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单螺杆干法膨化机的设计与模拟制造
摘要:单螺杆干法膨化机其结构简单,价格低,能耗低,效率高而得到广泛的应用,本文主要阐述单螺杆干法膨化机的设计过程。设计主要内容有动力部分、喂料输送部分、挤压部分、膨化腔体。主要适用于含水和油脂较多的原料的加工。最后根据设计尺寸用Solidworks软件模拟制造。
关键字:单螺杆干法膨化机;设计;模拟制造
Single screw dry extruder design and simulation of manufacturing
Abstract: The single screw dry extruder its simple structure, low cost, low energy consumption, high efficiency and wide range of applications, this paper describes a single screw dry extruder design process.Dynamic design of the main content section, feed conveyor parts, extruded parts, extruded cavity.Mainly applicable to water and oil processing more raw
materials.Finally, according to design dimensions using Solidworks software to simulate the manufacturing.
Keywords: singl simulation of manufacturing
1.1膨化机的发展趋势 1
1.2膨化工艺及膨化产品的特点 1
1.3膨化机的结构组成 2
1.4膨化机膨化加工的优点与缺点 3
2单螺杆干法膨化机的结构、用途和工作原理 5
2.1膨化机的设计方案构思 5
2.2单螺杆干法膨化机的用途 5
2.3单螺杆干法膨化机的整体结构 5
2.4单螺杆干法膨化机的工作原理 6
3单螺杆干法膨化机的结构设计与模拟制造 7
3.1选用电动机 7
3.2 选用材料 7
3.3 皮带的设计 8
3.4带轮的设计与模拟制造 10
3.5喂料装置的设计与模拟制造 12
3.6膨化机腔体的设计与模拟制造 13
3.7螺杆组的设计与模拟制造 16
3.8主轴的设计 20
3.9箱体的设计与模拟制造 24
3.10单螺杆干法膨化机整体结构 25
参考文献 27
英文翻译 29
1.1膨化机的发展趋势
自从1856 年美国沃德申请了第一
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水产品以其特有的保健、营养、美味特点受到越来越多消费者的青睐。水产饲料因在水产品生产总成本中占据了65％-70％的地位，其品质和可利用性是制约水产品的产量、品质、市场、价格和利润的关键所在，也是水产养殖业能否持续发展的重要限制因子之一。
膨化加工是一项饲料加工新技术，饲料在挤压腔内膨化实际上是一个高温瞬时的过程：混和物处于高温(110-200℃ )、高压(25-lOOkg／cm2)、以及高剪切力、高水分(10％-20％甚至30％)的环境中，通过连续混和、调质、升温增压、熟化、挤出模孔和骤然降压后形成一种膨松多孔的饲料。
根据多年的研究，膨化饲料有着许多优点，也同时带有高温高压对部分营养物质的破坏等缺点，营养学家想了很多办法来应对，但仍然有一些没能很好解决。1、膨化饲料的优点
1.1 提高饲料的利用率。膨化过程中的热、湿、压力和各种机械作用，使淀粉分子内1.4—糖苷键断裂而生成葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖及麦芽糊精等低分子量产物，膨化加工可使淀粉糊化度提高，纤维结构的细胞壁部分被破坏和软化，释放出部分被包围、结合的可消化物质，同时脂肪从颗粒内部渗透到表面，使饲料具有特殊的香味，提高了适口性，因而摄食率提高。另外，植物性蛋白饲料中的，经过适度热处理可钝化某些蛋白酶抑制剂如抗胰蛋白酶、脲酶等，并使蛋白质中的氢键和其他次级键遭到破坏，引起多肽链原有空间构象发生改变，致使蛋白质变性，变性后的蛋白质分子成纤维状，肽链伸展疏松，分子表面积增加，流动阻滞，增加了与动物体内酶的接触，因而有利于水产动物的消化吸收，可提高营养成分消化利用率10％-35％。
1.2 降低对环境的污染。膨化浮性在水中稳定性能好。以挤压膨化加工而成的饲料颗粒，是靠饲料内部的淀粉糊化和蛋白质组织化而使产品有一定的黏结或结合力，其稳定性一般可达12h以上，最长可达36h ，故可减少饲料营养成分在水中的溶解及沉淀损失。有数据表明，一般采用膨化浮性鱼饲料比粉状或颗粒饲料可节约5％-10％，并能避免饲料在水中残留，减少水体污染。
1.3 减少病害的发生。饲料原料中常含有害微生物，如好气性生物、嗜中性细菌、大肠杆菌、霉菌、沙门氏菌等，动物性饲料原料中的含量相对较多。而膨化的高温、高湿、高压作用可将绝大部分有害微生物杀死。有资料显示，每克原料中大肠杆菌数达10,000 个，膨化后仅剩不到10个，沙门氏菌在经85℃以上高温膨化后，基本能被杀死，这就有助于保持水质和减少水产养殖不利的环境因素，同时达到0.4 ，这相当于水分含量在8％-10％，更好地提高丁饲料的贮存稳定性。
1.4 投饲管理方便。水产膨化饲料能较长时间悬浮于水面(水中) ，投饲时不需专设投饲台，只需定点投饲即可。鱼摄食时需浮㈩水面，能直接观察鱼的吃食情况，及时调整投饲量，并能及时了解鱼类的生长和健康状况。因此，采用水产膨化饲料有助于进行科学的饲养管理，既节约大量时间，又能提高劳动生产率。
1.5 可以满足不同摄食习性的动物需要。膨化饲料根据加工工艺的不同可分为漂浮性、缓慢沉降性、迅速沉降性3种类型。目前，约80％的鱼饲料为沉降饲料，如虾、大麻哈鱼、鲑、黄尾金枪鱼都喜欢沉降饲料，而鲇鱼、罗非鱼、鳗、大部分鱼类的幼鱼则喜欢漂浮饲料，鲇鱼、罗非鱼对沉降饲料和漂浮饲料同等喜好。此外，膨化饲料还能满足一些特殊的要求，如低水分饲料、高纤维饲料等。
2 膨化饲料的缺点
2.1 的损失。温度、压力、摩擦和水分都会导致维生素的损失。在膨化饲料中，VA、VD，损失11％，单硝酸硫铵素与盐酸硫铵素的损失率分别为11％与17％，VK与VC 的损失率为50％，而同样在硬颗粒饲料中损失则减半。
2.2 酶制剂的损失。酶的最适温度在35-40℃，最高不超过50℃。但膨化制粒过程中的温度达到120-150℃，并伴有高湿(引起饲料中较高的水分活度)、高压(改变酶蛋白的空间多维结构而变性)，在这样的条件下，大多数酶制剂的活性都将损失殆尽。据Coman报道，未经处理的葡聚糖酶经70℃制粒后在饲料中的存活率仅为10％；处理后的葡聚糖酶在料温为75℃时调质30s，其存活率为64％，而再经90℃的制粒其存活率仅为19％，植酸酶经70-90℃制粒后活力下降也在50％以上。
2.3 微生物制剂的损失。目前，饲料中应用较多的微生物制剂主要有乳酸杆菌、链球菌、酵母、芽孢杆菌等，这些微生物制剂对温度尤为敏感，当膨化制粒温度超过85℃时其活性将全部丧失。
2.4 蛋白质和氨基酸的损失。膨化过程中的高温使原料中的一部分还原糖与游离的氨基酸发生美拉德反应，降低了部分蛋白质的利用率。另外，蛋白质在碱性条件下经过高温可形成赖氨基丙氨酸，加热过度，特别是在pH值较高的情况下，可使部分氨基酸消旋而产生D—型氨基酸，这都使蛋白质的消化率大幅度降低。加热最易受损失的是赖氨酸，其次是精氨酸和组氨酸。采用离体研究方法，王琳等测定了草鱼、罗莉测定了异育银鲫肠道对7种饲料原料膨化前后的酶解动力学，证明膨化对饲料原料的蛋白质酶解速度有影响，豆粕、鱼粉、肉骨粉膨化后酶解速度下降；菜粕、次粉膨化后酶解速度上升；棉粕膨化前后酶解速度变化不显著。周兴华等采用相似研究方法研究了齐口裂腹鱼对膨化和非膨化饲料原料粗蛋白质的离体消化率，发现膨化对蛋白质含量低而淀粉含量高的饲料原料起到了积极的作用，而对蛋白质含量高的产生了不利影响(羽毛粉除外) 。因此，在鱼的配合饲料中不宜将豆粕、鱼粉、肉骨粉膨化后使用。涂应川系统，它能够同时在加工过的饲料上喷涂多达4种的液体或胶体添加物，喷涂的剂量为0.1—5kg／t饲料。然而后添加组分集中于颗粒表面容易受外界因素，如包装、运输、温度、光、氧气及湿度等影响，从而导致在贮藏过程中这些组分的损失比普通料中的损失更快。因此，后添加采用的液体至关重要。液体的选择除了考虑后添加组分能够均匀稳定地分散在其中外，还需考虑其同饲料颗粒的黏结能力及受环境因子的影响大小。另外，亦有采用包埋、衍生化、载体吸附等手段对热敏性物质进行前处理，以提高这些物质的热稳定性，如果将药物等改为后添加还可以减少药物的交叉污染，提高产品的质量，英国的Tmuw 有限公司将粉料通过一种糖浆包裹到颗粒饲料上，不但降低颗粒饲料的粉尘污染，还因糖浆掩盖药物的味道而改善了饲料的适口性。
3、采用油脂后添加技术。
生产高脂肪的膨化饲料，可采用膨化后产品脂肪喷涂法或选择双螺杆挤压机作为加工设备。油脂喷涂要求物料温度在30—38℃，这可使油脂均匀分散在饲料中，提高饲料能量，颗粒表面也比较光滑、匀称，外观大为改善。油脂的来源对膨化度的影响也不一样，饲料原料中自身含有的油脂对膨化度的影响要小于外加的纯油脂，因此，选择含油脂高的原料以提高饲料的油脂水平更有利于膨化饲料的生产。
4、膨化饲料的改进设想。
针对膨化饲料目前存在的问题，有人提出通过改变饲料加工工艺来提高饲料的品质，但这种方法机械磨损大、操作不稳定、产量低、成本高。通过上述分析可以看出，膨化技术对含淀粉较高的饲料原料如次粉、玉米等能显著提高其可消化利用性，而对豆粕、鱼粉等总体上降低了其可消化利用性。其破坏抗营养因子等积极作用通过硬颗粒饲料加工技术也能解决。因此，完全可以设想将膨化技术和硬颗粒饲料加工技术进行嫁接，只对次粉、玉米等适合膨化的原料进行膨化，也可以通过购买得到，然后和不适合膨化的原料混合，用硬颗粒饲料加工机组加工，这样，就可以尽可能地扬长避短，充分发挥饲料效率，同时也能大大降低饲料加工成本。这种方法值得研究。5、饲料经膨化后，均表现为：5.1 水分含量下降；5.2蛋白质含量增加；5.3干物质中蛋白质含量没发生显著变化，即膨化和非膨化饲料之间差异不显著（P&0.05）。
豆粕、鱼粉和肉骨粉膨化后氨基酸生成速度均下降(豆粕下降29.30%、鱼粉下降7.46%、肉骨粉下降11.56%)；菜粕、玉米和次粉膨化后氨基酸生成速度均上升(菜粕上升14.25%、玉米上升97.97%、次粉上升11.45%)，特别是玉米膨化后效果尤为明显；棉粕膨化后氨基酸生成量差异不显著；异育银鲫肠道粗酶液对7种非膨化饲料蛋白质酶解速度的快慢（用氨基酸生成速度表示）依次为：鱼粉(35.566mg/h)&肉骨粉(31.168mg/h)&豆粕(30.077mg/h)&棉粕(28.899mg/h)&菜粕(26.917mg/h)&次粉(22.333mg/h)&玉米(15.976mg/h)；异育银鲫肠道对7种膨化饲料蛋白质酶解速度的快慢（用氨基酸生成速度表示）依次为：膨化鱼粉(32.914mg/h)&膨化玉米(31.627mg/h)&膨化菜粕(30.752mg/h)&膨化棉粕(29.460mg/h)&膨化肉骨粉(27.564mg/h)&膨化次粉(24.890mg/h)&膨化豆粕(21.264mg/h)。本次试验可得出以下结论：1）膨化对饲料的蛋白质酶解速度有影响。豆粕、鱼粉、肉骨粉膨化后酶解速度下降；菜粕、次粉、玉米膨化后酶解速度上升，特别是玉米尤为明显；棉粕膨化前后酶解速度变化不显著。2）不同原料间酶解速度有差异。对非膨化原料，酶解速度均表现为：鱼粉&肉骨粉&豆粕&棉粕&菜粕&次粉&玉米；对膨化原料，酶解速度表现为：膨化鱼粉&膨化玉米&膨化菜粕&膨化棉粕&膨化肉骨粉&膨化次粉&膨化豆粕。
注：该实验是针对异育银鲫的不一定适用于所有鱼，但食性相近的鱼类可作为参考。由结果可知并不是所有的原料膨化了效果都会好。上海膨化机价位和食品挤压膨化机重庆有厂家吗 11:15:40我厂专业生产食品挤压膨化机；拥有100多名的售后服务队伍，完善的售后保证，保证每个客户问题及时反馈和处理；本厂常年保存充足的食品挤压膨化机产品备件，满足用户随时上海膨化机价位和食品挤压膨化机重庆有厂家吗食品挤压膨化机面粉膨化机组(压磨具型)[导读]七用玉米膨化机 详细参数颗粒膨化饲料机使用说明 一．颗粒膨化机适用于养鱼，虾，青蛙，猪，鸭等。用膨化机生产出来的膨化饲料，具有膨化权软熟，蛋白质高，营养成份齐全，长时间漂浮水面，不浪费饲料。加入微量元素，和促进鱼类速生快长。 二．将麦皮，玉米粉，豆柏，鱼粉等，加上复合预混料，按配方每市斤加入10-17%市斤清水，放入搅拌机搅拌均匀，约3-5分钟，开动拌机搅龙，把料抽放储蓄桶，由储蓄桶搅龙抽入彭化机口。注意控制储料桶关闸。由小到大。 三．切粒部分，切粒大小由出粒孔而定，要想彭化一般4.5公分，孔子开4-5个，要想产量高，不彭化可开10-15个孔，小电机可前后调整，刀在顺向，下料时最好先用3-5市斤饲料加多水做起头。 四．第次做完料后，把前段切料部分拆开，用工具勾立刻拆开膨化机头上的螺母，再起动电机把机内多佘饲料流出来，清理螺母孔板。 故障维修办法 一. 机体内出现怪声，轴承烂，磨损，缺油。视频七用玉米膨化机 详细参数颗粒膨化饲料机使用说明一．颗粒膨化机适用于养鱼，虾，青蛙，猪，鸭等。用膨化机生产出来的膨化饲料，具有膨化权软熟，蛋白质高，营养成份齐全，长时间漂浮水面，不浪费饲料。加入微量元素，和促进鱼类速生快长。二．将麦皮，玉米粉，豆柏，鱼粉等，加上复合预混料，按配方每市斤加入10-17%市斤清水，放入搅拌机搅拌均匀，约3-5分钟，开动拌机搅龙，把料抽放储蓄桶，由储蓄桶搅龙抽入彭化机口。注意控制储料桶关闸。由小到大。三．切粒部分，切粒大小由出粒孔而定，要想彭化一般4.5公分，孔子开4-5个，要想产量高，不彭化可开10-15个孔，小电机可前后调整，刀在顺向，下料时最好先用3-5市斤饲料加多水做起头。四．第次做完料后，把前段切料部分拆开，用工具勾立刻拆开膨化机头上的螺母，再起动电机把机内多佘饲料流出来，清理螺母孔板。故障维修办法一. 机体内出现怪声，轴承烂，磨损，缺油。维修办法：拆开大皮带轮，前面出料部分，往后把主轴锤出来。按原来先入好后轴承，上固后盖螺丝，再入前段轴承，要更换油封，加理润滑油，不要加机油。二. 螺杆（推进器）一般能生产十万斤左右就会磨损，产量下降，不膨化。处理办法：更换新螺杆（推进器）套比推进器耐用。一般情况，新推进器配旧套，新套配旧轴（推进器）三. 出料孔超大时，应调换别孔。四. 由其它原因，出料螺母拆不开，可用工具勾把套拆开，用老虎钳夹紧，用氧气加热拆开。型号动力（千瓦）产量kg/h价格p-5811--131003800p-8815--171704550p-98223006850p-13830--375008650面粉膨化机组(压磨具型)相关产品玉米 面粉膨化机组合机八角挂料机七用玉米膨化机面粉膨化机组(切断型)八角挂料机玉米膨化机玉米 面粉膨化机组合机　　食品挤压膨化机是一种利用螺杆挤压方式把物料送入机中,面粉膨化机螺杆螺旋推动物料形成轴向流动,同时由于螺旋与物料、物料被强烈挤压、搅拌、剪切,使物料被细化、均化.当糊状物料从模孔喷出的瞬间, 大米膨化机在强大压力差作用下,物料被膨化、失水、降温,产生出结构疏松、多孔、酥脆的膨化物,香酥条其较好的适口性和风味受到人畜的喜爱。 膨化机的工作原理其实也比较简单，在膨化机概述中我们讲到过，膨化机是利用机械能转热能来提供动能的，通常是利用膨化机的不等距非标准螺旋系统的挤压推进，物料中的气体被排出，并迅速被物料填充，物料受剪切力作用而产生回流，使机膛内的压力增大，之后同时机械能通过物料在膛内的磨擦作用而转化为热能，使物料成为具有流动性质的胶凝状态，物料被挤压到出口时压力由高压瞬间变为常压，由高温瞬间变为常温，造成水分迅速地从组织结构中蒸发出来，随着摞旋与机膛间的磨擦使物料充分混合、挤压、加热、胶合、糊化而产生组织变化，原有的结 构受到破坏，使其内部形成无数微孔结构，再通过切割装置，切割冷却即膨化食品就成形了。相关评论太好了很满意不错可以c，网址来源:面粉膨化机组(压磨具型)推荐产品玉米膨化机（带5个磨具）42饲料膨化机内切（不带电机）42饲料膨化机 外切60型号玉米饲料膨化机70饲料膨化机90饲料膨化机玉米 面粉膨化机组合机七用膨化机玉米膨化机（机头+架子）玉米/大米膨化机相关信息 14:55:13 9:33:48膨化技术应用情况及标准化_百度文库
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