蝦顆粒飼料是飼料工業(yè)中硬顆粒飼料的一種，其顆粒品質(zhì)要求高、配方成分多、工藝流程長、對設(shè)備要求高，代表了飼料行業(yè)最高水平的一類硬顆粒飼料加工技術(shù)。任何一個環(huán)節(jié)如果處理不好，都可能影響到顆粒的品質(zhì)。
其中，制粒機是蝦料生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，也是影響顆粒品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。因此，選擇設(shè)計合理，性能優(yōu)良的制粒機至關(guān)重要。制粒機主要包含以下部件：壓輥組件、環(huán)模、主軸部件、轉(zhuǎn)子部件、機座、傳動裝置等。按壓輥數(shù)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(zhì)有很大影響，關(guān)于此方面的公開分析文獻也很多，本文不再贅述。但關(guān)于壓輥數(shù)量對顆粒品質(zhì)的分析文獻較少，故文章主要針對壓輥的數(shù)量對制粒品質(zhì)的影響做以下分析。
蝦飼料行業(yè)顆粒品質(zhì)一個很重要的指標(biāo)就是顆粒的外觀質(zhì)量。通常好的外觀客觀反映了好的顆粒品質(zhì)，如果調(diào)質(zhì)溫度不到位，則顏色發(fā)白、粉化率高、切口粗糙、淀粉糊化度低。如果水分添加不均勻，則顆粒顏色不均、長短不一、成品水分不一、易發(fā)霉。如果各壓輥擠壓區(qū)分料量不等且攤布不均勻，則擠壓區(qū)內(nèi)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，容易造成顆粒色澤不一、長短不齊等問題。所以工藝上任何一處的不到位，都會直接通過顆粒外觀表現(xiàn)出來，而通過顆粒外觀來判定顆粒品質(zhì)好壞最簡單可行，其在飼料加工行業(yè)也已普遍采用。
要想獲得好的顆粒外觀，每個壓輥的擠壓區(qū)飼料分配量要一樣。并且在擠壓區(qū)內(nèi)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？現(xiàn)分別分析如下：兩壓輥有兩個擠壓區(qū)，兩擠壓區(qū)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(diào)整分料刀的角度、位置、長度等方法，把量多的擠壓區(qū)飼料分配到量少的擠壓區(qū)中去，此法調(diào)節(jié)方便。通過此舉可以有效保證兩個擠壓區(qū)飼料量近似相等。三壓輥有3個擠壓區(qū)、3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(diào)整分料刀增減擠壓區(qū)的飼料量，都會影響到其他擠壓區(qū)的飼料量。要想調(diào)整到近似C=D=E，通常需要多次調(diào)整，調(diào)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(diào)整，而且調(diào)整后的效果也很理想。各擠壓區(qū)飼料分配量調(diào)整近似相等后，還不算大功告成。還得考慮擠壓區(qū)內(nèi)軸向面域的飼料攤布均勻性，同一擠壓區(qū)攤布面沿軸向可近似分為3部分，在此分別稱其為外、中、內(nèi)3面域，理論上只要外、中、內(nèi)3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(qū)，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(huán)模軸向面域攤布均勻相等的調(diào)整難度要遠高于兩壓輥。實際生產(chǎn)中因壓輥及環(huán)模的磨損程度不同，壓輥支撐剛度等因素影響，調(diào)整難度還要復(fù)雜。
環(huán)模制粒機是蝦飼料加工的主機設(shè)備，其對顆粒品質(zhì)的影響非常大，故選擇合適的制粒機，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)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種類型。市場主要反映的問題是顆粒品質(zhì)不穩(wěn)定，如長短不齊、粉化率高、色澤不一、耐水性差等，本文主要選取制粒機的壓輥數(shù)量進行了淺析，得出如下結(jié)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(chǎn)。近年來，常州思貝德公司在市場上幫助很多蝦料生產(chǎn)用戶把三壓輥改成了兩壓輥結(jié)構(gòu)，并配備了專門設(shè)計的分料刮刀機構(gòu)，分料更均勻，調(diào)整更方便，從制粒機的核心部件著手，解決了這一困擾業(yè)內(nèi)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(jié)論的實用性及可靠性。
蝦飼料行業(yè)顆粒品質(zhì)一個很重要的指標(biāo)就是顆粒的外觀質(zhì)量。通常好的外觀客觀反映了好的顆粒品質(zhì)，如果調(diào)質(zhì)溫度不到位，則顏色發(fā)白、粉化率高、切口粗糙、淀粉糊化度低。如果水分添加不均勻，則顆粒顏色不均、長短不一、成品水分不一、易發(fā)霉。如果各壓輥擠壓區(qū)分料量不等且攤布不均勻，則擠壓區(qū)內(nèi)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，容易造成顆粒色澤不一、長短不齊等問題。所以工藝上任何一處的不到位，都會直接通過顆粒外觀表現(xiàn)出來，而通過顆粒外觀來判定顆粒品質(zhì)好壞最簡單可行，其在飼料加工行業(yè)也已普遍采用。
要想獲得好的顆粒外觀，每個壓輥的擠壓區(qū)飼料分配量要一樣。并且在擠壓區(qū)內(nèi)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？現(xiàn)分別分析如下：兩壓輥有兩個擠壓區(qū)，兩擠壓區(qū)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(diào)整分料刀的角度、位置、長度等方法，把量多的擠壓區(qū)飼料分配到量少的擠壓區(qū)中去，此法調(diào)節(jié)方便。通過此舉可以有效保證兩個擠壓區(qū)飼料量近似相等。三壓輥有3個擠壓區(qū)、3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(diào)整分料刀增減擠壓區(qū)的飼料量，都會影響到其他擠壓區(qū)的飼料量。要想調(diào)整到近似C=D=E，通常需要多次調(diào)整，調(diào)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(diào)整，而且調(diào)整后的效果也很理想。各擠壓區(qū)飼料分配量調(diào)整近似相等后，還不算大功告成。還得考慮擠壓區(qū)內(nèi)軸向面域的飼料攤布均勻性，同一擠壓區(qū)攤布面沿軸向可近似分為3部分，在此分別稱其為外、中、內(nèi)3面域，理論上只要外、中、內(nèi)3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(qū)，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(huán)模軸向面域攤布均勻相等的調(diào)整難度要遠高于兩壓輥。實際生產(chǎn)中因壓輥及環(huán)模的磨損程度不同，壓輥支撐剛度等因素影響，調(diào)整難度還要復(fù)雜。
其次，從擠壓效率上講，在相同的環(huán)模內(nèi)徑情況下， 兩壓輥結(jié)構(gòu)的壓輥直徑比三壓輥結(jié)構(gòu)的壓輥直徑大。在相同產(chǎn)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(qū)內(nèi)物料的擠壓，其所產(chǎn)生的擠壓力更大、擠壓面積大、攤布更均勻，且物料不容易產(chǎn)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(jié)構(gòu)的另一益處是，其轉(zhuǎn)速較三壓輥慢，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(huán)模內(nèi)徑為 φ550m m，兩壓輥的壓輥直徑為φ265mm，三壓輥的壓輥直徑為 φ248mm。以相同產(chǎn)量即相同料層厚度如25mm，通過計算或通過CAD軟件繪制示意圖量取楔形角β（過環(huán)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(huán)模于A、A1 點，分別作壓輥表面A點和環(huán)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(jié)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(shù)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(yōu)于三壓輥型制粒機。
