單螺桿擠壓蒸煮機(jī)的可視化研究.pdf

1、為了進(jìn)一步了解物料在擠壓蒸煮機(jī)中的變化規(guī)律，在原有剖分式單螺桿擠壓蒸煮機(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)擠壓蒸煮機(jī)機(jī)筒進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，設(shè)計(jì)制作了可視化單螺桿擠壓蒸煮機(jī)，并進(jìn)行了玉米和大米的可視化擠壓蒸煮試驗(yàn)，用攝像機(jī)在線(xiàn)、實(shí)時(shí)拍攝了物料在整個(gè)擠壓過(guò)程中的物料變化情況：物料開(kāi)始以散粒體的形式輸送，而后不斷積聚壓實(shí)成柱塞體，接著物料受熱同時(shí)受到強(qiáng)烈的壓縮、摩擦和高剪切力作用，柱塞體逐步軟化變?yōu)檎承院艽蟮娜廴隗w，這種處于高溫、高壓狀態(tài)的熔融體，從?？讛D出時(shí)，壓力迅速

2、降低，內(nèi)部水分蒸發(fā)，使產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生微孔狀結(jié)構(gòu)，發(fā)生膨化。 在可視化擠壓蒸煮試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，試著建立物料在擠壓蒸煮機(jī)中三種狀態(tài)的輸送模型，即散粒體輸送模型、柱塞體輸送模型和熔融體輸送模型。 采用三因素五水平進(jìn)行二次正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)“急停擠壓蒸煮機(jī)”后迅速將擠壓蒸煮機(jī)機(jī)筒拆卸，沿螺桿方向分A、B、C、D、E五段取樣分析，得出沿螺桿方向上大米還原糖含量的變化規(guī)律為：A到B段增加，B到C段減少，C到D變化不大，D到E段增

3、加。同時(shí)用Reda軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形分析，得出螺桿轉(zhuǎn)速、機(jī)筒溫度、物料含水率三個(gè)因素對(duì)各段大米還原糖含量的影響規(guī)律：1．螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)各段還原糖含量的影響，隨轉(zhuǎn)速增加B段還原糖含量含量減少；C段先減少后增加；D段減少；而E段則隨轉(zhuǎn)速增加而增加。2．含水率對(duì)各段還原糖含量的影響，隨含水率的增加B段還原糖含量先增加而后減??；C、D段先減少后增加；E段增加。3．機(jī)筒溫度對(duì)各段還原糖含量的影響，隨機(jī)筒溫度增加B段還原糖含量先增加后減?。籆段先減

4、少后增加；而D、E段增加。 采用三因素五水平進(jìn)行二次正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，用Reda軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形分析，得出了螺桿轉(zhuǎn)速、機(jī)筒溫度、物料含水率三個(gè)因素對(duì)擠壓蒸煮機(jī)功率、擠壓蒸煮機(jī)生產(chǎn)率、擠壓蒸煮機(jī)模頭壓力和大米膨化度的影響規(guī)律：1．螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)各指標(biāo)的影響，隨著轉(zhuǎn)速增加功率減??；生產(chǎn)率增加；模頭壓力增大；膨化度變化不大。2．含水率對(duì)各指標(biāo)的影響，隨含水率增加功率先增加后減??；生產(chǎn)率增加；模頭壓力減??；膨化度減小。3．機(jī)筒溫度