Использование информационных технологий для оптимального проектирования экструзионной техники при обработке семян рапса

Abstract

Описано преимущество использования экструзии для технологического процесса получения рапсового масла и жмыха с учетом требований к качеству. Приведена математическая модель процесса экструдирования с оттоком жидкой фазы.Представлены теоретические и практические исследования шнеков экструдера с различными геометрическими размерами. Приведенные результаты исследования проб образцов полученного нерафинированного рапсового масла показывают возможность его использования как качественного сырья для производства биодизельного топлива. С другой стороны, включение в рацион кормления сельскохозяйственных животных экструдированного рапса позволяет решить проблему низкой продуктивности сельскохозяйственных животных из-за  неполноценного кормления по белку и аминокислотам, так как жмых является эффективным источником энергии, аминокислот и минеральных веществ. Таким образом, экструзия является фактически идеальным безотходным технологическим процессом. Представлены результаты вычислительного эксперимента для получения технико-экономических параметров процесса экструдирования по определенным значениям конструктивных, геометрических и реологических параметров малогабаритного пресс-экструдера ПЭШ-30/4. Описан процесс оптимизации шнека экструдера по методу рабочих характеристик. На основании построенных зависимостей мощности от производительности и относительной производительности по маслу от производительности экструдера, зависимости кпд от производительности построены оптимальные области при изменении шага, высоты и толщины лопастей шнека. Эти области позволили обоснованно выбрать геометрические размеры и диапазон скорости вращения шнека для обеспечения максимального КПД работы одношнекового экструдера с учетом требований к готовой продукции. Использование разработанного программного обеспечения позволяет рассчитывать технико-экономические параметры процесса и проводить оптимизацию рабочих органов экструдера в целях повышения эффективности технологического оборудования.