淺談蝦料制粒機的壓輥數量對顆粒品質的影響

■蘇京波 毛 杰

(常州思貝德機械有限公司，江蘇常州 213133)

蝦顆粒飼料是飼料工業中硬顆粒飼料的一種，其顆粒品質要求高、配方成分多、工藝流程長、設備要求高。代表了飼料行業最高水平的一類硬顆粒飼料加工技術。每一個環節如果處理不好，都可能影響到顆粒的品質。

其中，制粒機是蝦料生產的關鍵設備，也是影響顆粒品質的關鍵因素之一。因此，選擇設計合理，性能優良的制粒機至關重要。制粒機主要包含以下部件：壓輥組件，環模，主軸部件，轉子部件，機座，傳動裝置等。按壓輥數量來分，目前市場上蝦料制粒機可分為兩類，一類為兩輥制粒機，如圖1。一類為三輥制粒機，如圖2。制粒機中有多個部件對顆粒品質有很大影響，關于此方面的公開分析文獻也很多，本文不再贅述。但關于壓輥數量對顆粒品質的分析文獻較少，故本文主要針對壓輥的數量對制粒品質的影響做下分析。

蝦飼料行業顆粒品質一個很重要的指標就是顆粒的外觀質量。通常好的外觀客觀反映了好的顆粒品質，如調質溫度不到位，則顏色發白，粉化率高，切口粗糙，淀粉糊化度低。再如水分添加不均勻，則顆粒顏色不均，長短不一，成品水分不一，易發霉。如各壓輥擠壓區分料量不等且攤布不均勻，則擠壓區內的?？咨厦娴牧蠈雍穸染筒痪鶆?，其擠壓飼料量及擠壓力也就不均勻，這就容易造成顆粒色澤不一，長短不齊等問題。所以說工藝上任何一處的不到位，都會直接通過顆粒外觀表現出來，而通過顆粒外觀來判定顆粒品質好壞是最簡單可行的，其在飼料加工行業也已普遍采用。

圖1 兩壓輥

首先，要想獲得好的顆粒外觀，每個壓輥的擠壓區飼料分配量要一樣。并且在擠壓區內飼料要攤布均勻，兩者缺一不可。首先從分料量來看，兩壓輥和三壓輥哪個分配更均勻呢？現分別分析如下：兩壓輥有兩個擠壓區，兩擠壓區的飼料分配量分別為A,B,通常工況下A≠B,這時可以通過調整分料刀的角度，位置，長度等方法，把量多的擠壓區飼料分配到量少的擠壓區中去，調節很方便。通過此舉可以有效保證兩個擠壓區飼料量近似相等。三壓輥有三個擠壓區，三個分料刀，飼料分配量分別為C,D,E，通常工況下C≠D≠E，此時通過調整分料刀增減擠壓區的飼料量，都會影響到其他擠壓區的飼料量，要想調整到近似C=D=E，通常需要多次調整，調整難度大，而且效果不理想。以上是對飼料分配量上的分析，可以看出兩壓輥的飼料分配量比三壓輥好調整，而且調整后的效果也很理想。各擠壓區飼料分配量調整近似相等后，還不算大功告成。還得考慮擠壓區內軸向面域的飼料攤布均勻性，同一擠壓區攤布面沿軸向可近似分為三部分，在此分別稱其為外中內三面域，理論上只要外中內三面域料層厚度一致就可以保證出料均勻一致。兩壓輥兩個擠壓區，分別有6個面域需要保證飼料攤布均勻相等，同理，三壓輥有9個面域需要保證攤布均勻相等。所以三壓輥在環模軸向面域攤布均勻相等的調整難度要遠高于兩壓輥。實際生產中因壓輥及環模的磨損程度不同，壓輥支撐剛度等因素影響，調整難度還要復雜。

圖2 三壓輥

其次，從擠壓效率上講，在相同的環模內徑情況下，兩壓輥結構的壓輥直徑比三壓輥結構的壓輥直徑大。在相同產量下，即相同的料層厚度下，兩壓輥的擠壓楔形角要比三壓輥小，這有利于對擠壓區內物料的擠壓，其所產生的擠壓力更大，擠壓面積大，攤布更均勻，且物料不容易產生滑動，更利于出料。這類似于車的大輪子和小輪子過坎，大輪子如履平地，小輪子則可能就此止步不前。兩壓輥結構的另一益處是，其轉速較三壓輥更慢，物料壓入時間長、受壓緊密，更適合于小孔徑的蝦料制粒。如以市場上常用的SZLH550型2-3壓輥制粒機為例，環模內徑為φ550 mm,兩壓輥的壓輥直徑為φ265 mm，三壓輥的壓輥直徑為φ248 mm。以相同產量即相同料層厚度如25 mm為例，通過計算或通過CAD軟件繪制示意圖量取楔形角β（過環模圓心O點引一射線，通過料層與壓輥交接點，分別交壓輥和環模于A，A1點，分別作壓輥表面A點和環模表面A1點的切線，兩切線交于C點，∠ACA1即為模輥對物流的楔形角β），如圖3所示。結果如下：兩壓輥的楔形角是25.59°，而三壓輥的楔形角是27.34°。在相同機械參數及工況下，兩壓輥形成的楔形角更小，其擠壓力，抗打滑能力，擠壓均勻性均優于三壓輥型制粒機。

圖3 壓輥參數分析

環模制粒機是蝦飼料加工的主機設備，其對顆粒品質的影響非常大，故選擇合適的制粒機，是生產優質顆粒飼料的前提。目前市場上使用的制粒機主要有兩壓輥和三壓輥兩者類型。市場主要反映的問題就是顆粒品質不穩定，如顆粒長短不齊，粉化率高，色澤不一，耐水性差等諸多問題，本文主要選取制粒機的壓輥數量進行了淺析，得出如下結論：兩壓輥制粒機分料更均勻，擠壓力及擠壓面積更大，抗打滑性更強。較三壓輥制粒機，其更適合于蝦顆粒飼料的生產。近年來，常州思貝德公司在市場上幫助很多蝦料生產用戶把三壓輥改成了兩壓輥結構，并配備了專門設計的分料刮刀機構，分料更均勻，調整更方便，從制粒機的核心部件著手，解決了這一困擾業內多年的難題，取得了很好的使用效果，更加印證了這一研究結論的實用性及可靠性。