Wie steuert man die Verarbeitungstemperatur eines Extruders für extrudiertes Futter?

Das Temperaturregelungsprinzip von automatischen Fischfuttermaschinen beruht auf den dualen Effekten von "mechanischer Scherungswärmeerzeugung + externer Erwärmung". Im Inneren des Zylinders werden die Futterbestandteile durch die Schnecke hochgeschwindigkeitsmäßig extrudiert und geschert, wodurch eine erhebliche Menge an Reibungswärme erzeugt wird, die 30 % - 50 % der Gesamtwärme ausmacht. Gleichzeitig liefern externe Heizschlangen (widerstands- oder elektromagnetisch) eine zusätzliche Erwärmung, um sicherzustellen, dass die Temperatur den für das Aufblähen der Bestandteile erforderlichen Schwellenwert erreicht. Das Wesen der Temperaturregelung besteht darin, das Verhältnis zwischen mechanischer Scherungswärmeerzeugung und externer Erwärmung durch ein SPS-Steuerungssystem zu koordinieren und die Temperaturstabilität in jeder Verarbeitungszone aufrechtzuerhalten.

Der Unterschied in den Aufblähtemperaturanforderungen für verschiedene Rohstoffe ist die Kernbasis für die Temperaturregelung. Getreiderohstoffe wie Mais und Sojaschrot erfordern Aufblähtemperaturen, die bei 110-130 °C geregelt werden, wobei die Stärkeverkleisterungsrate über 85 % erreichen kann, wodurch eine stabile aufgeblähte Struktur entsteht. Tierische Proteinrohstoffe wie Fischmehl und Fleisch- und Knochenmehl erfordern etwas niedrigere Aufblähtemperaturen, etwa 100-120 °C, um eine übermäßige Proteindenaturierung durch hohe Temperaturen zu vermeiden. Inzwischen benötigen Rohstoffe mit groben Fasern wie Stroh und Luzerne hohe Temperaturen von 130-150 °C, um die Faserstruktur aufzubrechen und ein effektives Aufblähen zu erreichen. Wenn die Temperatur niedriger ist als die Rohstoffanforderungen, führt dies zu unzureichender Extrusion, hoher Futterdichte und schlechter Schmackhaftigkeit; wenn die Temperatur zu hoch ist, führt dies zur Verkohlung des Rohmaterials, wodurch Vitamine und andere Nährstoffe zerstört werden.

Die grundlegende Temperaturregelungslogik muss dem Prinzip der "allmählichen Erwärmung und präzisen Temperaturkompensation" folgen. Vom Zuführabschnitt bis zum Austragsabschnitt sollte die Temperatur allmählich ansteigen: Die Temperatur im Zuführabschnitt sollte auf 60-80 °C geregelt werden, hauptsächlich um das Rohmaterial vorzuwärmen und zu verhindern, dass kaltes Material verklumpt und verstopft; die Temperatur im Verdichtungsabschnitt sollte auf 90-110 °C erhöht werden, um das Rohmaterial anfänglich zu plastifizieren; der Extrusionsabschnitt sollte die Spitzentemperatur erreichen (je nach Rohmaterial auf 100-150 °C eingestellt), um den Kernextrusionsprozess abzuschließen; die Temperatur im Austragsabschnitt sollte um 5-10 °C leicht reduziert werden, um eine übermäßige Verkohlung des Futters zu vermeiden. Gleichzeitig sollten Temperaturdaten für jeden Abschnitt in Echtzeit von Temperatursensoren erfasst werden. Wenn die mechanische Scherungswärmeerzeugung unzureichend ist, sollten die Heizschlangen die Wärme automatisch kompensieren; wenn die Scherungswärmeerzeugung zu hoch ist, sollten Kühlventilatoren oder Wasserkühlsysteme rechtzeitig eingreifen, um Temperaturschwankungen innerhalb von ±2 °C zu steuern.

Darüber hinaus wirkt sich auch der Feuchtigkeitsgehalt des Rohmaterials auf den Temperaturregelungseffekt aus. Rohstoffe mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 14 % - 16 % weisen die höchste Effizienz der mechanischen Scherungswärmeerzeugung auf und benötigen die geringste externe Heizleistung. Ein übermäßiger Feuchtigkeitsgehalt führt zu Wärmeabsorption, was höhere Heiztemperaturen erfordert; umgekehrt erzeugt ein unzureichender Feuchtigkeitsgehalt übermäßige Reibungswärme, was eine verbesserte Kühlung erfordert. Daher muss der Feuchtigkeitsgehalt der Rohstoffe vor der Verarbeitung getestet werden, und die Feuchtigkeit oder die voreingestellten Temperaturparameter sollten im Voraus angepasst werden, um eine präzise Temperaturregelung zu gewährleisten.

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