螺旋擠出造粒機有前擠出和側(cè)擠出兩種型式。兩種擠出造粒機的螺旋軸及葉片型式有一定區(qū)別,前擠出螺旋角較小,而側(cè)擠出的螺旋角較大。一般前擠出顆粒直徑較大,而硬度也較高。側(cè)擠出可制得較小直徑的顆粒,但硬度較前擠出差一些。值得注意的是前擠出時物料易升溫,如果粉料中有熱敏性物料或受熱易黏稠的物料應(yīng)特別注意。
通常造粒機中裝有一塊擠出刀片,起刮除孔板黏附物的作用。兩種基本類型的螺旋式擠出造粒機安裝的刀片形狀各有差異,前擠出型采用螺旋柱延伸或螺旋槳狀刀片;而側(cè)擠出型則采用錐形圓柱體或齒合式刀片。物料通過與轉(zhuǎn)軸垂直的四周篩網(wǎng)孔擠出,因此,物料的流出方向與轉(zhuǎn)軸呈直角。由于其孔板較薄,制得的顆粒密度較低,但生產(chǎn)效率較高。造粒小孔的形狀大小根據(jù)生產(chǎn)要求而定,如果需制備硬度較高的顆粒,應(yīng)增加隔板和孔板厚度以承受較高的擠出力,同時需提高電機的功率。
螺旋式擠出造粒機是利用螺旋桿的轉(zhuǎn)動推力,將軟材壓縮后輸送至一定孔徑的造粒孔板板前部,強迫擠出通過小孔而造粒。該機械分成三個功能區(qū),即加料區(qū)、壓縮區(qū)和擠出區(qū)。
加料區(qū)由加料斗等部件組成,主要功能是將軟材引入螺旋槽中。在加料區(qū)安裝混合制軟材部件后,直接加入同體物料和黏結(jié)劑,即能得到混合均勻的軟材。軟材進入螺旋槽中后,由螺旋軸把軟材送至壓縮區(qū)。旋轉(zhuǎn)軸分單旋軸和雙旋軸,單旋軸型機械制得的顆粒有較高的密度。雙旋軸型機械能較好地避免加料口物料的架橋現(xiàn)象,保證造粒的連續(xù)化且容量較大。
在壓縮區(qū),團塊間的空氣被壓縮后逸出。為了使空氣順利逸出,避免空氣存在于顆粒中造成顆粒硬度不均勻,故在壓縮區(qū)常裝有排氣孔。
在擠出區(qū),螺旋軸是根據(jù)所需壓力的大小而設(shè)計的,其主要功能是輸送物料。通常在螺旋軸頂部和成型孔板間留有一定空間,有利于物料的壓縮。根據(jù)物料的流變學(xué)特征(如黏性、彈性、可塑性、變形性和流動性)和空間大小,可壓縮至較高密度。物料黏性、變形性、可塑性越好,物料壓縮后的密度越大;反之則較低。在其他條件相同的情況下,物料密度隨著螺旋軸頂部與成型孔板間的空間增大而增加,因此,壓力低的機械具有較小的壓縮空間,而壓力較高的機械則有較大的壓縮空間。高壓力型擠出造粒設(shè)備由于其磨損大、擠出物形態(tài)差、耗電、操作成本高等原因在實踐生產(chǎn)巾應(yīng)用較少;相反,低壓力型擠出造粒設(shè)備的應(yīng)用則較為普遍。螺旋擠出造粒機的設(shè)備規(guī)格型號見下表:
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類型 |
型號 |
電機功率/KW |
轉(zhuǎn)速/(r/min) |
螺旋直徑/mm |
外形尺寸/mm |
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單螺旋型 |
SES-100 |
11 |
11~110 |
100 |
1730*570*1200 |
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SES-120 |
15 |
11~110 |
120 |
1930*570*1100 |
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SES-160 |
22 |
11~110 |
160 |
2626*700*596 |
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雙螺旋形 |
SET-100 |
7.5 |
11~110 |
100 |
1725*570*1180 |
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SET-140 |
15 |
11~110 |
140 |
1920*800*1430 |
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SET-180 |
22 |
11~110 |
180 |
3350*1830*865 |
使用螺旋擠出造粒機的典型實例如下表:
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分類 |
產(chǎn)品 |
物料 |
造粒品形狀 |
含濕率/% |
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配料 |
粘結(jié)劑 |
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食品 |
方便咖喱 |
咖喱粉、香料及其他物料 |
淀粉、水 |
Ø1mm圓柱形顆粒 |
15 |
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奶油燒 |
面粉、豬肉及其他物料 |
水 |
Ø1mm不定型顆粒 |
11~15 |
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化學(xué)調(diào)味品 |
谷氨酸鈉、次黃嘌呤核苷酸 |
水 |
Ø1mm圓柱形顆粒 |
6 |
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蒜味顆粒 |
大蒜粉 |
水、乳、糖 |
Ø1mm圓柱形顆粒 |
30 |
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甜味品 |
甘草、淀粉 |
乙醇 |
Ø1mm圓柱形顆粒 |
20 |
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農(nóng)藥 |
殺蟲劑 |
滑石粉 |
膨潤土、水 |
Ø1mm圓柱形顆粒 |
20 |
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滅鼠劑 |
殺鼠藥、玉米粉、米糠及其他 |
糖蜜、水 |
Ø5mm圓柱形顆粒 |
10 |
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除草劑 |
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膨潤土、水 |
Ø1.5mm圓柱形顆粒 |
9~10 |
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胃藥 |
胃藥 |
淀粉糖化酶、龍膽苦味粉 |
HPC、乙醇 |
Ø1mm圓柱形顆粒 |
20 |
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解熱劑 |
非那西丁、微晶纖維素、乳糖 |
CMC、水 |
14~30木樁型顆粒 |
20 |
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催化劑 |
三氧化二鐵 |
三氧化二鐵、碳酸鋇 |
PVA、水 |
Ø5mm圓柱形顆粒 |
16 |
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三氧化鋁粉 |
r-氧化鋁粉、微晶纖維素 |
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Ø3mm球形顆粒 |
20~22 |
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化學(xué)亞品 |
氧化亞鉛 |
氧化亞鉛粉末 |
水 |
Ø1.2mm圓柱形顆粒 |
6 |
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加硫促進劑 |
加硫促進劑 |
水 |
Ø1.2mm圓柱形顆粒 |
25~30 |
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燃料 |
紅色燃料 |
水 |
Ø1mm圓柱形顆粒 |
35~40 |
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重碳酸鈣 |
重碳酸鈣 |
PVA、水 |
Ø1mm圓柱形顆粒 |
16 |
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飼肥料 |
飼料 |
歲谷、破玉米及其他 |
淀粉、水 |
Ø1.5mm圓柱形顆粒 |
35 |
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有機配合飼料 |
油渣、磷銨、硫胺 |
糖蜜、水 |
Ø3mm葫蘆型 |
35 |
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高效復(fù)合肥料 |
NPK-Mg(氮磷鉀-錳) |
水 |
Ø3mm圓柱型顆粒 |
10 |
注:HPC為羥丙基纖維素,CMC為羥甲基纖維素,PVA為聚乙烯醇。