专利名称：：适用于食品、饲料挤压膨化的加工装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型主要涉及粮食食品饲料加工领域内的成型设备，特别是涉及一种挤压膨化的加工装置。
背景技术：
：现有食品、饲料挤压膨化用的加工装置，其结构主要包括调质器、与调质器相连通的挤压腔，挤压腔内设有挤压螺杆，挤压腔一端设有进料口，其另一端设有出料与切割装置。工作时，物料首先进入调质器进行调质，然后进入挤压腔，挤压腔内螺杆连续地将物料从进料口推向出料与切割装置，物料膨化并被切割成型。在此过程中，物料先后经过了调质、喂料、揉和、最终熟化等几个阶段，物料的压力逐渐增大，温度逐渐升高，在高温、高压、高剪切条件下，物料的物性发生变化。由粉状变成糊状，淀粉糊化，蛋白变性，纤维质部分降解、细化，致病菌被杀死，卫生指标提高，有毒成分失活；最终在强大的压力差作用下，物料被膨化、失水、降温，膨化产品结构疏松、多孔、酥脆，且有较好的适口性和风味。但是，物料在先期的调质过程中，由于受到调质出口通道和时间的限制，通常物料糊化度只能达到40一50%，然后再通过挤压腔挤压、搅拌等，物料糊化度可以达到100%,但是需要消耗大量的从挤压螺杆输入的机械能，这些机械能的输入影响到物料的压力和温度，也即影响到物料的熟化度，物料的熟化度不足时，物料的膨化品质将受到影响，因此，为保证产品具有良好的品质，物料本身应具有足够的能量。在现有技术中，为了降低机械能能耗，一些厂家会在挤压腔喂料端向物料中添加一些蒸汽，由于蒸汽的添加能够提高物料的糊化度，降低物料糊化过程中需要的机械能，但是其幅度有限。因为挤压腔的空间很小，物料在整个挤压腔内的停留时间很短，蒸汽与物料渗透的时间很短，这样物料因蒸汽的作用提升的熟化程度变得相对有限。此外，由于刚进入挤压腔的物料呈固体颗粒状，其对挤压螺杆和挤压腔内壁的磨损较大，使得挤压螺杆和挤压腔的使用寿命縮短。
实用新型内容本实用新型的所要解决的问题是提供一种适用于食品、饲料挤压膨化的加工装置，以降低食品、饲料挤压膨化电能消耗，同时，减少挤压螺杆的磨损，延长关键部件的使用寿命。本实用新型是这样实现的一种适用于食品、饲料挤压膨化的加工装置，包括调质器和挤压腔，挤压腔内设有挤压螺杆，挤压腔一端设有进料口，挤压腔另一端设有出料与切割装置，所述调质器与挤压腔之间依次设有建压装置和熟化器；所述建压装置包括配合安装的建压螺杆和建压腔，建压螺杆与驱动装置传动连接，建压腔进口端与调质器出口端相连；所述熟化器包括保压熟化腔和保压熟化腔外周设置的保温外壳，保温外壳上设有蒸汽进口和蒸汽出口，建压腔出口端与保压熟化腔进口端相连，保压熟化腔的出口端经出口通道与所述进料口相连。本实用新型工作时，物料首先经过调质器调质，然后经建压装置给物料建压，物料压力增大、温度上升，但其熟化度较低，当物料进入熟化器后，由于保温外壳内可通入蒸汽，会使物料的温度迅速上升，在内部压力和加温的双重作用下，物料的物性发生变化，蛋白质开始变性、淀粉糊化，纤维质部分降解，病菌被杀死，物料很快成为糊状，其流动性好，可呈流质或半流质态进入挤压腔中，进入挤压腔后，物料被挤压螺杆进一步挤压，温度继续上升，直至糊化度100%,由于物料呈流质或半流质状态，其对挤压螺杆和挤压腔内壁的磨损均比较小，可延长挤压螺杆、挤压腔等关键部件的使用寿命。上述工作过程中，物料在熟化器中处于保压状态，加温后可迅速降低机械阻力，物料快速熟化成为糊状；与现有技术相比，物料熟化的大部分能源来源于熟化过程中向保温外壳中通入的蒸汽能量，有效降低了挤压腔内的机械能的输入。通常食品、饲料加工企业均具有蒸汽供应系统，使用蒸汽远比电能的成本低。因此，本实用新型有效降低了食品、饲料挤压膨化加工的能耗，降低了食品、饲料生产加工企业的成本。作为本实用新型的进一步优化，所述建压腔上设有蒸汽补入口。通过蒸汽补入口向物料中内通入蒸汽，可以调节物料中的水分，加强其流动性，同时，也可以直接将部分热能带入物料中，以减少机械能的损耗。作为本实用新型的进一步优化，所述出口通道上还设有控制阀。控制阀的设置可以根据各种物料特性的不同，来调节熟化器内的压力。图l为本实用新型结构示意图。图中1、驱动装置，2、建压螺杆，3、调质器出口端，4、保温外壳，5调质器，6、蒸汽进口，7、保压熟化腔，8、控制阀，9、出料与切割装置，10、挤压螺杆，11、挤压腔，12、出口通道，13蒸汽出口，14、蒸汽补入口，15、建压腔。具体实施方式如图，为一种适用于食品、饲料挤压膨化的加工装置，包括调质器5和挤压腔11，挤压腔11内设有挤压螺杆10，挤压腔11一端设有进料口，挤压腔11另一端设有出料与切割装置9，所述调质器5与挤压腔11之间依次设有建压装置和熟化器；所述建压装置包括配合安装的建压螺杆2和建压腔15，、建压腔15上可设有蒸汽补入口14;建压螺杆2与驱动装置1传动连接，建压腔15进口端与调质器出口端3相连；所述熟化器包括保压熟化腔7和保压熟化腔7外周设置的保温外壳4，保温外壳4上设有蒸汽进口6和蒸汽出口13，建压腔15出口端与保压熟化腔7进口端相连，保压熟化腔7的出口端经出口通道12与所述进料口相连；出口通道12上还可以设有控制阀8。该装置工作时，物料首先经过调质器5调质，然后经建压装置给物料建压，建压螺杆2推挤物料，使物料压力增大、温度上升，但其熟化度较低，当物料进入熟化器后，由于保温外壳4上设有蒸汽进口6和蒸汽出口13，会使物料的温度迅速上升，在内部压力和加温的双重作用下，物料的物性发生变化，蛋白质开始变性、淀粉糊化，纤维质部分降解，病菌被杀死，物料很快成为糊状，其流动性好，可呈流质或半流质态经出口通道12进入挤压腔11中，设置的控制阀8可调节物料压力，使保压熟化腔7中保持适当的压力，物料进入挤压腔11后，被挤压螺杆IO进一步挤压，温度继续上升，直至糊化度100%，然后从出料与切割装置9出来，压力瞬间释放，物料膨化并被切割成适当大小，由于物料呈流质或半流质状态，其对挤压螺杆10和挤压腔11内壁的磨损均比较小，可延长挤压螺杆10、挤压腔11等关键部件的使用寿命。上述工作过程中，物料在熟化器中处于保压状态，加温后物料快速熟化成为糊状，可迅速降低机械阻力，减少装置的机械能耗。上述过程中，可通过蒸汽补入口14补充蒸汽进入物料中，可调节物料的含水量，促进其熟化。对比试验A)利用一台现有技术的单螺杆膨化机进行生产试验，获得相关参数。现有技术膨化机的主电机功率160KW,螺杆直径165mm，螺杆的长径比为13:1，螺杆配置区域分为喂料区、揉和区、最终熟化区；物料的配方见表一，物料的粉碎细度为95%通过80目筛，99.5%过60目筛，100%过50目筛。物料首先在一个普通的调质器中进行预熟化，经过调质器后物料的糊化度为45%，物料的温度为95。C，物料的水分为19%。表一物料的配方(重量含量％)豆粕27小麦粉25麦麸18菜仔饼27油脂3合计100物料进入膨化机中挤压，出料切割装置中的出料模孔使用3.0画直径。生产时尽量增加喂料量以提高主电机负载，当主电机负载率为795%时，膨化机产量为5.5吨/小时，此时，该膨化机的吨料电耗为27.6kW*h/t。最终得到的膨化产品糊化度为100%,膨化颗粒饱满、美观。B)利用本实用新型技术在该单螺杆膨化机进行改进，并进行生产试验，获得相关参数。同样，该台单螺杆膨化机，主电机功率160KW，建压螺杆的输入功率11Kw，主螺杆和建压螺杆的直径165mm，主螺杆的长径比为13:1，建压螺杆的长径比为2:1。从调质器进料，在物料达到建压腔末端时，通过蒸汽补入口向物料内部添加物料重量4%的蒸汽，物料在保压熟化腔内停留时间为5分钟，该区域内的压力为0.6Mpa，保温外壳内的蒸汽压力位4-8Mpa。其余工艺参数与A相同。生产时尽量增加喂料量以提高主电机负载，当主电机和建压螺杆的输入负载率为95%时，该装置的产量为9.5吨/小时，吨料电耗为17.lkWh/t。最终得到的膨化产品糊化度为100%，膨化颗粒饱满、美观。对比生产试验相关参数见表二表二生产控制参数与检测结果参数<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>将A、B两组试验相比较，本实用新型中物料的熟化过程主要在不需要输入过多机械能的"保压熟化腔"内完成。该部分的熟化主要来自于物料在一定的温度及一定的压力下保持一定的时间，其外输入的能源主要是相对价值便宜的蒸汽。所以，利用本实用新型，在机械能输入变化不大的情况下，在物料的膨化后糊化度同样达到100%的前提下，膨化机的产能提升1.53倍，吨料电耗仅仅是现有技术的50—70%。权利要求1、一种适用于食品、饲料挤压膨化的加工装置，包括调质器和挤压腔，挤压腔内设有挤压螺杆，挤压腔一端设有进料口，挤压腔另一端设有出料与切割装置，其特征在于所述调质器与挤压腔之间依次设有建压装置和熟化器；所述建压装置包括配合安装的建压螺杆和建压腔，建压螺杆与驱动装置传动连接，建压腔进口端与调质器出口端相连；所述熟化器包括保压熟化腔和保压熟化腔外周设置的保温外壳，保温外壳上设有蒸汽进口和蒸汽出口，建压腔出口端与保压熟化腔进口端相连，保压熟化腔的出口端经出口通道与所述进料口相连。2、根据权利要求1所述的适用于食品、饲料挤压膨化的加工装置，其特征在于所述建压腔上设有蒸汽补入口。3、根据权利要求1或2所述的适用于食品、饲料挤压膨化的加工装置，其特征在于所述出口通道上设有控制阀。专利摘要本实用新型公开了食品、饲料加工领域的一种适用于食品、饲料挤压膨化的加工装置，包括调质器和挤压腔，挤压腔内设有挤压螺杆，挤压腔一端设有进料口，挤压腔另一端设有出料与切割装置，调质器与挤压腔之间依次设有建压装置和熟化器；建压装置包括建压螺杆和建压腔，建压螺杆与驱动装置传动连接，建压腔进口端与调质器出口端相连；熟化器包括保压熟化腔和其外周设置的保温外壳，保温外壳上设有蒸汽进、出口，建压腔出口端与保压熟化腔进口端相连，保压熟化腔的出口端与所述进料口相连。该装置中，物料熟化的大部分能源来源于通入保温壳体内的蒸汽能量，有效降低了挤压腔内的机械能源的输入，可降低食品、饲料挤压膨化生产的能耗。文档编号A23N17/00GK201426359SQ20092004298公开日2010年3月24日申请日期2009年6月30日优先权日2009年6月30日发明者李松云,亮马申请人:江苏牧羊集团有限公司