同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機及擠壓部件畢業(yè)設(shè)計（全套圖紙）

1、原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 摘摘 要要 本文先分析了魚肉仿真食品市場需求和生產(chǎn)現(xiàn)狀，通過對仿真蝦仁的分析以及與傳 統(tǒng)加工工藝的對比從理論上來驗證采用擠壓機魚肉仿真食品的工藝可行性和經(jīng)濟可行性。 其次，分析單螺桿擠壓機與雙螺桿擠壓機的特點以及生產(chǎn)工藝的需要，確定了先通過單 螺桿擠壓機進行蒸煮、攪拌，再用雙螺桿擠壓成型機成型的生產(chǎn)流程。在現(xiàn)有擠壓機的 基礎(chǔ)上，并參考了國內(nèi)外比較成熟的擠壓機設(shè)計方法，根據(jù)魚肉仿真食品的的特殊工藝 要求，對擠壓機的關(guān)鍵部位進行了相應(yīng)的改進。本文詳細的介紹了擠壓機的主要零部件 分配箱、螺桿、機筒等的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并進行了相應(yīng)的校核計算；對主要傳

2、動零部件如分 配箱大小齒輪，帶輪、從動軸、鍵等進行了設(shè)計和強度校核，并對軸承承載能力、壽命 進行了校核計算;本文還涉及了擠壓機一些輔助元件如加料系統(tǒng)、加熱冷卻裝置、模頭裝 置的選擇要求,并進行了簡單的設(shè)計。最后，本文介紹了一些關(guān)于擠壓機的安裝、操作、 控制和維護等方面的內(nèi)容。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：魚肉仿真食品；雙螺桿擠壓機；加料系統(tǒng)；傳動零部件 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 abstractabstract this article analyzed the food simulation market demand and the production present

3、 situation first, through analysis to the prawn cracker and as well as with the traditional processing craft contrast from the theory to use the extruder to produce the food craft feasibility and the economical feasibility. next, analyzes the single screw rod extruder with the double screw rod extru

4、der characteristic as well as the production craft need, had determined digestion and agitation through the single screw rod extruder first, then uses the double screw rod to extrude the shaper formation the production process. in the base of the extruders in existence, we referenced the mature mean

5、s of extruder design in our country and abroad and the special working craftwork requires of the snack foods, then, we improved the key structure of extruder. in this text, we introduced the structure design of extruder in detail, particular to the major parts: assignment tank, screw, barrel and sys

6、tems analysis and calculating. to those important transmission parts: the big gear and the small gears in assignment tank, strip wheel, driving spindle, key, we made a design and check the intensity. and we calculate and check the carrying capacity of the bearing particularly. we also refer to the c

7、hoosing requirements of the accessories: heating and cooling system, die, knife equipment, and made a simple design. in the end of the text, the installing, operation, controlling and repairing of the extruder were also introduced. keywords: fish food simulation;twin-screw extruder；charging system；t

8、ransmission parts 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 v 目目 錄錄 摘 要 .iii abstract .iv 目 錄 .v 1 緒論 .1 1.1 項目背景及重要性.1 1.1.1 魚肉仿真食品的市場需求.1 1.1.2 魚肉仿真工程食品加工現(xiàn)狀及分析.4 1.2 研究的主要內(nèi)容.5 2 雙螺桿擠壓機設(shè)計 .7 2.1 雙螺桿擠壓機的工作原理.7 2.2 擠壓加工系統(tǒng).7 2.2.1 擠壓加工系統(tǒng)組成.7 2.2.2 常用擠壓術(shù)語.7 2.3 雙螺桿擠壓機總體設(shè)計.8 2.3.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計.8 2.3.2 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計.8 2.3.3 機筒結(jié)構(gòu)設(shè)

9、計.12 2.3.4 加料系統(tǒng).13 2.3.5 加熱和冷卻裝置系統(tǒng).13 2.3.6 模板裝置.16 2.4 雙螺桿擠壓機擠壓部件設(shè)計計算.16 2.4.1 主傳動系統(tǒng)的確定.16 2.4.2 螺桿的強度計算.18 2.4.3 機筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計.19 2.4.4 模頭結(jié)構(gòu)設(shè)計.20 3 雙螺桿擠壓機的操作 .25 3.1 雙螺桿擠壓機的安裝.25 3.2 擠壓加工系統(tǒng)的操作與維護.25 3.2.1 擠壓機的開車.25 3.2.2 開車操作注意事項.25 3.2.3 擠壓機維護保養(yǎng).26 4 總結(jié)與展望 .27 4.1 總結(jié) .27 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 4.

10、2 展望 .27 致 謝 .29 參考文獻 .31 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 1 1 1 緒論緒論 1.1 項目背景及重要性項目背景及重要性 1.1.1 魚肉仿真食品的市場需求魚肉仿真食品的市場需求 二十一世紀是海洋的世紀，海洋占地球 的總面積的百分之 70 以上，蘊藏的自然資 源極其豐富， 它是全球生命支持系統(tǒng)的基本組成部分， 可以保證人類社會可持續(xù)發(fā)展。 當今世界越來 越多的國家己將幵發(fā)海洋作為獲取資源、擴大 人類生存空間、推動經(jīng)濟 發(fā)展的戰(zhàn)略重點。我國是 一個海洋大國，海洋領(lǐng)域遼闊，海洋資源豐富，開發(fā)前景巨 大。海洋經(jīng)濟將成為 21 世紀中國新的支柱產(chǎn)業(yè)。

11、 我國又是個淡水漁業(yè)大國，有著廣闊的內(nèi)陸水域，水產(chǎn)品資源 很豐富。1978 年以 后， 我國淡水漁業(yè)的發(fā)展非常迅速。1979 年全國水產(chǎn)品總產(chǎn)量僅為 470 萬噸，1989 年增至 1150 萬噸，到 1993 年的 1500 萬噸，香港回歸時己達 3206 萬噸。 海洋資源與淡水資源中，又 數(shù)魚類產(chǎn)量最為豐富。僅淡水魚產(chǎn)量而言，1990 年的 產(chǎn)量己達 523 萬噸，1995 年為 1078 萬噸,1997 年更是達到 1425 萬噸。 魚類食品是公認的優(yōu)質(zhì)保健食品，它富含蛋白質(zhì)，并且其蛋白質(zhì)易被人體消化 吸收，利用率高，魚類不僅脂肪含量少而且多由不飽和酸組成，其營養(yǎng)價值 遠遠髙于 其它動物

12、脂肪，魚 肉中的鈣、鋅、磷等無機鹽比畜禽肉類高，經(jīng)常食用魚肉，可 以 促進人們膳食結(jié)構(gòu)的合理性， 促進少年兒童骨骼生長，加快青 少年的身體發(fā)育，預(yù) 防中老年人因缺鈣而引起的骨質(zhì)疏松癥。魚體內(nèi)還含有豐富的亞油酸、亞麻酸 和一定 量的二十碳五烯酸，二十二碳六烯酸。 它們是構(gòu)成人腦極為重要的營養(yǎng)素，決定人的 智力水平，在國際上被譽為“能使人聰明的食品” 。日本有一種說法“食魚能使頭 腦變得聰明” ，它還具有降低血脂、抗血栓和健腦益智 的功效。因此對現(xiàn)代人類來說， 魚肉不僅可以提供維持身體機能的不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，而且能起 到強身健體、延 年益壽的作用，因而，魚肉食品在人們生活中不可或缺 。 魚類中有

13、價值較高的經(jīng)濟魚類， 同時也有數(shù)量可觀的低值魚類，隨著海洋漁業(yè) 的 生產(chǎn)發(fā)展，經(jīng)濟魚類產(chǎn)量逐年減少，小雜魚、低值魚 的產(chǎn)量逐年增多。淡水養(yǎng)殖魚類 中鰱魚等低值魚產(chǎn)量非常龐 大，舉個實例在浙江省千島湖水庫、河流中數(shù)鰱魚產(chǎn)量為 最大。但這些低值魚由于食用不便、口感不佳， 根本沒有得到很好的利用，產(chǎn)區(qū)中有 大量的低值魚不是被低價拋售，就是因為無人問津而腐 爛掉，這就導致優(yōu)質(zhì)魚肉蛋 白的浪費，不僅漁民的收入降低，還造成對環(huán)境的 污染。如何加工低值小雜魚，充分 開發(fā)這些無人問津的蛋白質(zhì)資源，已引起了世界各國的關(guān)注。 在利用這些低值魚方面， 將其加工成魚糜制品是最有效的途徑。 目前魚糜的生產(chǎn)工藝己經(jīng)非常熟

14、練，江蘇省就有幾家較大的魚糜生產(chǎn)企業(yè) ：中外 合資舟山興 業(yè)有限公司、中外合資龍生水產(chǎn)制品有限公司玉環(huán)分公司等，魚糜生產(chǎn)能 力較大，但僅作為 魚丸等初級魚糜制品的原料， 所以造成了幵工的不足、設(shè)備浪費。 大力開發(fā)魚肉仿真食品，是積極消化井增加魚糜產(chǎn)量的最佳方法。 魚肉仿真工程食品簡稱仿真食品 2 2 ，是符合國際發(fā)展趨勢的新一類魚糜制品， 具有代表性的制品有模擬蝦仁、模擬蟹腿等。仿真食品以魚糜為主要原料， 輔助添加 一些營養(yǎng)配料，通過特殊的加工工藝和手段生產(chǎn)成某種生物體的仿真制品，除 了要求 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 制品外形逼真，最重要的是制品品 質(zhì)要與被仿生

15、物體相一致。仿真食品由于附加營養(yǎng) 值高、外形美觀、營養(yǎng)豐富、 使用起來方便，被廣大人們接受， 特別適宜未成年人和 老年人。基于我國對仿真食昴研究落后現(xiàn)狀和美好前景，中國食品工業(yè) 協(xié)會于 1996 年制定出“九五”全國食品工業(yè)科技發(fā)展綱要建議 3 3 中把“應(yīng)用低值魚為 原料加 工魚糜的科技成果，并進 一步加大仿真工程食品的新技術(shù)的推廣應(yīng)用，提高產(chǎn)品技術(shù) 含量和附加 值”列為食品工業(yè)水產(chǎn)品行業(yè)的 重點發(fā)展方向。 仿真食品的研究開發(fā)，由于制品外形與品質(zhì) 要一致的特殊要求，只能將加工工藝 與加工設(shè)備作為一個有機整體來研究，再加上 研究方面的基礎(chǔ)研究沒有跟上，因此難 度較大。不過一旦研究取得成功，必將

16、會帶來良好的經(jīng)濟效益和社會 價值。 目前，我國水產(chǎn)品加工量僅占總產(chǎn)量的百分之十。大部分水產(chǎn)品的銷售以鮮活為 主，而領(lǐng)國日本的水 產(chǎn)品加工量達到了 70%。鮮活的水產(chǎn)品，由于存在保活運輸、保 鮮儲存等關(guān)鍵技術(shù)難點，所以市場難以 全面長期提供，為了提高水產(chǎn)品附加值、防止 水產(chǎn)品的早期腐敗，進行水產(chǎn)品的加 工以及對加工品廢棄物的綜合利用 是必由之路。 由于水產(chǎn)品生產(chǎn)的集中性、季節(jié) 氣候性以及原料的易腐性，對應(yīng)的水產(chǎn)品加工要求必 須提高，也為水產(chǎn)品加工提供更為廣闊的發(fā)展平臺。 一.水產(chǎn)品加工內(nèi)容 水產(chǎn)品加工與綜合利用的研究內(nèi)容：研究開發(fā)出豐富多樣、適應(yīng) 最廣大人民多種 消費多種層次需求的 系列化加工產(chǎn)

17、品，以及完成水產(chǎn)生物活性物質(zhì)的提取、加工。水 產(chǎn)加工品包括食品、 藥品、工農(nóng)業(yè)用品以及生活用品。大部分是食品，包括水產(chǎn)冷 凍食品、水產(chǎn)腌制品、水產(chǎn)干 制品、水產(chǎn)罐頭以及魚糜制品，水產(chǎn)綜合利用加工品大 多作為農(nóng)業(yè)用品（如魚粉飼料、肥 料等 、藥品（如鱉甲膠） 、工業(yè)，生活用品（如 魚皮膠、魚肝油） 水產(chǎn)加工方法可分為傳統(tǒng)加工和現(xiàn)代加工兩大類。傳統(tǒng)加工主要指腌制、干制、熏 制、 糟制和天然發(fā)酵。不過隨著制冷技術(shù)的出現(xiàn)，冷庫的普及，水產(chǎn)品傳統(tǒng)加工被現(xiàn) 代加工所取代，即使傳統(tǒng)加工也釆用新技術(shù)，出現(xiàn)了罐頭食品、魚糜制品等，水產(chǎn)加工 對象 已經(jīng)涵蓋了海藻類、貝類與棘皮動物、蝦蟹類、魚類與爬行類等各 種主要

18、水產(chǎn)品 甚至是海洋食品。 二水產(chǎn)品加工研究 水產(chǎn)品加工與綜合利用研究，重點硏究 方向是水產(chǎn)品的精深加工以及養(yǎng)殖技術(shù)， 特別是低值海淡 水產(chǎn)品的加工增值技術(shù)。國際 社會上普遍的水產(chǎn)品加工研究方向是 方便水產(chǎn)食品、風味水產(chǎn)食品、保健水產(chǎn)食品、美容 養(yǎng)顏食品。研究低值海淡水產(chǎn)品 的加工增值技術(shù)， 開發(fā)出低值海淡水產(chǎn)品的方便水產(chǎn)食品、風味水產(chǎn)食品 、美 容水 產(chǎn)食品，以滿足消費者對日常生活、食品愛好、保健美容等需要， 發(fā)展前景廣闊。 國內(nèi)針對海藻類、貝類與棘皮動物、蝦蟹類水產(chǎn)食品的研究， 已經(jīng)取得了一些成 果，開 發(fā)了許多新的水產(chǎn)食品，如最新研究幵發(fā)的水產(chǎn)加工品有混合發(fā)酵海帶飲料， 螺旋藻保健食品，翡

19、翠貽貝肉海鮮調(diào)味料，冷凍蝦、蟹、貝肉系列產(chǎn)品，蟹醬、蝦醬、 蝦油等發(fā) 酵制品，翡翠貽貝肉海鮮調(diào)味料，等等。 三.魚肉制品加工 魚類加工品種也很多，形成形態(tài)各異的魚肉制品。魚肉制品按加工過程可 以分 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 3 為兩大類，一類屬于非魚糜制品，另一類就是魚糜制品。 非魚糜制品，是將魚原料經(jīng)過一些 常規(guī)處理后，將連魚皮、魚刺的魚肉進行冷凍、 腌制、 干燥、調(diào)味、發(fā)酵等一系列方法加工而成。包括有冷凍魚肉制品、干制魚肉 制品、調(diào)味魚 肉罐頭制品、發(fā)酵魚肉制品及魚肉綜合利用制品等。冷凍魚肉制品是將 魚原料進行形態(tài)處理更或者同時添加一些輔料后冷凍起來的一類制

20、品，由于加工處理 較簡單，這類制品不但種類全數(shù)量多也便于購買， 制品有凍帶魚、凍黃魚等。不過 由于貯存占用冷庫空間較大， 所以產(chǎn)量受限。干制魚肉制 品屬于傳統(tǒng)加工品，包括 腌干制品、淡干制品和調(diào)味干制品，其中調(diào)味干制品 的開發(fā)是近年來的加工新品，開 發(fā)的品種有魚松（魚絨） 、魚片等。調(diào)味魚肉罐頭制品，是經(jīng)預(yù)處 理、調(diào)理、殺菌的 熟食品，幵罐即可食用，在日本以及現(xiàn)在許多中國城市 普遍喜愛的豆豉鯪魚罐頭就是 這類制品。發(fā)酵魚肉制品是釆用生物化學技術(shù)研制的一類制品 屬于水產(chǎn)調(diào)味類，如魚 露（魚醬油） 。魚肉綜合利用制品是利用加工魚骨刺、內(nèi)臟、皮、鱗生產(chǎn)的魚粉、魚油、 魚膠等制品。 日本魚類的消費量有

21、所下降，原因主要是三個方面：魚有獨特的魚臭味， 所以女 性有人不喜歡； 魚刺取出困難，食用不便 ，使用不注意會有生命安全問題 ；烹調(diào)困 難，特別是年輕人幾乎不會烹調(diào)。如果把魚肉中骨刺預(yù)先剔除，又經(jīng)過調(diào)味 ，作成只 要簡單烹調(diào)即可食用的方便食品，這樣就會 有更多的青少年喜歡這種食品，這種食品 就是魚糜制品。 魚糜制品，即魚肉練制品，是將魚原料經(jīng)過 一系列清洗、分割、采肉、漂脫 水洗、 添加輔料、擂潰等處理后形成 的粘稠魚肉糊，再進行成型、加熱制成的魚肉食品。由 于釆肉過程中魚肉與魚皮、魚骨剌分離，制品 就沒有魚骨剌了，方便食用。魚糕、竹 輪、魚肉丸子等龜糜制品在制造過程中， 還保留了魚肉的營養(yǎng)成

22、分和保健功能成分， 魚糜制 品不僅有較髙的營養(yǎng)價值，而且分離下來的下腳料魚皮、魚骨刺 也可以通過 綜合利用，生產(chǎn) 免皮膠高鈣魚骨粉，進而開發(fā)新食品，如鉬魚骨粉和大米制成膨化即 食魚羹。 四魚肉仿真工程食品 4 4 魚肉仿真工程食品（仿真食品） ，也有人稱之為模擬食品、人造食品、仿生食品、 仿造工程食品等。 仿真食品是將魚原料經(jīng)處理加工成魚糜后進一步加工成模仿天然食品的新型魚糜制 品。 仿真食品是低值魚類深精加工的最佳途徑，符合國際水產(chǎn)品加工 的潮流發(fā)展， 也被中國食品工業(yè)協(xié)會確定為食品工業(yè) 的重點發(fā)展方向之一。 日本、美國、韓國等重視水產(chǎn)加工理論與應(yīng)用的研究，尤其在仿真食品研究方面走 在前列，

23、研究開發(fā)的模擬蟹肉、模擬蝦仁等仿真食品已達到 了工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的水平。 目前己開發(fā)或者正在研究的品種有仿生（模擬）蟹肉、 仿生模擬蝦仁、模擬貝肉、 模擬干蝦仁、模擬火腿、模擬南瓜、模擬鮑魚肉、久仿生墨魚、仿生海膽、海味牛排閱、 海洋牛肉等。不過，我國這些仿真食品的研究，只是停留在工藝研究或探討階段，離 產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化生產(chǎn)還有 一段很大距離。 我國在該方面硏究相對落后，雖然有吳光宏、張金亮等 專家在進行淡水魚模擬蟹腿 肉的工藝研究試驗，不過自主開發(fā)仿真食品的生產(chǎn)設(shè)備幾乎沒有。雖然仿真食品發(fā)展 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 迅速，然 而由于仿真食品生產(chǎn)技術(shù)研究不 足，開

24、展時間短等問題。影響了我國仿真 食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 1.1.2 魚肉仿真工程食品加工現(xiàn)狀及分析魚肉仿真工程食品加工現(xiàn)狀及分析 1.魚肉仿真工程食品的加工原理 日本式魚糜制品的主要品種是模擬蟹腿等仿真食品，通過四種加工方法獲得，即壓 模型、 纖維型、復合壓模型和乳化型。壓模型是通過單擠壓或共擠壓將魚糜糊壓制成需 要形狀，并使其凝固，形成彈性凝膠體。纖維型是將魚糜糊通過有窄的開口的長方形噴 嘴擠壓成薄片， 然后將薄片加熱凝固，切成所需寬度的條，將條狀物經(jīng)過成形機擰成繩 狀。復合壓模型是將肉條與魚糜糊混合后擠壓成所需的形狀，制成咀嚼感較好、組織結(jié) 構(gòu)均勻、彈性較高的制品。 乳化型是加入油脂乳化后的魚糜

25、糊灌入包衣中加熱凝固。 2.魚肉仿真工程食品的加工工藝流程 仿真食品的質(zhì)量可以分解為三部分質(zhì)量，它們是：口味、口感和外形。加工工藝也可 分解為調(diào)味部分工藝、配合部分工藝和成形部分工藝。 調(diào)味部分工藝 該部分工藝保證制品的口味與被仿真對象相似。例如，模擬蟹肉制品要有蟹肉的風 味，模擬蝦仁制品應(yīng)有天然蝦仁獨特 的風味；而魚肉風味存在著一些不足，而且作為多 次漂洗的 魚糜，漂洗過程中呈味液流失，致使鮮味不足，通常要在成形前在魚糜中添加 鮮味劑，高質(zhì)量魚糜制品要加特殊風味調(diào)味料。在日式魚糜制品板式魚糕、魚肉漢 堡、 烤章魚風味魚糕、魚卷中添加不同風味的調(diào)味料，而在模擬蝦仁、模擬蟹肉等仿真食品 中要添加

26、前文所介紹的蝦蟹風味的海鮮調(diào)味料。 配合部分工藝 該部分工藝確保了制品的組織質(zhì)地相似于被仿真食品。例如，模擬蝦仁制品應(yīng)有 天然蝦仁 獨特的纖維組織、強勁的彈性和咀嚼性。 在魚糜糊中加入適量的食用纖維是 模擬蝦仁生產(chǎn)的關(guān)鍵， 同時加入少量真蝦肉糜及蝦汁提取液或蝦味素可使模擬蝦仁產(chǎn) 品更加完善。由于魚肉彈性主要源于魚肉肌原纖維的凝膠強度，盡量提高魚肉蛋白凝膠 強度，可以得到較好的彈性。然而，魚肉纖維較短，難以 形成類似蝦仁的纖維結(jié)構(gòu)和 咀嚼性。美國專利介紹，用魚肉模擬蝦、對蝦、尨蝦肉時，一份魚糜中要加入0.22.5 份具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的可 食性纖維。 最理想的方法是將魚肉蛋白纖維 -組織化魚肉蛋白

27、作為可食性纖維添加到以低值魚 類 加工的仿真食品中，組織化魚肉蛋白可以 被大量的添加到魚糜糊中，從而保證成品 中流失的蛋白質(zhì)。 在后釆用物理化學方法使魚肉蛋白質(zhì)變成纖維狀。目前魚肉蛋白纖維制作方法有單 向冷凍法、壓延切絲法、紡絲粘結(jié)法（噴絲法）、擠壓膨化法、高壓組織化法、擠壓噴 絲凝膠法（注射擠出法 ）等。本文中的研究方法為擠壓膨化法。 a. 擠壓膨化法工藝流程 原料-預(yù)處理-進料-擠壓-在加工-成型-包裝 b. 擠壓膨化法工藝特點 擠壓膨化法是利用原料蛋白質(zhì)（變性或沒變性的）在高溫、高壓及剪切力的作用下， 使蛋白質(zhì)發(fā)生定向排列形成組織結(jié)構(gòu)，最后由于溫、壓突降而產(chǎn)生膨化，獲得組織化蛋 原創(chuàng)通過

28、答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 5 白。擠壓膨化是生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，噴爆機或稱擠出機是生產(chǎn)的主要設(shè)備 3國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀 仿真食品的生產(chǎn)工藝與設(shè)備，由于 制品品種的有所區(qū)別，在如何使制品成形、如 何保證制品品質(zhì)等方面存在一些共性問題。因此本 次的研究思路是，通過其典型制品 一模擬蝦仁的生產(chǎn)工藝和設(shè)備研究為 模板，從而進行仿真食品的研究。 魚糜糊是形成模擬蝦仁質(zhì)地、口味的基礎(chǔ)。魚糜糊可按成熟的魚糜糊工藝獲得， 其工藝 為:原料魚一預(yù)處理去鱗、內(nèi)臟、頭尾、主骨刺 一釆肉-漂洗一脫水一碎 肉（精濾）一配料一擂潰（斬拌 魚糜糊。也可以用凍魚糜，經(jīng)解凍一碎肉一 配 料一擂潰一魚糜糊。 模擬蝦

29、仁制品應(yīng)該有逼真的蝦仁外形 模具，需要進行成形。美國專利介紹的方法： 蝦仁成形方法大致有以下幾種： 沖壓成形、滾切成形、澆注成形 這三種方法。魚糜糊 只有通過加熱凝膠后才能定形，因此要 求魚糜糊能保持在一定形腔中進行加熱凝膠。 澆注成形較容易實現(xiàn)，可以設(shè)想有一副可開合 的模具，閉合后的模具內(nèi)有大蝦仁形狀 的內(nèi)腔，將魚糜糊澆注到模具內(nèi)腔中，再將模具進行 加熱，等凝膠可脫模后，打開模 具，成形后的蝦仁落下。 澆注成形方法也可以應(yīng)用于模擬蟹肉、模擬貝肉的成形。 1、仿真食品應(yīng)用基礎(chǔ)研究 研究影響仿真食品生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、制品質(zhì)量 等基礎(chǔ)問題，主要是對魚肉特 性以及魚肉特性與仿真食品工程技術(shù)關(guān)系的研

30、究。 在魚肉特性研究方面，對魚肉的研究成果很多可以借鑒； 在制定仿真食品工藝時， 可以參考 或采用國外研究的魚肉凝膠體彈性、強度提高措施。魚肉流變特性雖然有人 作過研究，但針對魚糜糊特性的流變測量方法還有待探討，具體的流變特性系數(shù)有待 進一步確定。 在魚肉特性（主要是魚肉流變特性）與仿真食品工程技術(shù)的關(guān)系研究方面，經(jīng)文 獻檢索 尚未見完整報道。由于仿真食品加工中涉及魚糜糊的輸送流動，而流動過程的 壓力、流量， 乃至生產(chǎn)能力、設(shè)備功率等都與魚糜的流變特性有關(guān)系。找出它們之間 的關(guān)系，用于指導 食品食品工程技術(shù)的研究，是本文的研究 內(nèi)容。 2、仿真食品生產(chǎn)工藝研究 仿真食品質(zhì)量主要表現(xiàn)在口味、口感

31、和外形上，通過魚糜糊工藝、魚絲工藝、仿 真食品 成形工藝反映出來。目前魚糜糊工藝已比較成熟，包括配方和工藝流程。 從 而適合機械化生產(chǎn)。 3、仿真食品生產(chǎn)設(shè)備研究 仿真食品生產(chǎn)設(shè)備是仿真食品產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，雖然國外有仿真食品成形設(shè)備的報道， 但 國產(chǎn)化而且符合國情的中小型仿真食品成形設(shè)備還沒有大批成型。研究中小型仿真食 品生產(chǎn)設(shè)備，在國 內(nèi)推廣的使用，也是本文的研究內(nèi)容之一。 1.2 研究的主要內(nèi)容研究的主要內(nèi)容 利用雙螺桿擠壓機壓縮得到的魚肉膨化食品具有禽肉的咀嚼感，可以作為基料生產(chǎn) 出各種不同口味的模擬肉食品，可以有效合理的開發(fā)利用各種低值動物性蛋白源，可以 生產(chǎn)出高附加值的產(chǎn)品及相關(guān)新型產(chǎn)

32、品；另外由于原料處理只需去除魚頭和內(nèi)臟、無需 剔除魚骨，不僅提高了營養(yǎng)價值，而且更加高效、簡單。便于工業(yè)化生產(chǎn)。 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 改變了單螺桿擠壓機不能對濕料進行擠壓處理的缺陷，為高濕的蛋白原料如魚類、 家畜和家禽碎肉下腳料的組織化提供了可行途徑。 通過查閱資料確定設(shè)計的基本參數(shù)，如產(chǎn)量、物料的含水量、螺桿的轉(zhuǎn)速范圍、加 熱的溫度和出料的含水量及狀態(tài)等。 通過雙螺桿擠壓機來改善單螺桿擠壓機不能對濕物料進行加工處理的缺陷。提供一種 簡單高效、可模擬出禽肉咀嚼感的魚肉擠壓膨化食品加工方法。魚肉加工雙螺桿擠壓機 膨化機的設(shè)計包括機筒、與動力裝置連接的第一螺桿

33、、第二螺桿，傳動系統(tǒng)和加熱出料 系統(tǒng)的設(shè)計和繪制。 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 7 2 2 雙螺桿擠壓機雙螺桿擠壓機設(shè)計設(shè)計 2.1 雙螺桿擠壓機的工作原理雙螺桿擠壓機的工作原理 強制輸送 根據(jù)雙螺桿的旋轉(zhuǎn)方向，嚙合程度和螺紋參數(shù)的不同，雙螺桿的嚙合部分可構(gòu)成在 橫向和長度方向是全開的全閉的，或半開半閉，因而形成的 c 形小室可以是相互連通的， 也可以是完全封閉的。全嚙合同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿，由于兩根螺桿在嚙合處的螺紋相反， 螺槽中的物料可以通過嚙合螺紋間的通道進入另一根螺桿的螺槽，嚙合螺紋對螺槽中物 料的阻力同樣有推進物料的作用。 混合作用 圖 2-1 同向旋轉(zhuǎn)，物

34、流在雙螺桿螺槽中的流動情況 由于同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合處的速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙， 而另一根螺桿把物料從間隙中推出，結(jié)果使物料從一根螺桿轉(zhuǎn)到另一根螺桿（如圖 1 所 示） ，呈“”型前進，料流的方向改變，有助于物料的混合和均化。 自潔性能 同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿，在嚙合處螺紋和螺槽的速度方向相反，相對速度很大，因此有 相當高的剪切速度，它能刮去各處積料，其自潔作用比反向旋轉(zhuǎn)的更有效。 壓延效應(yīng) 同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠壓機，由于嚙合處兩根螺桿的速度方向相反，因此沒有明顯的壓 延效應(yīng)，它對磨損和超載的敏感性比反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿小的多，而且也易發(fā)現(xiàn)。 2.2 擠壓加工系統(tǒng)擠壓加工系統(tǒng) 2.2.1

35、 擠壓加工系統(tǒng)組成擠壓加工系統(tǒng)組成 圖 2-2 典型食品擠壓加工系統(tǒng)鏈圖 如圖 2-2 所示,典型的擠壓加工系統(tǒng)支鏈圖,其中包括喂料裝置、預(yù)調(diào)質(zhì)裝置、傳動、 擠壓、加熱與冷卻、成型、切割、控制等部分組成。6 2.2.22.2.2 常用擠壓術(shù)語常用擠壓術(shù)語 擠壓機個部分中都有其專業(yè)術(shù)語，其中以下最為突出：螺紋、齒根、螺紋、螺紋前 加熱與冷卻成型 機筒預(yù)處理喂料裝置擠壓混合料倉 原料 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 沿、螺紋后沿、齒型、螺紋頭數(shù)、單頭螺桿、多頭螺桿、螺旋槽、螺桿通道的軸向面積、 螺桿通道的展開面積、高徑比，長徑比，壓縮比。 2.3 雙螺桿擠壓機總體設(shè)計雙螺

36、桿擠壓機總體設(shè)計 雙螺桿擠壓機零部件包括：喂料裝置、機筒、螺桿、加熱與冷卻裝置、模板與切割 裝置、機座等組成。 2.3.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 螺桿擠壓機總體結(jié)構(gòu)對整機的性能有很大的影響，總體結(jié)構(gòu)包括擠壓系統(tǒng)，傳動系 統(tǒng)和驅(qū)動源的相互位置關(guān)系。由于這些關(guān)系的不同，構(gòu)成了種種不同差別：5如表 2-1 表 2-1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析 總體類型不同類型優(yōu)點缺點 臥式螺桿擠壓機螺桿在空間呈水平放置， 尺寸大小影響占地面積， 對空間高度影響不大 計量部分的螺桿和機 筒易于磨損 外觀形式 立式螺桿擠壓機螺桿在空間呈豎直減速箱選型和結(jié)構(gòu)設(shè) 計受限制，空間高度 要求高 整體式螺桿擠壓 機 結(jié)構(gòu)緊湊不便于加

37、工和裝拆、 維修 聯(lián)接形式 分段式螺桿擠壓 機 能夠采用標準減速器， 易于裝拆、維修 需專門設(shè)置螺桿軸承 座及相應(yīng)的潤滑系統(tǒng) 電機置于機器旁 側(cè) 便于電機及機器維修占地面積大 電機置于減速箱 前部，擠壓系統(tǒng) 下部 機器結(jié)構(gòu)緊湊，外觀整 齊 要求設(shè)計帶等傳動系 統(tǒng)，傳動效率低 電機置于減速箱 后部，與機器成 一體 與機器構(gòu)成整體，有利 于選用標準減速器，有 利于互換性和滿足加工 要求 軸向長度較長，占地 面積相應(yīng)增大 動力源和 傳動裝置 位置 電機置于減速器 上部 占地面積小由于振動問題，要求 支架有足夠剛度 結(jié)論：通過以上分析，結(jié)合本課題的實際情況，擬采用臥式整體式結(jié)構(gòu)形式，動力 源和傳動裝置

38、位置采用電機置于減速箱前部，擠壓系統(tǒng)下部形式。 2.3.2 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計 螺桿是擠壓機最重要的關(guān)鍵部件之一,其結(jié)構(gòu)及其幾何參數(shù)的設(shè)計合理與否之間關(guān)系 到擠壓過程。 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 9 2.3.2.1 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計要點螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 生產(chǎn)能力：生產(chǎn)能力是設(shè)計螺桿的主要指標之一，不同規(guī)格的螺桿生產(chǎn)能力是不同的， 同一規(guī)格的螺桿，由于結(jié)構(gòu)和幾何尺寸的差異或由于螺桿轉(zhuǎn)速的差異也不同。通常我們 生產(chǎn)能力 q 與螺桿轉(zhuǎn)速 n 的比值，稱之為“比流量” 。同規(guī)格的螺桿在加工同一種物料時 的比流量，在一定程度上說明了螺桿的結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)的合理與否。對于

39、65 擠出機來 說，一般認為 q/n1（kg/h/r/min）是同規(guī)格機臺中比較好的比流量值。本設(shè)計中，生產(chǎn)能 力定為 q120kg/h，螺桿轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)蝦片的工藝要求取為 n60r/min，則比流量 q/n120/60=2，較合理。 功率消耗：從擠壓機的能量平衡來看，擠壓系統(tǒng)中對物料所消耗的能量應(yīng)對于物料 的加熱能量和對螺桿輸入功率的總和。習慣上為衡量螺桿加工不同物料所消耗的機械功 率大小，假設(shè)機筒外加熱功率相同時，常以螺桿每單位生產(chǎn)能力所消耗的機械功率作為 衡量的標準，稱為螺桿的單耗 n/q。在保證物料膠體化的前提下，螺桿的單耗應(yīng)以低值為 好。 擠壓物的質(zhì)量 擠出物的質(zhì)量包括外觀質(zhì)量、混合

40、質(zhì)量、擠出溫度、軸向與徑向溫 差、溫度隨時間波動的軸向溫差、擠出壓力的波動等方面的內(nèi)容。由于壓力 p 的波動， 直接影響生產(chǎn)能力的穩(wěn)定性。溫度的波動可以通過粘度 的波動而影響 q 的穩(wěn)定性。根 據(jù)蝦片生產(chǎn)的工藝要求，機筒溫度和壓力的大小對擠壓生產(chǎn)蝦片的產(chǎn)品品質(zhì)有著極大的 影響，溫度升高有利于提高美拉德反應(yīng)的速度和程度，但也會降低模頭處的壓力。因此， 應(yīng)視溫度和壓力對物料反應(yīng)的影響程度，合理選取控制，避免兩者的較大波動。 螺桿的加工制造是否容易，使用壽命是否長。螺桿加工制造困難，影響螺桿的壽命。 2.3.2.2 螺桿傳動系統(tǒng)螺桿傳動系統(tǒng) 同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿的傳動系統(tǒng)相對來說比較復雜，一般采用外嚙合

41、傳動。 （如圖 3 所 示） 圖 2-3（a）與 2-3（b）的主要區(qū)別是驅(qū)動軸的 圖 2-3 螺桿傳動系統(tǒng) 位置問題，考慮到擠壓機的小型化及其他工作、性能、裝配等要求，選擇圖 3（b） 所示裝置比較合適。 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 2.3.2.3 雙螺桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計雙螺桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計 螺桿主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有：螺桿直徑，長徑比，螺桿各段主要參數(shù)，螺紋形狀，螺桿的 螺紋頭數(shù)。 圖 2-4 等深變距螺桿 1螺桿結(jié)構(gòu)和嚙合方式的確定 本設(shè)計中螺桿的設(shè)計仍按普通螺桿的方法進行設(shè)計改進。普通螺桿按其螺紋升角和 螺槽深度可分為三種形式：1.等距變深螺桿；2.等深變距螺桿；3

42、.變深變距螺桿。考慮到 螺桿的強度要求和物料性質(zhì)，我們擬采用等深變距螺桿。等深變距螺桿是指螺槽深度不 變，螺距從加料段的第一個螺槽開始至均化段末端是從寬變窄，結(jié)構(gòu)形式如圖 4 所示。 為使進料均勻，協(xié)調(diào)螺槽輸送物料和熔融的能力，螺桿采用單頭螺紋，并部分嚙合， 以使物料受到較大的剪切和混合，有利與糊化的進行。 2螺桿直徑 ds 的確定 螺桿直徑是螺桿主要參數(shù)之一，在設(shè)計螺桿時，一般是根據(jù)所需的生產(chǎn)能力，理論 公式來計算螺桿直徑是困難的，因此可選用以下方式，初步確定螺桿的生產(chǎn)能力和轉(zhuǎn)速 后，根據(jù)經(jīng)驗的生產(chǎn)能力公式初步確定螺桿直徑： qds3 n 式中q 生產(chǎn)能力，kg/h ds 螺桿直徑，cm n

43、 螺桿轉(zhuǎn)速，r/min 經(jīng)驗出料系數(shù)，一般取 0.0030.007 本設(shè)計中，q120kg/h，n60r/min（工作轉(zhuǎn)速） ，0.007，則 dsq/(*n)1/3 120/(0.00760) 1/3 6.586cm 取標準螺桿直徑 ds65mm。 3長徑比 l/ds 的確定 由擠出理論得知，在其他條件一定時，增大長徑比，可增加物料在螺桿中的停留時 間，即保證了物料有充分的熔融時間，但過大的長徑比易于造成停留時間過長而使熱敏 性物料分解。因此，應(yīng)根據(jù)被加工物料的物理性能、成型工藝要求和產(chǎn)品質(zhì)量的要求來 考慮。 參考成型擠壓機有關(guān)資料，初步選取長徑比 l/ds12，則 螺紋段總長 l12ds1

44、265=780mm 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 11 取標準長 l800mm，修正 l/ds800/6512.308 4螺桿各段主要幾何參數(shù)的確定 物料在螺桿中的擠壓經(jīng)歷固體輸送、熔融和均化的過程。因此，整個螺桿的設(shè)計通常 分為三部分。以下具體計算確定各段的幾何參數(shù)。 5a 螺槽深 h 由于螺桿設(shè)計成等深變距形式，取統(tǒng)一螺槽深 h0.18d0.25d(參考7pg149) 11.716.25mm，取 h12mm，則螺桿根徑 dbds2h652441mm。 b 螺距 s 沿輸送段到均化段方向，將螺桿成階梯形分成三段，螺距依次為 63mm、53mm、44mm。 c 各段

45、長 l 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)（9pg7577） ，確定各段長如下： 加料段 l110%25%l80200mm，取螺距 s160mm 的整倍數(shù)，l1189mm 熔融段 l255%65%l440520mm，取螺距 s253mm 的整數(shù)倍，l2424mm。 均化段 l322%25%l176200mm，取螺距 s344mm 的整數(shù)倍，l3176mm。 實際螺紋段總長 ll1l2l3189+424+176789mm d 螺旋升角 （參考7 pg151 公式） t=dtg 算出各段螺旋升角第一段 1=1709，第二段 2=1433，第三段 3=1210 6其他參數(shù)的確定 a 雙螺桿中心距 a 和螺桿嚙合間隙 1

46、雙螺桿的中心距主要取決于螺桿的直徑和對間隙的要求，一般地單螺紋雙螺桿 a(0.711)ds46.1565mm（見9pg189） ，考慮到螺桿部分嚙合，存在間隙，應(yīng) 滿足 a(dbds)20，即 a(dbds)2(4165)253mm，取嚙合間隙 12mm，則 a55mm。 b 螺桿與機筒的配合間隙 2 圖 2-5 梯形螺紋斷面 間隙 2的選擇主要根據(jù)所加工物料的性能和機械加工條件來決定。參考 9pg119 表 1-3-10，由于物料為高粘度物料，取 65mm 擠壓機的配合間隙 20.0020.005ds=1.33.25mm。取 22mm。 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 19453545

47、5 7螺紋斷面形狀的確定 圖 2-6 開槽螺紋 對于小直徑螺桿，一般選用梯形螺紋，由于其前后緣有較大的傾角，有利于物料的流 動，同時具有較好的混合和均化物料的作用。其斷面形狀如圖 2-2 所示。 本設(shè)計中，各段螺紋統(tǒng)一取 傾角 10 圓角半徑 r(0.040.12)ds2.67.8mm，取 r5mm 螺棱頂寬 e(0.080.12)ds 5 .27.8mm，取 e6mm (見 9 pg7778) 圖 2-7 喂料口斷面 8 壓縮比 i(8pg122 計算方式) 全螺紋雙螺桿的壓縮比，等于加料段一個螺距的螺槽容積與擠出段一個螺距的螺 槽容積之比，不計過渡圓弧的影響，其計算式如下： (9 式 1-

48、8-5) sfddems sfddems i 22 2 2 2 2222 11 2 1 2 1111 4 4 平均 平均 式中 s1、s2分別為加料段、擠出段的螺距 m1、m2分別為加料段、擠出段的螺紋頭數(shù) e1、e2分別為加料段、擠出段平均直徑處的螺紋軸向厚度 d、d 分別為螺桿外徑、根徑 f1、f2分別為加料段、擠出段的嚙合面積的一半 由于螺桿等深，單頭螺紋，截面形狀一致，d1d2，d1d2，e1e2b，m1m21，忽 略嚙合面積 f1、f2，初步估算壓縮比 i(s1e1)(s3e2)(636)(446)1.5 據(jù)有關(guān)資料，玉米淀粉在擠壓過程中發(fā)生復雜的化學反應(yīng)后，本身由固體粉料轉(zhuǎn)化 為熔

49、體有 2 倍左右的物理壓縮比。本擠壓機為成型擠壓機且物料的壓縮性??；另外，考 慮到化學反應(yīng)對壓縮比的影響，我們認為估算值還是有一定參考意義的。 2.3.3 機筒結(jié)構(gòu)設(shè)計機筒結(jié)構(gòu)設(shè)計 機筒和螺桿共同組成了擠壓機的擠壓系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)形式關(guān)系到熱量傳遞的穩(wěn)定性和均 勻性，在設(shè)計機筒時，要考慮到機筒結(jié)構(gòu)形式的選擇，機筒上的加料口形式，機筒與機 頭的聯(lián)接方式以及機筒機械加工制造的難易等問題。 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 13 1機筒結(jié)構(gòu)形式 成型擠壓機長徑比較小，且本擠壓機機筒長度較小，所以采用整體式機筒。 這種形式的機筒在擠壓機中較多的被采用。它的特點是：加工精度喝裝配精度

50、容易保 證，機筒外部的加熱器易于布置，且受熱均勻，但機筒內(nèi)表面的磨損難于修復。 料口結(jié)構(gòu)設(shè)計 加料口的結(jié)構(gòu)必須與物料形狀相適應(yīng)，使被加工的物料能從料斗或加料器中自由流 入螺桿而不中斷，對各種粉料粒和帶狀都能很好的適應(yīng)，且用的較多。 2.3.4加料系統(tǒng)加料系統(tǒng) 1所設(shè)計的加料系統(tǒng)由 2 部分組成 ： 2料倉及料斗組件 ，用于 完成儲料、垂直落料和定量計量控制功能 3螺旋填充器 ，用于 水平輸送。該加料系統(tǒng)是為包裝機進行定量加料而設(shè)計 4料斗體為倒置的截圓錐殼形鋼結(jié)構(gòu)。相關(guān)資料表明 ，用料斗 處理粉體物料的生產(chǎn)率 與排料口直徑的關(guān)系可用 m d2.5 來表示。 我們并未證實此式可否用于振動給料 ，

51、但是排料的快慢與排料口 直徑有著重要的關(guān)系。 5料斗的主要參數(shù)有進料口直徑 d、排料口直徑 d、料斗傾斜角。 6根據(jù)以往的經(jīng)驗設(shè)計 ，本設(shè)計取進料口直徑 d=500mm， 排料口直徑 d=150mm。 7料斗體斜度 。 8料斗體斜度 的選擇與聚丙烯酰胺和料斗材料的摩擦系數(shù)有 關(guān)。摩擦系數(shù)越大 ， 斗體坡角也越大。出料口直徑確定后 ，斗體 傾斜度越大 ，料斗高度也越大 ，在設(shè) 計時要考慮空間位置的安排。 對于粘性大的物料 ，通常選擇 =60。 9根據(jù)料斗運動形式的不同 ，可分為直線型、渦旋型、平旋型 3 種振動形式。由于平 旋型破拱作用比直線型振動強 ，并且結(jié)構(gòu) 比渦旋型簡單 ，應(yīng)用最為普遍 ，

52、所以此 設(shè)計中我們選擇平旋型振 動形式。 輔助裝置的設(shè)計 用人造革、帆布或者橡膠制成波形 管 ， 聯(lián)接并且密封料倉與 振動給料斗之間的 間隙 ， 使振動給料斗既不影響振 動 ， 又不致使 物料外溢、灰塵飛揚以及有害氣體逸散。 螺旋填充器的設(shè)計 螺旋加料裝置密閉性好，使用外力驅(qū)動加料，加料速度快，技術(shù)非常成熟，結(jié)構(gòu)簡 單且價格低廉。能進行準確的速度與位置控制螺旋加料器是一種常用的粉體處理設(shè)備， 從螺旋輸送機演變而來，采用管狀料槽實現(xiàn)比輸送機更大的充填率，可用于處理多種類 型的粉體。 本設(shè)計中采用單螺桿輸料8，然后直接送入雙螺桿擠壓成型機中。這樣，單螺桿擠壓 機就充當了喂料裝置，它不僅能均勻的喂料

53、，且能控制喂料量，滿足各種不同物料加工 需要，避免進料不均勻的現(xiàn)象，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。 2.3.5加熱和冷卻裝置系統(tǒng)加熱和冷卻裝置系統(tǒng) 由擠壓理論可知，溫度控制是擠壓過程得以進行的必要條件之一。擠壓機加熱與冷 卻系統(tǒng)就是為了保證這一必要條件而設(shè)置的。加熱冷卻裝置及其控制系統(tǒng)設(shè)計是否得當， 將直接關(guān)系到擠壓機的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品的質(zhì)量和能量的消耗。因此，擠壓機的加熱冷卻 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 系統(tǒng)又是擠壓機的一個重要組成部分。 加熱溫度 加熱溫度取決于載體樹脂的軟化點或熔融溫度，載體樹脂軟化點或熔融溫 度越高，加熱溫度也就越高，一般應(yīng)高出樹脂的熔融溫度 5左右

54、。加熱溫度過低樹脂不 能 充分熔化，有限的載體樹脂也就無法將無機粉完全包覆，母粒的表面粗糙粒子中間出 現(xiàn)空洞，樹脂和無機粉體無法成均勻體系。加熱溫度過高，助劑易揮發(fā)樣，螺桿 剪切力 降低不宜塑化，同樣影響母粒的質(zhì)量。一般情況下，二區(qū)溫度應(yīng)是造粒最高溫度，一區(qū) 比二區(qū)溫度低 10左右，三區(qū)、四區(qū)溫度與二區(qū)基本相同，從五區(qū)開 始直至機頭按 510的梯度逐漸降低 1機筒溫度分布對魚肉的影響 機筒溫度的分布控制是擠壓加工過程中一個關(guān)鍵的操作參數(shù)。根據(jù)對物料流動特性 的分析，可知溫度對于擠壓物料的粘度影響很大。隨著溫度的升高，物料的粘度將會減 小。在相同產(chǎn)量 q 的情況下，當物料的粘度 減小時，將同時減

55、小擠壓機模頭處的壓力。 根據(jù)蝦片生產(chǎn)工藝要求，溫度和壓力對擠壓法生產(chǎn)蝦片的產(chǎn)品品質(zhì)有著極大的影響。機 筒溫度的升高將提高物料的美拉德反應(yīng)的速度和程度，但也會降低擠壓機的模頭壓力， 特別地當機筒溫度過高超過 250時，將會導致淀粉的碳化，從而對擠壓生產(chǎn)魚肉起到相 反的作用。因此，我們應(yīng)視溫度和壓力對生化反應(yīng)的影響程度，對機筒溫度進行嚴格控 制和調(diào)節(jié)，以利于反應(yīng)正常進行，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。 2擠壓機加熱方法的選擇 目前擠壓機的加熱方法有如下幾種：載熱體加熱、電阻加熱和電感應(yīng)加熱等。 載熱體加熱： 利用載熱體(如蒸汽、油等)作為加熱介質(zhì)的加熱方法稱為載熱體加 熱。由于采用的載熱體的不同，又可分為液體加

56、熱和蒸汽加熱。液體加熱所使用的加熱 介質(zhì)，在低于 200時用礦物油，高于 200時，一般都采用有機溶劑或其混合物。蒸汽 加 熱所使用的介質(zhì)為蒸汽。 液體加熱的優(yōu)點是： 加熱溫度較高，效率也高，加熱均 勻而且能夠準確地控制溫度。 其缺點是：要求加熱系統(tǒng)密封良好，以免因液體的滲漏而 影響到產(chǎn)品的質(zhì)量;同時還需要 配備一套加熱循環(huán)裝置，這就提高了設(shè)備的成本;所用的 載熱體(如有機溶劑)因受熱分解 往往帶有毒性和腐蝕性;另外裝置的維修也不方便，故目 前很少采用。 蒸汽加熱因其壓力很難維持一定值，且波動也較大，其溫度亦難達到工 藝要求，而且 還需配備一套專門的蒸汽設(shè)備，這對于許多工廠來說是很難做到的，因

57、此 也很少采用。 電阻加熱： 電阻加熱是用得最廣泛的加熱方式，其裝置具有外型尺寸小、質(zhì)量輕、 裝設(shè)方便等優(yōu)點。 由于電阻加熱器是采用電阻絲加熱機筒后再把熱傳到的物料上，而 機筒又是一個具 有一定厚度的筒體，因此在機筒的徑向方向上便形成較大的溫度梯度， 如圖 10-16 所示。 另外，用它加熱也需要較長的時間。以 sj65 為例，用電阻絲加熱時， 預(yù)熱升溫時間約需 45min。同時，使用云母片作絕緣材料的電阻加熱器，其電阻絲易氧 化受潮等，也會使其 壽命縮短。由于要使用大量的云母片作絕緣材料，加熱器的成本也 較高。 近年來，在許多擠出機上采用了所謂鑄鋁加熱器，它是將電 阻絲裝于金屬 管中，并填進

58、氧化鎂粉之類的絕緣材料，然后將此金屬管鑄于鋁合金中。實際 上它是一 種改進了的電阻加熱器。它與舊式的電阻加熱器相比較，既保持了原來電阻加熱 器的體 積小、裝設(shè)方便及加熱溫度較高的優(yōu)點，而由于省去了云母片，便降低了加熱器的成 本。 原創(chuàng)通過答辯畢業(yè)設(shè)計說明書論文 qq 194535455 15 此外，由于電阻絲是裝于加熱金屬管的密實的氧化鎂粉中，使得它有防氧化、防潮、防 震 和防爆等性能，因而提高了加熱器的使用壽命，傳熱效果也比舊式加熱器好。 鑄鋁 加熱器的最大加熱溫度一般為 350370，如要求更高的加熱溫度，則可采用 鑄鐵或鑄 銅加熱器，以提高加熱裝置的耐久性。 電感應(yīng)加熱： 電感應(yīng)加熱是通

59、過 電磁感應(yīng)在機筒內(nèi)產(chǎn)生電的渦流而使機筒 發(fā) 熱的一種加熱方法。這種加熱器是在機筒的外壁上隔一定 的間距裝上若干組外面包以主 線圈 5 的硅 鋼片 1。當將交流電源通入主線圈時，就產(chǎn) 生了如圖中所示方向的磁力線， 并且在硅 鋼片和機筒之間形成了一個封閉的磁環(huán)。 由于硅鋼片具有很高的導磁率，因 此磁力 線能以最小的阻力通過，而作為封閉回路 一部分的機筒其磁阻要大得多。磁力 線在 封閉回路中具有與交流電源相同的頻率， 當磁通發(fā)生變化時，就會在封閉回路中 產(chǎn) 生感應(yīng)電動勢，從而引起二次感應(yīng)電壓及 感應(yīng)電流，即圖中所示的環(huán)形電流，亦叫 電 的渦流。渦流在機筒中遇到阻力就產(chǎn)生熱量。 電感應(yīng)加熱與電阻絲加

60、熱相比具有如 下幾個特點： a. 它是由機筒直接加熱物料的，因此預(yù)熱升溫的時間較短(大約 7min 左 右)。在機 筒的徑向方向上的溫度梯度較??；b. 由于以上特點，采用此加熱器時對溫度 調(diào)節(jié)的反應(yīng)較電阻加熱靈敏，從而有較大 的溫度穩(wěn)定性，對產(chǎn)品的質(zhì)量很有利; c. 由于 感應(yīng)線圈的溫度不會超過機筒的溫度等原因，它比電阻加熱器可節(jié)省電能 (有資料介紹可 省 30%左右); d. 在正確的冷卻和使用的情況下，感應(yīng)加熱器的壽命比較長，其值可見表 10-5。 表 10-5 電感應(yīng)加熱器的壽命 溫度/ 加熱器壽命/h 溫度/ 加熱器壽命/h 200 45000 350 7500 250 30000 4