進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),膨化機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后,??组_始堵塞,顆粒的膨脹系數(shù)會(huì)逐漸變大,同時(shí)膨化顆粒會(huì)變長(zhǎng)。當(dāng)有更多??妆欢氯?,此時(shí)切刀的轉(zhuǎn)速達(dá)到極限也不能使膨化顆粒的長(zhǎng)度達(dá)到要求時(shí),zui終只能選擇停機(jī)清理模具。
所以為了能夠長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定生產(chǎn),建議原料的粉碎細(xì)度達(dá)到100%過(guò)80目篩較好,zui低也要達(dá)到98%且篩上物zui大顆粒粒徑不得超過(guò)0.3mm。原料在這樣的細(xì)度下能夠保證膨化機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定生產(chǎn),同時(shí)原料由于粉碎比較細(xì),膨化顆粒的外觀也比較光滑、漂亮。