3.2 双螺杆挤压机的特点及应用
双螺杆挤压机大的特点就是它能够对各种原料进行混合而不考虑其构成。因此, 像谷物、豆粉、动物粉、鲜肉、脂肪、营养素、蛋白质、维生素、淀粉以及湿鱼渣等如此多样化的组分都能很容易地进行加工。双螺杆挤压膨化机加工饲料的种类多, 能够适应高粘性物料、低粘性物料或高水分、高油脂配方产品的加工。在水产饲料方面, 像鱼、虾饲料, 还有河鳗、观赏鱼饲料等均需用双螺杆挤压膨化机, 特别是颗粒水产饲料( 直径为 0.5～1.5 mm) 、高脂肪水产饲料及生产量小但配方常变的饲料, 必须采用双螺杆挤压膨化机进行生产。在宠物饲料加工中, 宠物饲料的主要成分一般都是由谷物粉(如小麦粉)和较高蛋白含量的动物粉、鲜肉和脂肪等组成的。在干宠物饲料加工过程中, 当鲜肉含量高达 20%～30%时, 挤压时就需要强烈地混合和揉捏, 这只有双螺杆挤压膨化机才能完成。因为双螺杆的相互揉搓、挤压, 即使在原料高油脂的情况下也不会粘在一起而影响机器的运转, 与单螺杆挤压膨化机相比, 在双螺杆挤压膨化机中可以添加几乎两倍含量的脂肪到宠物饲料配方中, 所以配方含油脂可达到 20%以上。这样不仅提高了配方的质量, 也减缓了零件的磨损和阻力, 降低了生产成本。而单螺杆挤压膨化机就做不到这一点, 在单螺杆挤压膨化机中, 脂肪含量受到限制, 因为如果脂肪含量太高, 将引起挤压膨化机剧烈地波动, 并因此导致产品质量的不稳定。一旦物料中油脂含量过高, 就会造成物料黏着, 机器无法运行。此外, 双螺杆挤压膨化机在 30 s 内即可完成原料的改变, 这就可用于色彩的识别和允许多色混合物的产品直接在挤压膨化机中加工。
双螺杆挤压膨化机采用直联变频电机传动方式, 主轴转速可根据加工产品需求进行调节, 在不停机状态下, 不改变螺杆参数设置即可更换产品品种或生产浮性、沉性水产饲料, 其操作特别方便并得到*令人满意的效果。
从以上单螺杆和双螺杆挤压膨化的特性分析可以看出, 双螺杆挤压膨化机具有以下优势。
①原料适应性更广, 可以适应高粘性、低粘性、高油脂含量、高水分或粘稠、多油的、非常湿的原料及其它一些在单螺杆( SSE) 中会打滑的原料加工。
②对原料的粒度限制更少, 可以适应从微粉料到粗粉料颗粒的原料和单螺杆加工特定范围以外粒度的原料加工。
③物料流在机筒内更均匀, 可以添加蒸汽、水等, 使产品达到需求的效果。
④产品内在和外观质量更好, 可以达到非常好的均质状态并使得物料分子结构排布均匀、在挤压出模过程中表面光滑, 产品颗粒整齐度高、均匀性好。
⑤熟化均质效果更好, 通常淀粉熟化度可达 95%以上, 使得所加工的水产饲料能够在水中保持稳定和产品营养成分不流失, 并易于消化吸收。
⑥同等动力下产量更高。良好的混合性能使物料得到的热量及时均匀化, 加快了物料的熟化程度, 减少了料温的波动, 提高了挤压膨化产品的产量。
⑦产品多样性和适应性更宽, 可以加工微粒水产饲料及高油配方、高水分、高粘结性产品和多色彩、夹心类、特殊形状的产品。
⑧工艺操作更简便, 可以根据加工产品需求调节主轴转速, 由于自清特点, 清理很方便, 每次加工后无需拆装设备。
⑨易损件磨损更轻。通常一种错误观念认为单螺杆的磨损少, 实际上在双螺杆挤压过程中由于稳定的物料输送和物料流的特性, 决定了物料对螺杆和机筒内套的磨损要比单螺杆小, 尽管螺杆数量多出一套, 但其配件成本仍比单螺杆低。
⑩生产成本更低, 由于双螺杆机型具有良好的操作稳定性, 在饲料加工过程中开机费料少、水气浪费少、工时费少、传热效率高、成品率高、度电产量指标高, 加上配件成本也低, 其终生产成本相对于单螺杆仍要低得多。
4 单螺杆和双螺杆挤压膨化机比较( 见表 1)
到目前为止, 美国 70%水产饲料生产、韩国 100% 水产饲料生产采用挤压膨化加工技术。在我国, 越来越多的饲料加工企业逐步用挤压膨化机替代传统的制粒机生产水产饲料和其它特种饲料。在目前中国水产饲料市场, 由于大部分水产饲料生产企业受到资金的限制, 通常选用价格较低的国产单螺杆挤压膨化机, 但因其结构简单和技术水平、制造水平不够高, 只能在水产饲料加工中用于生产较低档的淡水鱼浮性料, 难于生产沉性料和其它水产饲料产品。有些进口单螺杆机型虽能满足生产沉性饲料产品, 但其价格太高, 已没有很好的性价比。我们选择挤压膨化设备不应只看到双螺杆挤压膨化机比单螺杆挤压膨化机的价格高, 而更应考虑综合性价比和产品生产成本。国产的双螺杆挤压膨化机技术性能已达到一定的水平, 虽然价格要高于国产单螺杆挤压膨化机, 但要远远低于进口单螺杆机型的价格, 其生产性能已超过进口单螺杆机型并可以*替代进口双螺杆机型, 不仅能满足养殖业中水产饲料的需求, 而且能达到很高的性价比, 应该是目前水产饲料加工业的好选择。随着大规格、大产量和型双螺杆机型的出现, 使用双螺杆挤压膨化机可获得更大的效益, 能更充分发挥出挤压膨化加工技术所具有原料使用范围广, 淀粉的糊化程度高, 水中稳定性远远高于普通颗粒饲料, 产品密度可调, 可加工浮性、慢沉、快沉料和高水分、高油脂饲料, 颗粒的结构比较疏松有利于采用后喷涂技术, 避免热敏性原料的损失, 防止污染环境和防病、抗病, 提高饲料营养价值, 降低生产成本等*的优势。
5 双螺杆挤压膨化机的开发与展望
目前, 第三代新型 GCISSP 系列双螺杆挤压膨化机已经面市, 其动力配置从 22 kW 到 315 kW, 加工水产饲料产量从 150 kg/h 到 12 t/h, 共有 10 个规格的产品, 完够满足当前国内水产饲料加工( 浮性料、慢沉料、快沉料和高油含量料、湿性料等) 、各类宠物饲料和食品工业中植物组织蛋白、休闲食品、营养食品等的生产需求, 主机采用变频主电机, 传动系统强劲、平稳、可靠, 机筒加热和冷却层为一体式锻造结构, 机筒内套和螺杆元件采用高耐磨合金钢材质, 模板采用新型材质和科学布孔工艺, 调质系统采用加长不锈钢双轴差速调质器, 设备结构合理、外形美观, 其产品技术性能已接近或基本达到如美国 Wenger、瑞士 Buhler 等进口双螺杆挤压膨化机水平, 但其价格仅为进口产品价格的三分之一, 为国内饲料和食品加工企业提供了低价格、性能完善的高性价比双螺杆挤压膨化设备。尤其是针对目前国内水产饲料加工以浮性料为主导产品的实际状况, 某公司又开发出既能充分发挥双螺杆挤压膨化机的优势, 又能尽量降低投资成本加工水产浮性饲料的 GCISSPF 系列双螺杆挤压膨化机机型, 其价格远远低于进口单螺杆挤压膨化机, 而且仅与国产单螺杆挤压膨化机的价格相当, 可以说用单螺杆的投资就能选用双螺杆挤压膨化机,能够生产出整齐度好和更多样化的产品, 大产量、专业化的双螺杆挤压膨化机将会产生更大的经济效益。
