雙螺桿構(gòu)型及擠壓參數(shù)的建模與試驗(yàn)研究.pdf

1、螺桿構(gòu)型是雙螺桿擠壓機(jī)的核心部件，物料在不同的螺桿構(gòu)型中受到的熱機(jī)械效能和停留時(shí)間分布存在差異，最終影響擠出產(chǎn)品的綜合性能。高溫脫脂粕因其氮溶解指數(shù)NSI＜30％，難以實(shí)現(xiàn)擠壓組織化，由此，相關(guān)擠壓機(jī)理、螺桿構(gòu)型及其擠壓參數(shù)的研究鮮見報(bào)道。本文基于高溫脫脂粕雙螺桿擠壓組織化關(guān)鍵技術(shù)研究背景，對螺桿構(gòu)型的數(shù)學(xué)建模、高溫脫脂粕粉在螺桿構(gòu)型全流道內(nèi)的流動(dòng)機(jī)理、螺桿構(gòu)型及其擠壓參數(shù)對組織化蛋白目標(biāo)參數(shù)的影響進(jìn)行研究，并取得了重要研究成果。

2、>　　1)根據(jù)全嚙合同向雙螺桿的嚙合原理，建立了螺桿構(gòu)型的全局?jǐn)?shù)學(xué)模型，并據(jù)此建立了螺桿構(gòu)型的理論設(shè)計(jì)方法。
　　2)以高溫脫脂粕為原料，TXLL110型同向嚙合雙螺桿擠壓機(jī)為設(shè)備，以螺桿構(gòu)型為試驗(yàn)因素，設(shè)計(jì)3種螺桿構(gòu)型并進(jìn)行比較試驗(yàn)，通過試驗(yàn)分析得出，螺桿構(gòu)型對高溫脫脂粕擠壓組織化目標(biāo)參數(shù)的主要影響因素是熔融區(qū)長徑比與螺桿元件組合。
　　3)通過對螺桿構(gòu)型全流道內(nèi)壓力場、速度場、溫度場的數(shù)值模擬與分析得出:輸送區(qū)應(yīng)采用大螺

3、距正向螺紋輸送元件以獲得較大的加料能力，輸送區(qū)的壓力、溫度變化較小，壓力變化范圍0～1MPa，溫度變化范圍80～84℃;熔融區(qū)應(yīng)設(shè)置正反向捏合塊及開槽螺紋元件，并且與其上游的螺紋元件按一定壓縮比有效組合起來。熔融區(qū)的壓力、溫度逐漸上升，壓力變化范圍0.9～3.0MPa，溫度變化范圍95～153℃;計(jì)量均化區(qū)應(yīng)配置中小螺距雙頭螺紋元件，計(jì)量均化區(qū)壓力、溫度變化很小，壓力基本在3.0～3.4MPa范圍內(nèi)，溫度基本在155～157℃范圍內(nèi)。<

4、br>　　4)通過響應(yīng)面試驗(yàn)與回歸分析，得到螺桿長徑比、熔融區(qū)長徑比、?？谥睆脚c擠壓產(chǎn)品組織化度，以及螺桿長徑比、熔融區(qū)長徑比、?？谥睆脚c擠壓產(chǎn)品感官評定的數(shù)學(xué)模型，為螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，同時(shí)，通過響應(yīng)優(yōu)化得到結(jié)構(gòu)參數(shù)的較優(yōu)取值:螺桿長徑比25.5∶1，熔融區(qū)長徑比12∶1，?？谥睆?6mm。
　　5)通過響應(yīng)面試驗(yàn)與回歸分析，得到機(jī)筒溫度、物料含水率、喂料速度、螺桿轉(zhuǎn)速與擠壓產(chǎn)品組織化度，以及機(jī)筒溫度、物料含水率、喂料速