Математичне моделювання теплових процесів двохшнекового прес-екструдера з індукційним нагріванням

Анотація

Удосконалено математичну модель теплових процесів при переробці ріпаку на двохшнековому прес-екструдері з індуктором який забезпечує заданий технологічними умовами переробки температурний режим при рівномірному та диференційованому розподілі підведеної потужності. За результатами роботи отримано графічну характеристику розподілу температури в робочій зоні прес-екструдера та цільову теоретичну графічну залежність, що забезпечуватиме ефективніше використання енергії.

Теплофізичні явища, що виникають під час процесу підігріву зерна ріпаку, представлені наступним чином: теплова енергія, вироблена нагрівальними пристроями, витрачається на нагрівання корпусу преса (збільшення його теплоємності), частково переноситься на матеріал, що рухається в корпусі преса, кондуктивною теплопередачею та тепловою конвенцією передається в навколишнє середовище з рухомого матеріалу, тепло переноситься на поверхню шнеку і витрачається на його нагрівання.

В результаті математичного моделювання з'являються можливості підвищення ефективності прес-екструдера шляхом використання диференційованих режиму нагрівання корпусу, графічної характеристики розподілу температури в робочій зоні преса та цільової теоретичної графічної залежності, яка забезпечить більш ефективне використання енергії. Згідно з попереднім дослідженням, збільшення ширини зони тіла для преса з температурою 115 ºС призводить до зниження споживання енергії екструдера на 16% за рахунок зміни фізичних характеристик насіння рапсу при підвищенні температури.

Ключові слова: математичне моделювання, індукційний нагрів, індуктор, прес-екструдер, тепловий процес, диференційований режим, ріпак, олія