动物油脂压榨机的研究分析

余海彪

（深圳市朗坤环境集团股份有限公司，广东 深圳 518117）

1 动物油脂压榨机的研究意义和难点

由于目前市场上对肉骨粉和油脂分离提纯的设备不够成熟，使得肉骨粉和油脂分离不彻底，造成生产出来的肉骨粉还含有大量的油脂，品质低，影响了肉骨粉的品质和降低油脂的产能。特别是腐烂的动物废弃物无害化处理后的物料，目前市场上的设备几乎无法对高温脱水处理后的残渣进行肉骨粉和油脂分离，造成巨大的经济损失。所以对动物油脂压榨机进行研究非常有必要和有广阔的市场价值。

目前我国的压榨机几乎是针对植物油脂，如花生、菜籽、大豆等。这类物料坚硬、摩擦系数大，相互之间容易形成压榨力。而动物油废弃物处理后的物料，含油率高，以软组织为主，纤维组织小，具有一定的流动性，相互之间难以形成压榨效果。这是植物油脂和动物油脂原料的不同之处，也是动物油脂压榨的最主要原因。

2 可行性分析

动物无害化处理后的物料压榨虽然比较困难，但经过加热升温后，油脂容易分离并形成一定量的游离态，并自行流出。流出部分油脂后，残余的物料摩擦系数得到了提高，从而为实现压榨提供了必要客观条件。通过对植物压榨机的压榨腔内的榨螺和榨条间隙进行优化设计，添加榨螺、榨条和物料之间摩擦力，从而使物料之间形成强大的压榨力，把物料中的油脂挤压出来，实现肉骨粉和油脂的分离。

3 本研究的主要过程和内容

3.1 主要设计内容

基于动物无害化处理干化法的工艺特点，并通过研究市场上不同厂家的设备原理、分离效果、缺陷等，本研究的压榨机主要分为加热搅拌罐、进料机构、压榨腔、调节机构。加热搅拌罐是为了保证物料达到一定温度后再进入压榨腔，提高压榨效果；进料机构是把加热搅拌罐的物料输送到压榨腔的过度机构；压榨腔是物料实现压榨分离的核心功能区；调节机构可以控制压榨腔的出料大小，对压榨的速度和压力有调节的作用。

加热搅拌罐由减速机、罐体、搅拌叶等部件组成。采用蒸汽间接加热方式，罐体共分为三层，每层设置有一组搅拌叶，用于对各层的物料进行搅拌，使物料加热更加充分，快速达到需要的温度。本加热搅拌罐总容积为1.2m³，同时也具有一定的缓存作用。

进料机构是物料在加热搅拌罐和压榨段的过度段，采用的是螺旋输送方式，主要作用是把物料从加热搅拌罐送到下面的压榨腔。主要由减速机、联轴器、进料门、螺旋轴、轴承座等部件组成。其中加热搅拌罐和进料门之间设置有一个闸板，用于控制物料的流量。运行时，可以通过进料通套查看进料情况，以及拣取入榨时物料的样品。

压榨腔分为榨螺组和榨笼两大部分。

榨螺组主要组成部分有：主轴、1#～8#榨螺，1#～7#衬圈、滑动轴承、内衬套、光套、榨螺主轴。其中1#～3#榨螺的螺旋叶为常规的连续螺旋叶，螺距和高度逐渐缩小。主要是因为该部分物料流动性大，难以形成很大的摩擦力，主要以油脂自流的方式进行分离。4#～8#榨螺为不连续螺旋叶，形状进行特殊形状渐变设计。经过此阶段的物料摩擦系数逐渐增大，物料内部容易形成巨大的挤压力，油脂主要以挤压出油的方式分离。当榨螺组转动时，带动物料在压榨腔内移动，并把榨螺主轴的动力转变为物料的挤压力，实现油脂挤压分离。

其中榨笼主要组成部分有：1#～3#无齿压板，1#～5#压板、榨笼壳、短榨条、长榨条等组成。并分为5段压榨区，每个压榨区四周圆周分布高强度耐磨合金榨条，每个榨条留有一定的缝隙，不同的压榨区榨条的缝隙大小不一样。整个压榨腔从进料到出料的空间逐渐缩小，在运行时，物料从大容积逐渐进入小容积的空间，从而内部形成强大的压力，且此时物料具有一定的温度，所以油脂更容易从肉骨粉中被压榨分离出来，并通过榨条的缝隙流出。在第一段和第二段压榨区，此部分以油脂自流形式分离，榨条的缝隙设置较大。第3～5段压榨区，油脂是被挤压分离出来的，缝隙设计较小，否则会有大量的肉骨粉也从此部分挤出，增加后端油脂提纯的压力。

图1

图2

调节机构主要组成部件有：螺纹套、固定套、减速机。通过改变螺纹套和固定套的相互位移，在压榨腔出口形成厚薄可调的出料环，调节物料从压榨腔出来的厚薄程度，达到控制压榨腔内压力和出料速度的作用，从而达到控制肉骨粉中含油滤的作用。

由于加热温度、压榨腔间隙、出料速度等参数都对肉骨粉和油脂的分离提纯有重要关系，所有在本设备研究设计中，所以以上关键参数都有一定的调节余量。在设备试验过程中，根据最佳效果去确定最佳参数。

3.2 试验数据

对设备进行投料试验时，维持压榨腔榨条间隙不变的情况，测试物料在不同温度下的分离效果，从而验证最佳压榨温度。表1为12组不同温度的试验分组。

表1

试验数据汇总后如图3。

图3

从实验中得知，在压榨机压榨腔5级榨条的间隙为依次为2.5、2.0、1.2、1.0、1.2mm时，物料在125℃，肉骨粉含油率为7.1%，压榨效果比较好，品质非常好，且经济性最佳。

在设备试运行阶段，通过调整7种方案榨油机压榨腔的榨条缝隙，对比混合物中肉骨粉和油脂的分离情况，判断每一段榨条的最佳间隙。各实验方案的压榨腔每一段间隙的数据如表2。

表2

在物料为125℃时，各种压榨腔间隙的肉骨粉和油脂分离情况如图4。

图4

结合试验结果，肉骨粉和油脂最佳压榨效果的的榨油机主要参数是：分离温度为125℃；压榨机榨条间隙依次为2.5、2.0、1.5、1.0、1.2mm。

4 结语

通过升高对动物无害化处理后物料的温度，以及优化压榨机的榨螺形状、选择合适的榨条间隙，控制合适的压榨速度，可以有效地提高肉骨粉和油脂的分离率，提高副产品的利用价值和经济价值。同时选择耐磨性更好的榨条和榨螺，可以延长设备的使用寿命或提升维修频率。