[發(fā)明專利]一種膨化機(jī)用在線粘度控制出料裝置及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010614701.X
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN111758980B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳陽;嚴(yán)驊彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇豐尚智能科技有限公司
• 主分類號(hào): A23N17/00
• 分類號(hào): A23N17/00;G01N11/00
• 代理公司: 揚(yáng)州潤(rùn)中專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32315
• 代理人: 李楠

本發(fā)明屬于屬于食品、寵物、飼料機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。一種利用流體粘度控制出料膨化腔出料量與喂水量的方法，以解決現(xiàn)有控制方法中準(zhǔn)確性不夠好的技術(shù)問題。一種膨化機(jī)用在線粘度控制出料裝置，采用上述方法實(shí)現(xiàn)控制包括：出料膨化腔；在線粘度檢測(cè)裝置，其與出料膨化腔連接；機(jī)械能控制裝置，包括有出料通道，出料通道的進(jìn)料端與在線粘度檢測(cè)裝置連接；擴(kuò)流出料裝置，其進(jìn)料端與機(jī)械能控制器的出料通道的出料端連接，擴(kuò)流出料裝置的出料端安裝有模板，模板上開設(shè)有模孔；可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器分別與在線粘度監(jiān)測(cè)裝置、機(jī)械能控制器電連接。本發(fā)明解決現(xiàn)有膨化機(jī)自動(dòng)化程度不高、調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度不高的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膨化機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種膨化機(jī)用出料裝置及控制方法。

背景技術(shù)

目前大多數(shù)食品以及飼料加工行業(yè)為了實(shí)現(xiàn)高熟化程度的產(chǎn)品，基本都會(huì)選用膨化機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，目前市場(chǎng)上的膨化主要分為兩種，一種是干法膨化，即在擠壓熟化的過程中，更多的通過機(jī)械能(SME)使得物料熟化，機(jī)械能(SME：specific mechanical energy)：每小時(shí)電機(jī)帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)提供給膨化腔內(nèi)每噸物料的能量(千瓦時(shí)/噸)；另一種是濕法膨化，濕法膨化主要是在擠壓之前先通過調(diào)質(zhì)器進(jìn)行預(yù)熟化，然后再進(jìn)入擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓熟化，采用濕法膨化節(jié)省了更多的機(jī)械能，使得產(chǎn)量更高并且設(shè)備壽命也得到增長(zhǎng)，而通過該種方法進(jìn)行膨化的產(chǎn)品的品質(zhì)與諸多因素有關(guān)，如螺桿轉(zhuǎn)速、出料口的開度、水汽添加量等。

目前市場(chǎng)上的膨化機(jī)基本都濕采用人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)節(jié)操控，這樣操控的缺陷有以下兩點(diǎn)：

1.準(zhǔn)確性不夠好，生產(chǎn)效率比較低，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)的參數(shù)調(diào)節(jié)，使得最后的產(chǎn)品參數(shù)誤差可能比較大；

2.對(duì)膨化機(jī)操作人員的依賴性太強(qiáng)，很難進(jìn)行多條生產(chǎn)線同時(shí)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種利用流體粘度控制出料膨化腔出料量與喂水量的方法，以解決現(xiàn)有控制方法中準(zhǔn)確性不夠好的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，一種利用流體粘度控制出料膨化腔出料量與喂水量的方法，包括如下步驟：

步驟一：針對(duì)膨化機(jī)出料膨化腔內(nèi)物料的配方，采用在線粘度計(jì)，測(cè)得流變曲線Eq1、Eq2；

其中Eq1的公式為

μ＝Kγ^n-1；

Eq2的公式為

Eq1、Eq2公式中的μ為熔融體物料出模前粘度，γ為剪切率，K為流變系數(shù)，n為流變指數(shù)(n1)，SME₀分別為出料膨化腔出料量大小對(duì)應(yīng)的機(jī)械能臨界值，MC₀與膨化機(jī)相連的水汽添加裝置喂水量臨界值，α，β為回歸系數(shù)；k₀為擬合系數(shù)；e為自然常數(shù)；SME為實(shí)際生產(chǎn)中出料膨化腔出料量大小對(duì)應(yīng)的機(jī)械能值；MC為實(shí)際生產(chǎn)中與膨化機(jī)相連的水汽添加裝置喂水量值；膨化產(chǎn)品容重與熔融體物料出模前粘度的關(guān)系經(jīng)驗(yàn)方程Eq3，Eq4；

其中Eq3的公式為

Eq4的公式為

ΔP＝P_die-P_s；

Eq3、Eq4公式中的BD為容重，L為模孔長(zhǎng)直段長(zhǎng)度，D為模孔直徑，ΔP為出模前后壓差，P_die為熔融體物料模前壓力，P_s為飽和蒸汽壓力，μ為熔融體物料出模前粘度，B為擬合系數(shù)，θ為擬合指數(shù)，A，C為擬合常數(shù)；

步驟二：利用在線粘度計(jì)連續(xù)測(cè)得實(shí)時(shí)粘度和壓力，根據(jù)容重經(jīng)驗(yàn)公式Eq3，Eq4，計(jì)算應(yīng)調(diào)整的出料膨化腔出料量對(duì)應(yīng)的所需SME值以及應(yīng)調(diào)整喂水量MC值。