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摘 要: 挤压的技术出现约一个世纪,这个技术是从橡胶工业的生产开始的,如胶带和软管,依靠的是成批进行挤压这一理念,早在面条的生产上就被广泛地应用,随着时代的进步,现在挤压技术已经很广泛地服务于人们的生活,在挤压设备的设计与选择分析中,结合技术的发展,才会更好的开发挤压设备的用途。所以,挤压设备的设计与选择分析是非常重要。
关键词: 挤压设备;设计;选择;分析
中图分类号:TD235.373 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)1010073-01
1 挤压技术的应用范围
上世纪的40年代,在食物的生产上连续地挤压首次被应用,如膨化的谷物、苞米粉、粗面粉小吃及粗面面条。上世纪50年代,动物的口粮原料、成品料的生产挤压工艺才开始使用挤压技术。美国约130亿美元产业,欧洲的各国有着更高的产业。
现如今来捍,挤压的工艺已经认为“生物反应器”,是有着高温及短时间的特性,而对于消费者吸引力来源于挤压的工艺会把大量原料经过挤压做成其半成品或者成品。例子有零食的多样性、面食和大豆及蔬菜制品,还有早餐系统等,常常以吨位计。
在这一点上,宠物的料占有主要的优势,而挤压过程就是将其配方中小部分的淀粉进行连续地加工,使用模具来创造不同形状宠物料,来吸引消费者。而动物的饲料之挤压工艺一个最重要的应用就是体现在水产的饲料的生产上。在一般的情况下,浮性料的生产要满足用途的需要,或者适应一引起目标物种饲喂的习惯。其它的情况下挤压不同配料如附聚和下沉特性的食物,食物会在水中数小时都不会分解。
还有一个广泛的用途体现在挤压动物的饲料,在饲料的原料,将一些大豆的原料进行加工后,变成全脂的豆粉,这样可用在非反刍的动物的饲料中,容易消化。所以,挤压大豆原料的过程中,应用范围扩大那些低成本的设备之实用性,会把大豆的原料进行充分地加热,让抗胰蛋白酶及其他抗营养的因子进行变化。Hancock(1992)、Hancock(1989)、Hancock
(1991)评价挤压的必要性,Hancock(1991)证明,大豆进行干焙中体现挤压的工艺会使大豆蛋白保育期的利用性提高。
2 挤压设备的种类及设计与选择分析
2.1 种类
单螺杆挤压机、双螺杆挤压机。
2.2 设计与选择分析
2.2.1 单螺杆挤压机。挤压机要提供一些必要压力,使饲料的处理通过具有限制性的模具进入加工泵。运行期间穿过其膨化腔,饲料会处在挤压机固定和旋转的组件中间,因摩擦会产生大量热,作用在饲料上。所以,挤压机也可以是“热交换器”。对于饲料加工时温度和压力的曲线,一定的限度之内可以自由地选择,其螺杆的设计胶操作的控制可随条件变化,因化腔中压力的应用到,通过对模具的设计和选择,成品形状会易于控制。单螺杆挤压机的主要特征见图1。
在很多的情况下预调质器会同挤压设备一起增加加工饲料湿度及热吸收,会降低了功率,增加了产量。在大气压下,预调质器会正常地运行,提供水或者蒸气,或二者都有的方法,来统一地加工饲料。其添加剂通常有维生素、颜料、香料及肉浆,饲料进入到挤压膨化腔前,预调质器会吸收热量及水分,在调质时间上提供了保证。在理论上根据这个区域进行饲料的加工时,单螺杆挤压机之膨化腔会被分成多个单独的区域,如饲料区和计量区。饲料区是指导饲料在调质器到运送至膨化腔前,完全地充满于膨化腔中的横断面,从而形成塞子具有弹性,膨化腔过渡,饲料的形状从粉末至弹性的面团。计量区有时也被称为其烹饪的区域,通常饲料被超高压,因摩擦生成高热量,生面团温度会高于100度。热力学上看挤压机的膨化腔大于75%工作是在计量区,任何维修挤压机的记录中体现了螺杆与膨化腔须更换时频率会远高于一些其他的组件。
挤压机设计具有特殊性,各个厂家会用不相同螺杆进行配置,提高其转换和在计量区的压缩,许多的情况下,采取减小其运行的速度及减小其螺杆的直径,来控制压缩比为1:2~1:5。随着挤出物在增加,因螺杆的旋转来创造机械能,挤出物热量就会消散。
很多设计,膨化腔表面都会有直或螺旋的沟槽,便于膨化腔来抓稳挤出物。所以,旋转螺杆会使原料运至模具。
挤压机膨化腔的层流通道内,混合材料有限。为了提高其混合的潜力,有时要更改螺杆的外形,包括运行中截面的截止,要许那些挤出物能反向地流动。
单螺杆的运作要取决模具对于压力的要求,膨化腔的挤出物的接触面,其内径会被填满。进料和螺杆的速度、其设计、挤出物时螺杆的填充指令,变量在交互作用会创建单螺杆的挤压机的运行范围及灵活极限。
2.2.2 双螺杆挤压机。开发双螺杆挤压机是为设计操作的灵活性、操作的控制,依据其基础的设计,能使共轴进行正反旋转、互啮合或者非互啮合。就挤压机实际的情况来说,设计中共轴的旋转及螺杆的互相啮合占有支配的地位。因与正反的旋转中的设计来比较,设计与制造就相对不难。双螺杆挤压机中螺杆的设计会影响着运行的效率及机械的性能。膨化腔在供料的截面螺杆运行单一和双重或是三重。传动轴交错地运行,使螺杆传送的能力变低,但停留的时间会减少,挤出物会先入而先出。可是,双重及三重操作时螺杆会通过其通道来生产出更多的切割品。
2.2.3 单转向双螺杆对照。双螺杆的挤压机会开发及生产一些大批量的产品,但是成本很大。应用了相同成本,双螺杆机器为单螺杆机器于1.5~2倍的相异。额外的费用会因螺杆设计复杂,驱动组件复杂和传热的外套必要性,可能会抵消双螺杆机器对干燥产品的处理能力。所以,要降低其干燥的能量。仅单螺杆的设计来生产是不可能,从而证明了额外成本的合理性。
双螺杆机器之独有特征体现配置单一,所有机器共同完成两个不同的任务或者功能。机器前半部分会形成高压缩和高剪切的挤压机,会提供进至膨化腔中的出口,而后配置于后半部分,或者膨化腔,来作为低剪切和低压缩形式挤压机,而双螺杆用于习惯性生产具有高密度如熟食,像熟面条和沉性的水产料或是球状片状的谷类早餐。生产时,一台机器可实现两台单螺杆机器功能。
2.2.4 低成本挤压机。降低成本方法,成本低和灵活性强同样会生产合格产品,低成本的挤压机能实现这些。这些机械的设计、制造简单,机械部件的功能不错。所以,会应用在生产全的脂大豆粉上,机器使用很简单,断路器的螺栓会创造了剪切的必要压力,使非反刍的动物饲料大豆的抗营养因子发生热变性,手动的变孔模具会用来固定接近或者远离螺栓,来增加或者减少操作压力来处理其温度。机械的设计,通常会生产成品料,而生产其他制品时常会失败。在成品料处理时,常不需预调质器,生产水产料或宠物料时,必需预调质器。
3 小结
挤压已是饲料工业通用的一项技术,低成本的挤压设备会不断地得于发展,其技术也会不断进步。
参考文献:
[1]Keith C Behnke,挤压设备的设计与选择[J].饲料研究,2010.02.
关键词: 挤压设备;设计;选择;分析
中图分类号:TD235.373 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)1010073-01
1 挤压技术的应用范围
上世纪的40年代,在食物的生产上连续地挤压首次被应用,如膨化的谷物、苞米粉、粗面粉小吃及粗面面条。上世纪50年代,动物的口粮原料、成品料的生产挤压工艺才开始使用挤压技术。美国约130亿美元产业,欧洲的各国有着更高的产业。
现如今来捍,挤压的工艺已经认为“生物反应器”,是有着高温及短时间的特性,而对于消费者吸引力来源于挤压的工艺会把大量原料经过挤压做成其半成品或者成品。例子有零食的多样性、面食和大豆及蔬菜制品,还有早餐系统等,常常以吨位计。
在这一点上,宠物的料占有主要的优势,而挤压过程就是将其配方中小部分的淀粉进行连续地加工,使用模具来创造不同形状宠物料,来吸引消费者。而动物的饲料之挤压工艺一个最重要的应用就是体现在水产的饲料的生产上。在一般的情况下,浮性料的生产要满足用途的需要,或者适应一引起目标物种饲喂的习惯。其它的情况下挤压不同配料如附聚和下沉特性的食物,食物会在水中数小时都不会分解。
还有一个广泛的用途体现在挤压动物的饲料,在饲料的原料,将一些大豆的原料进行加工后,变成全脂的豆粉,这样可用在非反刍的动物的饲料中,容易消化。所以,挤压大豆原料的过程中,应用范围扩大那些低成本的设备之实用性,会把大豆的原料进行充分地加热,让抗胰蛋白酶及其他抗营养的因子进行变化。Hancock(1992)、Hancock(1989)、Hancock
(1991)评价挤压的必要性,Hancock(1991)证明,大豆进行干焙中体现挤压的工艺会使大豆蛋白保育期的利用性提高。
2 挤压设备的种类及设计与选择分析
2.1 种类
单螺杆挤压机、双螺杆挤压机。
2.2 设计与选择分析
2.2.1 单螺杆挤压机。挤压机要提供一些必要压力,使饲料的处理通过具有限制性的模具进入加工泵。运行期间穿过其膨化腔,饲料会处在挤压机固定和旋转的组件中间,因摩擦会产生大量热,作用在饲料上。所以,挤压机也可以是“热交换器”。对于饲料加工时温度和压力的曲线,一定的限度之内可以自由地选择,其螺杆的设计胶操作的控制可随条件变化,因化腔中压力的应用到,通过对模具的设计和选择,成品形状会易于控制。单螺杆挤压机的主要特征见图1。
在很多的情况下预调质器会同挤压设备一起增加加工饲料湿度及热吸收,会降低了功率,增加了产量。在大气压下,预调质器会正常地运行,提供水或者蒸气,或二者都有的方法,来统一地加工饲料。其添加剂通常有维生素、颜料、香料及肉浆,饲料进入到挤压膨化腔前,预调质器会吸收热量及水分,在调质时间上提供了保证。在理论上根据这个区域进行饲料的加工时,单螺杆挤压机之膨化腔会被分成多个单独的区域,如饲料区和计量区。饲料区是指导饲料在调质器到运送至膨化腔前,完全地充满于膨化腔中的横断面,从而形成塞子具有弹性,膨化腔过渡,饲料的形状从粉末至弹性的面团。计量区有时也被称为其烹饪的区域,通常饲料被超高压,因摩擦生成高热量,生面团温度会高于100度。热力学上看挤压机的膨化腔大于75%工作是在计量区,任何维修挤压机的记录中体现了螺杆与膨化腔须更换时频率会远高于一些其他的组件。
挤压机设计具有特殊性,各个厂家会用不相同螺杆进行配置,提高其转换和在计量区的压缩,许多的情况下,采取减小其运行的速度及减小其螺杆的直径,来控制压缩比为1:2~1:5。随着挤出物在增加,因螺杆的旋转来创造机械能,挤出物热量就会消散。
很多设计,膨化腔表面都会有直或螺旋的沟槽,便于膨化腔来抓稳挤出物。所以,旋转螺杆会使原料运至模具。
挤压机膨化腔的层流通道内,混合材料有限。为了提高其混合的潜力,有时要更改螺杆的外形,包括运行中截面的截止,要许那些挤出物能反向地流动。
单螺杆的运作要取决模具对于压力的要求,膨化腔的挤出物的接触面,其内径会被填满。进料和螺杆的速度、其设计、挤出物时螺杆的填充指令,变量在交互作用会创建单螺杆的挤压机的运行范围及灵活极限。
2.2.2 双螺杆挤压机。开发双螺杆挤压机是为设计操作的灵活性、操作的控制,依据其基础的设计,能使共轴进行正反旋转、互啮合或者非互啮合。就挤压机实际的情况来说,设计中共轴的旋转及螺杆的互相啮合占有支配的地位。因与正反的旋转中的设计来比较,设计与制造就相对不难。双螺杆挤压机中螺杆的设计会影响着运行的效率及机械的性能。膨化腔在供料的截面螺杆运行单一和双重或是三重。传动轴交错地运行,使螺杆传送的能力变低,但停留的时间会减少,挤出物会先入而先出。可是,双重及三重操作时螺杆会通过其通道来生产出更多的切割品。
2.2.3 单转向双螺杆对照。双螺杆的挤压机会开发及生产一些大批量的产品,但是成本很大。应用了相同成本,双螺杆机器为单螺杆机器于1.5~2倍的相异。额外的费用会因螺杆设计复杂,驱动组件复杂和传热的外套必要性,可能会抵消双螺杆机器对干燥产品的处理能力。所以,要降低其干燥的能量。仅单螺杆的设计来生产是不可能,从而证明了额外成本的合理性。
双螺杆机器之独有特征体现配置单一,所有机器共同完成两个不同的任务或者功能。机器前半部分会形成高压缩和高剪切的挤压机,会提供进至膨化腔中的出口,而后配置于后半部分,或者膨化腔,来作为低剪切和低压缩形式挤压机,而双螺杆用于习惯性生产具有高密度如熟食,像熟面条和沉性的水产料或是球状片状的谷类早餐。生产时,一台机器可实现两台单螺杆机器功能。
2.2.4 低成本挤压机。降低成本方法,成本低和灵活性强同样会生产合格产品,低成本的挤压机能实现这些。这些机械的设计、制造简单,机械部件的功能不错。所以,会应用在生产全的脂大豆粉上,机器使用很简单,断路器的螺栓会创造了剪切的必要压力,使非反刍的动物饲料大豆的抗营养因子发生热变性,手动的变孔模具会用来固定接近或者远离螺栓,来增加或者减少操作压力来处理其温度。机械的设计,通常会生产成品料,而生产其他制品时常会失败。在成品料处理时,常不需预调质器,生产水产料或宠物料时,必需预调质器。
3 小结
挤压已是饲料工业通用的一项技术,低成本的挤压设备会不断地得于发展,其技术也会不断进步。
参考文献:
[1]Keith C Behnke,挤压设备的设计与选择[J].饲料研究,2010.02.