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        螺旋擠壓機控制要點

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        螺旋擠壓技術廣泛應用于塑料、食品等行業,近幾年開始進入飼料行業,用于水產飼料和飼料原料的預處理等,發展勢頭極為迅猛。螺旋擠壓機在控制形式上采用手動控制、單回路控制、整合自動控制、帶物料和能量控制的整合自動控制、通過建立工藝過程模型進行準封閉回路控制、封閉回路控制等方式。不同控制方式,相關的自變量、因變量及參數等有一定的差異。
        (一) 螺旋擠壓機擠壓工藝過程變量
        (1) 自變量:不因其他變量改變而變化的直接控制變量。包括干原料、干原料喂料速度;注入調質器的水、注入調質器的蒸汽、調質器轉速、調質器的結構;注入擠壓機的水、注入擠壓機的蒸汽、擠壓機的結構、擠壓機轉速、擠壓機機鏜溫度、壓模結構。
        (2) 因變量:不能直接控制但隨其他變化而變化的變量。包括調質器內滯留時間、調質溫度、調質水分、擠壓機內滯留時間、擠壓機內物料溫度、擠壓機內物料的水分、擠壓機機鏜內壓力、機械能輸入。
        (3) 關鍵參數:是自變量和因變量的函數的參數。包括水分、熱能輸入、機械能輸入和滯留時間。
        (4) 反應:擠壓原料或最終產品因自變量或因變量的改變而發生的物理或化學變化。
        (二) 螺旋擠壓機控制要點
        通過螺旋擠壓工藝生產過程中原料和硬件的控制,使產品符合外形、膨脹(縱向和橫向)、密度、水分、表面粗糙度、硬度、易碎性、吸收脂肪能力、淀粉糊化程度、氮可溶性指數、吸水率、水吸收指數、水可溶性指數、水中漂浮性、對氧化的穩定性、微細結構(掃描電鏡、熒光顯微鏡或光學顯微鏡)等方面的質量要求,確保工藝的穩定性和安全性。擠壓工藝的特點是,在物體、能量和動量傳遞之間強烈的相互作用,并伴隨復雜的物理化學變化,這些變化將影響到最終產品的特性。螺旋擠壓機的工藝過程監控要點包括以下幾個方面。
        1.確定加工常量(硬件)和原料特性
        (1) 加工常量:擠壓機類型,擠壓機大小,擠壓機長度和直徑比(L/D),螺桿結構,螺桿磨損率,壓模結構,壓模直徑,壓模材料??讛的?。
        (2) 原料特性:原料的化學組成(淀粉、蛋白質、脂肪、灰分和水分),密度,粒度,補加物(水、注入的蒸汽),pH,均質性。
        2.工藝過程監控
        (1)電機過載保護(主電動機、喂料器傳動、調質器傳動、油泵傳動、切刀傳動)。
        (2)主電動機傳動測速(皮帶傳動)。
        (3)減速箱油壓監測。
        (4)壓模壓力(壓模前監測)。
        (5)切刀安全保護。
        (6)料位高度(供料倉)。
        (7)喂料器轉速調控(喂料量)。
        (8)加水和喂料速率比監控。
        (9)添加蒸汽和水的速率比監控。
        (10)主電機最小/最大扭矩和最低/最高轉速監測與調控。
        (11)蒸汽壓力。
        (12)物料溫度。
        (13)擠壓機阻塞監測與預防。
        (14)機鏜溫度、壓力。
        (15)擠出產品的溫度、水分。
        (16)產品卸料阻塞的監控。
        (17)擠壓機比熱能輸入、比機械能輸入。
        (18)具備在線生產運行參數的存儲、傳輸功能,并能迅速記錄最佳重復性生產的各種要素、分析優化、執行。使用一臺中心控制器能控制多臺螺旋擠壓機,并和前后道設備實現閉環。

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