Архитектура на екструдера: Какво трябва да прави машината
Екструдер за пелети за храна за риба прави три неща с едно преминаване: пренася влажна, частично сготвена каша под налягане, изпомпва тази каша през матрица при силно срязване, така че нишестето се желатинизира, и нарязва екструдата на пелети с контролирана дължина. Всяко структурно решение на машината следва от тези задължения. Оформлението обикновено се описва като четири системи: система за екструдиране (шнек и цилиндър), система за подаване, система за предаване и група за кондициониране и формоване с матрица и нож. При плаващите линии за захранване с вода екструдерът се намира между миксера и сушилнята, така че производителността на варела, отворената площ на матрицата и капацитетът на сушилнята трябва да бъдат съгласувани или линията излиза от баланс.
Система за екструдиране: един винт срещу двоен винт
Версията с един-винт е изградена около един винт в запечатана камера за екструдиране. Шнекът е едно-тяло, чиято стъпка намалява от захранващия край към изпускателния край, така че кашата се компресира прогресивно, докато се движи. Въртенето генерира срязване и натиск, които уплътняват и сваряват материала. Тъй като камерата е запечатана и винтът е интегрален, структурата е проста, машината е компактна и цената е по-ниска; обхватът на скоростта е тесен, обикновено 300-400 об/мин, и уредът е подходящ за дребномащабно земеделие или партидно производство на конвенционални формули за зърно и соево брашно.
Версията с двоен-винт използва два зацепващи винта в прецизна камера, движещи се успоредно или насрещно-въртящи се и синхронизирани чрез скоростна кутия. Решетките са взаимосвързани, така че материалът е подложен на по-силно и по-равномерно разпределено срязване и смесване, без мъртвите зони, които един винт развива при каша с високо-масленост или висока{4}}влага. Скоростта на шнека се контролира чрез прецизен редуктор и използваемата лента е по-широка, обикновено 300-600 r/min, което позволява нивото на готвене да се настройва независимо от производителността.
Хранене, предаване и контрол на температурата
Дизайнът на храненето следва суровината. Единично-входящо захранване със шнек, избутващ материал директно в шнековата захранваща секция, е подходящо за сухи,-течащи смеси. Машините с двоен-шнек обикновено използват двоен вход или устройство за принудително-подаване, така че висока-влага, високо-масло или много-компонентни формули влизат в цевта без мостове. И в двата случая скоростта на подаване трябва да бъде под контрол на променлива скорост, тъй като екструдерът е устройство с положително-изместване и спирането или наводняването на първия поток променя както готвенето, така и плътността на пелетите.
Контролът на температурата разделя най-ясно двата дизайна. Едно-шнековите машини обикновено работят при глобална температура на цевта с пара или вода, инжектирани в кондиционера. Машините с двоен -шнек носят система за зонирано управление, която загрява секциите за подаване, компресия и дозиране независимо, което задържа материала в тесен прозорец за готвене и създава по-равномерна степен на желатинизиране.
Група за формоване и рязане
След цевта матрицата задава диаметъра на сачмите и обратното-налягане на цялата система. Дву-шнековите екструдери обикновено използват по-твърда матрица с вложки за бърза-смяна, така че линията да може да превключва между размерите на отвора без дълго спиране. Режещият инструмент е-нож с променлива честота, движещ се близо до лицето на матрицата; съпоставянето на скоростта на ножа със скоростта на екструдиране дава тясно разпределение на дължината на пелетите, което има значение, тъй като разсейването на дължината се проявява директно в натоварването на сушилнята и в съотношението на фините частици след охлаждане.
Структурно сравнение
| Характеристика | Едно-шнеков екструдер | Дву{0}}шнеков екструдер |
|---|---|---|
| Система за екструдиране | Един вграден винт, затворена камера | Два захващащи винта, прецизна камера |
| Скорост на шнека | 300-400 об/мин | 300-600 об/мин, скоростна кутия синхронизирана |
| Хранене | Единичен вход, шнеково захранване | Двоен вход или принудително захранване |
| Толерантност към суровината | Конвенционални смеси от зърно и соев шрот | Многокомпонентни формули с висока влажност, високо съдържание на масло |
| Контрол на температурата | Цялостен контрол на цевта | Зонално управление на секциите за захранване, компресиране и дозиране |
| Нарязване | Нож с фиксирана или проста променлива скорост | Нож с променлива{0}}честота, съобразен със скоростта на разреждане |
| Структура и цена | Компактен, по-ниски капиталови разходи | По-голям отпечатък, по-високи капиталови разходи |
Проверка и проверки на качеството
Структурата само определя тавана на производителността. Преди машината да бъде приета, пелетите трябва да бъдат проверени за еднаквост по дължина, насипна плътност, устойчивост на вода и плаващо поведение, а кашата трябва да бъде проверена за влага и протеин спрямо лабораторните методи, договорени с купувача - например ISO 6496 за влага, ISO 5983-1 за азот и суров протеин и ISO 5984 за сурова пепел. Електрическата конструкция и защитата трябва да следват признатата практика за безопасност на машините като EN 60204-1 за електрическото оборудване на машините и рамката за оценка на риска ISO 12100. Износващите се части, които трябва да се проверят, са винтовите отвори, облицовката на цевта, матрицата и ножът; при двувинтови модули състоянието на маслото в скоростната кутия и подравняването на съединителя заслужават планирана проверка, тъй като задвижването носи много по-висок въртящ момент от едновинтовата линия.
Често задавани въпроси
Q:Каква е основната структурна характеристика на един-шнеков екструдер за храна за риба?
A: Един интегриран винт в запечатана камера за екструдиране, с намаляваща стъпка на винта от подаващия край до изпускателния край за компресиране и готвене на кашата.
Q:Защо дву-шнековите екструдери се справят по-добре с формули с високо-масло?
О: Свързващите се ленти се-самоизтриват и генерират равномерно срязване, така че кашата не се плъзга или създава мъртви зони, както може на един винт.
Q:Какъв диапазон на скорост е нормален за всеки дизайн?
О: Приблизително 300-400 оборота/мин за дизайн с един-винт и 300-600 оборота/мин за дизайн с два винта, като по-широката лента дава повече свобода за настройка на нивото на готвене.
Q:Екструдерът решава ли дали пелетите плуват или потъват?
О: До голяма степен, да. Налягането в цевта, температурата, влагата и обратното-налягане определят заедно разширяването на пелетата, така че плътността и плаващото поведение са резултати от процеса, а не характеристики на машината.
Q:Как трябва да се постави ножът?
О: Пуснете фрезата с променлива{0}}честота, така че скоростта на върха на ножа да съответства на скоростта на екструдата при лицето на матрицата; това дава еднаква дължина на пелетите и ограничава фините частици след изсушаване.
Q:Кои части се износват първи на екструдер за Aquafeed?
О: Винтовете и облицовката на цевта се износват непрекъснато с абразивна каша, докато матрицата и ножът се износват най-бързо, когато захранващият материал съдържа пясък или когато матрицата работи с твърде малко обратно-налягане.