針對(duì)目前油脂生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力不足、干餅殘油率高、低溫壓榨困難及能耗高等問(wèn)題，為滿(mǎn)足油脂生產(chǎn)企業(yè)對(duì)不同油料及加工工藝要求，通過(guò)把蒸炒缸與榨油機(jī)主體集成，對(duì)榨膛采用了雙螺桿兩階九節(jié)榨螺的復(fù)合式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效地提高了榨螺壓縮比，改善了油料壓榨特性，通過(guò)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)試驗(yàn)表明，所研制的SYZX340型冷熱兩用雙螺桿榨油機(jī)產(chǎn)量大、一次壓榨干餅殘油率低、同比節(jié)能40%以上。

   傳統(tǒng)的制油方法是通過(guò)高強(qiáng)度的靜壓或撞擊的方法壓榨制油。但近代出現(xiàn)的浸出制油法由于具有出油率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為大型油脂企業(yè)的******工藝，壓榨油在食用油市場(chǎng)占的份額一直很少。現(xiàn)代食品安全問(wèn)題越來(lái)越被國(guó)民重視，壓榨油由于其采用物理壓榨方式取油，沒(méi)有化學(xué)物質(zhì)殘留，開(kāi)始重新受到市場(chǎng)的歡迎。

 近年來(lái)，我國(guó)的榨油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)也研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雙螺桿榨油機(jī)，與傳統(tǒng)的單螺桿榨油機(jī)相比，具有壓榨效率高、油和餅的質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，但仍然存在生產(chǎn)能力低、干餅殘油率高、低溫壓榨困難等不足。為滿(mǎn)足油脂生產(chǎn)企業(yè)對(duì)不同工藝及油料的加工需求，本文介紹一種新型榨油機(jī)——SYZX340型冷熱兩用雙螺桿榨油機(jī)。

   1SYZX340型冷熱兩用雙螺桿榨油機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):

   本設(shè)計(jì)通過(guò)將蒸炒缸與榨油機(jī)主體有效集成，既可以實(shí)現(xiàn)普通油料的高溫壓榨，也可以為特殊油料和餅粕蛋白再利用而采用低溫壓榨。

1.1蒸炒缸結(jié)構(gòu)

   根據(jù)油料入榨溫度可分為低溫壓榨（入榨溫度25～65℃）和高溫壓榨（入榨溫度80～130℃），較高的入榨溫度有利于油脂從油料中分離，提高出油率，但采用低溫壓榨可以改善油和餅的品質(zhì)，有利于餅粕蛋白的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用[9-10]。本設(shè)計(jì)使用蒸汽壓力為0.45MPa，設(shè)計(jì)溫度為164.7℃，主要受壓原件材質(zhì)為Q235-F，腐蝕裕量為1mm，蒸炒缸的結(jié)

1.2榨膛結(jié)構(gòu)

   榨膛是雙螺桿榨油機(jī)的核心部件，主要由榨籠和在榨籠內(nèi)旋轉(zhuǎn)的兩根螺旋軸組成，根據(jù)油料在榨膛中的壓榨過(guò)程，榨膛可分為進(jìn)料段、主壓榨段和出餅段。

   本設(shè)計(jì)采用了雙螺桿兩階九節(jié)榨螺的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，兩根螺桿布置在沿縱向大小孔徑不等的榨籠腔室內(nèi)，一根左旋，另一根右旋，呈水平平行布置，在喂料段螺旋部分嚙合而在主壓榨段和成餅段上不嚙合，相向旋轉(zhuǎn)。雙螺旋的布置形式主要有兩螺桿水平布置和豎直布置，雙螺桿豎直布置時(shí)因?yàn)橹亓Φ脑?，兩螺桿的受力不是很均勻，水平布置時(shí)，在制造和安裝時(shí)都比較方便，受力也會(huì)比較均勻，故本設(shè)計(jì)采用的是雙螺桿水平布置的方式。

2主要參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算:

2.1理論壓縮比計(jì)算

   綜合考慮幾種主要植物油料的冷、熱榨特性，為了提高出油率，降低干餅殘油率，設(shè)計(jì)為兩階九節(jié)榨螺，各節(jié)榨螺螺距依次減小，通過(guò)7次壓縮7次膨脹。榨油過(guò)程中油脂從油料中滲出的多少和速度與榨膛內(nèi)的壓力大小密不可分，而榨膛內(nèi)的壓力大小又跟每節(jié)榨螺的壓縮比有關(guān)。榨螺的理論壓縮比εm定義為：

式中：V1為進(jìn)料端榨螺的空余體積，mm3；Vn為某一榨螺的空余體積，mm3。

榨螺在一個(gè)嚙合螺距長(zhǎng)度上的C形腔室的空余體積可用Janssen精確公式求出：

式中：D為榨籠內(nèi)徑，mm；Dm為榨螺底徑，mm；B為螺紋剖面平面寬度，mm；L為榨螺長(zhǎng)度，mm；Dcp為榨螺平均直徑，mm；S為螺距，mm。

而榨膛內(nèi)某一節(jié)榨螺的理論壓縮比εm與實(shí)際壓縮比εn的關(guān)系為:

式中：λ為相對(duì)壓縮比比值。

   由于植物油料都有彈性，所以實(shí)際設(shè)計(jì)的榨螺軸理論壓縮比應(yīng)高出實(shí)際壓縮比很多，用于補(bǔ)償榨料相對(duì)于榨螺和錐圈的滑移及轉(zhuǎn)動(dòng)，延長(zhǎng)壓榨時(shí)間，但壓縮比過(guò)大，將造成滑膛和回料。

2.2榨螺受力計(jì)算

油料壓榨過(guò)程中，作用在各節(jié)榨螺上的單位壓力P，可用下式計(jì)算：

式中：W為油料的水分；εn為壓縮比；K為與油料的水分和溫度有關(guān)的系數(shù)。

根據(jù)作用在各榨螺的單位壓力以及所設(shè)計(jì)的榨螺結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，還可以對(duì)各節(jié)榨螺所受到的軸向力和徑向力進(jìn)行計(jì)算示。

3生產(chǎn)試驗(yàn)與結(jié)果分析

該機(jī)型在完成設(shè)計(jì)計(jì)算階段后，進(jìn)行了樣機(jī)試制，經(jīng)檢測(cè)調(diào)試成功后，在湖北某油脂工業(yè)有限公司進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試。

3.1原料及檢測(cè)方法

本次測(cè)試原料采用4種含水量和不同入榨溫度的油菜籽，分別進(jìn)行低溫壓榨和高溫壓榨，測(cè)試時(shí)間為1h，主機(jī)轉(zhuǎn)速均為58r/min。測(cè)試時(shí)，當(dāng)主機(jī)電流穩(wěn)定在262～277A范圍內(nèi)，

榨籠的中前段開(kāi)始排油，測(cè)定油料的流量，計(jì)算處理量。從榨油機(jī)出餅口取出餅樣，進(jìn)行化驗(yàn)檢測(cè)出干餅殘油率。

3.2壓榨效果與分析

測(cè)試效果：一次壓榨后，低溫壓榨干餅殘油率在17%以?xún)?nèi)，高溫壓榨干餅殘油率在14%左右。經(jīng)測(cè)試計(jì)算，總的功耗在低溫壓榨時(shí)為160kW，高溫壓榨時(shí)為185kW，與目前國(guó)內(nèi)大

部分榨油機(jī)相比，單位能耗顯著降低，同比節(jié)能40%以上。

3.3存在問(wèn)題

在油脂企業(yè)實(shí)際使用過(guò)程中，由于大型雙螺桿榨油機(jī)處理量及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面的要求，榨籠的尺寸較大、較重，造成榨油機(jī)的清理及維修拆卸相對(duì)困難。進(jìn)一步的研究應(yīng)考慮如何

采用新型材料和智能控制系統(tǒng)，對(duì)榨油機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和能耗優(yōu)化。

4結(jié)論

（1）布局合理，節(jié)省空間。采用蒸炒缸與榨油機(jī)主體集成設(shè)計(jì)，節(jié)省了設(shè)備占用空間，有效提高了車(chē)間廠房的空間利用率。

（2）安裝制造方便，改善壓榨特性。榨膛采用了雙螺桿兩階九節(jié)榨螺的復(fù)合式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，兩根螺桿水平平行布置，受力均勻，有利于設(shè)備的制造和安裝，在每節(jié)榨螺間布置增壓錐圈，有效提高壓縮比，改善油料壓榨特性，提高出油率。

（3）一次壓榨干餅殘油率低。菜籽油冷、熱一次壓榨試驗(yàn)，低溫壓榨干餅殘油率在17%以?xún)?nèi)，高溫壓榨干餅殘油率在14%左右，如經(jīng)多次壓榨或油餅浸出，殘油率可降低到5%以?xún)?nèi)。

（4）處理量大，能耗低。低溫壓榨處理量為100t/d，單位能耗在0.04kW·h/kg以?xún)?nèi)，高溫壓榨處理量為250t/d，單位能耗在0.02kW·h/kg以?xún)?nèi)，同比節(jié)能40%以上。

（5）目前，我國(guó)的冷榨機(jī)處于研發(fā)和使用高潮期，同時(shí)也存在很多問(wèn)題，尚需要不斷技術(shù)革新，特別是新型材料的應(yīng)用研發(fā)及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方面。

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