雙螺桿榨油機的改進及優化

王偉

[摘 要]本文綜合敘述了雙螺桿榨油機的出油率影響因素，總結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;對榨油機的榨膛、榨螺做了結構部分的設計，對油品過濾部分做出了一定程度的優化。

[關鍵詞]出油率;榨膛;榨螺

[中圖分類號]TS224 [文獻標識碼]A

1 研究背景

從2004年開始，中央一號文重新回歸三農問題，農業、農村、農民問題始終是黨和國家關心的問題;2017年中央一號文提出“強化科技創新驅動，引領現代農業加快發展”，我國對食用油的需求量在不斷增加， 而國產的食用油占總需求量的比例卻越來越小，而國內60%的市場份額被進口食用油所占據，同時國內食用油 60%是外商獨資或控制企業的生產，它們控制著國內食用油價格，對我國的食用油安全造成一定的影響，尤其是在美國特朗普政府強打貿易戰的情況之下，糧食安全顯得尤為重要。

2 項目來源

武漢良茂科技有限公司與中國農業科學院武漢油料作物研究所（簡稱油料所）有業務往來，油料所向武漢良茂科技有限公司訂購了幾臺榨油機，但出油率還有較大的提升空間及榨油機結構設計也有進一步優化的空間。并且在榨油過程中有時會出現前級榨螺出油率高，后級榨螺出油率低，在榨油過程中由于部分作物含油率過高，甚至出現榨油后的廢料向前級流動的等技術問題，在設計過程中增設了過濾裝置，實現榨出油后初步提純。同時，在2016年將該項目申報為湖北省教育廳科學研究計劃指導性項目。

3 出油率及榨油機結構優化

出油率是指大豆、油菜、山茶等油料作物榨取油料時每份油料作物榨取的油料數量，不同種類油料作物和榨油機榨油方式的不同都會影響出油率，出油率對農民增產增收十分重要。油料的出油率主要由以下幾個方面決定：

3.1 原料

原料的品種、豐滿程度、干濕度以及雜物質量是決定出油率的關鍵。

上表是常見幾種油料作物的出油率范圍值，調節相關干濕度等因素，盡可能地使出油率向各作物出油率上限靠攏。

3.2 設備

設備的工作壓力越大，出油率越高。調節設備壓力可以增加壓榨級數，將壓榨級數增大到五級壓榨或者六級壓榨，隨著壓榨級數的增加，出油率更高;調節設備壓力還可以通過加大榨膛直徑和長度、調整榨螺的螺距，增加榨膛壓力點，進一步提高出油率;在榨油機設計時，還可以在原有同型號基礎上將壓榨空間擴大，在同一時間內增加壓榨量，可以在不增加投入的前提下使產能有所提升。

3.3 榨油機結構優化

為了提高榨油機的出油率，對榨油機的榨螺、榨膛以及壓榨級數做了重新設計，壓榨級數設計為六級壓榨，并且增加了榨螺螺桿與榨膛間隙的調節螺母。詳細設計結構圖如圖1所示：

榨膛內布置有若干榨條，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，會降低榨膛壓力，且油渣會漏出;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，對出油率會造成損失。設計時取榨條與榨條之間間隙（油槽）間隙為0.2-0.3mm為宜，兩個螺桿上的榨螺旋向相反，一個左旋、另一個右旋，螺桿之間的距離設計為70mm。

圖2 榨油機榨條及榨螺端面圖

4 出油不均勻及榨油后廢渣逆向流動問題

在榨油機榨油時，有時會出現前級榨螺出油率高，后級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，當水分含量達到某一個值的時候，壓榨的出油情況最好，這個時候的水份含量稱為臨界水分，對于某一種油料作物，在壓榨效果較好的情況下，都有一個較為狹窄的臨界水分范圍，此范圍不是固定不變的，同時受到溫度影響，溫度變化時，油料中的蛋白質會變性，從而影響壓榨效果。溫度升高時，可塑性提高;溫度降低時，可塑性降低。油料作物的溫度不僅影響可塑性及出油效果，還影響油餅質量，所以在調節水分的同時還應該調節油料作物的溫度，才能解決前級榨螺出油率高，后級榨螺出油率低的問題。水分調節及溫度調節在榨螺內很難實現，因此有必要在榨油機的進料口增加水分調節及溫度調節裝置，以保證出油均勻。

若出現榨油機料渣出渣不順、不出料渣甚至廢渣逆向流動，同時也不進料的現象，其原因之一是榨螺、榨膛未磨合光滑，這時則需要進行榨油機來回反復的磨合，直至進料順利，出油穩定了，再進行壓榨工作。

5 增設過濾裝置

在榨油過程中，榨油機下方會有儲油槽，同時在榨油過程中，會有料渣飛濺進儲油槽，會造成油品內混有雜質，在設計此榨油機的過程中，已經考慮到后期的過濾問題，增設濾網，且濾網可拆卸清洗，濾網上方鋪蓋濾布。濾網可以去除壓榨出的毛油內的磷脂等膠原雜質，自動分離油渣，為后續的精煉打下基礎。同時，在儲油槽內增加濾油器、油泵，在油泵出口端增加軟管連接，方便后續將初步過濾的油灌裝到油桶內，詳見圖3。

圖3 雙螺桿榨油機濾油系統及總體結構圖（去除外罩及半個殼體）

6 結語

在雙螺桿榨油機的設計與試榨油階段，會出現各種各樣的問題，油料水分及溫度是榨油過程中的兩個極為關鍵的參數，這兩個參數需要不斷調節，才能獲得最佳的壓榨效果，對不同的油料作物，其參數也不一樣。本文從設計角度及使用角度出發，提出了一些想法及經驗，以供大家參考。

[參考文獻]

[1] 劉增強，吳國賢.我國螺旋榨油機行業狀況分析[J].農業機械化與電氣化，1998（04）.

[2] 胡國慶.如何提高螺旋榨油機的出油率[J].農村百事通，1998（07）.