Презентация по слайдам:
Слайд #1
Экструзия масличного материала
Слайд #2
Экструзия масличного материала
Экструзия является одной из разновидностей процесса прессования пищевых материалов.
Экструзия - технология получения изделий путем продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формирующее отверстие. В процессе экструзии возможны изменения температуры, давления, продолжительности и интенсивности воздействия на сырье.
Слайд #3
сущность процесса экструзии масличного материала
С помощью экструзии возможно осуществление комплексной переработки исходного сырья, заключающейся в совместном воздействии температуры, давления и сдвиговых усилий, создаваемых рабочим органом экструдера. В течение короткого промежутка времени попадающие на шнеки экструдера компоненты сырья спрессовываются при высоком давлении, нагреваются до заданной температуры, продавливаются через фильеру, в результате чего влага, находящаяся в экструдируемом материале, переходит в парообразное состояние с выделением значительного количества энергии, что приводит к взрыву и вспучиванию продукта.
Слайд #4
экструдеры
Процесс экструзии осуществляется в аппаратах — экструдерах.
Экструдеры используются для извлечения масла из различного масличного сырья: семян рапса, сои, необрушенных семян и ядровой фракции семян подсолнечника.
Их особенностью является совмещение операций измельчения, тепловой обработки и отжима масла. Они могут работать как в схемах однократного (окончательного), так и двукратного прессования. В масложировой промышленности страны эксплуатируются пресс-экструдеры различных производителей.
Слайд #5
Виды экструдеров
По принципу действия различаются три основных типа экструдеров:
Шнековые установки.
Подача сырья на формующий инструмент осуществляется с помощью шнека (винта Архимеда). По сути, аналогичный винт используется в обычных мясорубках. В экструдере он захватывает сырье, уплотняет и продавливает через формующий инструмент. Шнек может иметь разную длину в зависимости от перерабатываемого материала. По мере продвижения по спирали винта сырье прогревается до нужной температуры и гомогенизируется. Из него удаляются газы. Шнековый тип считается наиболее распространенным и используется в разных областях производства.
Слайд #6
Виды экструдеров
Плунжерные или поршневые установки.
2.Они отличаются тем, что в камеру поступает четко дозированное количество материала, которое затем выдавливается поршнем через отверстие. Такая технология позволяет получать штучные изделия в непрерывном режиме с четко заданными размерами и формой. Широко применяются такие экструдеры при таблетировании изделий, в т. ч. для изготовления лекарственных таблеток. Могут использоваться для производства пластмассовых и резиновых изделий.
3. Плоскощелевые установки. В них выдавливание материала осуществляется через узкую щель, что позволяет получать пленки и рулонные изделия. Подача сырья на формующий инструмент может производиться шнеком, плунжером или иным способом. Важно после выхода из щели сформованное изделие быстро охладить для сохранения формы.
Слайд #7
Устройство экструдеров
Шнековые экструдеры классифицируются по количеству рабочих органов и по некоторым важнейшим характеристикам. По количеству винтов выделяются такие разновидности:
Одношнековые установки. Это наиболее распространенный вариант, когда переработка осуществляется одним винтом.
Двухшнековая установка. В ряде случаев требуется тщательная гомогенизация сырья, а предыдущий вариант ее не обеспечивает. Часто такая необходимость возникает при работе с порошковым полуфабрикатом. В этом случае параллельно устанавливаются два шнека, находящиеся во взаимном зацеплении. Они могут вращаться в одном или противоположном направлении.
Для обеспечения еще более тщательного перемешивания могут использоваться многошнековые установки (до четырех шнеков). К этой категории можно отнести и планетарные системы, когда вокруг основного шнека вращается несколько (до 12 штук) сателлитных винтов.
Помимо конструктивных особенностей, шнековые экструдеры могут отличаться по скорости вращения. Как правило, используется нормальный или стандартный вариант. Для повышения производительности применяются быстроходные шнеки.
Слайд #8
Устройство экструдеров
Устройство экструдеров зависит от их разновидностей, но у всех есть определенные общие принципы конструирования. Выделяются такие основные узлы:
1.Бункер. Он необходим для обеспечения непрерывной работы оборудования. В нем создается необходимый запас сырья. Загрузка может осуществляться вручную или механизированным способом.
2.Корпус (цилиндр), внутри которого располагается подающий механизм (шнек или плунжер).
3.Привод механизма. Движение шнеку или поршню задает электродвигатель значительной мощности через редуктор. Скорость его вращения регулируется.
4.Система нагрева. Нужная температура в цилиндре обеспечивается нагревательными обмотками, установленными поверх корпуса. Обычно выделяется несколько зон с разной температурой для постепенного нагрева материала. Нужная температура каждой зоны устанавливается оператором и поддерживается автоматически.
5.Контролирующие приборы. Для обеспечения нужного качества устанавливаются приборы, регистрирующие температуру, скорость вращения и поступательного движения изделия.
6.Головка с формующим инструментом. Важнейший узел экструдера – формующий инструмент. Он устанавливается в специальной головке, где предусмотрена четкая корректировка его расположения. В зависимости от назначения экструдера в инструменте формируется выход нужного размера. Он может быть круглым, прямоугольным, щелевым, различной сложной формы.
Слайд #9
Для обеспечения полноценного производственного цикла собирается экструзионная линия. Она включает:
охлаждающий узел;
систему роликов для удержания нужной формы до полного отвердения массы;
тяговое устройство для обеспечения продольного продвижения длинномерного изделия или конвейер для штучных изделий;
приемное устройство для сбора готовой продукции.
Особые требования выдвигаются к охлаждающей системе, т. к. ряд материалов (например, пластик) может растрескаться при резком охлаждении. В этом случае система формируется из ванн с водой, причем в них поддерживается нужная температура жидкости.
Слайд #10
Принцип работы
Общий принцип работы любого экструдера – выдавливание гомогенизированного материала через выход формующего инструмента, что обеспечивает необходимую форму, размеры и структуру изделий.
Для совершения такого процесса важно обеспечить следующие условия:
создание необходимой структуры материала;
обеспечение давления в головке для выдавливания массы через отверстие инструмента.
Форма и размеры изделия зависят напрямую от аналогичных параметров выходного отверстия.
Экструдер может обеспечивать такие виды экструзии:
Холодное формование. Оно подразумевает только механическое воздействие. Порошковый или измельченный полуфабрикат только тщательно перемешивается и прессуется для придания нужной формы. Аналогично можно перерабатывать и пастообразное сырье.
Теплая экструзия. В этом варианте нет специального нагрева. Частичный разогрев материала происходит только за счет механического воздействия.
Горячая экструзия. Сырье расплавляется, гомогенизируется и под давлением выдавливается наружу. В этом методе помимо механического движения шнека (поршня) предусматривается принудительный нагрев до высоких температур. При этом в головке развивается высокое давление.
Шнек при горячей экструзии работает следующим образом:
Сырье из бункера попадает в зону питания, где остается в твердом состоянии, но уплотняется за счет винтовой подачи.
Далее масса попадает в зону пластификации, где под нагревом расплавляется, перемешивается и спрессовывается.
Окончательная гомогенизация обеспечивается в зоне дозировки. Здесь расплав становится полностью однородным и обеспечивается давление для его выдавливания через формовочный инструмент.
Экструдеры позволяют подготовить корма для животных, которые имеют заданную структуру, и создают возможность оптимального хранения.
Слайд #11
Какие задачи входят в работу оператора?
На современных экструзионных линиях установлено достаточное количество датчиков и приборов, обеспечивающих контроль и поддержание необходимых параметров. Автоматически происходит их взаимная увязка. Однако главной задачей оператора становится правильная установка начальных данных, т. е. задание режима. Прежде всего необходимо установить температуру по зонам и скорость вращения шнека. От этого будет зависеть качество продукции и давление в головке, что важно для обеспечения безопасности.
Правильность установок проверяется визуально после анализа образца выдавленной массы. Оценивается его:
гомогенность;
отсутствие пор;
размеры;
форма изделия и другие важные характеристики.
После этого процесс запускается, а режим поддерживается автоматически. Достаточно контролировать показания приборов и при необходимости принимать меры. Если в процессе работы возникает необходимость изменения размеров, то может потребоваться замена формирующего устройства или внесение корректировки в начальные параметры.
Экструдеры разного типа широко применяются в различных областях деятельности человека. Особенно актуальны они для производства изделий из пластмассы. Данное оборудование обеспечивает изготовление высококачественной продукции с высокой производительностью.
Важно правильно оценить предъявляемые требования и выбрать нужную установку. На российском рынке представлены модели известных производителей, что дает возможность подобрать оптимальный вариант.
Слайд #12
Двухшнековый пресс-экструдер МЭЧM90
-нагревательные камеры 2 и 3
-14 (тэны) два вала 7, на которых установлены шнековые витки в загрузочной и нагревательной камерах.. Шнековые витки одного вала входят в межвитковое пространство другого вала, причем шаг витка по ходу движения материала уменьшается. 8, 9, 10, 11- Для обеспечения измельчения материала на валах, расположенных в нагревательных камерах, установлены измельчающие насадки.
конусный регулятор толщины ракушки, либо матрица 6.
Исходный масличный материал поступает в загрузочную камеру и заполняет свободный объем между внутренней стенкой камеры и шнековыми витками. Он подхватывается вращающимися витками и перемещается в нагревательную камеру 2. Здесь он подвергается измельчению насадками и нагревается от стенок камеры. Затем он попадает в зеерную камеру 4, где происходит его сжатие. Масло вытекает через зазоры, а жмых транспортируется на следующую ступень отжима: в нагревательную 3 и зеерную 5 камеры. Там протекают процессы, аналогичные описанным для первой ступени. Жмых в виде ракушки или гранул выводится из пресса- экструдера.
Слайд #13
Показатели работы пресса-экструдера МЭЧX90
Производительность по семенам подсолнечника, кг/чдо 300
Масличность получаемого жмыха (гранул), %10–12
Слайд #14
ЭКСПАНДИРОВАНИЕ МАСЛИЧНОГО МАТЕРИАЛА
Экспандирование масличного материала предназначено в основном для подготовки материала к экстракции. Эта операция осуществляется в экспандерах.
В экспандерах материал подвергается воздействию влаги, острого и глухого пара, давления. При выходе из аппарата (как и в экструдерах) происходит его вспучивание (экспандирование), что и обусловливает формирование пористой структуры.
Экспандер фирмы «Андерсон»:
1 — шнековый вал; 2 — фильерная плита; 3 — форсунки; 4 — патрубок для подачи материала; 5 — патрубок подачи воды; 6 — конус для масла; 7 — секция отжима масла
Показатели работы экспандера фирмы «Андерсон» :
Производительность, т/сут семян подсолнечника300
Диаметр экспандера, мм 255
Слайд #15
Экспандер фирмы «Андерсон»
Цилиндр (кроме последней секции) имеет глухие стенки. В конце цилиндра расположена секция отжима масла 7, имеющая щели для выхода масла. Внутри цилиндра размещается шнековый вал 1, на котором расположены термоупроченные прессующие витки. Шнек характеризуется постоянным диаметром ступицы. В промежутках шнековых витков имеются рассекатели (ножи), предназначенные для создания сдвигового воздействия на материал. На торце экспандера в месте выхода жмыха расположена фильерная плита 2, оснащенная термоупроченными насадками. Могут использоваться насадки разной формы и разных размеров.
Подготовленная мятка с влажностью 4,5–5,0 % и температурой 90–100 °С через патрубок 4 поступает в экспандер, где подхватывается шнековым валом и перемещается вдоль аппарата. Система прессующих витков вала и ножей обеспечивает создание давления в экспандере. Материал увлажняется через патрубок 5 и дополнительно прогревается острым паром, подаваемым через форсунки 3.
Под действием давления, обусловленного конструкцией насадок, в последней секции 7 происходит частичный отжим масла. Масло проходит через щели зеера в корпусе аппарата и собирается в конусе 6, откуда уходит на очистку.
Частично обезжиренный материал с масличностью 22–28 % в концевой части аппарата подвергается дальнейшему экспандированию с образованием хлопьев. Хлопья на выходе из экспандера имеют влажность 6,8–7,0 % и температуру 105–110 °С. Ориентировочное время нахождения материала в экспандере около 60 с.
Слайд #16
Технология
приготовления жмыха
При оптимальных условиях влаготепловой обработки повышается пластичность жмыха, что обеспечивает формирование более прочных гранул.
Из пресса готовые гранулы поступают на охлаждение в охладительную колонку.
- обеспечить долгий срок хранения
готовой продукции;
-предотвратить деформацию гранул
из-за повышенной влажности
Температура хранения гранул
– ниже 24 градусов Цельсия
Влажность – не выше 14 %
Охлаждающий комплекс убирает
лишнюю влагу и сохраняет на
гранулах плотную внешнюю
корку. Поэтому правильно охлажденные гранулы влажности не боятся
Слайд #17
Охладительная колонка грануляционной установки Б6-ДГВ
17 — сетки; 18 — жалюзи; 19 — воздушные камеры; 20 — бункер; 21 — загрузочный патрубок; 22 — патрубок для аспирации; 23 — каретка; 24 — гребень; 25, 26 — датчики уровня материала, соответственно верхний и нижний; 27 — поддоны; 28 — вентилятор; 29 — внутренняя воздушная камера; 30 — циклон; 31 — бункер; 32 — шахты колонки
Слайд #18
Охладитель пресс-грануляционной установки ГТ-500
1 — питатель;
2 — выпускные воронки;
3 — крышка охладителя;
4 — зазор для поступления охлаждающего воздуха;
5 — привод механизма выгрузки гранул
Слайд #19
Технология приготовления жмыха
Ученые и практики России и зарубежных стран уделяли пристальное внимание подготовке отходов масложировой промышленности к скармливанию в рационах сельскохозяйственных животных и птицы. На основании их исследований были разработаны оптимальные нормы ввода шротов и жмыхов в рационы и комбикорма животным и птице. Высокая кормовая ценность побочных продуктов масложировой промышленности, основная доля которых приходится на жмыхи и шроты, доказывает возможность их использования в отраслях животноводства и птицеводства. Наличие в жмыхах до 95 % белкового азота определяет их, как продукт, имеющий высокую кормовую ценность.
Некоторые из отходов масложирового производства по своему качеству, уступая только по ряду незначительных показателей, приближаются к кормам животного происхождения. А по показателям, определяющим питательность (содержание сырого протеина до 50 %), они вполне могут составить достойную конкуренцию кормам, произведенным из зерна. Такие продукты используют с целью обогащения протеином рационов и комбикормов всех видов животных и птицы.
Часто жмых, получаемый в процессе отжима масла способом прессования, подвергают экстракции с целью дополнительного извлечения из него масла.
