| 一、擠壓膨化技術的發展歷史 自從 1856 年美國沃德申請了第一份有關膨化的專利以來，許多發達國家對擠壓膨化相關的設備和工藝相繼作了廣泛研究，擠壓膨化技術在工業中的應用越來越受到青睞。 擠壓膨化技術應用于飼料工業起始于五十年代的美國，主要用于加工寵物飼料，對動物飼料進行預處理以改進消化性和適口性及生產反芻動物蛋白補充料的尿素飼料。到了八十年代，擠壓技術已經成為國外發展速度最快的飼料加工新技術，它在加工特種動物飼料、水產飼料、早期斷奶仔豬料及飼料資源開發等方面具有傳統加工方法無可比擬的優點。 膨化技術在我國的應用最早使用于正大集團所屬的飼料加工企業，經過近十幾年的宣傳推廣，膨化料的優越性已被廣大的養殖企業所接受，膨化機生產技術也逐步走向成熟。如果按照產業的發展階段(導入期、發展期、高峰期、衰落期)分析，我國膨化機的生產及膨化機的應用目前處于發展期，預計 3 - 5 年將進入高峰期。 二、 膨化機 (一)、膨化機的基本組成 膨化機主要由動力傳動裝置、喂料裝置、預調質器、擠壓部件及出料切割裝置等組成。擠壓部件是核心部件，由螺桿、外筒及模頭組成。一般按外筒內螺桿的數量將擠壓機分為單螺桿擠壓機和雙螺桿擠壓機。由于雙螺桿擠壓機的投資大，除生產某些特種飼料外較少使用。目前，在飼料行業應用最廣泛的是單螺桿擠壓機，具有投資少、操作簡單的優點。根據在膨化過程中是否向物料中加蒸汽，擠壓機又可分為干法膨化機和濕法膨化機。干法膨化機依靠機械摩擦和擠壓對物料進行加壓加溫處理，這種方法適用于含水和油脂較多的原料的加工，如全脂大豆的膨化。對于其他含水和油脂較少的物料，在擠壓膨化過程中需加入蒸氣或水，常采用濕法膨化機。擠壓機膛一般是組裝成的，便于所需要配置件的更換及保養。機膛節段有直溝型和螺旋溝型。直溝型有剪切、攪拌作用，一般位于擠壓機膛中段;螺旋溝型有助于推進物料，通常位于進料口部位，靠近模板的節段也設計成螺旋溝，使模板壓力和出料保持均勻。單螺桿從喂料端到出料端，螺根逐漸加粗，固定螺距的螺片逐漸變淺，使機內物料容量逐漸減少。同時在螺桿中間安裝一些直徑不等的剪切鎖以減緩物料流量而加強熟化。雙螺桿擠壓機的雙螺桿互相平行，有 4 種形式：非嚙合同向旋轉、非嚙合相對旋轉、嚙合同向旋轉和嚙合相對旋轉。其中非嚙合雙螺桿擠壓機可用作兩個分離的并列螺桿使用，各有不同的充滿度和出料。雙螺桿擠壓機在質量控制及加工靈活性上有其優勢，可以加工粘稠的、多油的或非常濕的原料以及在單螺桿擠壓機中會打滑的原料。 (二)、膨化機各組成部分的功能 1 、喂料器 喂料器上方一般接緩沖倉，以儲存一定量的物料，倉內物料在喂料器的推送下，連續均勻的進入調制器。 膨化機一般采用螺旋喂料器，進料段常采用變徑或變距螺旋，以保證緩沖倉出口均勻卸料。螺旋的直徑和螺距，應與膨化機的生產率相適應，以避免供料波動。 一般喂料器的轉速要高于 100RPM ，盡量減少低速引起的供料波動現象。喂料器的轉速應可調，調速開關應當設置在膨化機的操作現場，操作員可根據膨化機主機電流和工作狀況隨時調整喂料量。 2 、調質器 調質器是一種將蒸汽和液體等添加劑與原料充分混合的機械裝置。 調質器可改善物料的膨化性，提高產量，降低能耗，提高膨化機螺旋、氣塞、膨化腔的壽命。通過調質，物料得以軟化，更具可塑性，避免了在膨化過程中大量的機械能轉變為熱能，同時減緩了螺旋、氣塞、膨化腔的磨損。 調質器品種繁多，有 單軸槳葉式調質器、蒸汽夾套調質器 、雙軸異徑差速漿葉式調質器等。目前市場上的膨化機三種形式的調質器均有。一般膨化機采用單軸槳葉式調質器或蒸汽夾套調質器，水產膨化機采用雙軸異徑差速漿葉式調質器。 調質器主要有外腔和漿葉式轉子組成。為了維持調質器內有適量的物料，從而提供足夠的時間使蒸汽與物料充分混合，進而被物料吸收，漿葉的角度應可調， 一般單軸漿葉式調質器轉速不應低于 150r/min ，最低不低于 100r/min 。 雙軸異徑差速漿葉式調質器單獨通過對其漿葉角度的調節可以使調質時間在幾十秒至 240 秒內變動，所以一般工作中不需要改變槳葉軸的轉速，漿葉角度的調節可以從入料口處調質器長度方向上 1/3 以后的漿葉開始，如需增加調質時間，可增加大徑低速正漿葉片與槳葉軸的夾角。雙軸異徑差速漿葉式調質器雖然粘壁滯留現象有所改善，但是有的物料粘壁滯留現象還是比較嚴重，此時可以適當減小小徑高速反漿葉片與攪動軸的的夾角，以此來加劇反漿葉片對粉料的逆向搓動，減少殘留量。 3 、擠壓部件 擠壓部件是膨化機的主要工作部件，包括：膨化腔、螺桿、氣塞和揉切塊等機械部件。 在單螺桿擠壓腔中物料基本上緊密圍繞在螺桿的周圍，呈螺旋形的連續帶狀，螺桿轉動時物料沿著螺旋就像螺母一樣向前移動 , 但當物料與螺桿的摩擦力大于物料與機筒的摩擦力時 , 物料將與螺桿產生共轉 , 這就不能實現對物料的向前擠壓和輸送作用了。當物料的水分、油分越高，這種趨勢就越明顯。為避免這些問題，現在大多數的單螺桿擠壓膨化機采用分段式，單、雙螺旋，壓力環與捏合環交錯排列的組合螺桿和內壁開槽機筒，以適應機腔內物料的變化情況。 (1)、膨化腔： 為便于所需要配置件的更換及保養，膨化腔 一般是組裝成的。膨化腔為圓筒狀，為增大與物料的摩擦剪切力，與螺桿僅有少量的間隙。膨化腔內壁有直溝型和螺旋溝型。直溝型有剪切、攪拌作用，一般位于擠壓機膛中段;螺旋溝型有助于推進物料，通常位于進料口部位，靠近模板的節段也設計成螺旋溝，使模板壓力和出料保持均勻。膨化腔也可做成夾套型，便于通入蒸汽或冷卻水。為便于操作，一般在膨化腔上安裝壓力傳感器和溫度表。 |
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