如何选择适合的膨化设备

如何选择适合的膨化设备

螺杆挤压膨化技术在饲料工业中广泛应用，但市场上膨化机产品质量参差不齐，用户往往难以选择。本文从结构和工作方式两个维度，详细解析单螺杆和双螺杆膨化机的差异，并提供专业选型建议。

膨化机的分类与特点

目前市面上的螺杆挤压式膨化机，大致可以按如下区分：

• 从结构上：按工作部分为一根轴或两根轴分为单螺杆膨化机及双螺杆膨化机；单螺杆又分为左旋右旋，双螺杆又有同向平双和异向平双之分。左旋单螺杆或右旋单螺杆对物料在机筒内的性状改变基本是一致的，而同向平双或异向平双对物料的剪切强度和清理能力是有显著差别的。最为常见的是右旋单螺杆和同向平双双螺杆。

• 从工作方式上：按照物料进入膨化机机筒（膨化腔）前是否经蒸汽调质分为干法膨化机和湿法膨化机。若经蒸汽调质，则为湿法工作模式；反之，则为干法。

蒸汽调质的目的：提升料温、软化及部分予熟化物料、补充一定水分。对于绝大多数物料，湿法膨化都比干法膨化效率高。以只考虑温度因素做简单分析，若物料预期的熟化温度为130℃，干法膨化螺杆挤压部分从室温（20℃）提升至该值需升温110℃，若采用湿法生产，调质后温度为80℃，螺杆挤压部分需要提升的料温为50℃，因此，所需要的机械能较干法少，更多的能量可以用来提高产量。此外，由于物料的软化，对螺杆、机筒的磨损也会降低。

很多用户，包括一些设备商从字面上理解，以为加水就是湿法。通过以上简析可以知道，简单的加水不能称之为湿法，只是补充了部分水分而已，起不到提升料温、软化及部分予熟化物料的作用。

由于干/湿法两种工况生产时物料进入机筒的性状不同，湿法进入机筒是湿热的软物料，干法进入机筒是生冷的硬物料，因此，对主轴系及挤压螺旋的配置要求也不同。一般地，干法机配上蒸汽调质系统可以湿法生产，效率会提高，但不如专用的湿法机型效率高；湿法机型干法生产时要考虑生硬物料对轴系的冲击，对某些物料可以干法生产，但效率会降低，对某些物料则不适用。换言之，干法机可以湿法生产，而湿法机不一定能干法使用。

如何选择合适的膨化设备

在选择膨化设备时，可以参考如下原则：

1. 首先根据膨化的物料及目的从结构上确定选用单螺杆膨化机还是双螺杆膨化机，一般地：

• 单螺杆膨化机：适用于处理各种原料及普通畜禽配合饲料。

• 双螺杆膨化机：终产品要求很好成型及漂亮外观，熟化度均匀一致且密度可调的配合饲料（水产料、宠物食品）以及高附加值的原料（ɑ淀粉、组织蛋白）等。

需要说明的是以上划分不是相应的，譬如我们建议用双螺杆生产水产饲料，但目前有很多企业用单螺杆生产水产饲料。已有不少文章介绍这二者用于水产饲料生产的差异，简言之双螺杆与单螺杆相比有如下长处：

• 出品率高，可达98%或高。

• 颗粒成型好，粒形均匀一致。双螺杆出模压力很稳定，保证颗粒成型一致。

• 双螺杆的独特的强泵送能力，实现无反喷、堵塞现象。经强调质后，物料中含汽量较高，单螺杆在喂料区易出现溢汽、反喷，导致料流不稳堵机，而双螺杆不会发生类似情况。

• 可连续稳定生产各种小颗粒产品。在生产2mm及以下直径颗粒时，单螺杆工况不稳定，出品率会骤降，料型也会变差。

• 密度控制更为稳定可靠。物料在双螺杆机筒内熔融更充分、均匀，可以精确控制生产浮水料、沉水料及缓沉性产品。

• 对配方适应性广，更能适应高能量配方生产。双螺杆可生产脂肪含量1113%（国外资料称可达17%）的高能量配方，而单螺杆一般不超过68%。

• 易操作，生产过程稳定。

正是由于双螺杆相比单螺杆生产水产饲料的诸多长处，所以我们建议在生产该类产品时优先选择双螺杆膨化机。当然，双螺杆的投资及生产成本都要比单螺杆高出不少，要根据实际情况考虑。

2. 确定机型后，要考虑设备的工作方式。对于双螺杆膨化机，原则上用湿法，不仅仅是因为效率高，湿法膨化要用蒸汽，后续烘干设备也要用蒸汽。只有产量要求低（500公斤/h以下）且不具有蒸汽条件，可以采用干法生产，但后续干燥若使用电能，总能源的消耗也是要仔细考虑的一个因素。