Пресс экструдер: виды, особенности использования
Экструзионным технологиям более 60 лет. И в течение всего этого времени совершенствовались конструкции машин, реализующих эти технологии. Экструдер или пресс экструдер - это машина для формования пластичного сырья в высокотемпературном режиме с последующим продавливанием полученной вязкой либо пастообразной массы через профильную(экструзионную) головку или матрицу.
Эти технологии и машины широко применяются в сельском хозяйстве. Они также нашли свою нишу в химической и пищевой промышленности.
Конструкция агрегата
Экструзионные машины представлены разными моделями:
- одношнековыми,
- двухшнековыми, многошнековыми,
- поршневыми,
- дисковыми.
Что касается дисковых и поршневых экструдеров, то они применяются не часто, так как их производительность низка, они дороги и сложны в эксплуатации. Наиболее распространенными являются шнековые агрегаты.
Основная рабочая деталь экструдера - шнек. Он вращается в цилиндрическом корпусе, двигает и проталкивает материал сквозь матрицу(фильеру).
Шнеки бывают:
- цилиндрические,
- конические,
- сдвоенные.
Большинство пресс экструдеров имеют сходную конструкцию.
Как правило, шнековый пресс-экструдер монтируется на раме, на которой расположен приемный бункер для сырья, корпус, где находится шнек, мундштук и профильная головка с фильерой. Машина также оснащена асинхронным двигателем, крепящимся на раме, редуктором, пультом управления.
Чтобы повысить гомогенизацию и уровень прессования обрабатываемого материала, некоторые модели имеют конусный шнек с уплотняющей и формирующей зоной в его рабочей части. Мундштук может оснащаться нагревателем.
Форма шнеков, шаг, глубина витка, дополнительные насадки на них, тип проточек на внутренней поверхности обусловлены технологическими задачами. Поэтому машины имеют разные геометрические и механические параметры в зависимости от функциональных и термодинамических задач.
Так например, универсальный пресс-экструдер КМЗ-2У, кроме основного привода, имеет еще и шнек-дозатор с отдельным приводом, что позволяет точно дозировать сырье, поступающее в корпус с нагнетающим шнеком.
Как работает экструдер
Процесс экструзии заключается в пластификации сырья, его перемещении к экструзионной головке и выпрессовывании готового продукта.
Следовательно, принцип работы пресс-экструдера сводится к тому, чтобы после поступления материала в бункер(зона питания) переместить его шнеком в зону пластификации, где он нагревается и уплотняется до однородной массы, и затем продавить гомогенную массу сквозь матрицу(зона дозирования).
Цилиндр делится на зоны условно, в зависимости от функции конкретного участка шнека. Зоны нагрева цилиндра также не всегда совпадают с условными функциональными границами шнека.
Если сравнивать результат работы одношнековых и двухшнековых машин с двумя зацепляющимися шнеками, то качество продукта будет выше у двухшнековых агрегатов.
Они демонстрируют:
- лучшее качество плавления сырья,
- возможность самоочищения(в одношнековых очищается только цилиндр),
- лучшее качество загрузки сырья.
Качество работы одношнековых машин признается экспертами как удовлетворительное.
Тем не менее, обе модели машин показывают качественное дистрибутивное и диспергирующее смешение.
Многошнековые экструдеры, в отличие от одно-и-двухшнековых машин, не получили широкого распространения в промышленности.
Области применения
Экструдеры широко используются в самых разных отраслях промышленности:
- при производстве кормов для животных,
- при производстве биотоплива,
- при переработке сои(соевый жмых, соевое масло),
- при производстве удобрений,
- при переработке биоотходов,
- при производстве полимерных пленок различного назначения,
- при изготовлении труб, элементов оптических систем, оболочек кабелей,
- при переработке отходов животноводства,
- при изготовлении крахмалосодержащих смесей для строительства,
- при модифицировании крахмала,
- в пищевой промышленности при производстве огромного количества продуктов(от чипсов и кукурузных палочек, до пельменей и детского питания).
Обслуживание
Экструзионное оборудование не требует сложного обслуживания. По сути ремонт и обслуживание сводятся к чистке сетчатых фильтров или их замене. Регулярно меняется масло в приводе. При необходимости ремонтируют нагревательные цилиндры, могут нуждаться в замене и электрические предохранители.
После определенного количества часов эксплуатации(по инструкции производителя), экструдер разбирают, заменяют цилиндр и шнек(если возникает такая необходимость). К экструдеру прилагается документация, включающая технический паспорт, электросхему и чертеж сборки аппарата.
