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        雙螺桿榨油機(jī)榨螺與出油率分析研究

        2019-07-05 18:43:32王偉萬(wàn)軍
        智富時(shí)代 2019年5期

        王偉 萬(wàn)軍

        【摘 要】雙螺桿榨油機(jī)是利用榨籠中兩個(gè)相向榨螺于榨膛內(nèi)相互嚙合,產(chǎn)生連續(xù)不斷的推力擠壓油料作物,將料胚中的油脂擠壓出來(lái)。在榨油企業(yè)使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題,企業(yè)為了提高產(chǎn)量,也會(huì)想辦法提高出油率。本文從出油率及結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面作了相關(guān)探討。

        【關(guān)鍵詞】雙螺桿;榨螺;榨膛;出油率

        一、研究背景

        隨著人們生活水平在大幅度提高,消費(fèi)者對(duì)飲食的觀念也由溫飽轉(zhuǎn)為追求營(yíng)養(yǎng)、綠色、健康,對(duì)食用油的要求也愈發(fā)嚴(yán)格。本款設(shè)計(jì)的雙螺桿榨油機(jī)可用于花生,大豆,菜籽,芝麻,油菜籽等原材料。其榨出的油品質(zhì)量好、出油率高等優(yōu)點(diǎn)??蓮V泛應(yīng)用于廣大城市周圍和農(nóng)村小型榨油機(jī)油坊的榨油需求。

        二、項(xiàng)目來(lái)源及存在問(wèn)題

        本項(xiàng)目來(lái)源于武漢良茂科技有限公司,公司與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院武漢油料作物研究所(簡(jiǎn)稱油料所)簽訂了幾臺(tái)榨油機(jī)的購(gòu)銷合同,為油料所加工幾臺(tái)榨油機(jī)。加工的榨油機(jī)試榨時(shí)出現(xiàn)了以下問(wèn)題,1:榨油機(jī)出油率不是太理想,有較大的提升空間。2:在榨油過(guò)程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)前級(jí)榨螺出油率高,后級(jí)榨螺出油率低,在榨油過(guò)程中由于部分作物含油率過(guò)高,甚至出現(xiàn)榨油后的廢料向前級(jí)流動(dòng)的等技術(shù)問(wèn)題。3:榨油機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做了進(jìn)一步優(yōu)化,在設(shè)計(jì)過(guò)程中增設(shè)了過(guò)濾裝置,實(shí)現(xiàn)榨出油后的初步提純。同時(shí),在2016年度武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級(jí)課題,項(xiàng)目編號(hào)2016y01。

        三、出油率分析

        出油率是指油菜、大豆、花生等油料作物榨取油料時(shí)每份油料作物榨取的油料數(shù)量,不同種類油料作物和榨油機(jī)榨油方式的不同都會(huì)影響出油率,出油率對(duì)農(nóng)民增產(chǎn)增收十分重要。油料的出油率主要由以下幾個(gè)方面決定的:原材料的種類、干濕度、豐滿程度、以及雜物質(zhì)量是決定出油率的關(guān)鍵。

        表1:常見(jiàn)油料作物的出油率范圍

        上表是常見(jiàn)幾種油料作物的出油率范圍值,調(diào)節(jié)相關(guān)干濕度等因素,盡可能的使出油率向各作物出油率上限靠攏。

        四、前級(jí)榨螺出油率高,后級(jí)榨螺出油率低問(wèn)題

        在榨油機(jī)榨油時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)前級(jí)榨螺出油率高,后級(jí)榨螺出油率低的情況,主要原因是榨油的原材料的水份含量不合適,不同原材料的含水量是不一樣的,其壓榨溫度對(duì)出油情況也有較大影響。

        不同的原材料,其特性不同。花生屬于粘性、軟殼、中油率作物,在榨制過(guò)程中產(chǎn)生阻力較小。油菜籽屬于中等粘性、中等硬殼、中等出油率作物,在榨制過(guò)程中產(chǎn)生阻力較大。所以在壓榨花生的時(shí)候原料溫度應(yīng)維持在140-160℃之間,含水量在2.5-3.5%。在壓榨油菜籽時(shí)溫度稍低一些,一般控制在原料溫度在130℃左右,含水分量在1.5-2.5%左右。

        若榨油機(jī)出現(xiàn)榨油機(jī)料渣出渣不順、不出料渣甚至廢渣逆向流動(dòng),同時(shí)也不進(jìn)料的現(xiàn)象,其原因之可能是榨螺、榨膛未磨合光滑,這時(shí)則需要進(jìn)行榨油機(jī)來(lái)回反復(fù)的磨合,直至進(jìn)料順利,出油穩(wěn)定了,再進(jìn)行壓榨工作。

        五、榨油機(jī)榨螺組件優(yōu)化與初步過(guò)濾

        榨油機(jī)榨螺榨膛結(jié)構(gòu)如下圖所示,壓榨級(jí)數(shù)越多,出油率越高。

        由于榨膛內(nèi),擠壓力非常大,在使用一段時(shí)間后,榨螺與榨膛之間都會(huì)產(chǎn)生一定程度的磨損。同時(shí)進(jìn)料口的來(lái)料含水量、溫度等對(duì)出油率影響較大,其壓榨效果會(huì)受到來(lái)料狀態(tài)的限制,所以在使用過(guò)程中應(yīng)該對(duì)來(lái)料進(jìn)行清理,提前將來(lái)料中的雜質(zhì)剔除,如石子等,否則會(huì)加劇磨損。在榨螺榨膛的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意選用優(yōu)質(zhì)材料加工榨螺榨膛,并通過(guò)淬火來(lái)提高零件的硬度,從而提高耐磨性,還應(yīng)當(dāng)優(yōu)化榨螺結(jié)構(gòu),增強(qiáng)油料作物在榨膛內(nèi)的剪切與翻滾作用,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)從結(jié)構(gòu)上改善榨出油的流出路徑,減少流油阻力。榨膛內(nèi)布置有若干榨條,間隙為0.2-0.3mm為宜,間隙過(guò)大,漏渣情況會(huì)加劇,間隙過(guò)小,出油會(huì)受阻。

        榨膛與榨螺的磨合是榨油機(jī)必不可少的操作,磨合過(guò)程繁瑣,操作難度大,掌握不好易出故障,也會(huì)導(dǎo)致出油不暢以及不進(jìn)料等故障。主要原因是傳統(tǒng)榨油機(jī)的零部件采用機(jī)床加工,單件小批量,且安裝時(shí)有安裝位置誤差,或者墊片厚度不均勻,直接影響壓榨速度和正常出油,本次設(shè)計(jì)的榨油機(jī)由于受到加工工藝所限,榨螺設(shè)計(jì)還是分體式結(jié)構(gòu)。目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了榨螺、榨膛一次加工成型的工藝,如圖2、圖3所示。

        整體式設(shè)計(jì)所有壓榨面一次成型,并進(jìn)行精密拋光,提高了壓榨系統(tǒng)的加工精度和粗糙度以及安裝調(diào)試的便利性,這種整體式設(shè)計(jì)由于考慮到不同壓榨級(jí)的榨螺螺距及截面積不同,所以必須使用專用設(shè)備,適用于專業(yè)廠家的生產(chǎn),對(duì)于單件小批量的榨油機(jī)生產(chǎn)一般不會(huì)選用,設(shè)備投入成本太大。

        在設(shè)計(jì)此榨油機(jī)的過(guò)程中,考慮到后期的過(guò)濾問(wèn)題,增設(shè)濾網(wǎng),且濾網(wǎng)可拆卸清洗,濾網(wǎng)上方鋪蓋濾布,濾網(wǎng)可以去除壓榨出的毛油內(nèi)的磷脂等膠原雜質(zhì),自動(dòng)分離油渣,為后續(xù)的精煉打下基礎(chǔ)。同時(shí),在儲(chǔ)油槽內(nèi)增加濾油器、油泵,在油泵出口端增加軟管連接,方便后續(xù)將初步過(guò)濾的油灌裝到油桶內(nèi)。

        六、結(jié)語(yǔ)

        雙螺桿榨油機(jī)是目前油料壓榨中較為普遍的壓榨方式,在用戶實(shí)際使用過(guò)程中,由于受到雙螺桿榨油機(jī)處理量及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面的制約,榨膛、榨螺的尺寸較大、較重,造成榨油機(jī)的清理及維修拆卸相對(duì)困難,拆卸后重新安裝后也需要重新調(diào)試。所以在進(jìn)一步的研究中應(yīng)考慮如何采用新結(jié)構(gòu)、新材料和智能控制系統(tǒng),對(duì)榨油機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和能耗進(jìn)一步優(yōu)化。

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