СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОТЫ ЭКСТРУЗИОННЫХ МАСЛООТЖИМНЫХ ПРЕССОВ

Ергалиева С.М.,

ТарГУ им.М.Х.Дулати, г.Тараз, Республика Казахстан

Переработка масличного материала с целью извлечения из него растительного масла производится по различным технологическим схемам и с использованием разнообразных технологических приемов. Однако наибольшее распространение получили прессовые способы извлечения масла и экстрагирование. В свою очередь, каждый из этих способов имеет различные варианты, модификации или совместное применение.

Оценка и анализ работ предприятий, обеспечивающих переработку семян на малых и средних предприятиях, показал, что наибольшее распространение получила схема с однократным прессованием на шнековых прессах.

В свою очередь, технологические схемы переработки материала на шнековых прессах могут иметь ряд вспомогательных операций, включающих предварительное воздействие на материал таких разнообразных приемов, как обработка теплом, влагой, обрушивание, измельчение и т.д. Наиболее известный прием переработки ставший классическим и известный издревле, это когда масличный материал подвергается: -ударному воздействию с целю освобождения ядра от оболочки; -измельчение ядра материала; -влаготепловая обработка измельченного продукта (мятки); - и сам процесс извлечения масла отжимом на шнековых прессах.

Для выполнения каждой из этих операций необходима специализированная машина или агрегат, что делает данную схему переработки довольно энергоемкой и дорогой, что вряд ли подходит для мелких фермерских хозяйств.

В последнее время все большее распространение получает переработка масличного сырья с помощью шнековых пресс-экструдеров, ПШМ-250, ПШМ-50 г Новосибирск (СИБНИИПТИЖ), ПМ-200. /1/

Современные экструдеры представляет собой аппарат, в котором перерабатываемый материал подвергается одновременно механическому воздействию, давлению, температуре и отжиму. Экструдер можно считать реактором, который пригоден для физико-механических, химических и биохимических превращений перерабатываемого материала.

Конструктивно экструдеры состоят из трех основных функциональных частей: приводного узла с элементами управления, экстузиенного зеерного корпуса с системой шнеков и выходного – регулирующего устройства. Сырье и материал дозируется в загрузочной камере, и подают ее в зону давления, где осуществляется пластификация под действием температуры и давления. Повышение давления способствует отжиму масла, который достигается за счет уменьшения шага или глубины винта шнека. Влиять на процесс экструдирования можно путем регулирования частоты вращения шнека, поскольку с возрастанием ее, при стабильной дозировке сырья повышается давление, однако удельный расход энергии при этом возрастает.

Регулировать параметры процесса можно также, изменяя конфигурацию шнека и внутреннюю поверхность корпуса экструдера.

Для оценки показателей работы этих двух технологии нами ранее был проведен сравнительный расчет технико-экономических показателей двух технологий. Расчет проводился по методике ГОСТ 23728-88-ГОСТ 23730-88 «Техника сельскохозяйственная». Методы экономической оценки. /2/

Исходные данные для расчета и результаты расчета показаны в таблице 1, 2.

Сравнительный анализ двух технологий показывает, что по основным технико-экономическим показателям себестоимость переработки, затраты труда, экструзиенная технология переработки имеет преимущества. С целью совершенствования экструзионной технологии переработки семян, с учетом проведенного сравнительного анализа двух технологий с использованием пресс экструдера ПШМ-50, ПШ-70, следует направить на создание пресс экструдера, обеспечивающего увеличение степени отдачи масла, сопоставимую с прессом ПШ-70, что позволит сделать данную технологию более конкурентоспособной и получить значительный экономический эффект при меньших затратах.

Таблица 1. Исходные данные для расчета

№ п.п.	Наименование данных	Условные обозначения	Значение показателей технологий
№ п.п.	Наименование данных	Условные обозначения	Базовая с использованием пресса ПШ-70	Использование пресса – экструдера ПШМ-50
1	Производительность, кг/ч	W	70	50
2	Обслуживающий персонал, чел.	Л	2	1
3	Тарифная ставка, тг/чел.час	Л^Т	75	75
4	Приведенные значения установленной мощности, кВт	N_К	6,86	5,68
5	Коэф-т использования мощности	К_n	0,8	0,8
6	Цена пресса, тг	Ц	200000	200000
7	Масса пресса, кг	М	690	200
8	Приведенные значения массы оборудования, кг	Мг	983	280
9	Коэффициент отчислений		0,25	0,25
10	Годовая загрузка, ч	Т	480	480
11	Расход топлива на сушку семян, тг/ч	Q	0,014	0,014
12	Цена топлива, т/кг		52,2	52,2
13	Стоимость семян тг/кг	0,1 Цг	10	10
14	Выход масла, кг из 1 кг семян	q	0,32	0,25
15	Цена реал-ции масла, тг/кг	Ц_р	100	100

Таблица 2. Технико-экономические показатели сравнительных технологий

№ п.п.	Показатели	Значение показателей технологий
№ п.п.	Показатели	Базовая с использованием пресса ПШ-70	Базовая с использованием пресса ПШ-70
1	Себестоимость, кг/тг	516,5	392
2	Затраты труда, Чел.ч./кг	0,028	0,02
3	Капвложения, тг/кг	29,26	11,66
4	Прибыль от реализ. масла, тг/кг	32	25

В РГП «Научно-производственный центр механизации сельского хозяйства» (НПЦ МСХ) были спроектированы и изготовлены маслоотжимные пресс-экструдеры ПМ-50, ПМ-100, ПМ-25/50, которые по степени отдачи масла (30%-40%) из масличного материала сопоставимы с показателями пресса ПШ-70, а по основным технико-экономическим показателям превосходит. /3/

Маслоотжимные пресса ПМ-50, ПМ-100 по технологическому процессу одинаковы и имеют быстровращающиеся шнековые валы с частотой вращения n 300 мин^-1 и отличаются лишь по конструктивному исполнению и геометрическим параметрам. Прессы предназначены для отжима масла из семян различных масличных культур (подсолнечник, сафлор, соя, горчица, рапс и др.) без операции предварительной подготовки семян, включающей дробление, измельчение и влаготепловая обработка семян. Описание работы, а также конструктивно-технологические особенности маслопрессов, разработанных автором предлагается ниже.

Все пресса, без исключения, включают в себя раму, механизм привода, электродвигатель, бункер для подачи семян, шнековый вал, зеерный цилиндр. Отличительная особенность пресса ПМ-25-50 от прессов ПМ-50, ПМ-100 заключается в том, что данный пресс изготовлен двумя самостоятельными шнековыми валами. При этом производительность каждого шнека (головки) составляет 25 кг/ч/, а суммарная 50кг/ч.

Шнековый вал данного пресса изготовлен не ступенчато, а с плавно изменяющимся увеличивающимся диаметром от входного отверстия к выходному. Кроме того у данного пресса на два шнековых вала приходится один редуктор и один электродвигатель. Каждая головка имеет отдельный загрузочный бункер и зеерный цилиндр. Общий вид маслопресса ПМ-100 представлен на рисунке 1.

Технические характеристики разработанных прессов представлены в таблице 3.

Таблица 3. Основные технические характеристики разработанных прессов

Показатели значений	ПМ – 25/50	ПМ – 50	ПМ – 100
Производительность, кг/ч	25 - 50	50	100
Мощность электропривода, кВт	5	5 (8)	8 (11)
Частота вращения шнекового вала, мин	100 – 150	370	370 – 420
Внутренний диаметр зеерного цилиндра, мм	80	126	170
Габаритные размеры, мм	730×716×1000	1715×760×1100	2016×910×1300
Масса, кг	60	248	720

Рис.1. Маслоотжимной пресс ПМ-100

Таким образом, проведенные расчеты технико-экономической эффективности маслопресса показывали, что годовой экономический эффект составил 12,7 млн. тенге, что на 25% больше по сравнению с серийной машиной. Прибыль увеличилась на 27%, рентабельность составила 11,9 серийной 8,6, себестоимость переработки уменьшилась на 28% и составила 6969 тг/т. Разработанные пресс-экструдеры предназначены для переработки масличного материала на растительное масло на предприятиях малой и средней мощности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Способы извлечения масла из маслосодержащего материала и устройство для его осуществления. Авторское свидетельство на изобретение СССР №1558964 С11В 1/06, В30В 9/16. Бюл.№1523.04.90.

2. Методы экономической оценки. Техника сельскохозяйственная. ГОСТ 23728-79, ГОСТ 23730-79.-М.: Госстандарт. 1980.-24 с.

3. Отчет о НИР по теме 02.01.10.02.И2 «Провести НИР по разработке и лабораторной проверки технологии переработки маслосодержащих сельскохозяйственных культур. Выдать исходные требования – заявку на разработку и освоение экструзионного маслопресса» КазНИИМЭСХ, Алматы, №0203 РК00127 рукопись, 2002 г.