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有關飼料擠壓加工系統(tǒng)螺桿設計的思考
閱讀：980 發(fā)布時間：2010-8-27擠壓加工系統(tǒng)主要由喂料、調質、傳動、擠壓、加熱冷卻、出料成形、切割、控制等部分組成，其中擠壓裝置是擠壓加工系統(tǒng)的心臟，它由螺桿和膨化腔組成。所以，螺桿設計的好壞將直接決定擠壓加工系統(tǒng)的性能。
目前螺桿組合的類型有很多種，不同螺桿組合的擠壓機可以生產出同樣的飼料擠壓產品，那么在眾多的螺桿組合中找出一種*的組合變得尤為重要。
擠壓過程是一個復雜的過程，它牽涉到多方面的因素。事實表明：僅僅根據(jù)生產率的高低來判定螺桿性能的好壞是片面的。*，在高產量的同時如果有較高的能量功率消耗，則該螺桿是不可取的。為此，在螺桿設計時應從以下幾個方面進行思考，忽略某一方面都是不全面的。
1 產量 產量是衡量螺桿優(yōu)劣的一個主要指標。但是僅僅強調改進后的螺桿比原有螺桿產量提高的百分比是意義不大的，因為比較的基準點不明確。從我們多年的實踐及流體動力學理論可知：用螺棱間隙較小的螺桿代替原來已經磨損的螺桿，產量會有較大的提高。
反應螺桿產量方面的性能一般應從四個方面進行比較。
①比流量 即在質量合格的前提下比較不同螺桿單位轉速下的產量。
②輸送效率 即實際產量與理論產量的比值。對于螺桿組合來說，輸送效率非常重要，它反映了螺桿擠壓加工系統(tǒng)的綜合性能。例如在膨化腔上開設縱向矩形溝槽或螺旋槽，其比流量和輸送效率會有較大的提高。
③zui高產量 螺桿在組合設計時的目標就是在保證質量的前提下得到盡可能高的產量，一般按負荷的85%計算。
④螺桿特性 即機頭壓力升高量與產量降低量的比值，比值大則螺桿特性好。
2 能量消耗 當擠出機產量增大時，機器消耗的能量總是增加的，一般用單位產量 所消耗的功率作為比較的依據(jù)。單位電耗愈大，說明電機所作的機械功通過物料的剪切和摩擦以熱能形式進入熔融物料就愈多。在不同溫度下不同的熔融物料的熱能是一個定值。若能量轉換的數(shù)值大于必需的數(shù)值時，熔融物料溫度升高，這時需要改變螺桿參數(shù)，或者降低轉速以減小能量轉換值。
當采用直流電機驅動時，能量消耗功率用電流與電壓的乘積表示，當采用交流電機時，能量消耗功率可用電耗儀測定，如果有扭矩儀，可用扭矩儀測定扭矩，用扭矩與轉速的乘積代替消耗的功率。
3 產品質量 飼料產品的質量包括產品的膨化度，顆粒的漂浮率，顆粒的下沉率，顆粒的均勻度，產品的糊化度等指標。擠壓機的壓力、溫度、產量的波動將直接影響產品的質量指標。我們知道，壓力和粘度影響產量，而溫度的變化則通過粘度直接影響產量。
另外，飼料產品的質量還受飼料原料的配方和原料粉碎細度的影響。例如，原料配方中淀粉含量高，有利于產品膨化，可保證顆粒的漂浮率；原料配方中脂肪含量增加，有利于產品的外觀，但會影響顆粒的膨化度；原料粉碎的細度理論要求原料中顆粒直徑小于出料?？字睆降娜种患纯?，實際上細度越細，顆粒越光滑，產量會有一定的提高。
4 螺桿組合設計的經濟性
對任何一個技術問題來講，忽視設計的經濟性是*錯誤的。花費少量的成本解決相關技術問題是應該提倡的。
螺桿設計時首先應考慮能耗，能耗不僅與單位電耗數(shù)值有關，某些不合理的設計往往會帶來更多的能量消耗。
其次應考慮螺桿，膨化腔的使用壽命，它與原料的性能和螺桿的工藝參數(shù)相關。原料中纖維和雜質，是螺桿磨損的一個重要原因，膨化腔中壓力高的部位將引起磨損加劇，螺桿轉速的增加也將引起磨損加快，縮短使用壽命。
另一個應考慮就是加工性能。從目前的發(fā)展趨勢看，螺桿的長徑比有逐漸加大的趨勢。隨著新型螺桿的出現(xiàn)，螺桿的結構也將日趨復雜。從設計的合理性來講，在沒有必要用大長徑比時，應盡量選用較小長徑比；在沒有必要用復雜的螺桿結構時，盡量簡化螺桿結構。那種不比較，不優(yōu)選，隨意選用復雜螺桿元件組合設計是不合理的，任意加大長徑比也顯然不科學。