膨化机基本操作技术

1、膨化机基本操作技术,恒兴集团运营管理中心 2008.11.30,主要内容,一.膨化生产质量物理外观要求 二.加工质量影响环节原因分析 三.影响膨化饲料加工质量主要环节权重 四.原料理化特性对膨化加工的影响 五.水与蒸汽压力设置 六.膨化机组基本结构 七.膨化机操作 八.配方工艺操作三者相互关系 九.膨化机常见事故分析和排除方法 十.注意事项,1. 能顺利生产0.8 、1毫米的小料； 2. 0.83.0毫米的小料出模时形状成球形，大于3小于5毫米的料出模时近似球形。颗粒大小应均匀、表面光滑、不脱皮，泡水10分钟要透芯。 3. 5毫米以上的料，颗粒大小要均匀，弹性好，表面光滑、不脱皮、不开裂。泡水

2、20分钟内要透芯。 4. 成品水分差异在1%以内。 5. 膨化料熟化度要达到85%以上。沉水料中不会出现浮水现象，浮水料中不会出现沉水现象,一.膨化生产质量物理外观要求,二.加工质量影响环节原因分析,三.影响膨化饲料加工质量主要环节权重,1.粉碎粒度： 粗的物料粉碎颗粒： 产品膨化系数减小，易堵模； 影响前调质和挤压混揉效果； 挤压机磨损大、机械能耗高； 产品颗粒外观较粗糙。 注：依据产品别和挤压要求,确定最经济的粉碎粒度,四.原料理化特性对膨化加工的影响,2.淀粉: 淀粉有交强的吸水性； 糊化后的淀粉可增强物料的粘性； 在最终产品中起膨化和粘合的双重作用。即淀粉粘结功能和膨化功能都很好。 合

3、理偏高的淀粉含量： 膨化系数增加，浮水率提高； 挤压操作宽度大，品质易稳定； 物料流化性能好，利于饲料成粒， 有助于改善颗粒外观质量。 由此，浮性料要求： 淀粉含量：20% 沉性料要求： 淀粉含量：10,3.粗脂肪: 挤压前，当含量 12%时（单轴机 8% ），不会影响粘结功能和膨化功能。 当含量12%时，粘结功能和膨化功能会变差，应相应增加机械能和蒸汽热能； 物料均质差，品质易不稳定； 产品粘性减小，耐水性降低； 影响挤压温度压力,膨化力减小，产品浮水率降低,4.粗蛋白： 粗蛋白拥有吸水性、弹性和凝固性； 品种来源很重要(含量高)： 动物蛋白粘结功能和膨化功能差，同时，品种来源膨化性能差异较

4、大，植物蛋白粘结功能和膨化功能一般，品种来源膨化性能也有差异； 磨擦系数小，设备磨损降低，压 模稳定工作面积须减小； 产品组织化好，粘弹性增加,五.水与蒸汽压力设置,1.供水压力： （1）调质器：0.4Mpa。 （2）膨化腔：0.4Mpa。 （3）膨化腔夹层： 0.4Mpa。 2.蒸汽压力： （1）调质器：0.200.25Mpa （2）膨化腔： 0.500.60Mpa （3）膨化腔夹层：0.500.60Mpa,六.膨化机组基本结构,喂料仓,螺旋喂料器,调质器,挤压部件,切割装置,1.喂料仓的作用,均匀地将物料送入螺旋喂料器; 防止物料突然结拱而导致断料； 在称重喂料系统中起到容器的作用； 调节

5、物料的密度，保持供量均匀，确保膨化机进机物料密度一致,2.螺旋喂料器作用与控制,1)螺旋喂料器作用: 接受喂料仓输入的物料; 将设定重量的物料送入调质器,2）喂料器控制: 根据膨化机模板开孔面积来确定。浮水料250280mm2 / 吨.小时；沉水料500700mm2 / 吨.小时 。其中小模孔、低档料选用低值，大模孔、高档料选用高值,3.调质器（DDC）作用与操作,1)调质器（DDC）作用: A.将物料与蒸汽、水或其他液体充分混合; B.使物料在一定温度和一定含水率的条件下保持一定的时间，以达到预熟化的目的,2)调质器（DDC）操作: A.机器配置上应先喷水后喷汽。喷水应雾化；喷汽量应两头小中

6、间大。 B.调质器中的物料在浆叶的作用下要往上抛，充分地与蒸汽接触，提高调质效果。 C.蒸汽进入调质器前应排清管道中的冷凝水。 D.调质水分的控制：物料调质后进入膨化机时的水分，浮水料2025%；沉水料2832%。 E.物料调质温度T的控制:沉水料9096，浮水料98104。配有密度调节器或真空喷涂机的设备，生产沉水料时，可参考浮水料的制程条件生产,调质水分的控制： 设：调质后总水分为V，进入调质器前物料本身所含的水分为V1，调质中直接喷水量V2，物料在调质中蒸汽升温所增加的水分为V3。 则：V=V1+V2+V3 （%） V1=79%（按物料的实际水分含量计） V3= （T-t） / 16.3

7、 （%)） 其中：T调质后物料温度（） t 调质前物料温度（） 16.3物料在0.2Mpa饱和蒸汽调质下,每增 加1% 水分,物料本身的温度理论应提高 16.3,注： 0.2Mpa饱和蒸汽蒸发总焓值650.68kcal/kg。 饲料比热1.67KJ（千焦）0.4kcal（千卡）/kg.，1kcal=4.1868KJ 0100空气定压比热0.24kcal/kg. 根据上述理论推算，设浮水料调质后温度100，进入调质器的料温30，则物料在0.2Mpa饱和蒸汽加温增加水分V3： V3=（100-30）16.34.3（%） 实际上向调质器添加蒸汽的量要比物料吸收的量大得多，由于调质器构造的差异，热效率

8、也会有所不同，实际上调质蒸汽用量比物料吸收量大1.51.8倍。 直接加水量V2=V-V1-V3（,举例说明：珠海恒兴用1462膨化机生产淡水鱼 料107 模板规格：5.0mm93孔,总面积=1825mm2 确定喂料量：G=1825240=7.6T.h 进入调质器前物料水分：V1=9% 物料调质控制温度T=100，本身t=30 。 物料调质水分增加：V3=（100-30）16.34% 调质后设定水分：V=25% 直接向调质器添加水量：V2=V-V1-V3=25-9-4=12% 总量 =GV2=760012%=912kg.h 调质器蒸汽耗用总量 1.6V3G1.64%7600486kg.h,4.膨

9、化机的结构及工作原理,进料口,膨化腔,添加口,夹套进口,泻压口,螺杆,出料,切割,1）膨化机工作原理,A.物料进入膨化机中，螺杆螺旋推动物料形成轴向流动。 B.由于螺旋与物料，物料与机筒，以及物料内部的机械摩擦，物料被强烈的挤压、搅拌、剪切，其结果物料被进一步细化、均化,C.随着压力的逐渐加大，温度相应升高，在高温、高压、高剪切条件下，物料的物性发生变化。由粉状变成糊状，淀粉糊化，蛋白变性，纤维质部分降解、细化，致病菌被杀死，卫生指标提高，有毒成分失活。 D.当糊状料从模孔喷出的瞬间，在强大的压力差作用下，物料被膨化、失水、降温，膨化产品结构疏松、多孔、酥脆，且有较好的适口性和风味,2）螺杆结

10、构,3）膨化腔结构,单节膨化腔剖面示图,4）压模结构,A.膨化机产量与模板的关系,B.开孔面积的计算,压距设计参数： a.孔径1.5mm : 压距为1mm。 b.孔径2.0mm : 压距为1.52mm。 压距与产品外观关系： a.模孔压距短：产品表面多孔、球形外形。 b.模孔压距长：产品表面光滑、圆柱体外形,C.模孔结构有效压距控制,5.切刀装置,1）切刀的作用: 将挤出物切割成一定长度的颗粒,横梁,支撑架,切割装置,悬挂调节装置,手轮,电机,切刀,位置锁紧,2）切刀的控制关键点：切刀数量、类型（软、硬刀）、切刀转速等三点。切刀的线速度必须远大于膨化机挤压物的出模速度，切刀的速度越快，物料的切

11、口就越整齐。在保证颗粒长度不变的情况下，切刀片数越少，切刀的线速度就越快,3）切刀结构选型要求： 模孔2.5mm:选刀片厚度0.4-0.6mm极易调整； 模孔2.5mm:选刀片厚度0.6-1.2mm耐磨时间长； 配方皮毛棉含量多时：用硬切刀片有利于产品成形； 颗粒空心或异形时：刀刃结构切割角度有特殊要求; 切刀数量和转速：出模挤压力和喂料速度高低而定,下表是湛江特种厂的切刀装置，仅供参考,七.膨化机操作,1.生产必备要素,原料； 蒸汽的要求； 水的要求； 其他液体添加的要求； 电的要求,2.膨化机操作要领,根据生产品种选好模板： 模孔直径=产品直径/膨化系数（沉水料1.11.2，浮水料1.61

12、.8）。 膨化腔夹层温度控制： 利用双向阀向膨化腔里通蒸汽或冷却水。生产沉水料时，进料之前先通蒸汽预热，进料后再通冷却水冷却，夹层温度控制在5070；生产浮水料时，进料之前先通蒸汽预热，进料后，进料端的第一个夹层通冷却水冷却，其它夹层温度控制在130140,膨化腔直接添加蒸汽阀门控制： 生产沉水料时，此阀门不开；生产浮水料时，此阀门是否打开应由出模物料的膨化效果来确定，如果膨化度不够，是膨化腔里的温度和压力偏低，此阀门应打开向膨化腔补充蒸汽，或者提高主机转速。浮水料出模时压力3.04.0Mpa，温度120135。 膨化腔直接添加水阀门的控制：仅用于生产后清洗膨化腔。 主机转速控制：主机转速越高

13、，机械能损耗就越大,机械能转换热能的量就越多。当产量、水和蒸汽添加量不变的情况下，改变主机转速即可改变物料的膨化度,3.膨化机操作技能,要掌握主机转速、主机电流、产能、模板开孔面积与物料膨化度的相互关系； 要掌握水和蒸汽的添加量对物料膨化度的需求和影响； 在主机载荷的允许条件下，探索不同产品的最大产能,4.产品浮水率与挤压条件控制,提高产品浮水率： 加大蒸汽热能的输入，减短模孔有效压距； 调节螺旋组态与提高螺杆转速,增加机械能输入; 减小模孔工作面积，提高挤压膨化力; 降低单位产量，延长挤压滞留时间; 合理控制加水量，增大挤压膨化力。 注：产品容重处于480g/L是沉/浮水的临界点,5.提高产

14、品颗粒均匀度,A.因模孔出料速度快慢不一或物料均质不均匀引起; B.调整螺旋组态延长滞留时间，增加混揉均质能力； C.调节挤压产量和挤压模开孔面积使得相互匹配； D.合理控制挤压水分含量，防止产品颗粒挤压形变； E.检查螺旋衬套磨损情况，防止挤压力不均匀； F.严防挤压模模孔堵塞或模孔不均匀磨损,6.防止产品色泽巨变,A.挤压膨化水分含量越低，产品颜色越浅; B.调质、挤压温度越低，产品色泽越浅； C.物料挤出前进行抽/排气会严重影响产品色泽，导致产品颜色变深； D.合理分配油脂内加与外喷涂量,保证喷油均匀。 注：指产品配方原料品种比例一定的条件下,八.配方工艺操作三者相互关系,1.配方设计,

15、1）配方设计科学： 设备操作宽度变化大； 产品品质极易波动； 影响产品合格率高低,2）挤压膨化性能较好的原料: A、淀粉类原料:高筋面粉、玉米粉、马铃薯淀粉等; B、植物蛋白原料:低温豆粕、小麦蛋白、玉米蛋白粉等; C、动物蛋白原料:进口白鱼粉、蒸汽鱼粉、鸡肉粉等; D、微生物蛋白原料:啤酒酵母粉等,2.水产膨化饲料生产工艺,1）工艺设备： 设备选型和工艺设计科学合理时： 配方设计宽度大； 设备操作宽度大； 产品品质易稳定,2）加工工艺设备关键控制点： A.粉碎粒度控制原则： 压模孔径要求：筛片孔径1/3压模孔径,且筛片最大孔径不超过1.2mm； 产品外观要求：挤压膨化过程物料粉碎粒度越细，产品外观越好； 养殖品别要求：依据养殖品种，经济合理的控制物料粉碎细度,B.半成品粉料筛选除杂: 挤压模孔2.0mm以下时，粉料须经过30-40目筛网筛选除杂; 挤压模孔2.0mm以上时，粉碎须经过24-30目筛网筛选除杂,九.膨化机常见事故分析和排除方法,续表,十.注意事项,1.双螺杆与膨化腔的配合间隙（膨化腔直径螺杆直径