如何選擇適合的膨化設備

螺桿擠壓膨化作爲一種重要的熱加工手段被廣泛用於飼料的熟化及無菌化處理過程中，隨着膨化技術在飼料工業中的普及，越來越多的廠家涌入膨化設備製造領域，由於目前在膨化機方面沒有相關的國家標準，很多企業都是盲目仿製、無標生產，產品質量低下。一方面市場上的膨化機產品衆多，質量參差不齊，另一方面用戶缺乏相關的專業知識，難以甄別，不知道如何選擇適合於自己的膨化設備。作爲膨化機專業製造商，我們樂意爲廣大客戶就大家所關心的膨化及相關問題提供建議，本文將就如何選擇一款適合的膨化機提出一些參考。

目前市面上的螺桿擠壓式膨化機，大致可以按如下區分。

從結構上：按工作部分爲一根軸或兩根軸分爲單螺桿膨化機及雙螺桿膨化機;單螺桿又分爲左旋右旋，雙螺桿又有同向平雙和異向平雙之分。左旋單螺桿或右旋單螺桿對物料在機筒內的性狀改變基本是一致的，而同向平雙或異向平雙對物料的剪切強度和清理能力是有顯着差別的。最爲常見的是右旋單螺桿和同向平雙雙螺桿。

從工作方式上：按照物料進入膨化機機筒(膨化腔)前是否經蒸汽調質分爲幹法膨化機和溼法膨化機。若經蒸汽調質，則爲溼法工作模式;反之，則爲幹法。

蒸汽調質的目的：提升料溫、軟化及部分予熟化物料、補充一定水分。對於絕大多數物料，溼法膨化都比干法膨化效率高，以只考慮溫度因素做簡單分析，若物料預期的熟化溫度爲130℃，幹法膨化螺桿擠壓部分從室溫(20℃)提升至該值需升溫110℃，若採用溼法生產，調質後溫度爲80℃，螺桿擠壓部分需要提升的料溫爲50℃，因此，所需要的機械能較幹法少，更多的能量可以用來提高產量。此外，由於物料的軟化，對螺桿、機筒的磨損也會降低。

很多用戶，包括一些設備商從字面上理解，以爲加水就是溼法。通過以上簡析可以知道，簡單的加水不能稱之爲溼法，只是補充了部分水分而已，起不到提升料溫、軟化及部分予熟化物料的作用。

由於幹/溼法兩種工況生產時物料進入機筒的性狀不同，溼法進入機筒是溼熱的軟物料，幹法進入機筒是生冷的硬物料，因此，對主軸系及擠壓螺旋的配置要求也不同。一般地，幹法機配上蒸汽調質系統可以溼法生產，效率會提高，但不如專用的溼法機型效率高;溼法機型幹法生產時要考慮生硬物料對軸系的衝擊，對某些物料可以幹法生產，但效率會降低，對某些物料則不適用。換言之，幹法機可以溼法生產，而溼法機不一定能幹法使用。在選擇膨化設備時，可以參考如下原則：

首先根據膨化的物料及目的從結構上確定選用單螺桿膨化機還是雙螺桿膨化機，一般地：

單螺桿膨化機：適用於處理各種原料及普通畜禽配合飼料。

雙螺桿膨化機：終產品要求很好成型及漂亮外觀，熟化度均勻一致且密度可調的配合飼料(水產料、寵物食品)以及高附加值的原料(澱粉、組織蛋白)等。需要說明的是以上劃分不是絕對的，譬如我們建議用雙螺桿生產水產飼料，但目前有很多企業用單螺桿生產水產飼料。已有不少文章介紹這二者用於水產飼料生產的差異，簡言之雙螺桿與單螺桿相比有如下優勢：

出品率高，可達98%或更高。

顆粒成型好，粒形均勻一致。雙螺桿出模壓力很穩定，保證顆粒成型一致。

雙螺桿的獨特的強泵送能力，確保無反噴、堵塞現象。經強調質後，物料中含汽量較高，單螺桿在喂料區易出現溢汽、反噴，導致料流不穩堵機，而雙螺桿不會發生類似情況。

可連續穩定生產各種小顆粒產品。在生產2mm及以下直徑顆粒時，單螺桿工況不穩定，出品率會驟降，料型也會變差。

密度控制更爲穩定可靠。物料在雙螺桿機筒內熔融更充分、均勻，可以精確控制生產浮水料、沉水料及緩沉性產品。

對配方適應性廣，更能適應高能量配方生產。雙螺桿可生產脂肪含量11~13%(國外資料稱可達17%)的高能量配方，而單螺桿一般不超過6~8%。

易操作，生產過程穩定。

正是由於雙螺桿相比單螺桿生產水產飼料的諸多優勢，所以我們建議在生產該類產品時優先選擇雙螺桿膨化機。當然，雙螺桿的投資及生產成本都要比單螺桿高出不少，要根據實際情況考慮。

確定機型後，要考慮設備的工作方式。對於雙螺桿膨化機，原則上用溼法，不僅僅是因爲效率高，溼法膨化要用蒸汽，後續烘乾設備也要用蒸汽。只有產量要求低(500公斤/h以下)且不具有蒸汽條件，可以採用幹法生產，但後續乾燥若使用電能，總能源的消耗也是要仔細考慮的一個因素。

如果選擇單螺桿膨化機，從目前的市場情況來看，單螺桿膨化機大部分是用來做大豆玉米等原料膨化和碎片狀全價乳豬料生產，究竟是選擇幹法還是溼法生產方式要參考以下條件。

1.膨化全價乳豬料

全價配合飼料經膨化(出於保護維生素和酶製劑的需要，一般控制在105度以內)、打碎、冷卻、破碎及篩分後得成品，現在南方市場上稱爲“鍋巴料”。96年在四川始作，市場反映不夠好，直到2000年在廣西一帶重新興起，以揚翔爲代表，在兩廣、雲南、湖南等地市場還不錯，目前也有向北方擴展的趨勢。此工藝源於正大系統的膨脹+制粒工藝，從成本因素考慮，取消了制粒工序，直接將膨脹碎屑料作爲終產品。經過這種膨化的乳豬料，一般熟化度在70~80%(也有將部分原料膨化後再進行全價膨化)，比普通的制粒要高，生產成本比膨脹+制粒低，所以仍有不少生產廠家採用全價膨化乳豬料。這種全價膨化乳豬料生產必須採用溼法生產，幹法產品表面易板結、密實度大，適口性差。

2.膨化大豆、玉米

膨化大豆粉原則上只要有蒸汽條件，都應該用溼法生產。溼法生產效率高，同功率情況下，溼法膨化大豆粉比干法高出一倍以上，譬如90KW幹法膨化大豆粉時產800~1000公斤，而溼法生產可達2500公斤，洋工機械的EXT155S在溫氏集團膨化大豆粉產量達2800公斤以上，效率高居國內同類機型之首，是目前市面上主流機型之一。溼法膨化控制尿素酶活性更穩定，可以精確地控制在0.02~0.2之間。幹法膨化大豆粉尿素酶活性波動大，易出現熟化度不均勻。溼法膨化大豆粉水分可以精確控制在12%左右，而幹法產品水分僅在8%左右，乾耗引起生產成本大幅度增加。膨化大豆粉自用，量又不高時建議用幹法，對產品的含水率不敏感，幹法機較合適。如大豆粉用於銷售，推薦使用溼法機型，首先是效率比干法高很多，生產成本明顯低於幹法，其次，成品含水率較易掌握;部分地區要求有幹法膨化大豆粉產品，則可停汽生產，同樣能滿足要求。

雖然溼法膨化大豆粉效率高，但目前在廣東福建一帶卻有相當多的客戶青睞幹法膨化大豆粉，可能是幹法產品香味濃郁，誘食性更好。因此有不少廠家用幹法膨化大豆粉。

由於玉米特殊的物性，飼料用膨化玉米用幹法溼法均可以生產。不同於大豆等油脂類原料，調質溫度過高、汽量過大會引起輸送問題，導致返料、堵機，因此玉米對蒸汽的調質要求較低，所以乾溼法生產時效率差別不如大豆顯着，溼法能比干法提高約15%左右。如果蒸汽質量不穩定，導致物料入機水分波動，很容易引起堵機和產品質量波動。因此，溼法膨化玉米對操作人員要求更高，要隨時注意蒸汽及終產品的變化並做出相應調整。膨化玉米主要的指標就是糊化度及容重(另有文專述)，要根據產品的用途來確定用幹法或是溼法膨化。膨化玉米粉如用於銷售，推薦幹法機型，由於幹法膨化玉米，膨化度可調節的範圍較寬，可以達到很高的膨化度(成品容重≤200g/L)，能滿足不同用戶的要求，且投資少，見效快。如果自用(加工配合飼料)，則可以考慮溼法，產量稍高於幹法，澱粉糊化度可以達到85%以上，雖然膨化度不及幹法高，但製成混合料後效果也很好。需要指出的是：特種毛皮動物要求的玉米膨化度比乳豬料要求的高，大部分容重在0.3左右，因此，北方地區膨化玉米的要求比南方要求高。目前來看，理論上0.4~0.5的容重均可用於乳豬料，但用戶有趨向於用狐貉料的要求來選擇膨化玉米。所以，如果膨化玉米粉用於特種動物飼料(貂、狐、貉等)，因爲膨化及熟化度要求高，宜採用幹法;如果用於乳豬料製備等，乾溼法均可。前面提到過，有些溼法機不能做幹法用，譬如生產膨化玉米，溼法機膨化產品一般熟化度在85%左右，容重爲0.4~0.5，溫度在140~150℃，如果要將熟化度及膨化度提高，如容重0.2，溫度160~170℃，可能需要關閉蒸汽調質幹法生產方能達到。因爲入機物料性狀差異引起扭矩和推力驟然增大(相比溼法而言)，主軸、軸承箱結構是否能承受，子彈頭部分在高溫下能否承受腐蝕就需要實踐及時間來驗證。目前市場上的很多溼法機型都不具備幹法生產高膨化度玉米粉的能力。

有很多用戶選購膨化設備是要加工玉米、大豆兩種物料的，除上述外，還要考慮如兩種產品的期望產量都不是很高，大體相當，則宜使用幹法機。因爲溼法機膨化玉米和大豆產量較懸殊，若使用中用於大豆膨化的時間很少，主要用於玉米膨化，這樣，蒸汽系統及調質器配置等作用不明顯，就是說同樣的生產目標，投資遠高於幹法機組。

3.其它物料膨化

膨化羽毛粉只能用幹法，並且原料越幹越好。

膨化玉米尿素只能用幹法，蒸汽會使尿素在調質器中融化，導致結塊、粘壁。

膨化米糠榨油宜用幹法，保鮮處理可用溼法。

棉粕、菜粕、蓖麻粕脫毒宜用溼法。

膨化血粉、魚粉幹法溼法均可。

以上介紹的是選擇單螺桿膨化設備工作方式的一些基本原則，蒸汽條件及投資額度也是制約選擇機型的重要因素，具備蒸汽條件、資金充足者可選擇大型號溼法機型;反之，則選擇小型號幹法機。