1. Структурні характеристики та принцип роботи екструдера
Екструдер в основному складається з бочки і гвинта, який обертається в бочці. Існує два види екструдера: одношнековий екструдер та двошвидний екструдер. Під час процесу екструзії матеріал потрапляє в порожнину штампу з порту подачі і гвинт висувається вперед. Її екструдують, змішують, стискають і зрізають. Завдяки впливу рушійної сили, сили тертя, сили зсуву та зовнішнього нагріву матеріал нагрівається під тиском, досягаючи високої температури та високого тиску. Матеріал дозріває в модифіковану пасту. Коли матеріал видавлюється з переднього отвору, оскільки температура і тиск раптово падають до нормальної температури і тиску, вода в матеріалі швидко випаровується, і об'єм швидко розширюється, перетворюючись на розширення.
1.1 Одношневий екструдер
Гвинт одношнекового екструдера складається з валів, що з'єднують гвинтові блоки різних конструкцій. Весь гвинт складається з трьох секцій: секції подачі, секції для замішування та секції гомогенізації плавлення. Коли матеріал потрапляє в бочку з порту подачі, він зазнає твердого транспортування, плавлення та гомогенізації у шнеці, що змінює матеріал з пухкого стану на безперервну форму пластичного тіста.
У камері екструзії з одним шнеком матеріал в основному знаходиться близько навколо гвинта, у формі спіральної суцільної смуги. Коли гвинт обертається, матеріал рухається вперед уздовж гвинта, як гайка. Але коли сила тертя між матеріалом і шнеком буде більшою, ніж сила тертя між матеріалом і стовбуром, матеріал буде обертатися гвинтом, який не може реалізувати передню екструзію та транспортування матеріалу. Чим вище вміст вологи та олії в матеріалі, тим очевидніша тенденція. Щоб уникнути цих проблем, більшість одногвинтових екструдерів тепер застосовують комбінований гвинт та внутрішній настінний прорізний ствол з поетапним розташуванням одногвинтового, подвійного гвинта, напірного і розминального кільця для адаптації до зміни матеріалу в машині. камера.
Структура одношнекового екструдера порівняно проста і ціна порівняно невисока. Його розвиток відносно ранній, його технологія відносно зріла, а обладнання стабільне. Він використовується більше 40 років у розширеному виробництві водних кормів як основне обладнання та широко застосовується у виробництві низькобілкових кормів для дорослих риб, таких як тилапія, риба, короп та короп. Крім того, одношнековий екструдер має очевидні переваги у виробництві низькосортного корму, такого як змішаний корм для риби у ставках. Її сировину не потрібно пропускати через ультратонкий порошок, а розмір частинок становить від 95% до 30-50 меш, що значно знижує витрати на вкладення обладнання та підвищує ефективність виробництва.
1.2 Двомісний шнековий екструдер
Двохвинтовий екструдер - це один різновид багатовінтного екструдера. Він розроблений на основі одновінтного екструдера. У бочці двошнекового екструдера два гвинта розміщені поруч, тому його називають двовінтним екструдером. Відповідно до відносного положення гвинта, його можна поділити на тип сітки та немережевий тип, тип сітки також можна розділити на частковий тип з’єднання та повний тип сітки, як показано на малюнку 1. Відповідно до напрямку обертання гвинтовий, його можна розділити на дві категорії: спільно обертаються та контробертові, а контробертові можна розділити на всередину та назовні, як показано на малюнку 2. Зона тиску подвійного гвинта, що обертається, відрізняється за своєю природою . Матеріал обертається гвинтом у втулковій камері, яка створює зону високого тиску та зону низького тиску, як показано на символах "+" та "-" на рис. 3 (а). Очевидно, що матеріал буде протікати з області високого тиску в область низького тиску в двох напрямках: один - утворювати два потоки C-подібного матеріалу по внутрішній стінці втулки вздовж напрямку обертання гвинта (див. Рисунок 4), який - основний потік матеріалу; інший полягає у формуванні протитоку через зазор деталі шнекового зачеплення [див. рисунок 3 (b)]. Причина зустрічного потоку полягає в тому, що лівий гвинт тягне матеріал у зазор сітки, а правий гвинт витягує матеріал із зазору. В результаті матеріал просувається у формі __ і змінює напрямок матеріального потоку. Це не тільки сприяє змішуванню та гомогенізації матеріалів, але також спричиняє подрібнення (тобто різання) та ефект кочення між прорізами шнека, що набагато менше, ніж ефект кочення зворотного шнека. Звичайно, ефект каландрування невеликий, а знос гвинта зменшиться. Матеріал, таким чином, дозріває під дією високої температури та високого тиску за допомогою транспортування, зрізування, перемішування та нагрівання оболонки стовбура і, нарешті, екструдований із ствола.
Зворотний обертовий двовінтний екструдер зазвичай використовує два гвинта точно однакового розміру, але протилежного напрямку різьби. Різниця між обертанням всередину і зовнішнім обертанням полягає в тому, що положення зони тиску різне. Тиск, що створюється при обертанні всередині подвійного гвинта, є високим і низьким. Коли матеріал пройде через подвійний гвинт, він створить надзвичайно високий тиск на вході, що ускладнює подачу. В даний час це обертання всередину і назад використовується рідко. Тиск, що створюється при зовнішньому повороті подвійного гвинта, є високим і низьким, що сприятливо для годування. Однак С-подібний потік матеріалу, сформований у гвинті, не може переходити від одного шнека до іншого, ступінь перемішування матеріалу значно знижується, а здатність матеріалу до самоочищення не є ефективною та стабільною порівняно з -поворотний гвинт.
Зворотний обертовий подвійний гвинт створює силу розділення F, яка змушує гвинт переміщатися в обидві сторони через різницю тиску між верхньою і нижньою. Під дією F гвинт притискається до стовбура, прискорюючи знос стовбура і гвинта, і чим вище швидкість, тим більше F, тим гірший знос, тим самим обмежуючи швидкість гвинта; тоді як подвійний гвинт, що обертається, не має сили для розділення двох гвинтів, тому знос менший, він може працювати з великою швидкістю і може досягти цього. Через високу продуктивність широко застосовується спільно обертається двійник.
За винятком тієї ж частини, що і в одному шнеці, більша частина тепла, необхідного матеріалу, виходить із зазору сітки, який генерується стрижкою, екструзією та змішуванням ниток сітки і робить тепло рівномірним. Проміжний проміжок