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双膜造粒机 vs 平模造粒机:哪种更适合高湿度物料造粒?

发布日期:2025-08-25 10:34:58浏览次数:21


在肥料、饲料等颗粒化生产领域,高湿度物料(含水量 30%-50%)造粒一直是行业难题 —— 这类物料黏性大、易结块、流动性差,传统造粒设备常出现 “模孔堵塞、颗粒散碎、能耗过高” 等问题。双膜造粒机与平模造粒机作为当前处理高湿度物料的主流设备,分别通过 “双膜包覆低温成型” 与 “机械挤压强制成型” 的技术路径,应对高湿度物料的特性挑战。本文聚焦两类设备在高湿度物料造粒中的核心差异,从结构适配性、造粒性能、能耗环保、适用场景等维度展开对比,为企业精准选择设备提供科学依据,助力解决高湿度物料造粒痛点。

一、高湿度物料造粒的核心需求与难点

在对比两类设备前,需先明确高湿度物料(如新鲜畜禽粪便、腐熟有机肥、高湿饲料原料)的造粒核心需求与技术难点,这是判断设备适配性的基础:

  • 核心需求:颗粒成型率≥90%、颗粒硬度达 2-3kg/cm²(耐存储运输)、物料无黏结堵塞、养分 / 有效成分保留率高(尤其有机肥有机质、饲料活性成分);

  • 技术难点:高湿度导致物料黏性强,易黏附设备内壁与模孔,造成堵塞停机;传统高温烘干需消耗大量能源,且易破坏物料中的热敏性成分;物料流动性差,难以实现均匀进料与成型,导致颗粒质量波动大。

两类设备针对这些难点的解决方案,直接决定了其在高湿度物料造粒中的表现差异。

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二、结构与工作原理对比:技术路径决定适配性

双膜造粒机与平模造粒机的结构设计与工作原理,从根源上决定了它们处理高湿度物料的能力差异 —— 双膜造粒机通过 “包覆 + 低温” 规避高湿度黏性问题,平模造粒机通过 “挤压 + 强制成型” 突破高湿度流动性障碍。

(一)双膜造粒机:双膜包覆 + 低温成型,规避高湿度黏性风险

双膜造粒机的结构设计围绕 “减少物料直接接触设备、降低成型对湿度的敏感度” 展开,核心是通过两层膜的协同作用,将高湿度物料转化为稳定颗粒:

  1. 核心结构:由双膜包覆系统(内膜喷涂装置、外膜包覆装置)、低温滚筒成型机(温度 40-60℃)、螺旋定量给料机组成。与物料接触的关键部件(如滚筒内壁、喷嘴)均采用特氟龙涂层或抛光不锈钢,减少黏性物料黏附;

  1. 工作原理:高湿度物料(含水量 30%-45%)经定量给料机进入双膜包覆系统,内膜喷涂装置先将低浓度黏合剂(如淀粉渣浆)雾化喷涂在物料颗粒表面,形成一层 “隔离膜”,避免物料直接黏结;外膜包覆装置再将功能性辅料(如膨润土、腐殖酸粉末)均匀包覆,进一步降低黏性并提升颗粒强度;随后物料进入低温滚筒,在 40-60℃环境下通过自重滚动团聚成型,无需高温烘干,直接利用膜层固化实现颗粒稳定。

这种技术路径的核心优势是:通过 “膜层隔离” 减少高湿度物料与设备的直接接触,从根源上降低堵塞风险;低温环境避免因高湿度需大量烘干导致的能耗浪费与成分破坏。

(二)平模造粒机:机械挤压 + 强制成型,突破高湿度流动性障碍

平模造粒机的结构设计聚焦 “强制进料 + 高压挤压”,通过机械力克服高湿度物料的低流动性与高黏性,实现强制成型:

  1. 核心结构:由平模(带均匀模孔,孔径 2-8mm)、压轮(2-4 个,与平模贴合)、螺旋强制喂料器、减速电机组成。平模与压轮表面采用 65Mn 弹簧钢材质,经淬火处理(硬度 HRC55-60),耐磨且抗黏附;部分机型配备 “模孔清理装置”(如刮料板、高压气吹),实时清理堵塞模孔;

  1. 工作原理:高湿度物料(含水量 35%-50%)经螺旋强制喂料器压入平模与压轮之间,压轮在电机驱动下以 15-30r/min 的转速旋转,对物料施加 15-25MPa 的高压,将物料强制挤压通过平模模孔,形成柱状颗粒;成型后的颗粒直接从模孔排出,部分机型配套冷却风机(常温风冷),快速降低颗粒温度,避免因高湿度导致的颗粒黏连。

这种技术路径的核心优势是:通过 “强制挤压” 突破高湿度物料的流动性差问题,即使物料含水量达 50%(如新鲜猪粪),也能实现稳定成型;无需额外添加大量辅料,物料利用率达 98% 以上。

三、高湿度物料造粒性能对比:关键指标见分晓

针对高湿度物料造粒的核心需求,从成型率、颗粒质量、能耗环保、堵塞风险四个关键指标,对比两类设备的实际表现,为企业选择提供量化参考。

(一)成型率与颗粒硬度:平模造粒机强制成型更稳定

成型率与颗粒硬度直接决定产品是否符合存储运输要求,两类设备在这一指标上差异显著:

  1. 双膜造粒机:依赖物料滚动团聚成型,对物料湿度敏感度较高 —— 当物料含水量≤40% 时,成型率可达 90%-92%,颗粒硬度 2.0-2.5kg/cm²;若含水量超过 45%,膜层难以有效隔离黏性,物料易在滚筒内黏结成块,成型率骤降至 75% 以下,颗粒易散碎;

  1. 平模造粒机:通过高压挤压强制成型,对湿度适应范围更广 —— 含水量 35%-50% 时,成型率稳定在 92%-95%,颗粒硬度达 2.5-3.5kg/cm²(柱状颗粒强度更高);即使物料含水量短暂升至 55%(如雨季新鲜秸秆),只需适当降低进料速度,成型率仍可维持在 88% 以上,颗粒硬度无明显下降。

结论:平模造粒机在高湿度物料(含水量>40%)的成型率与颗粒硬度上更具优势,双膜造粒机更适合中高湿度(30%-40%)物料。

(二)物料成分保留率:双膜造粒机低温优势显著

对于高湿度物料中的热敏性成分(如有机肥中的有机质、饲料中的酶制剂),温度是影响保留率的关键因素:

  1. 双膜造粒机:采用 40-60℃低温成型,无高温烘干环节,有机质保留率达 95% 以上(如腐熟猪粪有机肥,原料有机质 50%,成品可达 47.5% 以上);若处理生物有机肥(含活性菌),菌存活率达 85% 以上,远高于传统高温造粒机(菌存活率<50%);

  1. 平模造粒机:挤压过程中机械摩擦会产生局部高温(模孔出口温度可达 70-80℃),虽无后续烘干,但局部高温仍会导致部分热敏性成分损失 —— 有机肥有机质保留率约 88%-92%,生物有机肥菌存活率约 65%-75%;若物料含水量超过 45%,摩擦生热更明显,温度可升至 85℃以上,成分损失进一步加剧。

结论:若物料含大量热敏性成分(如高端有机肥、生物饲料),双膜造粒机的低温优势更突出;若为普通无机肥、无热敏性成分的有机肥,平模造粒机的成分损失可接受。

(三)能耗与环保:双膜造粒机节能环保更优

高湿度物料造粒的能耗主要集中在 “成型驱动” 与 “烘干(若有)” 环节,两类设备的能耗差异显著:

  1. 双膜造粒机:低温成型无需烘干,单位能耗仅 8-12 度电 / 吨物料;无废水排放(物料中水分全部参与成型),仅进料环节产生少量粉尘(配套脉冲除尘器即可处理);膜层辅料用量仅占物料总量的 3%-5%,且多为天然原料(如淀粉渣、腐殖酸),无二次污染;

  1. 平模造粒机:高压挤压需消耗大量动力,单位能耗达 18-25 度电 / 吨物料(是双膜造粒机的 2 倍以上);若物料含水量超过 45%,成型后需配套冷却风机(能耗增加 3-5 度电 / 吨),部分高要求场景还需短时低温烘干(温度 60-70℃),进一步增加能耗;设备运行中无废水排放,但模孔清理可能产生少量废物料(占比<1%),需返回重新处理。

结论:双膜造粒机在能耗与环保性上优势明显,长期运行可大幅降低企业成本,尤其适合环保要求严格的地区(如长三角、珠三角)。

(四)堵塞风险与维护频率:双膜造粒机更易维护

高湿度物料的黏性易导致设备堵塞,维护频率直接影响生产效率:

  1. 双膜造粒机:物料与设备接触面积小(主要为滚筒内壁与喷嘴),且关键部件有防黏涂层,堵塞风险低 —— 正常运行时,每 7-10 天清理一次滚筒内壁即可;若出现轻微堵塞,通过高压空气吹扫 10-15 分钟即可恢复;易损件仅为喷嘴(使用寿命 3-6 个月),更换成本低(单支喷嘴 50-100 元);

  1. 平模造粒机:物料需通过平模模孔强制挤压,高湿度物料易黏附在模孔内壁,导致堵塞 —— 即使配备清理装置,每 2-3 天仍需停机手动清理模孔(需拆卸平模,耗时 1-2 小时);压轮与平模磨损快(高湿度物料含杂质易加剧磨损),每 3-6 个月需更换一次(平模单价 2000-5000 元,压轮单价 800-1500 元),维护成本与停机时间均高于双膜造粒机。

结论:双膜造粒机堵塞风险低、维护简单,适合连续化生产;平模造粒机维护频率高,需预留充足维护时间。

四、适用场景与选型建议:精准匹配生产需求

两类设备在高湿度物料造粒中的优势场景各有侧重,企业需结合自身物料特性、产能规模、产品要求选择,避免 “大材小用” 或 “适配不足”。

(一)双膜造粒机:适合中高湿度 + 热敏性物料,追求节能环保

  1. 优先选择场景

    • 物料类型:含水量 30%-45% 的有机肥(如腐熟猪粪、秸秆有机肥)、生物有机肥(含活性菌)、饲料原料(如酒糟、豆渣等高湿饲料),需高保留热敏性成分;

    • 产能规模:中大规模生产(日产量 50-200 吨),需连续化运行,减少停机维护;

    • 环保要求:所在地区环保政策严格(如要求低能耗、零废水排放),或企业主打 “绿色低碳” 产品,需突出环保优势;

  1. 典型案例:某年产 10 万吨生物有机肥企业,物料为含水量 40% 的腐熟鸡粪(含枯草芽孢杆菌),选择双膜造粒机后,菌存活率达 88%,能耗比传统设备降低 65%,年节省能耗成本 120 万元,且无堵塞停机,生产效率提升 30%。

(二)平模造粒机:适合高湿度 + 高硬度要求,耐受极端湿度

  1. 优先选择场景

    • 物料类型:含水量 40%-55% 的极端高湿度物料(如新鲜猪粪、沼渣、湿秸秆),需高颗粒硬度(如用于土壤改良的块状有机肥);

    • 产能规模:中小规模生产(日产量 10-50 吨),可接受间歇维护,或生产配方单一,无需频繁调整;

    • 产品要求:颗粒硬度需达 3kg/cm² 以上(如长途运输的出口有机肥),或物料含少量杂质(如粗纤维、细小石子),需强制挤压成型;

  1. 典型案例:某乡镇有机肥厂,处理含水量 50% 的新鲜猪粪(无预处理干燥),选择平模造粒机后,成型率达 93%,颗粒硬度 3.2kg/cm²,虽能耗较高,但无需额外干燥设备,初始投资比双膜造粒机低 40%,适合小规模快速投产。

(三)选型决策树:四步快速判断

  1. 第一步:确定物料含水量:含水量≤45%,优先考虑双膜造粒机;含水量>45%,优先考虑平模造粒机;

  1. 第二步:判断是否含热敏性成分:含活性菌、有机质、酶制剂等,双膜造粒机为首选;无热敏性成分,可结合能耗与成本综合判断;

  1. 第三步:评估产能与维护需求:日产量>50 吨、需连续生产,选双膜造粒机;日产量<50 吨、可接受间歇维护,选平模造粒机;

  1. 第四步:核算长期成本:若生产周期超过 3 年,双膜造粒机的能耗节省与维护成本优势会逐渐覆盖初始投资差异;若生产周期短(1-2 年),平模造粒机的低初始投资更具吸引力。

五、结语:无绝对优劣,只有精准适配

双膜造粒机与平模造粒机在高湿度物料造粒中并无绝对优劣,而是针对不同技术需求的 “差异化解决方案”—— 双膜造粒机以 “节能环保、低维护、高成分保留” 为核心优势,适配中高湿度、热敏性物料的规模化生产;平模造粒机以 “高湿度耐受、高颗粒硬度、低初始投资” 为突出特点,适合极端高湿度、中小规模的生产场景。

企业在选择时,需跳出 “非此即彼” 的思维,从自身物料特性、产能规划、长期运营成本出发,综合评估两类设备的适配性。未来,随着技术升级,双膜造粒机可能通过优化膜层配方进一步提升高湿度耐受度,平模造粒机也可能通过新型耐磨抗黏材料降低维护频率,但当前阶段,精准匹配自身需求,才是实现高湿度物料高效造粒的关键。



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