CN101889726B - 一种多出料通道挤压膨化机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品、饲料加工行业内的一种多出料通道挤压膨化机，包括挤压筒体和出料模板，所述挤压筒体内配合设有一根或者多根挤压螺杆，出料模板上设有若干出料模孔，所述挤压筒体末端和出料模板之间设有流体放大器，所述流体放大器上呈环形均匀排列有至少三个出料通道，所述各出料通道在流体放大器的同一纵向截面上大小相等、形状相同；所述出料通道朝向挤压筒体一侧的通流面积小于朝向出料模板一侧的通流面积，出料通道呈锥形分布在挤压筒体的轴线周围，所述出料模板上的出料模孔与出料通道对应设置。该装置工作时，物料被均匀分流，经各出料通道后再膨化，可提高产能，同时，仍可保证产品均匀，含水量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及食品及饲料加工领域内的挤压膨化设备，特别是涉及有效提高挤压膨化设备生产线使用效率的一种机械装置。
背景技术
挤压膨化技术已广泛应用于食品领域和饲料加工领域。总的来说，挤压食品或者饲料的挤压膨化机可以是单螺杆膨化机，也可以是双螺杆膨化机，甚至是多螺杆膨化机。这样的膨化机包括一定长度的管状的挤压筒体，挤压筒体末端联接一个使被挤压的物料受到约束的出料模板，出料模板上设有若干出料模孔，在挤压筒体的内部有一根或者多根挤压螺杆。挤压机在运行时，在通常情况下有蒸汽被注射进挤压筒体内部，一定水份及一定温度的物料在挤压筒体内受到挤压螺杆的剪切、摩擦、输送、混合等作用，物料中的淀粉逐步熟化，最终通过出料模孔挤出来被切割，得到膨化后的膨化颗粒。
普通的挤压膨化机挤压筒体末端是一个锥型收缩的结构，主要目的是增强物料的挤压力，提高物料的熟化效果，但是这样的结构会影响到挤压膨化机产能的提升，同时，由于在出料模孔出料时，物料瞬间膨化，物料中的水迅速汽化，导致物料的水份降低过多，物料脆性变大，弹性变差，储存、运输时，物料容易被挤压成粉末；此外，对于特定的物料，例如水产饲料，需要控制其水份不至于过少，以保证其具有一定的密度，在投放入水中时，可保持漂浮状态或沉底状态。
为能提升产能，可使得挤压筒体末端通流面积逐渐变大，同时，可在出料模板上开设更多出料模孔，出料模孔均匀分散在出料模板上，但这样的结构尽管可以提升产能，但是带来了挤出膨化颗粒不均匀的问题。主要原因是，挤压筒体的通流面积逐渐放大，对应的出料模板上的出料模孔的开孔区域也就对应放大，出料模板上开孔位置的外侧孔和内侧孔的出料流量不一致，两者对应位置的压力也不一致，这就直接造成了同时挤出的膨化颗粒不均匀。颗粒不均匀一方面是其大小不均匀，影响物料的品相，另一方面是其膨化程度不一致，这会影响物料的密度，进而改变其浮性，对于水产饲料而言，如投放时，部分漂浮在水面、部分沉入水底，则基本是不合格的。
如何在提高膨化机产能的同时保证物料具有良好的均匀度、稳定的含水率，这是本领域内的技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明提供了一种多出料通道挤压膨化机，使其可克服现有技术的不足，在提高膨化机产能的同时，可保证出料颗粒均匀，含水量稳定。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种多出料通道挤压膨化机，包括挤压筒体和出料模板，所述挤压筒体内配合设有一根或者多根挤压螺杆，出料模板上设有若干出料模孔，所述挤压筒体末端和出料模板之间设有流体放大器，所述流体放大器上呈环形均匀排列有至少三个出料通道，所述各出料通道在流体放大器的同一纵向截面上大小相等、形状相同；所述出料通道朝向挤压筒体一侧的通流面积小于朝向出料模板一侧的通流面积，所有出料通道整体上沿挤压筒的轴线呈锥形分布在该轴线周围，所述出料模板上的出料模孔与出料通道对应设置。
该装置工作时，物料在挤压筒体内被挤压螺杆向出料模板方向挤压，在挤压螺杆的剪切、摩擦、输送、混合等作用，物料中的淀粉逐步熟化，然后物料分流，进入流体放大器的各出料通道内，在各出料通道内，物料适度膨胀，物料中的水份仍被约束在流体放大器内，不能瞬间蒸发，有利于保持最终产品中具有足够多的水份；此外，出料通道的结构设计保证了物料到达出料模孔的距离相等，各出料通道内的压力均一致，从而使得出料颗粒均匀，含水量稳定。出料通道呈锥形分布在挤压筒体的轴线周围，使得出料模板有足够的位置开设有更多的出料模孔，以保证膨化机的产能。与现有技术相比：本发明由于采用了流体放大器，可提高产能，同时，仍可保证产品均匀，含水量稳定。
为能保持产品颗粒中的水份不至于散失更多，所述出料通道从挤压筒体一侧向出料模板一侧均匀放大，或者所述出料通道靠近出料模板一端呈锥形放大。上述两技术方案均可保证物料在离开出料模孔之前就进行了一次膨胀，压力得以部分释放，在最终膨化时，物料中的水份不至于过分散失，保证了产品颗粒具有一定的含水量，产品的脆性得到适当控制。该方案的优选为所述出料通道的出口面积与进口面积之比为1.1—3.2。
作为本发明的进一步改进，所述出料模板与出料通道一一对应设有三个以上。所述出料模板也可以只设有一个，在出料模板上可设有与出料通道一一对应的三组以上的出料模孔。
作为本发明的进一步改进，所述挤压筒体和流体放大器之间设有导流体，导流体中心设有可将物料导向出料通道的导流锥。导流锥的设置，可使物料更顺利进入各出料通道中。
作为本发明的进一步改进，所述各出料通道的纵向截面呈圆形或长腰圆形。当出料通道的纵向截面呈圆形时，一方面其加工方便，另一方面可使物料流动更加顺畅，有利于使物料的内部各处的压力均衡；当出料通道的纵向截面呈长腰圆形时，相邻出料通道之间的间隔较小，能更多利用出料模板的可利用面积，提高产能。
附图说明
图1为本发明一种结构示意图；
图2为流体放大器的一种立体结构图；
图3为图2中流体放大器的局部剖开的结构图；
图4为图2中的流体放大器另一角度的立体结构图；
图5为图4中流体放大器的局部剖开的结构图；
图6为出料模板结构示意图；
图7为本发明的另一种结构示意图；
图8为图7中流体放大器的又一种立体结构图；
图9为图8中流体放大器的局部剖开后的结构示意图。
其中，1电机，2齿轮箱，3进料口，4挤压筒体，5挤压螺杆，6流体放大器，7出料模板，8切割装置，9出料通道，10导流体，11出料模孔。
具体实施方式
实施例1
如图1－6所示，该膨化机包含：提供机械能输入的电机1，与电机1的输出轴相连的齿轮箱2，齿轮箱2的输出端与挤压螺杆5传动连接，挤压螺杆5配合设置在挤压筒体4内，可以设置一根或多根，挤压筒体4上一端设有进料口2，另一端依次连接有导流体10、流体放大器6、出料模板7，在出料模板7的外侧设有将膨化后的物料切割成颗粒的切割装置8。
流体放大器详细结构如图2－5所示，流体放大器6上呈环形均匀排列有六个出料通道9，各出料通道9在流体放大器6的同一纵向截面上大小相等、形状相同，各出料通道的纵向截面呈长腰圆形；出料通道9靠近出料模板7一端呈锥形放大；全部出料通道呈锥形分布在挤压筒体4的轴线周围，出料模板7上的出料模孔11与出料通道9对应设置。这样排列的目的可以保证物料能够均匀分布地进入流体放大器6的各个出料通道9中。最终的出料通道9出口的面积比出料通道9进口的面积大，出料通道9的出口通流面积与进口通流面积之比最好为1.1—3.2，本实施例中取值为2.5。
出料模板7仅设有一个，出料模板7上设有与出料通道9一一对应的六组出料模孔11；导流体10中心设有可将物料导向出料通道9的导流锥。
其工作时，物料从进料口2进入挤压筒体4内中，经过挤压螺杆5挤压输送至流体放大器6。物料在流体放大器处均匀分流，形成多股小料流进入各出料通道9中。由于所有出料通道9进口大小一致，呈环形排列，且均匀分布，这就保证了每个出料通道中的物料流一致。由于物料在各个出料通道9中被分隔成小料流，小料流内部的流动差异性小，同时，物料可适度膨胀，以避免水份散失，最终每个小料流从对应的出料模孔11中被挤出膨化，然后被切割装置8切成颗粒，该装置中，能够确保每个出料通道9料流在各个位置流速一致，最终达到通过每个出料模孔挤压出的膨化颗粒大小一致、均匀，水份含量也均匀稳定，不会导致过分脱水。
本实施例中采用了六个出料通道9，出料通道9从进口到接近出口的截面积是不变的，仅仅在出料通道9末端逐渐变大至原面积的2.5倍。
实施例2
如图7－9，与实施例1的不同之处在于：流体放大器6上的出料通道9从挤压筒体4一侧向出料模板7一侧均匀放大；各出料通道9的纵向截面呈圆形。出料模板7与出料通道9一一对应设有三个以上，即一个出料通道9对应设置有一个出料模板7。
本发明并不局限于上述实施例，所述的导流体10也可以没有，导流体10上的导流锥可以直接设置在流体放大器6上；出料通道9的数目可以是三个以上的任意多个；出料通道9的出口通流面积与进口通流面积之比可取值为1.1、2.0、3.2等，而不是仅仅局限于2.5。
以下是根据现有技术和本发明两个实施例的对比试验。
利用一台现有技术的单螺杆膨化机进行生产试验，获得相关参数。现有技术膨化机的主电机160Kw, 螺杆直径165mm，螺杆的长径比为13:1。
物料的配方见表一，物料的粉碎细度为95%通过80目筛，99.5%过60目筛，100%过50目筛。物料首先在一个普通的调质器中进行预熟化，经过调质器后物料的糊化度为45%，物料的温度为95℃，物料的水分为19%。
表一 物料的配方
| 豆粕 | 27 |
| 小麦粉 | 25 |
| 麦麸 | 18 |
| 菜仔饼 | 27 |
| 油脂 | 3 |
| 合计 | 100 |
物料进入现有技术的挤压机中挤压，出料模孔使用1.0mm直径，膨化机最大产量为2.2吨/小时，此时得到的产品美观。
利用本发明技术应用的设备：
利用本发明技术在该单螺杆膨化机进行改进，并进行生产试验，获得相关参数。同样，该台单螺杆膨化机，主电机160Kw, 螺杆直径165mm，螺杆的长径比为13:1。
本发明的技术参数为：流体放大器的出料通道均为六个，出料通道出口通流面积/进口通流面积为2.5。
出料模孔使用1.0mm直径，膨化机最大产量实施例一为5.5吨/小时,实施例二为5.6吨/小时，两个实施例得到的产品美观均匀。
两组对比生产试验相关参数见表二
表二 生产控制参数与检测结果参数
可见，本发明可明显增加膨化机产能。
Claims (9)
1.一种多出料通道挤压膨化机，包括挤压筒体和出料模板，挤压筒体内配合设有一根或者多根挤压螺杆，出料模板上设有若干出料模孔，其特征在于：所述挤压筒体末端和出料模板之间设有流体放大器，所述流体放大器上呈环形均匀排列有至少三个出料通道，各出料通道在流体放大器的同一纵向截面上大小相等、形状相同；所述出料通道朝向挤压筒体一侧的通流面积小于朝向出料模板一侧的通流面积，所有出料通道整体上沿挤压筒的轴线呈锥形分布在该轴线周围，所述出料模板上的出料模孔与出料通道对应设置。
2.根据权利要求1所述的多出料通道挤压膨化机，其特征在于：所述出料通道从挤压筒体一侧向出料模板一侧均匀放大。
3.根据权利要求1所述的多出料通道挤压膨化机，其特征在于：所述出料通道靠近出料模板一端呈锥形放大。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的多出料通道挤压膨化机，其特征在于：所述出料通道的出口通流面积与进口通流面积之比为1.1—3.2。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的多出料通道挤压膨化机，其特征在于：所述出料模板与出料通道一一对应设有三个以上。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的多出料通道挤压膨化机，其特征在于：所述出料模板设有一个，出料模板上设有与出料通道一一对应的三组以上的出料模孔。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的多出料通道挤压膨化机，其特征在于：所述挤压筒体和流体放大器之间设有导流体，导流体中心设有可将物料导向出料通道的导流锥。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的多出料通道挤压膨化机，其特征在于：所述各出料通道的纵向截面呈圆形。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的多出料通道挤压膨化机，其特征在于：所述各出料通道的纵向截面呈长腰圆形。
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Effective date of registration: 20121029 Address after: 225127 No. 1 shepherd Road, Hanjiang Economic Development Zone, Jiangsu, Yangzhou Patentee after: Muyang Co., Ltd. Address before: 225127 No. 1 shepherd Road, Hanjiang Industrial Park, Jiangsu, Yangzhou Patentee before: Jiangsu Muyang Group Corp., Ltd. |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JIANGSU MUYANG GROUP CORP., LTD. Free format text: FORMER OWNER: MUYANG CO., LTD. Effective date: 20130416 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130416 Address after: 225127 No. 1 shepherd Road, Hanjiang Industrial Zone, Hanjiang, Jiangsu, Yangzhou Patentee after: Jiangsu Muyang Group Corp., Ltd. Address before: 225127 No. 1 shepherd Road, Hanjiang Economic Development Zone, Jiangsu, Yangzhou Patentee before: Muyang Co., Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120725 Termination date: 20200625 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |