1. Štrukturálne charakteristiky a princíp práce extrudéra
Extrudér pozostáva hlavne z valca a skrutky, ktorá sa otáča v hlavni. Existujú dva druhy extrudérov: jednozávitovkový extrudér a dvojzávitovkový extrudér. Počas procesu extrúzie materiál vstupuje do dutiny formy z prívodného otvoru a je skrutkou tlačený dopredu. Je extrudovaný, miešaný, lisovaný a strihaný. V dôsledku pôsobenia hnacej sily, trecej sily, šmykovej sily a vonkajšieho ohrevu sa materiál zahrieva pod tlakom a dosahuje vysokú teplotu a vysoký tlak. Materiál sa dozrieva do modifikovanej pasty. Keď je materiál vytláčaný z predného otvoru matrice, pretože teplota a tlak náhle klesnú na normálnu teplotu a tlak, voda v materiáli sa rýchlo odparí a objem sa rýchlo rozširuje a stáva sa expanziou.
1.1 Extrudér s jednoduchým závitom
Skrutka jednozávitovkového vytláčacieho stroja sa skladá z hriadelových spojovacích skrutkových jednotiek rôznych konštrukcií. Celá skrutka sa skladá z troch častí: prívodná časť, hnetací úsek a homogenizačná sekcia. Keď materiál vstupuje do valca z plniaceho otvoru, prechádza tuhým transportom, tavením a homogenizáciou v závitovke, ktorá mení materiál z voľného stavu na súvislý tvar plastového cesta.
V jednovrstvovej extrúznej komore je materiál v podstate blízko skrutky v tvare špirálovitého kontinuálneho pásu. Keď sa skrutka otáča, materiál sa pohybuje dopredu pozdĺž skrutky ako matica. Ak je však trecia sila medzi materiálom a skrutkou väčšia ako trecia sila medzi materiálom a valcom, materiál sa bude otáčať so skrutkou, čo nemôže realizovať predné vytláčanie a transport materiálu. Čím vyšší je obsah vlhkosti a oleja v materiáli, tým je trend zrejmejší. Aby sa predišlo týmto problémom, väčšina jednozávitovkových extrudérov teraz prijíma kombinovanú skrutku a vnútornú stenu so štrbinovým valcom s odstupňovaným usporiadaním jednozávitovkového, dvojskrutkového, prítlačného krúžku a hnetacieho krúžku na prispôsobenie sa zmene materiálu v stroji. komora.
Štruktúra jednozávitovkového extrudéra je relatívne jednoduchá a cena je relatívne nízka. Jeho vývoj je pomerne skorý, jeho technológia je pomerne vyspelá a jej vybavenie je stabilné. Používa sa už viac ako 40 rokov v rozšírenej produkcii vodných krmív ako hlavné zariadenie a vo veľkej miere sa používa pri výrobe nízkoproteínových krmív pre dospelých rýb, ako je tilapia, ryby, trávy a kapre. Okrem toho má jednozávitovkový extrudér zrejmé výhody pri výrobe krmiva nízkej kvality, napríklad zmiešaného krmiva pre ryby v rybníkoch. Jeho surovina nemusí prechádzať ultrajemným práškom a jej veľkosť častíc je 95% až 30 až 50 mesh, čo výrazne znižuje náklady na investície do zariadení a zvyšuje efektivitu výroby.
1.2 Extrudér s dvomi skrutkami
Dvojzávitovkový extrudér je jeden druh viaczávitovkového extrudéra. Vyvíja sa na báze jednozávitovkového extrudéra. Vo valci dvojzávitovkového extrudéra sú dve skrutky umiestnené vedľa seba, takže sa nazýva dvojzávitovkový extrudér. Podľa relatívnej polohy skrutky môže byť rozdelená na záberový typ a nezosieťovací typ, záberový typ môže byť tiež rozdelený na čiastočný záberový typ a plný záberový typ, ako je znázornené na obrázku 1. Podľa smeru otáčania skrutka, môže byť rozdelená do dvoch kategórií: rotujúce a protibežné a protibežné, je možné rozdeliť na dovnútra a von, ako je znázornené na obrázku 2. Tlaková zóna súbežne rotujúcej dvojitej skrutky je svojou povahou odlišná , Materiál sa otáča skrutkou v objímkovej komore, ktorá vytvára vysokotlakovú zónu a nízkotlakovú zónu, ako je to znázornené na symboloch „+“ a „-“ na obr. 3 (a). Je zrejmé, že materiál bude prúdiť z oblasti s vysokým tlakom do oblasti s nízkym tlakom v dvoch smeroch: jeden bude tvoriť dva materiály v tvare C, prúdiace pozdĺž vnútornej steny puzdra v smere otáčania skrutky (pozri obrázok 4), je hlavným prúdom materiálu; druhý je tvoriť protiprúd v medzere vôle skrutkovej časti [pozri obrázok 3 (b)]. Dôvodom protiprúdu je, že ľavá skrutka ťahá materiál do medzery medzi zábermi, zatiaľ čo pravá skrutka vytiahne materiál von z vôle. V dôsledku toho materiál postupuje v tvare __ a mení smer toku materiálu. To nielen prispieva k miešaniu a homogenizácii materiálov, ale tiež spôsobuje brúsenie (tj strihanie) a valivý účinok medzi štrbinami skrutky, ktorá je omnoho menšia ako valcový účinok spätnej skrutky. Samozrejme, kalandrovací účinok je malý a opotrebovanie skrutky sa zníži. Materiál sa takto dozrieva pôsobením vysokej teploty a vysokého tlaku dopravovaním, strihaním, miešaním a zahrievaním plášťa hlavne a nakoniec vytláčaním z plášťa.
Dvojzávitovkový extrudér s reverznou rotáciou zvyčajne používa dva skrutky s presne rovnakou veľkosťou, ale opačným smerom závitu. Rozdiel medzi rotáciou smerom dovnútra a smerom von je taký, že poloha tlakovej zóny je odlišná. Tlak vyvolaný otáčaním dvojitej skrutky smerom dovnútra je vysoký a nízky. Keď materiál prechádza cez dvojitú skrutku, pri vstupe vytvorí extrémne vysoký tlak, čo sťažuje podávanie. V súčasnosti sa táto vnútorná a spätná rotácia používa zriedka. Tlak vytváraný otáčaním dvojitej skrutky smerom von je vysoký a nízky, čo je výhodné pri podávaní. Tok materiálu v tvare C vytvorený v skrutke sa však nemôže pohybovať z jednej skrutky na druhú, stupeň zmiešavania materiálu je výrazne znížený a schopnosť samočistenia materiálu nie je účinná a stabilná v porovnaní s ko - dvojitá skrutka.
Spätne otáčajúca sa dvojitá skrutka vytvára separačnú silu F, ktorá spôsobuje, že skrutka sa pohybuje na obe strany kvôli rozdielu tlaku medzi horným a dolným. Pri pôsobení F skrutka pritláča hlaveň, čím sa urýchľuje opotrebovanie valca a skrutky, a čím vyššia je rýchlosť, tým vyššia je F, čím horšie je opotrebenie, čím sa obmedzuje rýchlosť skrutky; zatiaľ čo ko-rotujúca dvojzávitová skrutka nemá silu na oddelenie dvoch skrutiek, takže opotrebovanie je menšie, môže bežať vysokou rýchlosťou a môže ju dosiahnuť. Vďaka vysokému výkonu je široko používaná ko-rotujúca dvojzávitová skrutka.
Okrem toho istého dielu ako jediná skrutka, väčšina tepla potrebného pre materiál pochádza z medzery pri zábere, ktorá je generovaná strihaním, vytláčaním a miešaním záberových nití a robí tepelnú uniformu. intersticiálna