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      膨化食品擠出機選單螺桿還是雙螺桿,先了解這些內(nèi)容

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      擠壓膨化機主要由一個機筒和在膨化機筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)的螺桿等部件組成,有單螺桿擠壓膨化機和雙螺桿擠壓膨化機兩大類。在擠壓加工過程中,物料從喂料口進(jìn)入模腔,由螺桿推動向前輸送時,受到擠壓、混合、壓縮和剪切。由于推動力、摩擦力和剪切力及外加熱的作用,物料受壓變熱,達(dá)到高溫、高壓狀態(tài),熟化成為改性的糊狀物。當(dāng)物料從前面的??讛D出后,由于溫度和壓力突然降至常溫、常壓狀態(tài),致使物料內(nèi)水分急劇汽化蒸發(fā),體積迅速膨脹,成為膨化物。

      一、單螺桿擠壓膨化機

      單螺桿擠壓膨化機的螺桿由一根軸把各種結(jié)構(gòu)的螺桿單元連接組成。整個螺桿由三段組成:喂料段、揉合段及熔融均化段。物料從喂料口進(jìn)入機筒后,在螺桿中經(jīng)歷固體輸送、熔融和均化過程,使物料從松散狀態(tài)轉(zhuǎn)變成連續(xù)可塑的面團(tuán)狀。

      在單螺桿擠壓腔中物料基本上緊密圍繞在螺桿的周圍,呈螺旋形的連續(xù)帶狀,螺桿轉(zhuǎn)動時物料沿著螺旋就像螺母一樣向前移動,但當(dāng)物料與螺桿的摩擦力大于物料與機筒的摩擦力時,物料將與螺桿產(chǎn)生共轉(zhuǎn),這就不能實現(xiàn)對物料的向前擠壓和輸送作用了。當(dāng)物料的水分、油分越高,這種趨勢就越明顯。為避免這些問題,現(xiàn)在大多數(shù)的單螺桿擠壓膨化機采用分段式,單、雙螺旋,壓力環(huán)與捏合環(huán)交錯排列的組合螺桿和內(nèi)壁開槽機筒,以適應(yīng)機腔內(nèi)物料的變化情況。

      二、雙螺桿擠壓膨化機

      雙螺桿擠壓膨化機是多螺桿擠壓膨化機中的一種,是在單螺桿擠壓膨化機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,在雙螺桿擠壓膨化機的機筒中,并排安放兩根螺桿,故稱雙螺桿擠壓膨化機。根據(jù)螺桿的相對位置可分為嚙合型與非嚙合型,嚙合型又可分為部分嚙合型和全嚙合型;根據(jù)螺桿的旋向可分為同向旋轉(zhuǎn)與反向旋轉(zhuǎn)兩類,反向旋轉(zhuǎn)又可分為向內(nèi)和向外兩種。

      同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿壓力區(qū)性質(zhì)不同,物料在套筒內(nèi)腔受螺桿的旋轉(zhuǎn)作用,產(chǎn)生高壓區(qū)和低壓區(qū)。顯而易見,物料將沿著兩個方向由高壓區(qū)向低壓區(qū)流動:一是隨螺桿旋轉(zhuǎn)方向沿套筒內(nèi)壁形成左右兩個C形物料流,這是物料的主流;另一個是通過螺桿嚙合部分的間隙形成逆流。產(chǎn)生逆流的原因是左螺桿把物料拉入嚙合的間隙,而右螺桿又把物料從間隙中拉出,結(jié)果使物料呈“∞”字形前進(jìn),改變料流方向。這不僅有助于物料的混合和均化,而且還使螺桿的齒槽間產(chǎn)生研磨(即剪切)與滾壓作用,出現(xiàn)壓延效應(yīng),這個效應(yīng)與反向螺桿壓延效應(yīng)相比要小得多。當(dāng)然,壓延效應(yīng)小,物料對螺桿的磨損也就減小,物料就是這樣經(jīng)過輸送、剪切、混合和機筒外殼的加熱,在高溫、高壓的作用下達(dá)到熟化,最后被擠出筒外。

      反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠壓膨化機一般采用兩根尺寸完全相同,但螺紋方向相反的螺桿。向內(nèi)旋轉(zhuǎn)和向外旋轉(zhuǎn)的區(qū)別在于壓力區(qū)的位置不同,雙螺桿向內(nèi)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓力為上高下低,物料通過雙螺桿時,在入口會產(chǎn)生極高的壓力,造成進(jìn)料困難,目前這種向內(nèi)反向旋轉(zhuǎn)式很少采用;雙螺桿向外旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓力為上低下高,有利于進(jìn)料。但反向旋轉(zhuǎn)與同向旋轉(zhuǎn)相比,物料在螺桿內(nèi)形成的C形物料流不能從一根螺桿移向另一根螺桿,物料產(chǎn)生的混合程度顯著降低,其自潔能力也沒有同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿有效和穩(wěn)定。

      反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿由于上下有壓力差,產(chǎn)生使螺桿向兩側(cè)偏移的分離力F,螺桿在F作用下壓向機筒,加速了機筒和螺桿的磨損,且轉(zhuǎn)速越高,F(xiàn)越大,磨損越嚴(yán)重,從而限制了螺桿的轉(zhuǎn)速;而同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿不存在分離兩螺桿的力,故磨損較小,可高速運轉(zhuǎn),并能達(dá)到很高的產(chǎn)量,故同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿應(yīng)用較廣泛。

      物料所需要的熱量來源,除了與單螺桿相同的部分外,大部分來自嚙合間隙;受嚙合螺紋的剪切、擠壓和混合,產(chǎn)生熱量,并使熱量均勻化。間隙的大小對膨化質(zhì)量影響很大,間隙小、剪切力大,但通過的物料量減少;間隙大,通過的物料量增加了,但剪切力減小。雙螺桿強制輸送和自潔的特性,使物料在機筒中停留時間短而均勻;雙螺桿良好的混合性能使物料得到的熱量及時均化,加快了物料的熟化程度,減少了料溫的波動,提高了膨化產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

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