Методические указания к лабораторной работе по курсу «Механизация технологических процессов в животноводстве» (стр. 4 из 5)

Секции червяка устанавливаются в съемных корпусах, имеющих на внутренней части продольные ребра для обеспечения движения смеси вдоль оси шнека. В местах установки шайб весь материал проходит не сразу, часть его возвращается через горизонтальные пазы назад в шнек и перемещается им к выходу повторно. В результате внутренней рециркуляции продукта под давлением его температура возрастает и достигает на выходе из экструдера значительной величины.

При выходе из шнека готовый продукт «взрывается», при этом теряется влажность, снижается температура и разбухает струя экструдата. Применение различных фильер или гранулирующих головок позволяет получить экструдат в виде канатиков (стренг) различной формы или гранул определенной величины, которые затем требуют охлаждения.

Технические характеристики пресс-экструдеров представлены в табл. 3.

2.2.1 Экструдер ПЭК-125´8 (рис. 7) состоит из опорной плиты 1, станины редуктора 2, питателя 3, корпуса с червяком 4, головки 6, электродвигателя основного привода 7, шкафа КИП и управления 8. Станина пресс-экструдера 2 представляет собой корпус специального одноступенчатого цилиндрического редуктора вертикального исполнения, предназначенного для передачи крутящегося момента от электродвигателя 7 к червяку шнека 13. Осевое усилие червяка воспринимает упорный подшипник, корпус которого имеет рубашку для водяного охлаждения. На опорной плите 1 и станине-редукторе 2 установлены все сборочные

единицы экструдера. Питатель экструдера состоит: из укрепленного на станине бункера 11 с установленными внутри питающим шнеком, ворошителем - сводоразрушителем и парой шестерен; привода (смотр - редуктора) и отдельного ворошителя – питателя, установленного на загрузочной горловине корпуса основного шнека. Вращение мотор-редуктора 10 с электродвигателем 9 постоянного тока типа ПБ-22-У2 через муфту передается шнеку-питателю и затем с установленной на его валу шестерни - на шестерню и вал ворошителя-сводоразрушителя. Ворошитель-питатель имеет отдельный привод от асинхронного электродвигателя АОЛ2-11-4. Производительность питателя регулируется бесступенчато изменением частоты вращения двигателя постоянного тока 9.

Корпус червяка экструдера состоит из толстостенной трубы, внутри которой между фланцами 12 закреплены гильзы 13. Установленный внутри корпуса червяк выполнен наборным, с установленными на валу по длине секциями шнека 14 и шайбами 15.

Крутящий момент от редуктора-станины 2 передается валу червяка 16, а от него через шпонки 17 на секции шнеков 14. Корпус пресс-экструдера заканчивается головкой 6, которая крепится, откидными болтами. Она состоит из корпуса, вставки фланца и других деталей.

Извлекают червяк из корпуса для его замены и чистки при помощи специального винтового выталкивателя, закрепленного на тыльной резьбовой части полого вала редуктора.

Для нагрева определенных зон шнека предусмотрена специальная система, которая обеспечивает нагрев головки и двух зон корпуса пресс-экструдера и автоматическое поддержание заданной температуры. Нагревательные устройства снабжены электронагревателями сопротивления, питающимися от сети переменного тока напряжением 220В. В каждой зоне обогрева корпуса экструдера установлено по два нагревателя, мощностью 1,65 кВт (суммарная мощность зоны 3,3 кВт), а в зоне обогрева головки – один нагреватель мощностью 0,6 кВт. Для контроля и регулирования температуры в зонах установлены термопары. Давление внутри головки контролируют с помощью датчика манометрического типа 5. Шкаф КИП и управления 9 содержит всю аппаратуру управления электроприводами и тепловыми режимами по зонам.

Исходное сырье поступает в бункер питателя 11, из которого шнеком подается в загрузочную зону корпуса пресс-экструдера 4, где его захватывает и перемещает червяк вдоль корпуса к головке 6.

Нагревается и обрабатывается сырье как в результате преобразования механической энергии рабочих органов машины в тепловую энергию, так и вследствие дополнительного электрообогрева корпуса с помощью электронагревателя.

При подготовке машины к работе необходимо установить на приборах шкафа КИП и управления заданную температуру процесса экструзии по зонам корпуса и головки в зависимости от рецепта перерабатываемого материала (табл. 2).

Затем включают нагрев корпуса и головки и одновременно охлаждение загрузочной зоны и корпуса упорного подшипника на малый расход воды. По достижении заданных температур включают главный привод, привод ворошителя, а затем привод питателя. Ручку включения

Таблица 2

Задаваемая температура по зонам в экструдере ПЭК-125´8

Перерабатываемый материал	Температура, °С
	Корпус		Головка
	Зона 1	зона 2
Концентрат на основе ячменя	130	150	120
Концентрат кукурузы	120	150	125
Концентрат пшеницы	130	150	130

питателя плавно поворачивают на 30-40 делений по шкале регулятора. При появлении из отверстий головки размягченной массы необходимо плавно увеличить частоту вращения привода питателя до номинального значения нагрузки главного привода.

Для остановки пресс-экструдера необходимо выключить привод питателя, при этом машина должна работать до тех пор, пока величина нагрузки главного привода не снизится до значения нагрузки холостого хода. Затем надо выключить привод ворошителя, главный привод, электрообогрев и водяное охлаждение. При остановке машины на длительное время червяк чистят. Конструкция пресс-экструдера позволяет обрабатывать продукт в автономном режиме (без использования внешнего нагрева корпуса, головки, охлаждения загрузочной воронки, узла упорного подшипника).

2.2.2. Экструдер-КМЗ-2 (рис. 8) состоит из следующих основных узлов: основания (рамы) 1; основного привода 2; бункера 3; питающего шнека-дозатора 4; приемной камеры 5; нагнетающего шнека 6, помещенного в сборный корпус (цилиндр) 7; матрицы с отрезным ножом 8; привода питающего шнека-дозатора 9; системы управления и контроля.

Рабочим органом экструдера является прессующий узел, состоящий из нагнетательного шнека, сборного цилиндра и матрицы.

Основанием составного нагнетающего шнека является шпилька с левой резьбой, на которой монтируются: шнек первой ступени (входной шнек), шнек второй ступени (средняя часть), шнек третьей ступени (выходная часть), греющие шайбы. Передача вращения от основного вала привода сборному шнеку происходит с помощью шпонок. Сборный шнек закрыт корпусами, состоящими из двух половин каждый, и цельным корпусом. Последний присоединяется болтами к несущему корпусу пресса-экструдера. Прямоугольное окно в корпусе служит для крепления лотка, через который смесь поступает из шнека-дозатора в сборный корпус нагнетающего шнека. Разъемные половины корпусов стянуты хомутами и зафиксированы шпонками от проворачивания.

На внутренних поверхностях корпусов предусмотрены продольные пазы для перемещения смеси вдоль оси шнека. Для уменьшения износа корпусов в местах над греющими шайбами установлены сменные изнашиваемые кольца (три штуки).

На выходном участке шнековой части расположен регулятор-гранулятор, состоящий из носового корпуса, регулировочного диска (матрицы) с рукояткой, приводного валика с отрезным ножом, прижимаемым к регулировочному диску пружиной. Вращение приводному валику с ножом передается через поводок и пальцы. Уплотнение по приводному валику торцевое, состоящее из сменных бронзовых деталей: втулки в носовом корпусе и кольца на приводном валике.

Выход АКД осуществляется по совмещенным отверстиям в носовом корпусе и регулировочном диске. Поворот регулировочного диска изменяет проходное сечение, тем самым регулируя температуру и давление. Регулировочный диск фиксируется в заданном положении болтом и прижимается к носовому корпусу диском. Термопара в корпусе служит для замера температуры в зоне прессования. При эксплуатации экструдеров нельзя останавливать установку, заполненную массой, на длительное время. Масса в экструдере быстро охлаждается, затвердевает, и повторно пустить в работу экструдер без его разборки становится невозможным.

Основные технические характеристики изучаемых пресс - экструдеров представлены в таблице 3.

Таблица 3

Техническая характеристика пресс-экструдеров

Параметры	КМЗ-2	ПЭК-125´8	ПЭ-1
Производительность, кг/ч	500	550…650	200…500
Диапазон рабочих температур, °С	110…135	120…180	110…135
Мощность привода пресс-экструдера, кВт	40	55	56,1
Мощность привода питателя, кВт	0,8	0,7	0,8
Суммарная мощность нагревателей, кВт	-	7,4	-
Диаметр червяка, мм	121	125
Частота вращения шнека, с-1	350	230	350
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	1510 1870 1490	3330 710 1690	1620 1940 1560
Масса, кг	1200	2103	1220

В настоящее время, помимо описанных выше пресс-экструдеров, промышленность России и стран СНГ выпускает следующие марки оборудования: ПЭ-1, ЛКМЗ-1 – (Россия); ПЭК-125´6В, ПЭК-125´8С – (Украина) и др. Для фермерских и подсобных хозяйств выпускаются пресс-экструдеры небольшой производительности ПЭК-40´5В (30-40 кг/ч, 4 кВт), ПЭК-60´8С (50-60 кг/ч, 8 кВт).