Научный журнал НИУ ИТМО
Серия "Процессы и аппараты пищевых производств"
Свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС 77 – 55245 от 04.09.2013
зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
ISSN:2310-1164

март 2020 (опубликовано: 23.03.2020)

Выпуск 1(43)

Главная > Содержание > Экспериментальные исследования процесса измельчения материалов в шнековом оборудовании

УДК 637.5.02

Экспериментальные исследования процесса измельчения материалов в шнековом оборудовании

Пеленко В.В., Верболоз Е.И., Демченко В.А. , Усманов И.И., Евона Н.К., Иванова М.А.

Оценивали степень влияния длины винтовой поверхности шнека измельчителя на давление обрабатываемого материала в зоне экструзии и определяли зависимость повышения температуры материала от интенсивности затяжки зажимной гайки режущей головки волчка. С позиций оценки эффективности функционирования шнековых измельчителей, закон распределения давления обрабатываемого сырья вдоль шнекового канала является наиболее ответственным и характеристически интегральным параметром, поскольку не только определяет номинальную величину требуемого давления продукта в зоне экструзии на выходе через отверстия измельчительной решетки, но и суммарные затраты механической энергии по перемещению, деформации, резанию и нежелательному обратному перетоку материала (явление «шлюзования»). Эффект «шлюзования» существенно снижает производительность оборудования, повышает температуру продукта, энергоемкость процесса и вызывает ухудшение качества выходного сырья из-за его интенсивного перетирания, раздавливания и отжима полезных компонентов. В связи с этим сформулирована, поставлена и решена задача определения реального закона распределениявнутришнекового давления перерабатываемого сырья вдоль корпуса измельчителя. Получена зависимость температуры материала на выходе из волчка как функция момента затяжки центральной зажимной гайки и времени процесса измельчения. Задача оценки характера закона распределения давления и изменения температуры материала решена методами активного эксперимента. Номинальные величины и доверительные границы возможного разброса внутришнекового давления определены на основе строгого статистического анализа значительногоколичества экспериментов. Доказана осуществимость предложенного экспериментального моделирования закона распределения давления сырья и возможность оптимизации момента затяжки центральной зажимной гайки, обеспечивающего ограничение роста температуры измельчаемого материала и повышение энергоэффективности измельчителя и качества продукта. Выполненные эксперименты и полученные статистические данные хорошо корреспондируются с имеющимися теоретическими материалами по исследованию подобных прессовых и экструзионных процессов, доказывая их соответствие. Представленная работа свидетельствует об адекватности натурного и математического моделирования и корректности полученных экспериментальных результатов.
Читать статью полностью 

Ключевые слова: экструзия; процесс измельчения; пищевое сырье; волчок; шнек; оптимизация оборудования

DOI 10.17586/2310-1164-2020-10-1-27-38

Адрес редакции:
191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова 9, оф. 2132

Информация 2006-2020, все права защищены
Разработка © 2013 Отдел разработки Интернет-решений НИУ ИТМО
Яндекс.Метрика