二來壓年以桿擠螺被用廣機已，雙泛經于工食品加業，不他于谷物食品用加的們僅工，而且也越來越糕多地用于糖果品十多乃點類產產至香料等。隨著品工雙的加螺桿擠壓機應用領域廣，桿擠壓機也開始用于、特飼料、寵物料水產飼種經濟飼料動和幼畜物哺乳期等特種飼雙螺料的生料飼產。的拓然而，我國現有的飼料加工仍以單螺桿膨化擠壓機為主，盡管雙螺桿擠壓機在飼料加工業有一些應用，但和食品加工業相比則要遜色得多。為了適應我國飼料工業發展的需要，很有必要重視雙螺桿擠壓技術在飼料加工中的應用。
為什么加工特種飼料要采用雙螺桿擠壓機而不是價格便宜的單螺桿擠壓機呢?為此本文將介紹雙螺桿擠壓機的工作特性，供新建、擴建和改建企業在擬定設計方案和生產實踐上，用作實用的技術參考。
1 單螺桿擠壓機
單螺桿擠壓機優于雙螺桿擠壓機zui主要的一點是其結構簡單，價格便宜，因此在食品工業領域有著廣泛地應用，只有當單螺桿擠壓機在生產中不能得到*令人滿意的效果時，才改用雙螺桿擠壓機。
單螺桿擠壓機主要是靠拖曳流來完成輸送的裝置。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對低粘性原料尤其是高含油脂原料的加工。單螺桿擠壓機的這種輸送方式對于高壓也很敏感。壓力將產生回流，降低輸送效率。由于輸送量等于拖曳流減去壓力流，所以高壓常會引起總產量的降低。
在單螺桿擠壓機中，大部分能量在機筒上傳導。這些能量既有通過機筒外熱的傳導，也有由于螺桿本身的剪切作用所產生的機械能。其中機械能的大小是由螺桿轉速和螺桿結構所決定的，這是因為剪切率與螺桿轉速成正比，而對于一臺確定的擠壓機，螺桿結構一般是預先確定的，修改的可能性很小。對于大型單螺桿擠壓機，熱交換及其輸送產量和壓力的增加都將變得更加困難，因為擠壓機的尺寸越大，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程中頻繁地翻動。除了漏流，單螺桿擠壓機的結構則極大地限制了物料的混合。有些擠壓機通過采用的節流元件插入螺桿結構中來用改善其混合特性，但效果是極其有限的。由于這些混合元件也會引起一個較大的壓力降，且單螺桿擠壓機不良的泵送特性也限制了這些混合元件的長度。
2 雙螺桿擠壓機
*嚙合的同向雙螺桿擠壓機則大大改善了物料的輸送、泵出和混合特性。盡管雙螺桿擠壓機也是一種拖曳流機，但由于其啃合的螺旋結構，所以它具有一種正壓泵的附加功能。這使得雙螺桿擠壓機既可以用來輸送高粘性的物料，也可以用來輸送低粘性的物料，并具有自清理功能。飼料生產過后，機器就會自動將內部剩余物料擠出機外，無須逐一地卸下來清理，節省了時間。
在同向雙螺桿擠壓機中，物料沿著一個“∞”形通道推進，其嚙合區是兩螺旋zui重要的部位。螺棱既產生正向輸送，又允許物料改變方向，提供了更好的混合和熱交換。
組合式的螺桿結構與分段剖分式的機筒一起可滿足各種特殊的加工要求，組合成各種結構形式的雙螺桿擠壓機。組成螺桿的每一個元件可設計成具有專門的輸送、揉捏、混合、剪切和提高壓力的功能。這些元件沿螺桿長度方向的合理組合可對加工條件進行控制，為該系統提供各種不同的優勢。
揉捏鎖是組成螺桿構件的zui重要的混合元件，它用來將所增加的機械能輸入到產品中。不同的混合元件將影響物料的擴散和混合分布程度。采用何種形式的揉捏鎖將視終產品的要求而定。窄的揉捏鎖用于使單位長度的流動分隔數zui大，而寬的盤式揉捏鎖則用于高剪切和擴散式混合。
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到95%以上，產品在水中的穩定性能保持在24h以上，同時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，魚兒吃起來不但口感好，而且營養易于吸收。所以在購買飼料膨化機時，一定要考慮到物料的熟化程度能否達到90%。
3 流變學的影晌
評價不同的物料在擠壓過程中是怎樣受影響的一個簡便方法就是看其流變學的影響。
在動物飼料和小吃食品的擠壓加工中，其加工工藝和流變學特性差異很大。為了定量區別不同產品在擠壓加工中的流動曲線，一般可采用窄縫式在線或旁路流變儀來確定。實際測試時，可在擠壓機的出口安裝一個裝有四個傳感器的窄縫式模頭，通過改變其產量來測量兩傳感器之間的壓力降Δp。根據壓力降ΔP和間距l以及窄縫高度H可以計算真實剪切應力：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*變成了一個平頂的塞流，這可以通過冪律流體的流動指數方程來進行修正。
M.S.Starer通過對干法玉米小吃食品加工、狗飼料的常規加工和狗飼料的蒸汽注入法加工這三種不同擠出方式進行了比較試驗，其試驗的結果表明，對于玉米小吃食品，在干擠壓過程中，冪律特性只有在高剪切率時才能觀察到，這說明當擠壓機在較高的產量和較短的停留時間時，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，當注入6%的蒸汽時，這種粘滯特性就*變成了非牛頓特性，這說明分子鏈仍保持足夠長，從而在模頭處的壓力降不再依賴于?？捉Y構和擠壓機產量，模頭長度對壓力的變化變得非常敏感。因此，要求模頭有一個較長的擠出長度。
4 可加工飼料的種類多
雙螺桿擠壓機zui大的特點就是它能夠對各種原料進行混合而不考慮其構成。因此，像谷物、豆粉、動物粉、鮮肉、脂肪、營養素、蛋白質、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行加工。因此雙螺桿擠壓機加工飼料的種類多，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）和含量較高的動物粉、鮮肉和脂肪等組成的。在干法寵物飼料加工過程中，當鮮肉含量高達20%~30%時，擠壓時需要強烈地混合和揉捏，這只有雙螺桿擠壓機才能完成。因為雙螺桿的相互揉搓、擠壓，即使在原料高油脂的情況下也不會粘在一起而影響機器的運轉，與單螺桿擠壓機相比，在雙螺桿擠壓機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到12%以上。這樣不僅提高了配方的質量，也減緩了零件的磨損和阻力，降低了生產成本。而單螺桿的飼料膨化機就做不到這一點，在單螺桿擠壓機中，脂肪含量受到限制，因為如果脂肪含量太高，導致擠壓機劇烈地波動，并因此導致產品質量的不穩定。一旦飼料油脂含量過高，就會造成飼料黏著，機器無法運行。
此外，還可用于色彩的識別，因為雙螺桿擠壓機在30s的時間內即可完成原料的改變，這就允許多色混合物的產品直接在擠壓機中加工。
5 經濟性分析
經濟性分析不應只看到雙螺桿擠壓機比單螺桿擠壓機的價格高，而應考慮生產每噸產品的費用。隨著蒸汽注入法的出現，在雙螺桿擠壓機中可獲得更大的效率。螺桿直徑在80mm的膨化機，每小時可以生產150～200kg；螺桿直徑為90mm的膨化機，每小時的生產能力為500～800kg；螺桿直徑在110mm的膨化機，生產能力就更高了，每小時可以達到1000～1500kg。每噸飼料的生產成本約在200元左右。（編者按：牧羊MY146×2雙螺桿擠壓膨化機其螺桿直徑為146mm，每小時可達5000～10000kg。）
隨著大扭矩的新型擠壓機的出現，其螺桿的zui大轉速可達到1000rpm，甚至更高。在以往需要大型號擠壓機的地方，今后可能只需要采用較小型號的擠壓機。隨著新材料新技術在擠壓機中的應用，螺桿的磨損將越來越小，即使加工帶有骨粉或其他磨損較大成分的原料，其機筒的使用壽命也可以達到15000～20000h以上。
由此可見，雙螺桿擠壓機不僅能夠生產出更一致性的產品和更多樣化的產品，而且大扭矩高轉速的雙螺桿擠壓機將產生更大的經濟效益。
2膨化機膨化大豆操作規程點擊次數：5 發布時間：2010-9-28 9:02:07
膨化機在準備開機生產膨化大豆之前，操作人員首先必須先確認一下上道工序粉碎的大豆粉的粉碎細度是多少？在此建議粉碎大豆所用的粉碎機的篩片孔徑以￠3.0mm為宜。
1. 檢查電路、汽路、水路是否正常，是否具備開機生產條件？檢查膨化腔內的壓力環配置是否安裝正確，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，不能有松動現象。將尾節出料膨化腔上的出料螺塞用激光切割扳手，扳動出料螺塞順時針擰緊后，再往回旋轉2.5—3圈。（目的：是為了調整出料螺塞與錐頭緊定螺栓之間的間距，便于出料。在生產過程中如果大豆不太熟，可以把該間距范圍調小，注意此間距不能太小。如果調節此間距后，大豆的熟化度還達不到要求，就應該考慮調整壓力環配置）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，預熱前三節膨化腔，溫度為80—100℃左右。預熱溫度達到后，關閉進膨化腔的蒸汽閥門。
3. 開始啟動設備：先啟動調質器電機，將旁通門放置為旁通狀態，不讓大豆粉進入膨化腔內部。啟動喂料器電機,建議喂料頻率開10HZ;旁通門溜槽有大豆粉流出時，打開蒸汽閥門開始向調質器中添加蒸汽調質。（減壓之后的蒸汽壓力建議0.4MPa），等待調質后的大豆粉的溫度上升。調質溫度達到90℃時準備進料到膨化腔內。
4. 進料之前，先啟動冷卻油泵電機，啟動膨化機主電機。（等主電機電路星三角轉換正常后才能進料）。開啟進入膨化腔內部的自來水（建議水管閥門開啟1／4，進腔自來水大約10秒左右，關閉進腔自來水。此時放水主要是起引料的作用便于出料順暢。水不要太多，水多會造成物料打滑，堵機，物料反噴的情況發生。如果操作熟練之后，也可以嘗試不加進腔自來水引料）。將旁通門關閉讓調質好的大豆粉進入膨化腔，等待出料。
5. 當出料后，適當增加喂料量。當調質器內的測溫傳感器顯示溫度下降后，應適當增加蒸汽量。正常生產過程中調質溫度一般控制在85—95℃左右。操作人員應時刻注意觀察主電機電流值的變化。
6. 當電流表顯示的電流值發生超主電機額定電流值的情況時，迅速關閉調質器和喂料器電機按鈕。等主機電流回落到正常范圍內后，開啟調質器，適當調小喂料頻率，開啟喂料電機。（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，關閉旁通門讓大豆粉進入膨化腔內）
7. 準備停機時，先關閉進入調質器的蒸汽閥門（防止蒸汽串倉影響料倉下料），關閉喂料器，把喂料電位器旋鈕歸為零位，便于下次開機操作。關閉調質器，等主機電流值回落到空載電流值時，關閉主電機，關閉冷卻油泵電機。
8. 停機后，膨化機出料模口正前方嚴禁站人，操作人員在設備側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，機體內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，點動主電機將膨化腔內的殘留大豆粉擠壓干凈。zui后人工清理一下出料模。
10. 壓力環配置順序如下：（配置順序按照：從進料方向到出料方向，壓力環外徑尺寸按照：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，根據現場物料熟化程度，及尿酶要求而選擇合適的壓力環配置！
11. 膨化大豆螺桿配置順序如下：進料端開始前2節是單螺桿，這兩節螺桿安裝要保證螺旋線連續，起輸送物料的作用。后3節是雙螺桿。具體尺寸數據參照下面的表格。
長度 330mm 236mm 236mm 236mm 290mm
螺距 100mm 100mm 35mm 35mm 35mm
外徑 192mm 192mm 197mm 197mm 197mm
12. 如果生產過程中，仍有不明白之處，建議參閱設備使用說明書！
3.膨化的新技術與應用點擊次數：2 發布時間：2010-9-28 9:00:30
擠壓膨化技術目前在食品行業以及飼料行業都已經得到了更為廣泛的應用。近些年在擠壓膨化領域一些新技術不斷涌出，這些新技術的應用使得擠壓膨化設備在效率、能耗、可靠性，以及加工產品的品質和加工范圍等各個方面都取得了長足發展。
1 高熟化強調質技術
物料進入擠壓機前需要進行調質處理，調質的目的使物料得到預糊化，糊化的好壞直接影響擠壓機的工作性能，直接影響擠壓產品的品質。所以調質技術是擠壓系統的一個重要關鍵技術。
普通的調質技術就是簡單的讓物料與水、蒸汽進行混合：簡單的混合不能使水和熱量均勻的滲透到物料中；對于物料，尤其是部分油性物料在調質過程中從微觀顆?？矗捎谒谋砻鎻埩?，水很難滲透到顆粒內部，從而很難使顆粒內部的糊化度提高。這勢必需要更多的蒸汽、更長的時間才能提高調質效果。
高熟化強調質技術不再是簡單的混合，強調質是調質過程中傳熱和傳質的相對運動速度和滲透的速度。而傳熱和傳質的滲透速度取決于蒸汽和粉狀顆粒物料內部與界面層的溫度梯度、速度梯度、濕度梯度、物料性質（密度、 顆粒大小、含水量）等因素。而高速調質,就提高了溫度梯度、速度梯度、濕度梯度、從而就提高調質效果。
高熟化強調質技術設置了分功能槳葉，讓物料與傳質在機體中形成一定的相對運動速度，形成強接觸、強滲透，減少調質時間，減少蒸汽量的使用。同時由于物料在調質過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部，這樣進一步提高了物料在調質器殼體內的充滿度，進而延長了調質時間。
高熟化強調質技術使調質器的充滿度由原來的30～35%提高到55～60%，對于相同有效容積的調質器在相同產量的前提下調質時間能由原先的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。
由于物料經過強調質，充分預熟化，與普通調質相比，新技術能使擠壓機產量提高10～15%，降低了擠壓機的能源消耗；同時物料預糊化度的提高使擠壓機運行平穩，顯著減少對螺桿、膨化腔內襯套的磨損，減少更換易損件的成本，從而實現在擠壓膨化技術中的節能的綠色調質技術。
2 穩態化剪切擠壓技術
2.1 擠壓過程的穩流與穩態化剪切技術
擠壓過程是擠壓膨化設備中zui核心的工藝過程。從提升效率與降低能耗的角度出發，牧羊擠壓設備研發人員提出了擠壓腔中的物流穩流有利于提高擠壓產品品質的設想，同時提出穩態化剪切的理論，進而通過試驗驗證了這一理論。該理論的應用能有效提高擠壓機產量，降低能耗，減少螺桿及腔體的磨損，提高擠壓產品的品質。同時該技術的應用擴展了膨化產品的加工范圍，使單螺桿擠壓機加工1.0mm小顆粒，乃至加工更小顆粒能夠穩定長時間生產。
2.1.1 擠壓過程中的物流穩流技術
在擠壓過程中由于壓力差的存在，物料在螺桿中有多種流動形式，如圖一所示，其中物料的滲漏、錯流的存在對物料品質的影響zui大。在擠壓腔中滲漏和錯流的物流與順流的物流在擠壓腔內的停留時間存在很大的差異，這直接引起飼料或食品在擠出后的膨脹系數存在差異，zui終影響到擠壓產品品質，如顆粒不均勻、糊化度不一致等。
在新技術中通過螺桿的配置，同時設計了螺桿與擠壓膨化腔"零"間隙，一方面盡力減少物料的滲漏，同時使用細分混合結構使滲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，有效地節約了由于滲漏物料在擠壓腔內停留時間過長而造成的能源浪費。
2.1.2 擠壓過程中的穩態化剪切技術
飼料與食品的擠壓技術中，物料熟化一般要求提高擠壓腔體內的剪切程度。目前的技術中物料從擠壓主機進料口進料到模板出料是一種急速剪切的過程，急速剪切伴隨著高壓、高能耗、高磨損，同時帶來物流的不穩定，所以這樣的方式對擠壓機的出料模具的技術要求很高。只有好的出料模具才能緩解物流的不穩定，才能讓物流變成顆粒均一的膨化顆粒。
而穩態化剪切強調的是一個剪切過程，是一種平穩剪切的過程。在這過程中，剪切的峰值比急速剪切小，但是通過螺桿配置的合理設置，讓經過穩態化剪切的物料的糊化度和急速剪切保持一致，甚至可以進一步提高糊化度。
由于在剪切過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。由于穩態化剪切是一種前后落差變化不是很大的過程，所以在這整個過程中物料的滲漏相對減少，擠壓腔中的物性均一，設備運行更穩定，zui終擠出的膨化產品的顆粒均勻度、美觀性更好。實踐證明穩態化剪切也是一種節省能耗的剪切，應用穩態化剪切的擠壓機能提高產量15%左右，擠壓機系統的噸料電耗可以降低12%左右。穩態化剪切是一種經濟的、穩定的、zui節省能耗的方式。
2.2 出料過程的穩流技術
出料模具技術是食品和飼料擠壓領域核心技術之一。這直接關系到膨化產品的應用范圍，而且影響到膨化產品的品質。
在螺桿擠壓末端，物料是以一定速度旋轉且不穩定，這樣的物流直接進入模具成型，不利于成型，不利于膨化顆粒的均一性。穩流技術就是解決這樣一種不穩定物流的一種技術。
通過在擠壓腔末端與出料模具之間增設具有導向型的穩流裝置，首先讓旋轉的物流停止旋轉，接著讓物流形成一種環形擠壓區域，這個區域的環面與模具的區域一致，之后物流的約束力緩慢放大、流速減慢，zui終物流平穩的均勻分布至模具的開孔區域的正前方。這樣的物流確保了物料能夠均勻地進入出料模具中，保證了物料成型的均勻性。同時，由于物流從螺桿中擠壓出來首入環形擠壓區域，使物流對模具的沖擊力大大降低，減少對模具的沖擊力，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優化技術
3.1 螺桿組合的模塊化及柔性化
螺桿組合是擠壓設備另一核心技術。對于不同原料和不同擠壓膨化要求的場合應根據物料的物性配置不同形式的螺桿配置，同時這不同形式的螺桿配置必需和擠壓機的加工工藝參數結合起來，共同作用才能生產出高品質的膨化產品。
為了適應不同原料的物性以及適應各種膨化產品的不同膨脹要求，螺桿元件設計成標準的可自由組合模塊化的形式。這樣在生產中通過調整螺桿配置，再配以不同的加工工藝參數，能讓同一臺擠壓機適應食品、飼料行業中的不同場合不同產品要求的膨化。
模塊化柔性化的螺桿組合能極大的節省資源，使一條生產線能加工多種形式的膨化產品，避免了重復投資。
3.2 加工工藝參數控制與優化技術
合適的螺桿配置僅僅是加工高品質膨化產品的重要的必要條件之一，合適的加工工藝是另外一個重要的必要條件。
擠壓機的應用范圍廣，以及膨化產品要求的技術參數不一樣決定了擠壓機需要使用不同的加工工藝參數；在各個廠家，無論食品行業還是飼料行業，加工膨化產品的配方一直是根據市場的要求在不斷調整，這直接影響到需要及時調整擠壓機的加工工藝參數；甚至有時不同產地的原料也會對膨化產品有一定影響，所以這一切就決定了擠壓機加工工藝參數的千差萬別。
目前擠壓機的加工工藝參數的控制一般還依賴于有經驗的操作人員，操作人員水平的高低直接影響到膨化產品的品質，這也是目前很多擠壓機應用廠家使用同一擠壓機制造商的同一種型號的擠壓機設備，但是各個廠家的使用效果不一樣的根本原因。
加工工藝參數控制與優化技術首先為這千差萬別的工藝參數提供了一種標準紀錄的方法，這種標準數據能夠讓擠壓機的控制系統能夠讀取，在擠壓機操作人員的執行下能夠指導擠壓機進行標準化生產。
加工工藝參數控制與優化技術包含一個數據化庫。該數據化庫中數據首先來源于試驗過程中經過不斷調整、不斷摸索得到的一個在加工某一配方、膨化產品的技術要求一定的前提下得到的一個*數據。
其次來源于對這*數據的配方成分分析和膨化產品技術參數的分析。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物蛋白各占多少等等；膨化產品技術參數的分析，如膨脹系數、糊化度、出料溫度、出料水分等等，把這些數據與加工工藝參數鏈接形成“組數據”，通過試驗的積累形成不同物性的配方對應有不同“組數據”，這樣形成一個完整的加工工藝參數的數據庫。
在應用過程中，當遇到一新配方時，首先通過成分的化驗與分析，找出數據庫中相近的配方，通過數據優化技術得到一個合適的加工工藝參數，在工藝參數的控制下指導擠壓機進行生產，*避免操作人員的非主觀因素的影響，能夠做到膨化產品品質長期穩定一致。
4 結束語
擠壓膨化的應用越廣泛勢必使擠壓膨化技術提升越迅速。相信在今后的應用中，擠壓膨化技術會得到更迅猛的發展
4.原料細度的要求點擊次數：7 發布時間：2010-9-27 8:49:19
加工小顆粒膨化水產飼料對原料的粉碎細度有著極其嚴格的要求。從理論上講原料的粉碎細度達到100%通過60目篩時，就可以保證使用?？?.0mm的膨化機能夠正常生產。但是實踐證明，這樣的一個粉碎細度進行生產時，膨化機運行一段時間后，模孔開始堵塞，顆粒的膨脹系數會逐漸變大，同時膨化顆粒會變長。當有更多模孔被堵塞，此時切刀的轉速達到極限也不能使膨化顆粒的長度達到要求時，zui終只能選擇停機清理模具。
所以為了能夠長時間的穩定生產，建議原料的粉碎細度達到100%過80目篩較好，zui低也要達到98%且篩上物zui大顆粒粒徑不得超過0.3mm。原料在這樣的細度下能夠保證膨化機長時間的穩定生產，同時原料由于粉碎比較細，膨化顆粒的外觀也比較光滑、漂亮。
