單螺桿膨化機的發展趨勢

王俊

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

關鍵詞：單螺桿膨化機;發展趨勢;衛生型;安全性;智能化

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

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展趨勢。

1 衛生型

隨著社會發展與進步，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，人也出現健康問題。

為了解決不讓動物吃上有問題的飼料，設備的衛生問題便呼之欲出。目前已有膨化機生產廠家將衛生型設計納入其設備的設計要求中，要求實現設備易清潔，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，衛生要求不僅僅局限在設備表面的易清潔，更重要是設備內部，特別是擠壓腔內的少殘留，易清洗。要求更高的擠壓機生產廠家還會對螺桿機內襯以及螺桿的材質做出規定，防止螺桿或內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部的特殊機械結構導致的。但這并不能阻礙人們對于衛生要求的追求。

雖然單螺桿膨化機可以通過向膨化腔內部注水，加汽，通過螺桿的旋轉達到清洗的目的，但膨化腔內部是一個高壓區域，仍會有物料沾在螺桿的溝槽中，比殘留極不容易被清理。行業中已出現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，運至清理區域進行高壓沖洗。大大減少了膨化機內部頑固的殘留，尤其適合頻繁切換生產配方的飼料/食品生產廠家。

另外，部分膨化設備生產廠家在開發衛生型切割裝置。該切割裝置不與地面接觸，其內部的切刀設計，風運管設計，都能極大程度上減少殘留，最大程度避免交叉污染。

衛生型切割裝置和風運系統

2 安全性

安全性可分為設備安全性及產品安全性，產品安全性大部分程度上取決于設備的衛生型要求。

設備安全性則不僅僅與設備操作人員的操作習慣有關，更與設備本身的機械特征息息相關。通過safety analysis可以得出設備處于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。設備的安全離不開一系列的傳感器以及完備的控制系統，只要是有風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控。其軟硬件的連鎖、邏輯關系異常復雜，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。多數膨化機的設計最大壓力為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鍵，關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，安全系數通常大于2，來校核模板能否承受該膨化機的最大設計壓力，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。根據模板上刻出的壓力在膨化機控制系統中正確設置相關參數，從機械當面與控制方面同時保證膨化設備的安全。

3 全面性

飼料行業中，單螺桿的應用范圍不及雙螺桿膨化機，但隨著一些輔助設備的運用，單螺桿膨化機依然可以實現一機多用。

1）通過更換特殊螺套（如SME裝置），可以實現設備機械能更廣范圍的調節，以滿足客戶不同配方、不同品種的生產需要。

2）通過增加特殊輔助裝置（如密度控制和真空系統），可以實現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生產需求切換。

4 智能化

隨著科技的發展，自動化技術逐漸應用到膨化機上。工業發達國家的膨化機已普遍采用現代電子和計算機控制技術，控制箱上有觸摸屏監測，對整個擠出過程的工藝參數如喂料量、各原料配比、螺桿轉速、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在線監測，并采用微機閉環控制。部分膨化機生產廠家已采用遠程監測、診斷等手段，對膨化機成型生產線進行網絡遠程監控。

5 結語

膨化機的發展趨勢應會向更深層次的衛生型、安全性、全面性、智能化方向發展，該領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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