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3 流变学的影晌 评价不同的物料在挤压过程中是怎样受影响的一个简便方法就是看其流变学的影响。 在动物饲料和小吃食品的挤压加工中，其加工工艺和流变学特性差异很大。为了定量区别不同产品在挤压加工中的流动曲线，一般可采用窄缝式在线或旁路流变仪来确定。实际测试时，可在挤压机的出口安装一个装有四个传感器的窄缝式模头，通过改变其产量来测量两传感器之间的压力降Δp。根据压力降ΔP和间距l以及窄缝高度H可以计算真实剪切应力：τ=H/2×Δp/l 表观剪切率γ可由体积流量Q和窄缝宽度W得出：γ=(6×Q)/(W×H2) 考虑到由于淀粉分子随其大分子量的改变而重排，呈抛物线速度分布的牛顿流体将完全变成了一个平顶的塞流，这可以通过幂律流体的流动指数方程来进行修正。 M.S.Starer通过对干法玉米小吃食品加工、狗饲料的常规加工和狗饲料的蒸汽注入法加工这三种不同挤出方式进行了比较试验，其试验的结果表明，对于玉米小吃食品，在干挤压过程中，幂律特性只有在高剪切率时才能观察到，这说明当挤压机在较高的产量和较短的停留时间时，淀粉分子存在明显的差异。添加有19%的含水量的狗饲料也有类似塑料挤出的幂律特性。但是，当注入6%的蒸汽时，这种粘滞特性就完全变成了非牛顿特性，这说明分子链仍保持足够长，从而在模头处的压力降不再依赖于模孔结构和挤压机产量，模头长度对压力的变化变得非常敏感。因此，要求模头有一个较长的挤出长度。 4 可加工饲料的种类多 双螺杆挤压机的特点就是它能够对各种原料进行混合而不考虑其构成。因此，像谷物、豆粉、动物粉、鲜肉、脂肪、营养素、蛋白质、维生素、淀粉以及湿鱼渣等如此多样化的组分都能很容易地进行加工。因此双螺杆挤压机加工饲料的种类多，除了用于宠物饲料的加工，也可用在水产饲料方面，像鱼、虾饲料，还有河鳗、高档观赏鱼饲料等。 宠物饲料的主要成分一般都是由谷物粉(如小麦粉)和含量较高的动物粉、鲜肉和脂肪等组成的。在干法宠物饲料加工过程中，当鲜肉含量高达20%~30%时，挤压时需要强烈地混合和揉捏，这只有双螺杆挤压机才能完成。因为双螺杆的相互揉搓、挤压，即使在原料高油脂的情况下也不会粘在一起而影响机器的运转，与单螺杆挤压机相比，在双螺杆挤压机中可以添加几乎两倍含量的脂肪到宠物饲料中，所以饲料配方含油脂可达到12%以上。这样不仅提高了配方的质量，也减缓了零件的磨损和阻力，降低了生产成本。而单螺杆的饲料膨化机就做不到这一点，在单螺杆挤压机中，脂肪含量受到限制，因为如果脂肪含量太高，导致挤压机剧烈地波动，并因此导致产品质量的不稳定。一旦饲料油脂含量过高，就会造成饲料黏着，机器无法运行。 此外，还可用于色彩的识别，因为双螺杆挤压机在30s的时间内即可完成原料的改变，这就允许多色混合物的产品直接在挤压机中加工。 5 经济性分析 经济性分析不应只看到双螺杆挤压机比单螺杆挤压机的价格高，而应考虑生产每吨产品的费用。随着蒸汽注入法的出现，在双螺杆挤压机中可获得更大的效率。螺杆直径在80mm的膨化机，每小时可以生产150～200kg；螺杆直径为90mm的膨化机，每小时的生产能力为500～800kg；螺杆直径在110mm的膨化机，生产能力就更高了，每小时可以达到1000～1500kg。每吨饲料的生产成本约在200元左右。(编者按：牧羊MY146×2双螺杆挤压膨化机其螺杆直径为146mm，每小时可达5000～10000kg。) 随着大扭矩的新型挤压机的出现，其螺杆的转速可达到1000rpm，甚至更高。在以往需要大型号挤压机的地方，今后可能只需要采用较小型号的挤压机。随着新材料新技术在挤压机中的应用，螺杆的磨损将越来越小，即使加工带有骨粉或其他磨损较大成分的原料，其机筒的使用寿命也可以达到15000～20000h以上。 由此可见，双螺杆挤压机不仅能够生产出更一致性的产品和更多样化的产品，而且大扭矩高转速的双螺杆挤压机将产生更大的经济效益。 |
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