專利名稱：一種用于高淀粉類原料膨化的膨化機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種食品、飼料機械，特別涉及一種將含高淀粉的食品或飼料原料等進行膨化加工的機械裝置。
背景技術(shù)：
在食品或飼料領(lǐng)域?qū)懈叩矸墼系呐蚧庸ぶ?，尤其對于淀粉含量?0％的原料膨化加工，一般要求經(jīng)過膨化加工后的原料為高熟化產(chǎn)品，通過把高熟化的原料作為主要配方成分添加到食品或飼料中，或者直接把該高熟化的原料作為食品或飼料進行使用，這樣的食品或飼料才有利于提高營養(yǎng)成分的最終吸收率，提高其食用的口感性，尤其對于水產(chǎn)動物，其消化道比較短，產(chǎn)品是否熟化對水產(chǎn)動物的生長影響很大。
目前，在飼料機械領(lǐng)域中，有一種可將高淀粉類原料膨化加工的膨化機，其主要包括主軸、壓力環(huán)、分段式螺桿、進料腔、分段式擠壓腔、出料裝置和擠壓噴嘴等，進料腔位于分段式擠壓腔的一端，出料裝置連接在分段式擠壓腔的另一端，分段式螺桿的各段螺桿外徑均相等，各段螺桿依次套裝在主軸上，壓力環(huán)設(shè)置在分段式螺桿的相鄰各段螺桿之間，壓力環(huán)數(shù)量至少為三個，套裝有分段式螺桿的主軸從進料腔一端伸入分段式擠壓腔內(nèi)，擠壓噴嘴設(shè)置在出料裝置上并與分段式螺桿的端面間隔一定距離，在擠壓噴嘴和分段式螺桿端面之間形成一定的的緩沖空間，該緩沖空間的設(shè)置可保證設(shè)備運行的穩(wěn)定性。
該裝置工作時，將含高淀粉含量的、經(jīng)粉碎的物料與一定量的水及蒸汽進行充分攪拌后送入從擠壓螺桿一端送入分段式擠壓腔內(nèi)，在各段螺桿的推擠下，溫度升高，使物料熟化，同時，分段式擠壓腔內(nèi)壓力增大，高溫高壓的物料到達出料裝置后，再經(jīng)過擠壓噴嘴擠出，壓力迅速減小，物料中所含水分迅速汽化使物料膨脹，從而得到高熟化的產(chǎn)品。
其不足之處之一在于原料在膨化加工過程中得到高熟化程度(即原料中淀粉的高糊化度)的膨化產(chǎn)品，其熟化程度取決于眾多因素，如物料的水分、分段式擠壓腔內(nèi)的壓力、分段式擠壓腔內(nèi)的溫度、分段式擠壓腔內(nèi)的熟化時間等等，在現(xiàn)有的技術(shù)中由于需要保證物料膨化后的高熟化程度，物料在分段式擠壓腔中的停留時間都比較長，所以分段式擠壓腔的長度都比較長，即一般的膨化機都使用了大長徑比的擠壓螺桿。
而對于高淀粉原料的熟化過程中，正是由于原料中淀粉含量高，在熟化的過程中粘性大，物料在分段式擠壓腔中會產(chǎn)生輸送的困難，這勢必在原料熟化的過程中會消耗過多的機械能用于物料在分段式擠壓腔內(nèi)的輸送，尤其當分段式擠壓腔的長度較長時，這方面的消耗會更大，這會影響膨化機加工高淀粉原料產(chǎn)量的提高。
其不足之處之二在于一般的膨化機都使用了3個(包含3個)以上的壓力環(huán)，物料雖然由于壓力環(huán)的作用能提高熟化程度，即提高物料中淀粉的糊化度，但物料每通過一個壓力環(huán)，物料也會受到很大的阻力，尤其是對高淀粉類的物料進行膨化時，物料在分段式擠壓腔中黏度很大，通過壓力環(huán)更不容易，需要消耗很大的能耗，從而降低膨化機的產(chǎn)量、提高噸料電耗。
其不足之處之三在于對于一般的膨化機，分段式擠壓腔中的螺桿末端與擠壓噴嘴之間有一定的間距，形成一定的緩沖空間，其目的主要是物料從螺桿擠出后到達擠壓噴嘴之前有一個緩沖，這樣可以保證物料連續(xù)的、均勻地從擠壓噴嘴中擠出，這樣膨化機運行的穩(wěn)定會得到一個很好的保證。但粘性高的物料經(jīng)過螺桿擠出后達到擠壓噴嘴前不容易被擠出。物料達到該空間后，其擠出的動力完全通過物料之間擠壓的形式擠出，而在這種高溫、高壓、一定水分的狀態(tài)下物料，其所含的高淀粉使得物料特別難以擠出。這就勢必消耗一部分機械能，從而影響膨化設(shè)備的產(chǎn)量。同時我們不能把該螺桿加長到接近于擠壓噴嘴的位置，如這樣會使膨化機的出料不穩(wěn)定，同時擠壓噴嘴也易損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于高淀粉類原料膨化的膨化機，其可適用于高淀粉原料的膨化處理與加工，可使膨化產(chǎn)品產(chǎn)量高，能耗低。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種用于高淀粉類原料膨化的膨化機，包括主軸、壓力環(huán)、分段式螺桿、進料腔、分段式擠壓腔、出料裝置和擠壓噴嘴，進料腔位于分段式擠壓腔的一端，出料裝置連接在分段式擠壓腔的另一端，分段式螺桿的各段螺桿外徑均相等，各段螺桿依次套裝在主軸上，壓力環(huán)設(shè)置在分段式螺桿的至少相鄰的兩段之間，套裝有分段式螺桿的主軸從進料腔一端伸入分段式擠壓腔內(nèi)，擠壓噴嘴設(shè)置在出料裝置上并與分段式螺桿的端面間隔一定距離，所述分段式螺桿端面與擠壓噴嘴之間設(shè)有圓柱形分流體，分流體套裝在主軸上，分流體的外圓表面均勻開設(shè)多個螺旋形的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽兩端分別延伸至分流體的兩端面，導(dǎo)向槽的螺旋方向與螺桿的旋向一致。
本發(fā)明工作時，粉碎后的物料從進料腔進入，在分段式螺桿中各段螺桿的推擠下，從進料腔逐漸向分流體推進，在推進過程中，物料被擠壓，溫度升高并熟化，同時，分段式擠壓腔內(nèi)壓力增大，形成高溫高壓的物料，物料從分段式螺桿末端擠出后進入分流體的導(dǎo)向槽中，相互粘連的物料得以分離成多道料流，進一步由導(dǎo)向槽的側(cè)面推動物料到達擠壓噴嘴，經(jīng)過擠壓噴嘴擠出，壓力迅速減小，物料中所含水分迅速汽化使物料膨脹，從而得到高熟化的產(chǎn)品；由于分流體上的導(dǎo)向槽數(shù)量為多個，且在圓周上均勻分布，物料能夠均勻、連續(xù)的從分流體上流出進入擠壓噴嘴，最終能夠均勻地從擠壓噴嘴擠出，物料連續(xù)均勻地出料也就保證了整個設(shè)備運行的穩(wěn)定性，由于分流體給予物料一個推進力，對于粘性大的物料也可以輕松輸送，可以降低機械能耗，提高產(chǎn)量。本發(fā)明可用于食品、飼料等物料的膨化加工。
所述分段式螺桿中各段螺桿的根徑可以從進料腔到分流體一端逐漸增大，該分段式螺桿中各段螺桿的根徑也可以從進料腔到分流體一端逐級增大。這樣，從進料腔到分流體一端相應(yīng)各段螺桿的螺牙高度會逐漸或逐級減小，螺桿根部與分段式擠壓腔之間的間隙也逐漸或逐級減小，各段螺桿的壓縮比逐漸增大，可使各段螺桿受力更加均勻，使物料逐級壓縮，充分熟化，可提高各段螺桿的工作效率；在此基礎(chǔ)上。
此外，上述技術(shù)手段已經(jīng)可以使物料獲得良好的熟化度，因此壓力環(huán)數(shù)量可以設(shè)置得更少，例如，設(shè)置兩個以下的壓力環(huán)，這樣可以減少擠壓阻力，更有利于節(jié)能降耗。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為分流體立體圖；其中，1主軸，2分段式螺桿，3進料腔，4分段式擠壓腔，5壓力環(huán)，6分流體，7出料裝置，8擠壓噴嘴，9導(dǎo)向槽。
具體實施例方式
如圖1和2，為一種用于高淀粉類原料膨化的膨化機，包括主軸1、壓力環(huán)5、分段式螺桿2、進料腔3、分段式擠壓腔4、出料裝置7和擠壓噴嘴8，進料腔3位于分段式擠壓腔4的一端，出料裝置7連接在分段式擠壓腔4的另一端，分段式螺桿2的各段螺桿依次套裝在主軸1上，其各段螺桿的外徑均相等，壓力環(huán)5設(shè)置在分段式螺桿2的至少相鄰的兩段之間，可以設(shè)置一或二個壓力環(huán)；套裝有分段式螺桿2的主軸1從進料腔3一端伸入分段式擠壓腔4內(nèi)，擠壓噴嘴8設(shè)置在出料裝置7上并與分段式螺桿2的端面間隔一定距離，所述分段式螺桿2端面與擠壓噴嘴8之間設(shè)有圓柱形分流體6，分流體6套裝在主軸1上，分流體6的外圓表面均勻開設(shè)多個螺旋形的導(dǎo)向槽9，導(dǎo)向槽9兩端分別延伸至分流體6的兩端面，導(dǎo)向槽9的螺旋方向與螺桿的旋向一致；所述分段式螺桿2中各段螺桿的直徑從進料腔3到分流體6一端逐漸增大。
本發(fā)明工作時，粉碎后的物料從進料腔3進入并在各段螺桿的推擠下，從進料腔3逐漸向分流體6推進，在推進過程中，物料擠壓溫度升高并熟化，同時，分段式擠壓腔內(nèi)壓力增大，形成高溫高壓的物料，物料從分段式螺桿末端擠出后進入分流體6的導(dǎo)向槽9中，相互粘連的物料得以分離成多道料流，由導(dǎo)向槽9的側(cè)面推動物料到達擠壓噴嘴8，經(jīng)過擠壓噴嘴8擠出，壓力迅速減小，物料中所含水分迅速汽化使物料膨脹，從而得到高熟化的產(chǎn)品，工作時，物料在分段式擠壓腔中被擠壓，溫度升高、壓力增加，此時物料溫度一般在80℃-200℃之間，壓力在2-100bar之間，濕度在8-40％之間；由于分流體6上的導(dǎo)向槽9數(shù)量為多個，且在圓周上均勻分布，物料能夠均勻、連續(xù)的從分流體6上流出進入擠壓噴嘴8，最終能夠均勻地從擠壓噴嘴8擠出，物料連續(xù)均勻地出料也就保證了整個設(shè)備運行的穩(wěn)定性，對于粘性大的物料也可以輕松輸送，可以降低機械能耗，提高產(chǎn)量。
本發(fā)明并不局限于上述實施例，所述分段式螺桿中各段螺桿的直徑也可以從進料腔到分流體一端逐級增大。實施例中“逐漸增大”的含義指分段式螺桿的每段螺桿的直徑從一端向另一端均逐漸增大，相鄰各段螺桿的根徑可以平穩(wěn)銜接；而“逐級增大”指分段式螺桿中每段螺桿本身的直徑從其一端到另一端均相等，但相鄰各段螺桿的根徑不相等并成階梯式逐級變大；這樣，從進料腔到分流體一端各段螺桿的壓縮比逐漸增大，可使各段螺桿受力更加均勻，物料逐級壓縮，充分熟化，可提高各段螺桿的工作效率。
權(quán)利要求
1.一種用于高淀粉類原料膨化的膨化機，包括主軸、壓力環(huán)、分段式螺桿、進料腔、分段式擠壓腔、出料裝置和擠壓噴嘴，進料腔位于分段式擠壓腔的一端，出料裝置連接在分段式擠壓腔的另一端，分段式螺桿的各段螺桿外徑均相等，各段螺桿依次套裝在主軸上，壓力環(huán)設(shè)置在分段式螺桿的至少相鄰的兩段之間，套裝有分段式螺桿的主軸從進料腔一端伸入分段式擠壓腔內(nèi)，擠壓噴嘴設(shè)置在出料裝置上并與分段式螺桿的端面間隔一定距離，其特征在于所述分段式螺桿端面與擠壓噴嘴之間設(shè)有圓柱形分流體，分流體套裝在主軸上，分流體的外圓表面均勻開設(shè)多個螺旋形的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽兩端分別延伸至分流體的兩端面，導(dǎo)向槽的螺旋方向與螺桿的旋向一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高淀粉類原料膨化的膨化機，其特征在于所述分段式螺桿中各段螺桿的根徑從進料腔到分流體一端逐漸增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高淀粉類原料膨化的膨化機，其特征在于所述分段式螺桿中各段螺桿的根徑從進料腔到分流體一端逐級增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種用于高淀粉類原料膨化的膨化機，其特征在于所述壓力環(huán)數(shù)量為一到兩個。
全文摘要
本發(fā)明公開了膨化機領(lǐng)域內(nèi)的一種用于高淀粉類原料膨化的膨化機，主要由主軸、壓力環(huán)、分段式螺桿、進料腔、分段式擠壓腔、出料裝置和擠壓噴嘴等組成，其采用在分段式螺桿端面與擠壓噴嘴之間設(shè)有圓柱形分流體，在分流體的外圓表面均勻開設(shè)多個螺旋形的導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽兩端延伸至分流體的兩端面，導(dǎo)向槽的旋向與螺桿的旋向一致。工作時，由于分流體上的導(dǎo)向槽數(shù)量為多個，且在圓周上均勻分布，物料能夠被分流并均勻、連續(xù)地進入擠壓噴嘴，再均勻地從擠壓噴嘴擠出，物料連續(xù)均勻地出料也就保證了整個設(shè)備運行的穩(wěn)定性，由于分流體給予物料一個推進力，對于粘性大的物料也可以輕松輸送，可以降低機械能耗，提高產(chǎn)量。
文檔編號A23N17/00GK101057702SQ20071002260
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月19日
發(fā)明者馬亮, 劉雄偉, 張貴陽, 肖巍 申請人:江蘇牧羊集團有限公司