雙螺桿榨油機(jī)的改進(jìn)及優(yōu)化

王偉

[摘 要]本文綜合敘述了雙螺桿榨油機(jī)的出油率影響因素，總結(jié)了在榨油過程中存在的主要問題，并提出了初步的解決方案;對(duì)榨油機(jī)的榨膛、榨螺做了結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)，對(duì)油品過濾部分做出了一定程度的優(yōu)化。

[關(guān)鍵詞]出油率;榨膛;榨螺

[中圖分類號(hào)]TS224 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

1 研究背景

從2004年開始，中央一號(hào)文重新回歸三農(nóng)問題，農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民問題始終是黨和國(guó)家關(guān)心的問題;2017年中央一號(hào)文提出“強(qiáng)化科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)加快發(fā)展”，我國(guó)對(duì)食用油的需求量在不斷增加， 而國(guó)產(chǎn)的食用油占總需求量的比例卻越來(lái)越小，而國(guó)內(nèi)60%的市場(chǎng)份額被進(jìn)口食用油所占據(jù)，同時(shí)國(guó)內(nèi)食用油 60%是外商獨(dú)資或控制企業(yè)的生產(chǎn)，它們控制著國(guó)內(nèi)食用油價(jià)格，對(duì)我國(guó)的食用油安全造成一定的影響，尤其是在美國(guó)特朗普政府強(qiáng)打貿(mào)易戰(zhàn)的情況之下，糧食安全顯得尤為重要。

2 項(xiàng)目來(lái)源

武漢良茂科技有限公司與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院武漢油料作物研究所（簡(jiǎn)稱油料所）有業(yè)務(wù)往來(lái)，油料所向武漢良茂科技有限公司訂購(gòu)了幾臺(tái)榨油機(jī)，但出油率還有較大的提升空間及榨油機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。并且在榨油過程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)前級(jí)榨螺出油率高，后級(jí)榨螺出油率低，在榨油過程中由于部分作物含油率過高，甚至出現(xiàn)榨油后的廢料向前級(jí)流動(dòng)的等技術(shù)問題，在設(shè)計(jì)過程中增設(shè)了過濾裝置，實(shí)現(xiàn)榨出油后初步提純。同時(shí)，在2016年將該項(xiàng)目申報(bào)為湖北省教育廳科學(xué)研究計(jì)劃指導(dǎo)性項(xiàng)目。

3 出油率及榨油機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

出油率是指大豆、油菜、山茶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：

3.1 原料

原料的品種、豐滿程度、干濕度以及雜物質(zhì)量是決定出油率的關(guān)鍵。

上表是常見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，盡可能地使出油率向各作物出油率上限靠攏。

3.2 設(shè)備

設(shè)備的工作壓力越大，出油率越高。調(diào)節(jié)設(shè)備壓力可以增加壓榨級(jí)數(shù)，將壓榨級(jí)數(shù)增大到五級(jí)壓榨或者六級(jí)壓榨，隨著壓榨級(jí)數(shù)的增加，出油率更高;調(diào)節(jié)設(shè)備壓力還可以通過加大榨膛直徑和長(zhǎng)度、調(diào)整榨螺的螺距，增加榨膛壓力點(diǎn)，進(jìn)一步提高出油率;在榨油機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，還可以在原有同型號(hào)基礎(chǔ)上將壓榨空間擴(kuò)大，在同一時(shí)間內(nèi)增加壓榨量，可以在不增加投入的前提下使產(chǎn)能有所提升。

3.3 榨油機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

為了提高榨油機(jī)的出油率，對(duì)榨油機(jī)的榨螺、榨膛以及壓榨級(jí)數(shù)做了重新設(shè)計(jì)，壓榨級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)為六級(jí)壓榨，并且增加了榨螺螺桿與榨膛間隙的調(diào)節(jié)螺母。詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

榨膛內(nèi)布置有若干榨條，榨條成圓弧形布置在殼體上，用壓板固定，榨條與榨條之間的縫隙即為油槽，此縫隙過大，會(huì)降低榨膛壓力，且油渣會(huì)漏出;此縫隙過小，則漏油速度過慢，容易造成擠出的油脂再次回吸到干枯的油渣中，對(duì)出油率會(huì)造成損失。設(shè)計(jì)時(shí)取榨條與榨條之間間隙（油槽）間隙為0.2-0.3mm為宜，兩個(gè)螺桿上的榨螺旋向相反，一個(gè)左旋、另一個(gè)右旋，螺桿之間的距離設(shè)計(jì)為70mm。

圖2 榨油機(jī)榨條及榨螺端面圖

4 出油不均勻及榨油后廢渣逆向流動(dòng)問題

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分含量不合適。隨著油料作物水分含量的增加，可塑性也逐漸增加，當(dāng)水分含量達(dá)到某一個(gè)值的時(shí)候，壓榨的出油情況最好，這個(gè)時(shí)候的水份含量稱為臨界水分，對(duì)于某一種油料作物，在壓榨效果較好的情況下，都有一個(gè)較為狹窄的臨界水分范圍，此范圍不是固定不變的，同時(shí)受到溫度影響，溫度變化時(shí)，油料中的蛋白質(zhì)會(huì)變性，從而影響壓榨效果。溫度升高時(shí)，可塑性提高;溫度降低時(shí)，可塑性降低。油料作物的溫度不僅影響可塑性及出油效果，還影響油餅質(zhì)量，所以在調(diào)節(jié)水分的同時(shí)還應(yīng)該調(diào)節(jié)油料作物的溫度，才能解決前級(jí)榨螺出油率高，后級(jí)榨螺出油率低的問題。水分調(diào)節(jié)及溫度調(diào)節(jié)在榨螺內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)，因此有必要在榨油機(jī)的進(jìn)料口增加水分調(diào)節(jié)及溫度調(diào)節(jié)裝置，以保證出油均勻。

若出現(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，其原因之一是榨螺、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。

5 增設(shè)過濾裝置

在榨油過程中，榨油機(jī)下方會(huì)有儲(chǔ)油槽，同時(shí)在榨油過程中，會(huì)有料渣飛濺進(jìn)儲(chǔ)油槽，會(huì)造成油品內(nèi)混有雜質(zhì)，在設(shè)計(jì)此榨油機(jī)的過程中，已經(jīng)考慮到后期的過濾問題，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)將初步過濾的油灌裝到油桶內(nèi)，詳見圖3。

圖3 雙螺桿榨油機(jī)濾油系統(tǒng)及總體結(jié)構(gòu)圖（去除外罩及半個(gè)殼體）

6 結(jié)語(yǔ)

在雙螺桿榨油機(jī)的設(shè)計(jì)與試榨油階段，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，油料水分及溫度是榨油過程中的兩個(gè)極為關(guān)鍵的參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)需要不斷調(diào)節(jié)，才能獲得最佳的壓榨效果，對(duì)不同的油料作物，其參數(shù)也不一樣。本文從設(shè)計(jì)角度及使用角度出發(fā)，提出了一些想法及經(jīng)驗(yàn)，以供大家參考。

[參考文獻(xiàn)]

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