一种膨化设备及膨化沉水料的制备方法技术

本发明专利技术属于属于食品、宠物、饲料机械技术领域。一种膨化设备，包括顺序连接的膨化主机、锥形放大出料装置；所述锥形放大出料装置包括顺序连接的文丘里、放大锥腔、模板，文丘里进料端与膨化主机出料端相连接；文丘里出料端与放大锥腔小直径进料端相连接；文丘里内设置可更换的调压环，可更换的调压环直径不等；放大锥腔大直径出料端设置模板。本发明专利技术膨化设备，解决了制粒机生产沉水料利用率低，对水质的污染较大的技术问题。本发明专利技术还公开了一种膨化沉水料的制备方法，解决了制粒机生产沉水料利用率低，对水质的污染较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种膨化设备及膨化沉水料的制备方法
本专利技术涉及一种高容重以及高产能的膨化食品和饲料产品制备方法和膨化设备，属于食品、宠物、饲料机械

技术介绍
目前饲料行业中制粒机或常规水产膨化机都可以生产高容重沉水料，但是制粒机和常规膨化机生产高容重沉水料有以下无法克服的问题：首先制粒沉水料熟化度低，一般只有30％-40％(质量百分比)、水中稳定性不好、利用率低，对水质的污染较大方面都有着无法克服的缺点，随着国家在环境方面的要求越来越严格，对制粒水产料的限制会越来越多，欧美日韩等国家已经基本淘汰制粒水产料。目前国内很多大棚养虾的客户，这些高密度养殖方式对水质要求很高，客户非常希望使用对水质污染小的膨化虾料；其次传统膨化机生产高容重沉水料产能很低，单位生产成本较高，前期投资高。常规膨化机生产高容重沉水料，单位能耗差不多是制粒机的一倍多，主要原因是模板开孔面积太低，产量太低。再次膨化机生产高容重沉水料易漂浮，不能100％下沉，由于高容重沉水料颗粒要求的模板开孔面积较大，特别是小颗粒沉水料，模板的开孔率很低，尤其是2mm以下小颗粒，传统的膨化机在生产高容重沉水料时，在产能提高时腔内压力过大，常常会出现高容重沉水料无法100％下沉的问题，阻碍了膨化高容重沉水料的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是针对现有技术存在的不足，提供一种膨化设备，以解决制粒机生产沉水料利用率低，对水质的污染较大的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种膨化设备，其特征是，所述膨化设备包括顺序连接的膨化主机、锥形放大出料装置；所述锥形放大出料装置包括顺序连接的文丘里、放大锥腔、模板，文丘里进料端与膨化主机出料端相连接；文丘里出料端与放大锥腔小直径进料端相连接；文丘里内设置可更换的调压环，可更换的调压环直径不等；放大锥腔大直径出料端设置模板。膨化主机出口安装了锥形放大出料装置，可以有效控制物料在挤压膨化腔中的压力和温度。在物料到达模板前会先经过锥形放大出料装置，由于容积突然变大，可以降低一部分压力，从而提高物料最终的糊化度。通过更换不同内径的调压环，可以控制腔内压力达到15-30bar，温度可达110-140℃。相比常规膨化机生产沉水颗粒，物料在本专利技术挤压组件中的熟化温度和压力更高，当产能提高后，可以保证物料的最终熟化度不降低，甚至有所增加。作为本专利技术膨化设备的进一步改进，锥形放大出料装置外层含有夹套，在夹套中可以加水冷却来降低物料温度，减少膨胀压力，从而限制颗粒的膨胀。作为本专利技术膨化设备的进一步改进，锥形放大出料装置内层含有高分子材料内衬，高分子材料摩擦系数很低，可以减少物料和壁面的摩擦，降低负载，提高产能，还可以改善柱塞流的流动特性，从而提高颗粒的均匀性和表面光滑度，提高膨化沉水料颗粒品质。作为本专利技术膨化设备的进一步改进，锥形放大出料装置和膨化主机的连接采用四个大螺钉连接，由于每次开机和停机都要拆卸一次锥形放大出料装置，这种设计可以减少每次拆卸和安装的时间，提高工作效率。作为本专利技术膨化设备的进一步改进，挤压膨化组件中，中段膨化腔上设有与其内腔相通的蒸汽添加接口，生产沉水料过程中，可往膨化腔中添加1-5％(质量百分比)的蒸汽，提高物料的熟化度。而常规膨化机在做沉水料时很难往膨化腔中添加蒸汽，添加蒸汽后往往会导致膨化腔内温度和压力过大，最后导致颗粒漂浮。为解决传统膨化机生产高容重沉水料时产能太低的问题，本专利技术提供的技术方案为，膨化机主机出口和锥形放大出料装置进口连接，大口端安装放大的模板，模板的外径尺寸同比常规同类型膨化机浮性模板尺寸增大20-100％之间。锥形放大出料装置中锥腔的角度在10-60℃之间。模板尺寸增加，模板开孔数量可以大幅增加，开孔面积可以大幅增加，特别是高容重小颗粒沉水料模板，模板开孔面积是限制产能的主要因素。模板开孔面积加大可以有效平衡产量提高时模前的压力的增加。产能提高同时模前压力不增加，从而保证颗粒容重和品质。为解决传统膨化机生产高容重沉水料，在产能较高时颗粒不能100％下沉，颗粒容重较低的问题，本专利技术提供的技术方案为，膨化主机出口安装锥形放大出料装置，同时在锥形放大出料装置出口安装加压式密度控制装置，即大产能沉水料控制系统。膨化主机出口安装了锥形放大出料装置，可以有效控制物料在挤压膨化腔中的压力和温度。在物料到达模板前会先经过锥形放大出料装置，由于容积突然变大，可以降低一部分压力，从而提高物料最终的糊化度，颗粒出模后加压式密度控制装置控制物料中的水分汽化程度，进一步控制颗粒的容重。我们知道在整个膨化过程中，即使是沉水料也需要足够的能量来糊化淀粉，达到一定的颗粒熟化度。但是过多能量的输入会导致模前温度上升，从而提高膨化水汽压力，而这个压力正是物料膨化的驱动力。增加了物料的膨胀，会导致沉性饲料出现漂浮的现象。作为本专利技术膨化设备的进一步优选方案，大产能沉水料控制系统可以和双螺杆膨化机组合，也可以和单螺杆膨化机组合。作为本专利技术膨化设备的进一步优选方案，大产能沉水料控制系统可以用于单模板出料的膨化机上，也可应用在双模板或多模板出料的膨化机上。本专利技术的第二个目的是提供一种膨化沉水料的制备方法，以解决制粒机生产沉水料利用率低，对水质的污染较大的问题。为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为，一种膨化沉水料的制备方法，在沉水料挤压膨化过程中，经过调质的物料进入到膨化腔进料口中，此时物料淀粉糊化度一般在30-45％(质量百分比)，温度为90-100℃，水分含量在22-32％(质量百分比)，物料在膨化腔中挤压，同时可以向膨化腔内加入蒸汽，在膨化主机的进料腔与中段腔组成的挤压组件后半段，通过更换不同直径的调压环，膨化腔中的压力在15-30bar可调，腔内温度可达110-140℃，物料在腔内停留时间在20-40秒左右。之后物料进入到锥形放大出料装置中，此时压力降低到10-20bar左右，物料出模后通过加压式密度控制装置限制物料中水分汽化，控制颗粒容重，最终得到高容重和高熟化度的沉水颗粒。饲料颗粒耐水时间短溶失率高，则饲料利用率低，对水质的污染大。反之则饲料利用率高，对水质的污染小；而饲料颗粒淀粉糊化度和颗粒的耐水时间及溶失率有直接的关系，一般情况淀粉糊化度高，颗粒耐水时间长溶失率低。本专利技术制备方法得到的沉水颗粒，淀粉糊化度一般可达70-90％(质量百分比)，颗粒耐水时间可达4个小时以上，颗粒溶失率一般小于6％(质量百分比)，对水质的污染很小，由于淀粉糊化度高，颗粒溶失较低，所以饲料利用率也较高。而目前制粒机生产的水产颗粒料，成品淀粉糊化度一般在30％-45％(质量百分比)之间，耐水时间一般在2个小时左右，颗粒溶失率一般在10％(质量百分比)左右。耐水时间比现有膨化料时间短，溶失率也比现有膨化料高。加压式密度控制装置使得物料在离开模板后进入一个加压区域(0.2bar-2.5bar的压力)。而在这个压力环境下，水的汽化点提高。这个环境的改变会减少物料中的结合水膨胀闪蒸，从而达到限制颗粒膨胀度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨化设备，其特征是，所述膨化设备包括顺序连接的膨化主机、锥形放大出料装置；所述锥形放大出料装置包括顺序连接的文丘里、放大锥腔、模板，文丘里进料端与膨化主机出料端相连接；文丘里出料端与放大锥腔小直径进料端相连接；文丘里内设置可更换的调压环，可更换的调压环直径不等；放大锥腔大直径出料端设置模板。/n

【技术特征摘要】
1.一种膨化设备，其特征是，所述膨化设备包括顺序连接的膨化主机、锥形放大出料装置；所述锥形放大出料装置包括顺序连接的文丘里、放大锥腔、模板，文丘里进料端与膨化主机出料端相连接；文丘里出料端与放大锥腔小直径进料端相连接；文丘里内设置可更换的调压环，可更换的调压环直径不等；放大锥腔大直径出料端设置模板。


2.根据权利要求1所述的一种膨化设备，其特征是，所述膨化设备还包括加压式密度控制装置，包括加压式切割装置、加压式切割装置出口设置的关风器，加压式切割装置与锥形放大出料装置的模板相连接。


3.根据权利要求1所述的一种膨化设备，其特征是，所述放大锥腔侧壁与放大锥腔进料端横截面之间的角度为10-60℃。


4.根据权利要求1所述的一种膨化设备，其特征是，所述放大锥腔外层设置锥腔夹套，锥腔夹套上设有夹套接口，放大锥腔内层设有锥腔内衬。


5.根据权利要求1所述的一种膨化设备，其特征是，所述放大锥腔出口依次安装连接环、孔板、所述模板，模板上装有分流锥和分流锥套。


6.根据权利要求1所述的一种膨化设备，其特征是，所述膨化主机为单螺杆膨化机或双螺杆膨化机；
所述膨化主机为单模板出料、双模板出料或多模板出料；
所述膨化主机包括进料腔、中段腔、出料腔，中段腔设置上设有加汽接口和夹套接口，加汽接口与中段腔内腔相通，进料腔、中段腔组成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张猛，罗伯特·提摩太·斯特拉特曼，刘礼洋，
申请(专利权)人：江苏丰尚智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32