Повышение эффективности смешивания и подачи исходной смеси в пресс-экструдер с обоснованием параметров смесителя-дозатора

• Автор: Симченкова, Светлана Павловна
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 141 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Объём диссертации составляет 141 страница машинописного текста, таблиц 25, иллюстраций 61, 11 с. приложения, список литературы из 117 наименований, в том числе 7 на иностранном языке.
Ключевые слова: пресс-экструдер, смеситель-дозатор, спираль, лопасть, неравномерность дозирования, равномерность смешивания, смесь.
Объектом исследования является технологический процесс и структурно-технологическая схема смешивания-дозирования кормов.
Предметом исследования были закономерности, условия и режимы осуществления смешивания и дозирования зернового сырья смесителем-дозатором пресс-экструдера.
На основе анализа механизации экструдирования, смешивания и дозирова-ния были выявлены наиболее перспективные решения, намечены пути совершенствования процесса экструдирования смесей, предложена новая конструктивнотехнологическая схема смесителя-дозатора пресс-экструдера, представляющая собой бункер с лопастным смесителем ниже которого расположен спиральный дозатор, позволяющая повысить эффективность экструдирования смеси кормов. Новизна решения подтверждена патентом РФ на полезную модель № 110934.
Представлены теоретические исследования предложенной схемы устройства, аналитически определена производительность и мощность, необходимая на привод, основные конструктивные параметры.
Приведены результаты и анализ экспериментальных исследований, подтверждающие теоретические выводы с достаточной точностью и позволившие определить оптимальные (рациональные) параметры устройства.
Пресс-экструдер с установленным на нём экспериментальным смесителем-дозатором прошёл производственную проверку в линии приготовления комбинированных кормов в СПК имени Калинина Исаклинского района Самарской области. В ходе производственных исследований была подтверждена эффективность разработанного устройства, при этом годовой экономический эффект от внедрения разработки составил 76480,00 руб.

СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ МЕХАНИЗАЦИИ ПОДАЧИ МАТЕРИАЛА В
ПРЕСС-ЭКСТРУДЕР
1.1 Анализ конструкций питателей пресс-экструдеров
1.2 Требования, предъявляемые к питателям пресс-экструдеров
1.3 Классификация смесителей-дозаторов пресс-экструдеров
1.4 Анализ экспериментальных и теоретических исследований смешивание и дозирования кормосмесей
1.5 Цель и задачи исследований
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАБОТЫ
СМЕСИТЕЛЯ-ДОЗАТОРА ПРЕСС-ЭКСТРУДЕРА
2.1 Обоснование конструктивно-технологической схемы устройства. Схема проведения исследований
2.2 Обоснование производительности смесителя-дозатора
2.3 Обоснование параметров лопастной мешалки
2.4 Затраты энергии на смешивание-дозирование материала
Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Общая методика экспериментальных исследований
3.3 Описание лабораторной установки
3.4 Методика экспериментальных исследований
3.4.1 Методика определения физико-механических свойств кормов
3.4.2 Методика определения производительности,
неравномерности дозирования

3.4.3 Определение равномерности смешивания
3.4.4 Методика определения удельной энергоёмкости
3.5 Методика обработки результатов
Выводы
4 РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты определения физико-механических свойств кормов и
производительности смесителя-дозатора
4.2 Определение неравномерности дозирования
4.3 Определение равномерности смешивания
4.4 Определение энергоёмкости процесса
Выводы
5 ИССЛЕДОВАНИЯ СМЕСИТЕЛЯ-ДОЗАТОРА ПРЕСС-ЭКСТРУДЕРА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Исследования в производственных условиях
5.1.1 Описание производственной установки
5.1.2 Описание технологической линии
5.1.3 Результаты исследований в производственных условиях
5.2 Определение абсолютных экономических показателей и
сравнительной эффективности оборудования
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

Происходит взаимное проникновение частиц или диффузионное смешивание. Далее он поступает на вращающийся рассеиватель 5, выполненный в виде конуса, где вместе с ним поворачивается на определённый угол, а, сходя с него, сталкивается с потоком, прошедшим через окна. При этом один компонент, повёрнутый и сброшенный с рассеивателя, сталкивается с другим компонентом. На второй воронке 6 компоненты опять сгруживаются с взаимным проникновением. Далее в цилиндрической части 7 меньшего диаметра компоненты попадают на наклонные лопатки (пластины) 8, происходит перераспределение порций в пространстве и в итоге окончательное перемешивание [46].
Условием хорошего перемешивания (со взаимным проникновением) потоков сошедшего с рассеивателя и прошедшего через прорези в основной воронке будет равенство или превосходство в скорости потока сошедшего с рассеивателя, т.е. 'с > у'4 . Необходимый радиус рассеивателя [46]