Привод экструдера должен обеспечивать плавное регулирование частоты вращения червяка и стабильность выбранного скоростного режима. Чаще других применяют электромеханические приводы, состоящие из электродвигателя и механической редуцирующей передачи. Для регулирования скорости вращения используют электродвигатели постоянного или переменного тока.

The post Питатели first appeared on 3Д БУМ.

The post Цилиндр first appeared on 3Д БУМ.

Для переработки термопластов обычно применяются цилиндрические червяки с постоянным шагом и переменной глубиной винтового канала. Они сравнительно просты в изготовлении и обеспечивают высокую производительность. Чем больше диаметр червяка, тем выше производительность экструдера. Длина червяков L характеризуется её отношением к диаметру D. Это соотношение может изменяться в интервале 8-35. Зонирование червяков, т. е. изменение глубины канала по длине на отрезки, зоны зависит от физико-химических свойств термопластов. Существует три группы червяков для переработки термопластов:

— с высоким содержанием кристаллической фазы (полиолефины, полиамиды);

— частично-кристаллизующиеся, аморфные полимеры (полистирол, ПЭНП);

— аморфные полимеры с низкой термостабильностью (поливинилхлорид).

Для переработки полимерных материалов, склонных к деструкции (ПВХ, ПФ, ацетилцеллюлозные этролы и др.), успешно применяются так называемые двухстадийные экструдеры. У червяков подобных экструдеров вслед за зонами загрузки и сжатия следует зона следует зона дегазации глубина нарезки которой существенно увеличена. Для предотвращения переполнения зоны дегазации расплавом перед ней на червяке предусматривают небольшую локальную зону с обратной резьбой, создающую сопротивление прямому потоку.

The post Червяк first appeared on 3Д БУМ.

The post Основные узлы экструдера first appeared on 3Д БУМ.

Одношнековые экструдеры, особенно с короткой зоной экструзии (отношение длины шнека к его диаметру 3-6), используются в основном для производства кормов, простейших пищевых продуктов типа кукурузной палочки. Особенностью технологического процесса является увлажнение сырьевой смеси до поступления её в дозатор экструдера и необходимость точного предварительного контроля влажности смеси, так как этот параметр значительно влияет на процесс экструдирования и качество конечного продукта. В тоже время, неравномерный выход из одного шнека отрицательно влияет на размеры и форму продукта, поэтому от оператора требуется постоянный контроль качества выходящего экструдата и подбор технологических параметров под каждый тип сырья. Так же, нерегулируемая частота вращения шнека оставляет возможность влиять на качество продукта только изменением рецептуры и влажностью, что снижает оперативность и увеличивает время на обработку технологического процесса. Однако, низкая цена одношнековых экструдеров и простота конструкции, высокая ремонтопригодность собственными силами, возможность привлечения персонала с невысокой квалификацией стали причинами широкого распространения подобных машин в малом бизнесе.

Двухшнековые экструдеры обладают уникальными возможностями при производстве самых разных продуктов. Эти машины позволяют, за счет хорошего перемешивания двумя шнеками, осуществлять непрерывную регулируемую подачу жидких компонентов в соответствии с рецептурой непосредственно внутрь рабочих корпусов. Поэтому исключается необходимость предварительного контроля влажности смеси, становится возможно более тонко регулировать технологический процесс и влиять на качество получаемого экструдата. А в комплексе с автоматическим поддержанием температуры нагрева рабочих корпусов во время работы и применением частотных преобразователей на главном приводе и дозаторе сухой смеси двухшнековые экструдеры практически являются автономно работающими после установки технологических параметров. На практике оператор экструдера успевает обслуживать и участок подготовки сухой смеси. Для ремонта и технического обслуживания необходима высокая квалификация слесаря-механика и слесаря КИП. Практически любой вид продукта (как экспандированный, так и холодноэкструдированный) возможно выпускать на двухшнековых экструдерах. Причем, переход с одной технологии на другую требует минимальных переналадок (изменение набора шнеков зоны экструзии). Для одношнековых экструдеров это достаточно не простая комплексная задача.

The post Сравнительный анализ одно - и двухшнековых пищевых экструдеров first appeared on 3Д БУМ.

,

где kф— коэффициент геометрии формующего органа (матрицы); m — динамическая вязкость продукта, Па*с; Dр— перепад давления, создаваемый экструдером, Па. Для кольцевого отверстия kф (м3) (рис.10, а)

,

где D — средний диаметр кольцевого отверстия, D = 2R—h; h — ширина кольцевого зазора h = R—r; R, г — радиусы сечений отверстий в матрице, м; L1 — длина канала в матрице, м.

Для конического отверстия kф, м3 (рис.10, б)

.

Рис.14. Матрица с кольцевым (а) и коническим (б) отверстиями

Для суживающегося или расширяющегося мелкого (щелевого) канала kф (м3)

,

где В — ширина канала, м; g — угол наклона стенки к осевой плоскости, град; h1 , h2— высота крайних сечений, м.

Для канала произвольного постоянного по длине сечения (рис.15)

,

где F—площадь сечения, м2; L — длина канала, м; Р—периметр сечения, м,

,

где В и Н— соответственно максимальный и минимальный размер сечения, м; f— ха­рактеристика потока, зависящая от формы и размеров сечения; L—длина канала, м.

Рис.15. графики для определения характеристики потока f каналов с различным поперечным сечением:

1 — прямоугольная, 2 – корытообразная, 3 – овальная, 4 — эллиптическая

Скорость продукта вдоль винтового канала vz (м/с)

,

где Dр — перепад давления, создаваемый экструдером, Па; R, r — радиусы сечений отверстий в матрице, м; m — динамическая вязкость продукта, Па. с; L2 — длина шнекового канала, м.

Расходно-напорная характеристика нагнетающей части ПН (м /с)

,

где кн1 и кн2 — коэффициенты геометрии шнекового нагнетателя, м3,

,

,

где L2 — длина шнекового канала, м;

,

здесь В — ширина шнекового канала, м.

Перепад давления, создаваемый экструдером, Dр (Па)

.

Производительность экструдера Qэ (м3 /с)

.

The post Инженерные расчеты first appeared on 3Д БУМ.

Рис. 13. ШТАК-180

Экструдер ШТАК-180 предназначен для переработки (100% провар) способом варочной экструзии различных видов крахмалосодержащего сырья для получения готовых пищевых продуктов или полуфабрикатов. Внешний вид продуктов определяется видом формующей матрицы. Типичные виды выпускаемой продукции: хлебопекарные улучшители (набухающая мука), модифицированный крахмал, корма для животных и т. д. Экструдер предназначен для эксплуатации в помещениях категории В при температуре от 15 до 25С и относительной влажности не выше 75%. Четыре зоны охлаждения корпусов, возможность подачи питьевой воды внутрь экструзионной зоны позволяют точно поддерживать технологические режимы и добиваться отличного качества продукта. А при производстве кукурузной палочки и пищевых отрубей, а также не формованного экструдата из любого типа муки/крупы, вообще отказаться от предварительного увлажнения смеси. Эти машины отличаются хорошей управляемостью, простотой сборки и разборки, высокой ремонтопригодностью, удобством обслуживания. В штатном режиме ШТАК-180 обслуживает один оператор. Простая и надежная конструкция опорного узла с применением самоустанавливающихся импортных подшипников позволяет обеспечить его работу без ремонта более 10 000 часов. Ресурс износа шнеков (на выходе продукта) 2000 часов, корпуса 4000 часов при работе на муке.

Табл.4. Технические характеристики экструдера ШТАК-180

The post Экструдер одношнековый ШТАК-180 first appeared on 3Д БУМ.

Рис. 12. Экструдер ШТАК-80М

Штак 80-М – единственный одношнековый российский экструдер максимально приближенный по технологическим возможностям в двухшнековым машинам, позволяющий получать качественный продукт сложных экструзионных технологий. Две зоны охлаждения корпуса, возможность подачи питьевой воды внутрь экструзионной зоны позволяют точно поддерживать технологический режимы и добиваться отличного качества продукта, а при производстве кукурузной палочки и пищевых отрубей вообще отказаться от предварительного увлажнения смеси. Эти машины отличаются хорошей управляемостью, удобством обслуживания. В штатном режиме ШТАК-80М обслуживает один оператор.

В 2007 году 27 машин работает на предприятиях России, Украины, Беларуси, Казахстана, Молдавии, Латвии, Эстонии по производству соевого текстурата, подушечек и батончиков с начинкой, хлебцев, кормов для животных, пищевых отрубей. Увеличен ресурс быстро изнашивающихся частей (шнеки, рабочий корпус) по сравнению с другими одношнековыми экструдерами более чем в 2.5 раза. Выход на технологический режим – 5 минут.

Простая и надежная конструкция опорного узла с применением самоустанавливающихся импортных подшипников позволяет обеспечить его работу без ремонта более 10 000 часов.

Минимальное отношение стоимости к производительности позволяет выделить ШТАК-80М, как лидера среди одношнековых экструдеров по технико-экономическим показателям.

Износостойкость шнеков (на выходе продукта) 2000 часов, корпуса 4000 часов при работе на муке.

Современная модификация обладает улучшенными характеристиками загрузочной зоны, что позволяет эффективно применять ШТАК-80М при производстве быстрозавариваемых каш, набухающей муки, основы для клея, крахмалосодержащего реагента, модифицированного крахмала, строительных крахмалосодержащих смесей.

Табл.3. Технические характеристики экструдера ШТАК-80М

The post Экструдер ШТАК-80М first appeared on 3Д БУМ.

Он имеет в предматричной камере перегородки, образующие секции у каждого выходного отверстия. Это выравнивает скорости у выдавливаемых жгутов. Бункер 1 укреплен на корпусе питателя 2 с расположенными в нем рифлеными валками 3. В корпусе нагнетателя 4 вращаются нагнетающие шестеренные роторы 5, выполнен­ные из набора шестерен. Предматричная камера 7 имеет вертикальные формующие каналы 8. В нижней части корпуса нагнетателя и предматричной камеры имеются вертикальные перегородки 6, которые делят корпус и камеру на отдельные секции.

Бункер, корпус нагнетателя и нагнетатель, а также предматричная камера имеют рубашки для обогрева.

Конфетная масса вытягивается из бункера рифлеными валками 3 и равномерно подается по всей длине шестеренных роторов 5. Они нагнетают массу в предматричную камеру 7 и из нее через формующие каналы 8 выдавливаются жгуты 9 пралиновой массы. Техническая характеристика экструдера ШВФ-22 приведена в табл.2.

Рис. 11. Экструдер ШВФ-22

Табл. 2. Краткая техническая характеристика экструдеров.

Экструдеры ШТАК.

The post Экструдер ШВФ-22 first appeared on 3Д БУМ.

Рис. 10. Шнековый экструдер ШФК

Техническая характеристика экструдера приведена в табл.2.

The post Двухшнековый экструдер поточных линий ШФК (рис. 10) first appeared on 3Д БУМ.