О номере
Публикации
Партнеры
март 2020 (опубликовано: 23.03.2020)
Выпуск 1(43)
Главная > Содержание > 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
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License
УДК 637.5.02
Экспериментальные исследования процесса измельчения материалов в шнековом оборудовании
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
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License