單螺桿膨化機的發(fā)展趨勢

王俊

摘 要：當(dāng)前的機械制造技術(shù)正在朝著更加先進、更加智能的方向快速發(fā)展。人們對水產(chǎn)飼料和寵物食品的要求同樣愈來愈高，因此，對水產(chǎn)飼料和寵物食品的加工設(shè)備之一單螺桿膨化機的要求也越來越高。本文主要簡述了現(xiàn)階段單螺桿膨化機的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：單螺桿膨化機;發(fā)展趨勢;衛(wèi)生型;安全性;智能化

在廣泛的生產(chǎn)實踐中，擠出成型的理論和技術(shù)得到不斷的深化和拓展，擠出工藝也在不斷的發(fā)展和改進，擠出成型的設(shè)備（膨化機）也在不斷的改進和創(chuàng)新，膨化機更加大型化、高效率化、精密化、智能化，同時自動控制技術(shù)在擠出成型加工中的應(yīng)用越來越廣泛，人們對膨化機的簡便操作、控制精確、節(jié)能高效、清潔生產(chǎn)等越來越青睞。

單螺桿膨化機的更換螺桿方便、制造安裝容易、造價低等特點，一直受到飼料加工廠商的青睞。本文重點介紹單螺桿膨化機的發(fā)展趨勢。

1 衛(wèi)生型

隨著社會發(fā)展與進步，人們對于健康越來越重視，對吃到嘴的食物更加謹慎。歐洲國家“Feed is food”（飼料即食品）的觀念，已逐步被認可和推廣。飼料和食品都一樣，動物吃的和人吃的沒有差別。有問題的feed（飼料）被動物吃掉，人再吃了這些動物，人也出現(xiàn)健康問題。

為了解決不讓動物吃上有問題的飼料，設(shè)備的衛(wèi)生問題便呼之欲出。目前已有膨化機生產(chǎn)廠家將衛(wèi)生型設(shè)計納入其設(shè)備的設(shè)計要求中，要求實現(xiàn)設(shè)備易清潔，盡可能的減少物料的殘留，防止交叉污染。對于單螺桿膨化機而言，衛(wèi)生要求不僅僅局限在設(shè)備表面的易清潔，更重要是設(shè)備內(nèi)部，特別是擠壓腔內(nèi)的少殘留，易清洗。要求更高的擠壓機生產(chǎn)廠家還會對螺桿機內(nèi)襯以及螺桿的材質(zhì)做出規(guī)定，防止螺桿或內(nèi)襯磨損下來的粉末滲入物料中造成污染。

單螺桿膨化機與雙螺桿膨化機顯著的區(qū)別之一在于，前者的已清潔特性不及后者，這是由于單螺桿膨化機內(nèi)部的特殊機械結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的。但這并不能阻礙人們對于衛(wèi)生要求的追求。

雖然單螺桿膨化機可以通過向膨化腔內(nèi)部注水，加汽，通過螺桿的旋轉(zhuǎn)達到清洗的目的，但膨化腔內(nèi)部是一個高壓區(qū)域，仍會有物料沾在螺桿的溝槽中，比殘留極不容易被清理。行業(yè)中已出現(xiàn)一種新型的單螺桿膨化機，配套專用的螺桿拔出裝置，可將螺桿軸以及螺桿從螺套中拔出，運至清理區(qū)域進行高壓沖洗。大大減少了膨化機內(nèi)部頑固的殘留，尤其適合頻繁切換生產(chǎn)配方的飼料/食品生產(chǎn)廠家。

另外，部分膨化設(shè)備生產(chǎn)廠家在開發(fā)衛(wèi)生型切割裝置。該切割裝置不與地面接觸，其內(nèi)部的切刀設(shè)計，風(fēng)運管設(shè)計，都能極大程度上減少殘留，最大程度避免交叉污染。

衛(wèi)生型切割裝置和風(fēng)運系統(tǒng)

2 安全性

安全性可分為設(shè)備安全性及產(chǎn)品安全性，產(chǎn)品安全性大部分程度上取決于設(shè)備的衛(wèi)生型要求。

設(shè)備安全性則不僅僅與設(shè)備操作人員的操作習(xí)慣有關(guān)，更與設(shè)備本身的機械特征息息相關(guān)。通過safety analysis可以得出設(shè)備處于Pl（a、b、c、d、e）中的某個等級，并將安全等級低的地方針對性改善。設(shè)備的安全離不開一系列的傳感器以及完備的控制系統(tǒng)，只要是有風(fēng)險能夠造成傷害的地方，都需要安裝傳感器，并接入硬件或軟件中進行監(jiān)控。其軟硬件的連鎖、邏輯關(guān)系異常復(fù)雜，本文在這里不做敘述。

膨化機另一個重要的安全性，是出料口模板的安全。多數(shù)膨化機的設(shè)計最大壓力為100 bar，部分膨化機最大壓力可達200 bar甚至更高，這就必須要對出料口的模板進行校核。模板的材料與熱處理特性是關(guān)鍵，關(guān)系到模板最終的強度。保證模板的材料和最終熱處理后的硬度，以這兩項為前提，對模板進行強度模擬分析，安全系數(shù)通常大于2，來校核模板能否承受該膨化機的最大設(shè)計壓力，并在模板上刻上最大壓力值。如校核得出的最大壓力大于膨化機設(shè)計壓力，則在模板上刻出膨化機的最大壓力;如小于膨化機最大壓力，則在模板上刻出模板的校核壓力。根據(jù)模板上刻出的壓力在膨化機控制系統(tǒng)中正確設(shè)置相關(guān)參數(shù)，從機械當(dāng)面與控制方面同時保證膨化設(shè)備的安全。

3 全面性

飼料行業(yè)中，單螺桿的應(yīng)用范圍不及雙螺桿膨化機，但隨著一些輔助設(shè)備的運用，單螺桿膨化機依然可以實現(xiàn)一機多用。

1）通過更換特殊螺套（如SME裝置），可以實現(xiàn)設(shè)備機械能更廣范圍的調(diào)節(jié)，以滿足客戶不同配方、不同品種的生產(chǎn)需要。

2）通過增加特殊輔助裝置（如密度控制和真空系統(tǒng)），可以實現(xiàn)浮性料與沉性料之間的切換，讓客戶在不更換膨化機的前提下更簡便的根據(jù)生產(chǎn)需求切換。

4 智能化

隨著科技的發(fā)展，自動化技術(shù)逐漸應(yīng)用到膨化機上。工業(yè)發(fā)達國家的膨化機已普遍采用現(xiàn)代電子和計算機控制技術(shù)，控制箱上有觸摸屏監(jiān)測，對整個擠出過程的工藝參數(shù)如喂料量、各原料配比、螺桿轉(zhuǎn)速、螺套溫度以及熔體壓力及溫度、主電機的電流及負載等參數(shù)在線監(jiān)測，并采用微機閉環(huán)控制。部分膨化機生產(chǎn)廠家已采用遠程監(jiān)測、診斷等手段，對膨化機成型生產(chǎn)線進行網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控。

5 結(jié)語

膨化機的發(fā)展趨勢應(yīng)會向更深層次的衛(wèi)生型、安全性、全面性、智能化方向發(fā)展，該領(lǐng)域仍有廣闊的空間等待我們的科研人員去探索。

參考文獻

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