Соя-Продукт продажа оборудования экструдеры...

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И КОНСТРУКЦИЯ ЭКСТРУДЕРОВ

   За более чем 60 - летнее существование экструзионных технологий появилось большое разнообразие конструкций машин для их реализации.

   Экструзия - кратковременный высокотемпературный процесс, который с успехом применяется как в пищевой так и в комбикормовой промышленностях.

   Принцип действия экструдеров определяется самой сутью технологического процесса экструзии.

   Экструзия сложный физико-химический процесс, который протекает под действием механических усилий при условии присутствия влаги и высокотемпературного воздействия.

   Перерабатываемый продукт нагревается за счет превращения механической энергии в тепло, которое выделяется при преодолении внутреннего трения и пластической деформации продукта ( автогенный режим работы ) или за счет внешнего нагрева ( политронный режим работы ).

   Сменными параметрами процесса экструзионной обработки есть состав сырья, его природа, влажность.

   В процессе экструзии возможны изменения температуры, давления, продолжительности и интенсивности воздействия на сырье.

   Известны три основных метода экструзии - это холодная формовка, тепловая обработка и формовка и так называемая "горячая" экструзия.

   В последнее время широкое распространение получил метод "горячей" экструзии, который осуществляется при высоких скоростях и давлении, при значительном переходе механической энергии в тепловую.

   Для реализации процесса экструзии применяется шнековый экструдер, основным рабочим органом которого является шнек специальной конструкции вращающийся в цилиндрическом корпусе. На выходе из корпуса установлена формообразующая матрица.

   Характерными особенностями конструкции рабочей части экструдера есть то, что камеры и шнеки смонтированы в соответствии с поставленными технологическими задачами. Отличают загрузочную камеру, в которую вводится сырье и различные добавки, закрытые камеры с отверстиями для измерения температуры и давления, а также для ввода жидких добавок и отбора проб. На шнеки могут устанавливаться различные элементы, что дает возможность создавать дополнительное сопротивление перемещению продукта и перемешивать его в процессе перемещения.

   Рабочую часть экструдера с учетом стадий процесса обработки можно условно разделить на три зоны: I - зона приема сырья; II - зона пластификации и сжатия ; III - зона выпрессовывания продукта .

   Существует целый ряд конструкций рабочей части шнековых экструдеров.

1. Одинарные шнеки, в т.ч.:

- цилиндрический шнек с постоянным шагом;

- цилиндрический шнек с переменным шагом;

- наличие винтовой линии в кожухе шнека;

- конический шнек;

- конический шнек с шагом, что уменьшается к выходу из экструдера.

2. Сдвоенные шнеки, что не входят в зацепление в т.ч.:

- шнеки, что вращаются в одном направлении;

- шнеки, что вращаются в разные направления.

3. Сдвоенные шнеки, что входят в зацепление в т.ч.:

- шнеки, что вращаются в одном направлении и самоочищаются;

- шнеки, что вращаются в разные направления и частично самоочищаются.

   Принцип действия экструдеров состоит в том, что в частицах зерна, размещенных в закрытой камере, при нагревании за счет испарений влаги, что имеется в них, возрастает внутренне давление. Мгновенная разгерметизация камеры приводит к расширению паровоздушной смеси и вызывает увеличение объема частиц зерна.

   В комбикормовой промышленности, в основном, нашли применение одношнековые экструдеры с цилиндрической формой шнека с постоянным шагом.

   Рабочая часть указанных экструдеров состоит из набора шнеков, между которыми в определенной последовательности размещены подпорные шайбы, набор шнеков и шайб крепится на шпильке с помощью болта с конусной головкой. Внутренняя поверхность кожуха рабочей части имеет продольные каналы, исключающие вращение продукта в процессе его перемещения. На выходе кожуха встроена обычно конусная гайка с отверстием. Температура перерабатываемого продукта регулируется изменением зазора между конусами болта крепления шнеков и выходной гайки, или изменением диаметра выходного отверстия.

   Различные модели экструдеров отличаются конструктивным исполнением элементов, входящих в рабочую часть, количеством рабочих камер, наличием дополнительных систем расширяющих технологические возможности экструдеров, конструкцией питателей, приводов и т.д.

   Цилиндрическая форма рабочей части является наиболее технологичной в изготовлении, и следовательно, имеет более низкую себестоимость.

   Современные конструкции экструдеров реализуют как технологию сухой экструзии, именуемую так тому, что экструдирование происходит при помощи тепла, которое выделяется в процессе прохождения продукта через рабочую часть экструдера, так и возможность использования при экструдировании пара. Для этого экструдер оснащается камерой предварительной обработки сырья паром (кондиционером ). Использование пара удваивает производительность и уменьшает износ рабочих частей экструдера.

   Процесс сухой экструзии занимает менее 30 секунд. За это время сырье успевает пройти измельчение, смешивание, тепловую обработку, обеззараживание, обезвоживание, стабилизацию и увеличение объема.

   Что показал почти 5-летний опыт эксплуатации экструзионного оборудования:

- экструдеры в основном использовались для переработки недробленного, неочищенного от минеральных примесей некондиционного зерна. Отсюда повышенный износ деталей рабочей части;

- низкий уровень знаний у многих потребителей технологии экструдирования и, следовательно, неправильная эксплуатация оборудования;

- условия эксплуатации не отвечают предъявленным требованиям в части энергообеспечения;

- потребителем зачастую не ведется учет машинного времени работы оборудования.

   Все это затрудняет объективно и своевременно реагировать на замечания по усовершенствованию оборудования. Вместе с тем, постоянно ведутся работы по подбору новых материалов для быстроизнашиваемых деталей рабочей части, по усовершенствованию конструкции связанной с повышением надежности оборудования.