膨化設(shè)備的選購

　　目前市面上的螺桿擠壓式膨化機(jī)，大致可以按如下區(qū)分。
 

　　從結(jié)構(gòu)上：按工作部分為一根軸或兩根軸分為單螺桿膨化機(jī)及雙螺桿膨化機(jī);單螺桿又分為左旋右旋，雙螺桿又有同向平雙和異向平雙之分。左旋單螺桿或右旋單螺桿對物料在機(jī)筒內(nèi)的性狀改變基本是一致的，而同向平雙或異向平雙對物料的剪切強(qiáng)度和清理能力是有顯著差別的。最為常見的是右旋單螺桿和同向平雙雙螺桿。
 

　　從工作方式上：按照物料進(jìn)入膨化機(jī)機(jī)筒(膨化腔)前是否經(jīng)蒸汽調(diào)質(zhì)分為干法膨化機(jī)和濕法膨化機(jī)。若經(jīng)蒸汽調(diào)質(zhì)，則為濕法工作模式;反之，則為干法。
 

　　蒸汽調(diào)質(zhì)的目的：提升料溫、軟化及部分予熟化物料、補(bǔ)充一定水分。對于絕大多數(shù)物料，濕法膨化都比干法膨化效率高，以只考慮溫度因素做簡單分析，若物料預(yù)期的熟化溫度為130℃，干法膨化螺桿擠壓部分從室溫(20℃)提升至該值需升溫110℃，若采用濕法生產(chǎn)，調(diào)質(zhì)后溫度為80℃，螺桿擠壓部分需要提升的料溫為50℃，因此，所需要的機(jī)械能較干法少，更多的能量可以用來提高產(chǎn)量。此外，由于物料的軟化，對螺桿、機(jī)筒的磨損也會降低。
 

　　很多用戶，包括一些設(shè)備商從字面上理解，以為加水就是濕法。通過以上簡析可以知道，簡單的加水不能稱之為濕法，只是補(bǔ)充了部分水分而已，起不到提升料溫、軟化及部分予熟化物料的作用。
 

　　由于干/濕法兩種工況生產(chǎn)時物料進(jìn)入機(jī)筒的性狀不同，濕法進(jìn)入機(jī)筒是濕熱的軟物料，干法進(jìn)入機(jī)筒是生冷的硬物料，因此，對主軸系及擠壓螺旋的配置要求也不同。一般地，干法機(jī)配上蒸汽調(diào)質(zhì)系統(tǒng)可以濕法生產(chǎn)，效率會提高，但不如專用的濕法機(jī)型效率高;濕法機(jī)型干法生產(chǎn)時要考慮生硬物料對軸系的沖擊，對某些物料可以干法生產(chǎn)，但效率會降低，對某些物料則不適用。換言之，干法機(jī)可以濕法生產(chǎn)，而濕法機(jī)不一定能干法使用。在選擇膨化設(shè)備時，可以參考如下原則：
 

　　首先根據(jù)膨化的物料及目的從結(jié)構(gòu)上確定選用單螺桿膨化機(jī)還是雙螺桿膨化機(jī)，一般地：

　　—單螺桿膨化機(jī)：適用于處理各種原料及普通畜禽配合飼料。

　　—雙螺桿膨化機(jī)：終產(chǎn)品要求很好成型及漂亮外觀，熟化度均勻一致且密度可調(diào)的配合飼料(水產(chǎn)料、寵物食品)以及高附加值的原料(ɑ淀粉、組織蛋白)等。需要說明的是以上劃分不是絕對的，譬如我們建議用雙螺桿生產(chǎn)水產(chǎn)飼料，但目前有很多企業(yè)用單螺桿生產(chǎn)水產(chǎn)飼料。已有不少文章介紹這二者用于水產(chǎn)飼料生產(chǎn)的差異，簡言之雙螺桿與單螺桿相比有如下優(yōu)勢：
 

　　—出品率高，可達(dá)98%或更高。

　　—顆粒成型好，粒形均勻一致。雙螺桿出模壓力很穩(wěn)定，保證顆粒成型一致。

　　—雙螺桿的獨(dú)特的強(qiáng)泵送能力，確保無反噴、堵塞現(xiàn)象。經(jīng)強(qiáng)調(diào)質(zhì)后，物料中含汽量較高，單螺桿在喂料區(qū)易出現(xiàn)溢汽、反噴，導(dǎo)致料流不穩(wěn)堵機(jī)，而雙螺桿不會發(fā)生類似情況。

　　—可連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)各種小顆粒產(chǎn)品。在生產(chǎn)2mm及以下直徑顆粒時，單螺桿工況不穩(wěn)定，出品率會驟降，料型也會變差。

　　—密度控制更為穩(wěn)定可靠。物料在雙螺桿機(jī)筒內(nèi)熔融更充分、均勻，可以精確控制生產(chǎn)浮水料、沉水料及緩沉性產(chǎn)品。

　　—對配方適應(yīng)性廣，更能適應(yīng)高能量配方生產(chǎn)。雙螺桿可生產(chǎn)脂肪含量11~13%(國外資料稱可達(dá)17%)的高能量配方，而單螺桿一般不超過6~8%。

　　—易操作，生產(chǎn)過程穩(wěn)定。

　　正是由于雙螺桿相比單螺桿生產(chǎn)水產(chǎn)飼料的諸多優(yōu)勢，所以我們建議在生產(chǎn)該類產(chǎn)品時優(yōu)先選擇雙螺桿膨化機(jī)。當(dāng)然，雙螺桿的投資及生產(chǎn)成本都要比單螺桿高出不少，要根據(jù)實(shí)際情況考慮。
 

　　確定機(jī)型后，要考慮設(shè)備的工作方式。對于雙螺桿膨化機(jī)，原則上用濕法，不僅僅是因?yàn)樾矢?，濕法膨化要用蒸汽，后續(xù)烘干設(shè)備也要用蒸汽。只有產(chǎn)量要求低(500公斤/h以下)且不具有蒸汽條件，可以采用干法生產(chǎn)，但后續(xù)干燥若使用電能，總能源的消耗也是要仔細(xì)考慮的一個因素。
 

　　如果選擇單螺桿膨化機(jī)，從目前的市場情況來看，單螺桿膨化機(jī)大部分是用來做大豆玉米等原料膨化和碎片狀全價乳豬料生產(chǎn)，究竟是選擇干法還是濕法生產(chǎn)方式要參考以下條件。
 

　　1. 膨化全價乳豬料

　　全價配合飼料經(jīng)膨化(出于保護(hù)維生素和酶制劑的需要，一般控制在105度以內(nèi))、打碎、冷卻、破碎及篩分后得成品，現(xiàn)在南方市場上稱為“鍋巴料”。96年在四川始作，市場反映不夠好，直到2000年在廣西一帶重新興起，以揚(yáng)翔為代表，在兩廣、云南、湖南等地市場還不錯，目前也有向北方擴(kuò)展的趨勢。此工藝源于正大系統(tǒng)的膨脹+制粒工藝，從成本因素考慮，取消了制粒工序，直接將膨脹碎屑料作為終產(chǎn)品。經(jīng)過這種膨化的乳豬料，一般熟化度在70~80%(也有將部分原料膨化后再進(jìn)行全價膨化)，比普通的制粒要高，生產(chǎn)成本比膨脹+制粒低，所以仍有不少生產(chǎn)廠家采用全價膨化乳豬料。這種全價膨化乳豬料生產(chǎn)必須采用濕法生產(chǎn)，干法產(chǎn)品表面易板結(jié)、密實(shí)度大，適口性差。
 

　　2. 膨化大豆、玉米

　　膨化大豆粉原則上只要有蒸汽條件，都應(yīng)該用濕法生產(chǎn)。濕法生產(chǎn)效率高，同功率情況下，濕法膨化大豆粉比干法高出一倍以上，譬如90KW干法膨化大豆粉時產(chǎn)800~1000公斤，而濕法生產(chǎn)可達(dá)2500公斤，洋工機(jī)械的EXT155S在溫氏集團(tuán)膨化大豆粉產(chǎn)量達(dá)2800公斤以上，效率高居國內(nèi)同類機(jī)型之首，是目前市面上主流機(jī)型之一。濕法膨化控制尿素酶活性更穩(wěn)定，可以精確地控制在0.02~0.2之間。干法膨化大豆粉尿素酶活性波動大，易出現(xiàn)熟化度不均勻。濕法膨化大豆粉水分可以精確控制在12%左右，而干法產(chǎn)品水分僅在8%左右，干耗引起生產(chǎn)成本大幅度增加。膨化大豆粉自用，量又不高時建議用干法，對產(chǎn)品的含水率不敏感，干法機(jī)較合適。如大豆粉用于銷售，推薦使用濕法機(jī)型，首先是效率比干法高很多，生產(chǎn)成本明顯低于干法，其次，成品含水率較易掌握;部分地區(qū)要求有干法膨化大豆粉產(chǎn)品，則可停汽生產(chǎn)，同樣能滿足要求。
 

　　雖然濕法膨化大豆粉效率高，但目前在廣東福建一帶卻有相當(dāng)多的客戶青睞干法膨化大豆粉，可能是干法產(chǎn)品香味濃郁，誘食性更好。因此有不少廠家用干法膨化大豆粉。
 

　　由于玉米特殊的物性，飼料用膨化玉米用干法濕法均可以生產(chǎn)。不同于大豆等油脂類原料，調(diào)質(zhì)溫度過高、汽量過大會引起輸送問題，導(dǎo)致返料、堵機(jī)，因此玉米對蒸汽的調(diào)質(zhì)要求較低，所以干濕法生產(chǎn)時效率差別不如大豆顯著，濕法能比干法提高約15%左右。如果蒸汽質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致物料入機(jī)水分波動，很容易引起堵機(jī)和產(chǎn)品質(zhì)量波動。因此，濕法膨化玉米對操作人員要求更高，要隨時注意蒸汽及終產(chǎn)品的變化并做出相應(yīng)調(diào)整。膨化玉米主要的指標(biāo)就是糊化度及容重(另有文專述)，要根據(jù)產(chǎn)品的用途來確定用干法或是濕法膨化。膨化玉米粉如用于銷售，推薦干法機(jī)型，由于干法膨化玉米，膨化度可調(diào)節(jié)的范圍較寬，可以達(dá)到很高的膨化度(成品容重≤200g/L)，能滿足不同用戶的要求，且投資少，見效快。如果自用(加工配合飼料)，則可以考慮濕法，產(chǎn)量稍高于干法，淀粉糊化度可以達(dá)到85%以上，雖然膨化度不及干法高，但制成混合料后效果也很好。需要指出的是：特種毛皮動物要求的玉米膨化度比乳豬料要求的高，大部分容重在0.3左右，因此，北方地區(qū)膨化玉米的要求比南方要求高。目前來看，理論上0.4~0.5的容重均可用于乳豬料，但用戶有趨向于用狐貉料的要求來選擇膨化玉米。所以，如果膨化玉米粉用于特種動物飼料(貂、狐、貉等)，因?yàn)榕蚧笆旎纫蟾?，宜采用干?如果用于乳豬料制備等，干濕法均可。前面提到過，有些濕法機(jī)不能做干法用，譬如生產(chǎn)膨化玉米，濕法機(jī)膨化產(chǎn)品一般熟化度在85%左右，容重為0.4~0.5，溫度在140~150℃，如果要將熟化度及膨化度提高，如容重0.2，溫度160~170℃，可能需要關(guān)閉蒸汽調(diào)質(zhì)干法生產(chǎn)方能達(dá)到。因?yàn)槿霗C(jī)物料性狀差異引起扭矩和推力驟然增大(相比濕法而言)，主軸、軸承箱結(jié)構(gòu)是否能承受，子彈頭部分在高溫下能否承受腐蝕就需要實(shí)踐及時間來驗(yàn)證。目前市場上的很多濕法機(jī)型都不具備干法生產(chǎn)高膨化度玉米粉的能力。
 

　　有很多用戶選購膨化設(shè)備是要加工玉米、大豆兩種物料的，除上述外，還要考慮如兩種產(chǎn)品的期望產(chǎn)量都不是很高，大體相當(dāng)，則宜使用干法機(jī)。因?yàn)闈穹C(jī)膨化玉米和大豆產(chǎn)量較懸殊，若使用中用于大豆膨化的時間很少，主要用于玉米膨化，這樣，蒸汽系統(tǒng)及調(diào)質(zhì)器配置等作用不明顯，就是說同樣的生產(chǎn)目標(biāo)，投資遠(yuǎn)高于干法機(jī)組。
 

　　3. 其它物料膨化

　　膨化羽毛粉只能用干法，并且原料越干越好。

　　膨化玉米尿素只能用干法，蒸汽會使尿素在調(diào)質(zhì)器中融化，導(dǎo)致結(jié)塊、粘壁。

　　膨化米糠榨油宜用干法，保鮮處理可用濕法。

　　棉粕、菜粕、蓖麻粕脫毒宜用濕法。

　　膨化血粉、魚粉干法濕法均可。
 

　　以上介紹的是選擇單螺桿膨化設(shè)備工作方式的一些基本原則，蒸汽條件及投資額度也是制約選擇機(jī)型的重要因素，具備蒸汽條件、資金充足者可選擇大型號濕法機(jī)型;反之，則選擇小型號干法機(jī)。