УДК 631.363.5.
Авторы: к.т.н., Курманов А.К., к.т.н.,
Хасенов У.Б.,
ст. преподаватель, Сапа В.Ю.,
ст. преподаватель, Кумаргажанова С.К.
Костанайский
государственный университет им. А. Байтурсынова, Казахстан.
Результаты сравнительных экспериментов экспандера и
экструдера
Эксперименты проводились на изготовленных установках (см. Рисунок 1 и Рисунок
2).
Рисунок 1 - Схема
экспериментального экструдера
1 – станина;
2 – фильеры; 3 – корпус; 4 – шнек; 5 – питатель;
6 – муфта; 7 – промежуточное соединение; 8 – привод; 9 – редуктор; 10 – электродвигатель.
В качестве плана реализации экспериментов выбран симметричный
некомпозиционный план Бокса-Бенкена.
Факторы варьировались на трех уровнях, кроме того, план дополнялся тремя опытами
в центре (на основном уровне). Квадратичная модель 
для k = 4 имеет 15 членов.
Рисунок 2 - Конструктивно-технологическая схема экспандера:
1 —
корпус шнека; 2 — шнек; 3 - головка
экспандера; 4 – регулируемые конуса; 5 - электронагревательный элемент с
источником питания током высокой частоты; 6 – электродвигатель; 7 – фильеры; 8
— пружина.
Исследовали зависимость удельной производительности для экструдера (Y1) и удельной энергоемкости для
экспандера (Y2) от факторов: частоты вращения шнека (Х1 = 30;45;60 об/мин), влажности корма (Х2 = 24;28;32 %), температуры
в выходной головке (Х3 = 70;100;130 оС) и содержание отрубей в
составе корма (Х4 = 10;20;30 %) . В результате проведения экспериментов были получены уравнения
регрессии:
для экспандера:
Y1 = 24,0212
+ 1,7134x1 – 5,81x3 + 0,5961x4 + 1,16715x1∙x2 + 0,8553x1∙x3 +
1,3197x2∙x4 – 1,51899x22 + 0,93806x32 + 0,8006x42
для экструдера:
Y2 = 10,56
+ 2,394х1 + 0,352х2 – 0,654х3 + 0,445х4 + 1,095х1х2 – 1,4х12 –
3,313х22 – 1,189х32 – 1,503х42.
При обработке результатов исследования экспандера с помощью программы MathCAD11 было получено минимальное и максимальное значение критерия оптимизации от влияния всех факторов при проведении эксперимента
На основании анализа полученных данных при использовании компьютерной программы MathCAD11 получены значения удельной производительности для экструдера в кодированном варианте.
При этом минимальное значение критерии оптимизации (Min = 0,405 кг/кВт.ч), максимальное значение (Max = 15,84 кг/кВт.ч).
По результатам проведения
экспериментов было установлено повышение эффективности (удельной энергоемкости)
экспандера по сравнению с экструдером в 4,9 раза.
Литература
1. Хасенов
У.Б. Совершенствование конструктивно-режимных параметров экструдера при
переработке монокорма. Автореферат дисс. к.т.н. – Оренбург: ОГАУ – 2006. – 22с.