大豆膨化机的结构_特点及应用

收稿日期:2003-01-21

作者简介:白玉萍(1971-),女,工程师;主要从事油料挤压膨化机的研制、生产及技术服务工作。

文章编号:1003 7969(2003)07 0021 02 中图分类号:TS223.2 文献标识码:A

大豆膨化机的结构、特点及应用

白玉萍,于树森,都徐亮

(哈尔滨科华航天技术有限公司,150036哈尔滨市中山路156号)

摘要:概述了大豆膨化机的结构、特点,总结了膨化机生产实践经验。通过膨化浸出工艺与传统浸出工艺的比较,进一步证明了使用膨化机可提高浸出器的处理量、降低生产成本、提高产品质量等优势,为新建、改建油脂加工企业在选择加工方案时提供参考。

关键词:大豆;膨化机;结构;特点;应用

由于使用大豆膨化机具有扩大生产规模、降低成本、提高产品质量等优点,各油厂在进行扩大改造时首先就想到了膨化机。为了使广大读者能比较透彻地了解膨化机的结构及其优点,现将我们在设计和调试过程中的感知告诉大家,供大家在选择方案时参考。

1 膨化机的结构和特点1 1 特点

膨化机的设计结构简单,操作简便,安装和拆卸方便,易损件有备件,可随时更换,维修方便,便于保养维修,最大限度地降低维修费用。1 2 结构

膨化机是由变频喂料机构、膨化部、蒸汽调节机构、电控柜四大部分组成。我们主要谈谈膨化机的膨化部分。

膨化机的膨化部由膨化筒和挤压绞龙组成。膨化筒一般由内径相同的三节膨化筒联接而成,挤压绞龙装在膨化筒内,当长绞龙按一定速度旋转时将进入膨化筒内的物料向前推进。膨化筒和挤压绞龙组成的膨化部按其作用可分为进料段、压缩段、调质段、出料段四部分。

1 2 1 进料段 由双头等距螺旋组成,其作用主要是把物料快速送入。

1 2 2 压缩段 由变距螺旋组成,通过变距螺旋组合将物料压缩,每一个螺距做成一节绞龙,两个不同大小的螺距做成两节绞龙,便于安装和磨损后更换。变距螺旋两叶片间安装有剪切销对挤实的物料进行剪碎,搅拌。

1 2 3 调质段 由等距螺旋组成,每一个螺距组成一节绞龙,这同样是便于安装和磨损后更换,在两螺旋叶片之间有剪切销和装3~7个可调直接蒸汽喷射阀,通过蒸汽注入量的大小来调节物料的温度和湿度,调质段的绞龙大约20节左右,并都装有剪切销,使物料在高温高压下,剪碎、搅拌(揉搓),其目的主要是使物料中的蛋白质变性,变成有较好凝胶性物料。

1 2 4 出料段 由一节半等距螺旋组成。出料处装有多孔模板或圆锥形模套,通过改变多孔模板的孔径和数量或改变圆锥模套间的间隙来调节膨化机膨化筒的压力,从而达到改变膨化效果。模板孔径大小的变化或圆锥形模套间隙的大小,也直接影响浸出和浸出后饼粕的状态。孔径太大、膨化后的物料粗、长;(间隙太大,膨化后的物料片大且厚)膨化料不易切碎,并在浸出器中占的空间较大,影响了浸出器的装载量;同时浸出后的豆粕块大,不适合直接做成品粕,还需要加一破碎机,增加成本。孔径太小,膨化后的物料细、短;(间隙太小,膨化后的物料片小且薄)膨化效果不好,膨化料碎,浸出时渗透性差,粕中残油较高。通过我们几年来的装机调试实践证实,对于模板式膨化机,模板孔径一般选择在 8mm 左右,圆锥形模套间隙选择在 =3mm 左右,这样从膨化机出来的物料块小,膨化效果好,达到理想设计要求。

1 2 5 膨化机的螺旋叶片装在一根长轴上,便于拆装 主轴是悬臂轴,由位于一端的轴承箱内的轴承支撑,轴承箱与机筒被分隔开,避免了机筒内的物料进入轴承内,造成轴承的损坏。当加工物料时,靠物料托住主轴,使主轴处于悬浮状态。因此要尽量避免膨化机空转。

1 2 6 膨化机的主轴用合金钢制造,经调质处理,

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提高主轴的强度和耐用度 膨化机的挤压螺旋(绞龙)用耐磨铸钢或合金钢离心精密铸造而成,经淬火处理,提高挤压螺旋的抗磨性和耐用度。剪切销、喷射阀同样经淬火处理,提高其抗磨性。出料段膨化筒磨损最严重,因此在膨化筒出料段装有合金钢制造并经淬火处理的耐磨衬套,提高膨化筒的抗磨性和耐用度,衬套磨损后可以更换,使出料段膨化筒可以长期使用。

2 生产实践经验

2 1 膨化前的物料处理

(1)清理无机和有机杂质。

(2)为避免对膨化机造成致命损坏,要求对进膨化机前的物料进行处理,清除物料中的石头、金属等无机杂质,防止石头、金属杂质对螺旋叶片、剪切销等造成磨损断裂等伤害。

(3)为了提高膨化机的加工能力,应清除物料中的豆梗等有机杂质,因豆梗可堵塞模板的模孔,降低膨化机的出料量。

(4)为了保持油品和豆粕的品质,应降低物料中的泥土含量,如果泥土含量太高,则成品豆粕表面呈灰黑色,成品油颜色发乌。

2 2 轧坯

由于膨化机具有揉搓、剪切、挤压、膨化的功能,使物料内部发生质的变化,对油脂的萃取极为有利,可适当放宽物料坯片的厚度。生产实践表明,当物料坯片厚度放宽到0 5mm时(原来要求为0 25 mm),粕残油能控制在1%以下。由于放宽了坯片厚度,不仅使轧坯机的产量可提高25%,而且减少了轧坯机的动力消耗,延长了辊子的使用寿命,降低了维修成本,提高轧坯机的使用年限。

2 3 调质

通过调质来控制进入膨化机物料的水分和温度。水分一般要求控制在10%~12%,温度要求控制在55~60。

(1)水分过低,不仅增加电机的负荷而且物料内的游离水分少,不能产生爆膨现象,膨化料松散易碎。

(2)水分过高,坯片黏度增大,进料不畅,膨化料松软无硬度、孔隙。

(3)温度过低,物料内部分子结合紧密,不易破坏,膨化料外观显示松散,夹生(物料颜色发白)。

(4)温度过高,蛋白变性早,不能在物料中产生凝胶作用,物料不结块。

2 4 进料稳定

根据膨化机的状态调节膨化机的变频调速喂料螺旋的转速,使之能连续、稳定的喂料,保持榨膛内的压力。如果不能连续喂料则会产生以下几个方面的问题:首先,榨膛内的压力不稳,影响膨化效果;其次,悬臂轴如没有连续、稳定物料的支撑,会加剧膨化机出料段处膨化筒和绞龙的磨损;再次,不稳定的喂料会堵塞模板的孔径,减少膨化机的处理量。

3 膨化物料在浸出车间的效果

(1)浸出器可提高产量达40%~50%。由于膨化料的油细胞已经破坏,溶剂油容易萃取;而且膨化料的容重提高了,相应的增加了浸出器的装料量。浸出器可以提速,缩短浸出时间。

(2)混合油浓度高,在蒸馏系统中节约大约20%的蒸汽消耗。

(3)膨化料坚固、多孔隙渗透性好,便于喷淋式浸出,沥干速率快,湿粕含溶低(比坯片料大约低8%),到蒸脱机的溶剂减少了,也相应的减少了蒸脱机的蒸汽消耗,即降低了溶剂的消耗量。

(4)由于磷脂氧化稳定性差,易氧化酸败而变黑,并且磷脂热稳定性也差,会渐渐分解,影响成品油的烟点和风味,物料在膨化时,大部分磷脂酶钝化使非水化磷脂转化为水化磷脂,从水化脱胶中除去,降低了毛油中的磷含量,提高了精炼率,也改善了油的品质。

(5)经膨化机和蒸脱机的蒸煮使尿素酶钝化完全,使豆粕中的有毒成分和抗营养物质的活性得到破坏,即把传统工艺中的生粕转变为熟粕,提高了豆粕的质量,改善了牲畜的消化率。

4 结 论

综上所述,从理论到实践都说明了大豆膨化技术的优势,解决了传统直接浸出加工中的难题,如粕残油高、溶耗高、成品粕质量不稳定、油精炼率低等导致成本高的实际问题。

参 考 文 献

[1] [美]Y.H.Hui主编,徐生庚,裘爱泳主译.贝雷:油脂化

学与工艺学(第四卷)[M].第五版.北京:中国轻工业

出版社,2001.

[2] 左 青.直接浸出改造为挤压膨化浸出[J].中国油脂,

2002,27(3):7-9.

[3] 汪学德,张百川,刘玉兰,等.大豆膨化浸出应用的研究

[J].中国油脂,2002,27(3):4-6.

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