近幾年隨著國(guó)內(nèi)油脂加工規(guī)模的不斷擴(kuò)大，新型浸出器的應(yīng)用也逐漸普及和走向成熟［1,2］，其中環(huán)形浸出器和拖鏈浸出器是具有代表意義的兩大類型浸出器。本文從設(shè)計(jì)、制作和使用的角度對(duì)它們進(jìn)行了深入的分析和對(duì)比，并對(duì)一些典型問題進(jìn)行了討論，以便有關(guān)人員在選型、設(shè)計(jì)或采購(gòu)時(shí)參考。

1 兩種浸出器的結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)對(duì)比

目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的環(huán)形浸出器，主要結(jié)構(gòu)見圖1。物料首先進(jìn)入浸出器上部的存料箱，在刮板鏈框的推動(dòng)下向噴淋浸出段（直段）緩慢前進(jìn)，同時(shí)進(jìn)行多次噴淋后經(jīng)彎曲段進(jìn)入下層繼續(xù)浸出，在浸出的最后階段再用新鮮溶劑噴淋，爾后濕粕通過瀝干段繼續(xù)前行并自然瀝干，最終從出料口（下層）排出。環(huán)形浸出器最大的特點(diǎn)是物料從彎曲段進(jìn)入下層時(shí)能夠翻動(dòng)，使得物料的浸出更加均勻透徹，料層淺，濕粕含溶少，殘油容易降至1%以下。

拖鏈浸出器又稱拖鏈刮板式浸出器，從結(jié)構(gòu)形式看與履帶浸出器頗為相似，也可以看作是環(huán)形浸出器的衍生品，相當(dāng)于取消彎曲段，將上下層分離的環(huán)形結(jié)構(gòu)合并成統(tǒng)一的箱式結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)見圖2。拖鏈浸出器的浸出原理同環(huán)形浸出器相似，盡管取消了彎曲段，但是物料從上層落入下層時(shí)，在翻料機(jī)構(gòu)的作用下可使物料徹底翻動(dòng)，因此同樣能保證良好的滲透性，在實(shí)踐中殘油能達(dá)到06%~ 08%。由于沒有彎曲段，拖鏈浸出器的整體高度要比環(huán)形浸出器降低許多。

環(huán)形浸出器的動(dòng)力通過擺線減速機(jī)－硬齒面減速機(jī)－鏈傳動(dòng)輸出到主動(dòng)軸，主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)并通過主動(dòng)鏈輪帶動(dòng)重載輸送鏈條和鏈框做循環(huán)運(yùn)動(dòng)。有的環(huán)形浸出器在主動(dòng)軸上方設(shè)置張緊裝置（見圖3（a）），也有的環(huán)形浸出器直接在主動(dòng)軸設(shè)置張緊裝置，省去了張緊軸和張緊鏈輪（見圖3（b））。

拖鏈浸出器的傳動(dòng)形式同環(huán)形基本一樣，可以采用擺線減速機(jī)－硬齒面減速機(jī)－鏈傳動(dòng)三級(jí)傳動(dòng)，也可以是擺線減速機(jī)－鏈傳動(dòng)二級(jí)傳動(dòng)，但是因?yàn)榭偟膫鲃?dòng)比較大，對(duì)擺線減速機(jī)的要求較高，國(guó)產(chǎn)大功率、大速比擺線減速機(jī)還不能很好地替代進(jìn)口減速機(jī)，故采用二級(jí)傳動(dòng)在價(jià)格上并無優(yōu)勢(shì)。

拖鏈浸出器除了主動(dòng)軸外，還有3個(gè)導(dǎo)向軸，其中1個(gè)導(dǎo)向軸作張緊軸用（見圖4（a））。目前改進(jìn)型的拖鏈浸出器為了使運(yùn)行更為平穩(wěn)，在從動(dòng)端只有1個(gè)導(dǎo)向軸（見圖4（b）），雖然單個(gè)鏈輪的尺寸加大了，但是結(jié)構(gòu)上較為簡(jiǎn)單，減少了設(shè)備維護(hù)的工作量，也減少了溶劑泄漏點(diǎn)的數(shù)量；由于從動(dòng)軸可以兼作張緊軸，調(diào)整鏈條的張緊效果要好。

環(huán)形浸出器和拖鏈浸出器的噴淋裝置可以采用相同形式，柵板則均采用V型柵條，間隙約07~09 mm，對(duì)菜籽餅等油料可適當(dāng)減小。

2 主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比

為更直觀地比較環(huán)形浸出器和拖鏈浸出器的優(yōu)劣，表1列出了日處理量同為3 000 t的環(huán)形浸出器和拖鏈浸出器的一些技術(shù)指標(biāo)［3］。這兩類設(shè)備均已成功應(yīng)用到多家大型油脂加工廠，加工大豆膨化料的處理量達(dá)到或超過了3 000 t/d，殘油率均在1%以下，因此具有典型的代表意義。

3 設(shè)備制作成本分析

從表1可以看到，在處理量一樣的情況下，兩類浸出器的寬度和長(zhǎng)度基本相同，但拖鏈浸出器的設(shè)備高度僅為環(huán)形浸出器的59%，所以對(duì)于環(huán)形浸出器來講，它對(duì)廠房基建的要求高、投資大，而且無論是運(yùn)輸還是現(xiàn)場(chǎng)吊裝，難度都比較大。

表1 環(huán)形浸出器、拖鏈浸出器技術(shù)特性對(duì)比

 注：1浸出器本體外形尺寸不包含存料箱和基礎(chǔ)的高度；2實(shí)際浸出時(shí)間可以通過變頻器來調(diào)節(jié)。

大型拖鏈浸出器整體制作、整體運(yùn)輸?shù)目赡苄酝瑯虞^小，特別是箱體，通常需要在現(xiàn)場(chǎng)制作，或者做成分體式現(xiàn)場(chǎng)組裝，但是因?yàn)檎w高度較低，相對(duì)來講制作、運(yùn)輸和安裝難度要小一些。

拖鏈浸出器的設(shè)備總重僅相當(dāng)于環(huán)形浸出器的75%左右，且其傳動(dòng)件占設(shè)備總重的比例也較低，配置的電機(jī)功率也較小。這里有幾個(gè)因素：

（1）鏈傳動(dòng)不可避免地具有多邊形效應(yīng)，齒數(shù)越少、節(jié)距越大，多邊形效應(yīng)越明顯，傳動(dòng)越不平穩(wěn)。環(huán)形浸出器的彎曲段盡管不是鏈輪，但是鏈條在導(dǎo)軌上面的運(yùn)行軌跡同樣受到多邊形效應(yīng)的影響而變得不太平穩(wěn)，對(duì)導(dǎo)軌的沖擊和磨損加劇。要降低這種負(fù)面影響，就需要減少鏈條的節(jié)距或者增大彎曲段的回轉(zhuǎn)半徑。這兩種措施都對(duì)浸出器的制作帶來不利的影響。要保證同樣的拉伸載荷強(qiáng)度，降低節(jié)距就要加大鏈板的厚度，同時(shí)滾子的數(shù)量也增多，鏈條顯得更加笨重；增大彎曲段的回轉(zhuǎn)半徑則會(huì)使浸出器的高度進(jìn)一步提升，不僅材料消耗增加，對(duì)殼體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度要求也要提高，制作難度也隨之提高。

（2）環(huán)形浸出器的結(jié)構(gòu)決定了其鏈條刮板的高度不能太低，否則彎曲段的物料就難以保持而直接滑落到下層，也就發(fā)揮不出彎曲段的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，鏈框板的整體剛性要好，否則會(huì)在彎曲段內(nèi)被物料壓變形；而拖鏈浸出器無需考慮彎曲段的持料要求，可以盡量降低鏈框板的高度而利用“料推料”方式帶動(dòng)物料前進(jìn)，因此拖鏈浸出器的鏈條刮板自身重量就小得多，需要的電機(jī)功率相應(yīng)就小些。

（3）環(huán)形浸出器上下兩層相對(duì)獨(dú)立，主要靠?jī)啥说膹埦o過渡段、彎曲段支撐上部的重量，而為了保證設(shè)備整體的強(qiáng)度和剛度要求，箱體的側(cè)板厚度不能太小。從表1可以看到，環(huán)形浸出器的箱體板厚需16 mm，比拖鏈浸出器的10 mm要大得多，而且彎曲段的制作精度和難度均較高。

（4）環(huán)形浸出器鏈框板在彎曲段會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦阻力，而且鏈框板不可避免地會(huì)有一定的擺動(dòng)現(xiàn)象，增大了電機(jī)功耗。

 從以上分析可知，環(huán)形浸出器特有的彎曲段等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了它的制作和安裝成本均較拖鏈浸出器高。按國(guó)內(nèi)制作條件，環(huán)形浸出器的總造價(jià)比拖鏈浸出器要高30%以上，而且其運(yùn)行電耗也較高。顯然，對(duì)于投資者而言拖鏈浸出器無疑有著更大的吸引力。

4 工藝操作分析

環(huán)形浸出器中的物料在彎曲段完全翻動(dòng)，且在彎曲段可以形成溶劑對(duì)物料的浸泡。受限于彎曲段的結(jié)構(gòu)，料層高度一般取700~ 900 mm，屬于淺料層浸出。其優(yōu)點(diǎn)是有利于溶劑、混合油對(duì)料層的滲透和瀝干，浸出時(shí)間較短，濕粕含溶少且殘油較低；缺點(diǎn)是單位處理量小，且料層對(duì)混合油的過濾作用較差，濃混合油中粕末含量較高，不利于浸出粉末度較高的預(yù)榨菜籽餅等油料。但是提高料層高度又有很多弊端，為了保證鏈框板在彎曲段的持料效果，就要加大彎曲段的徑向尺寸，相應(yīng)地就要加高鏈框板的高度，從而使得鏈框板的自重增加，功耗和成本增加。

在實(shí)際操作時(shí)，通常需在開車前先調(diào)整好存料箱底部的料位擋板位置，將料位設(shè)定在特定的高度。在浸出器中段則設(shè)有平料裝置，除了可平整物料表面外，還能耙松散因浸泡而壓緊的表層物料。對(duì)膨化料要特別注意料位不能定得太高，否則膨化料會(huì)因浸泡后體積膨脹而在彎曲段入口處形成料阻，物料難以進(jìn)入彎曲段。

環(huán)形浸出器鏈條的松緊可以通過移動(dòng)張緊軸來調(diào)節(jié)。操作時(shí)要注意保持適度的松緊程度，鏈條過緊會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)比較大的問題：①加大鏈條對(duì)彎曲段導(dǎo)軌的壓力，從而加劇導(dǎo)軌板的磨損，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)在導(dǎo)軌上磨出較深的溝槽。②在彎曲段出口的位置鏈條被拉緊抬高， 翻轉(zhuǎn)過來的鏈框板難以帶走從彎曲段外側(cè)滑入下層的物料，從而形成死角。③鏈條阻力的增加不僅使得電機(jī)功耗增大，也減少了鏈條自身的使用壽命。

相反的，鏈條太松則會(huì)使鏈條跑偏、來回?cái)[動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鏈框板和殼體發(fā)生刮蹭，造成鏈框板變形；此外，較松的鏈條從張緊段上行至上浸出層時(shí)還會(huì)產(chǎn)生“爬鏈”現(xiàn)象。盡管在設(shè)計(jì)時(shí)一般會(huì)考慮設(shè)置過渡段來消除爬鏈現(xiàn)象，但是受限于廠房空間和制作成本等因素，過渡段不可能做得很長(zhǎng)。因此，在開車之前將鏈條的松緊程度調(diào)節(jié)到合適的狀態(tài)是非常重要的，這就對(duì)操作人員提出了較高的要求，他們應(yīng)熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)，知道何時(shí)調(diào)節(jié)以及調(diào)節(jié)到何種程度。

拖鏈浸出器的料層高度也是通過存料箱底部的料位擋板來控制的。為了適應(yīng)多種油料的加工，現(xiàn)在通常把料位擋板設(shè)計(jì)成上下可調(diào)節(jié)，能在800~1 200 mm的范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)浸出層的料位高度，即便開車期間也可在浸出器外部調(diào)節(jié)料位高度。由于拖鏈浸出器的鏈條刮板較低，需要的話還可進(jìn)一步降低料位高度以便處理特殊的油料，特別是需要與物料接觸部分采用不銹鋼材質(zhì)時(shí)，比較容易實(shí)現(xiàn)。顯然，拖鏈浸出器料位控制的靈活性要優(yōu)于環(huán)形浸出器。

在上下浸出段，每隔一定距離設(shè)置一組耙料裝置，對(duì)料層進(jìn)行 “犁溝”以松散料層，防止混合油短路，保證良好的滲透效果。

拖鏈浸出器的刮板鏈條通過“主動(dòng)輪－導(dǎo)向輪”的形式實(shí)現(xiàn)換向，刮板鏈條的運(yùn)行軌跡一直處于可控狀態(tài)，因此運(yùn)行更為平穩(wěn)，不容易產(chǎn)生跑偏、爬鏈等現(xiàn)象，而且鏈條的松緊程度也容易調(diào)節(jié)控制。

另外，環(huán)形浸出器的物料流程決定了張緊段的空間基本上是浪費(fèi)的，彎曲段回轉(zhuǎn)半徑越大，這部分空間浪費(fèi)的就越多；而拖鏈浸出器由于上下層的距離很近，箱體空間利用率較高，幾乎沒有浪費(fèi)。

需要注意的是，當(dāng)物料水分較高時(shí)，可能會(huì)有少量物料隨鏈條刮板運(yùn)動(dòng)，在鏈輪溝槽內(nèi)形成積料而引起鏈條“跳齒”。這個(gè)問題無論哪種浸出器都會(huì)出現(xiàn)，解決的辦法也很簡(jiǎn)單，只需在鏈輪徑向位置設(shè)置清料機(jī)構(gòu)，及時(shí)清除掉溝槽內(nèi)的積料即可。

5 結(jié)束語

在相同原料和處理量的情況下，環(huán)形浸出器的整體復(fù)雜程度、制作難度和制作成本均比拖鏈浸出器要高，而且由于其自重較大，對(duì)廠房的建設(shè)要求也高。相比之下，拖鏈浸出器克服了環(huán)形浸出器的幾個(gè)重要缺陷，因此具有更好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。在特定的用途中，可以通過優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)、選用優(yōu)質(zhì)合金鋼材等措施來降低環(huán)形浸出器的制作成本，揚(yáng)長(zhǎng)避短，繼續(xù)發(fā)揮環(huán)形浸出器的優(yōu)勢(shì)。