食品双螺杆挤出机比能耗定量化研究

采用有限元技术,对食品双螺杆挤出机中流体的速度场、压力场进行了仿真研究。通过后处理计算,得到了各种工况下的比能耗。采用可旋转的中心组合设计方法进行了试验,分析仿真与试验结果存在差异的原因,并对仿真计算结果进行了修正。以修正后的仿真计算结果和试验结果为基础,对所建立的BP神经网络进行训练,建立了食品双螺杆挤出机挤压系统模型,此模型可用于挤出机比能耗的定量预测。     

基于CFX的内嵌双螺杆挤出机流场特性分析

在传统双螺杆挤出机的基础上,设计了一种具有内外流道的双螺杆挤出机。文章基于有限元法,利用Pro/E三维绘图软件建模、ANSYS/CFX流体模块,对新型双螺杆挤出机进行数值模拟,通过分析宏观压力、宏观速度以及挤出量来与传统双螺杆挤出机进行对比。分析结果显示,新型双螺杆挤出机内流道流速小于新型双螺杆挤出机外流道流速小于传统双螺杆挤出机外流道流速,从而延长了物料的停留时间,提高了混合性能;由于内流道的出现,使挤出效率提高了约55.5%。研究结果表明,新型双螺杆挤出机在保证豆粕挤出质量的同时,其豆粕挤出产量是传统双螺杆挤出机的1.4～1.7倍。本研究结果为双螺杆挤出机的设计提供了新思路。     

轴向循环双螺杆流场研究

本文根据同向双螺杆挤出机螺杆理论和流动理论,建立了含有轴向循环元件的双螺杆挤出机流道的计算流道模型,并进行了模拟分析。     

双螺杆食品挤压机螺杆齿廓初探

通过对双螺杆食品挤压机的螺杆啮合方式的分析,用齿廓形成理论系统地分析了双螺杆同向旋转啮合型齿廓的形成,给出了齿廓的函数方程及其理论解析表达式。并对φ100mm的双螺杆挤压机的螺杆进行了单双头螺线的设计计算,在实际生产中证明齿廓的啮合是非常适合的。这对于螺杆的设计及螺杆的机加工和成型刀具的刃磨将起到一定的指导作用。     

同向啮合双螺杆固体颗粒输送行为的研究

借助可视化同向啮合双螺杆挤出机固体输送段的实验装置,对其固体颗粒的输送行为进行实验研究。将输送区划分为3个子输送区进行仿真实验,分析其在3个子输送区中不同的输送形式,以及螺杆转速和粒径大小对其输送效率的影响,发现物料在输送过程中主要集中在左输送区和上输送区且均以正位移输送为主,当物料粒径增加至3mm时,摩擦拖曳现象较为明显。输送效率会随着螺杆转速与粒径大小的不同呈线性变化。     

双螺杆泵梯形齿齿形的研究

提出了双螺杆泵的泄漏角的概念。在分析，研究形齿中α角对泄漏量的影响的基础上得出：在进行双螺杆泵设计时，选取α＝０的齿形，密封性最好。     

非啮合双螺杆挤压机三维流场数值模拟

双螺杆挤压机是加工挤压食品的关键设备.利用有限元法,以非啮合双螺杆挤压机为研究对象,采用三维非等温、非牛顿流体模型,对非啮合双螺杆挤压机内物料的速度、压力、温度和螺杆挤出特性参数进行了数值研究.结果表明,从非啮合双螺杆挤压机的入口到出口,物料的压力和温度值逐渐增加;啮合区物料的压力、速度和温度值均大于螺槽区,螺槽区压力值出现了非常明显的波动现象;随着螺杆转速和流道两端压差的增加,双螺杆挤压机内物料的温度和流量也逐渐增加.     

新型双螺杆食品挤压机加工复合组织蛋白的研究

采用FTS－50新型双螺杆食品挤压机，对抗压加工复合组织蛋白进行了研究。通过流变试验，测试分析了大豆蛋白面团的动态流变性能，得出了含水量、温度、蛋白质含理对流变行为的影响规律；通过挤压试验，研究了工艺参数（螺杆转速、机筒温度、含水量）与系统参数（生产率、主机功率、比能耗、机头入口处面团温度）的关系，得出了回归方程和表面响应曲面；通过SEM照片分析，研究了挤压前后大豆蛋白质微观结构的变化。     

双级真空挤出机控制系统的PLC设计与应用

双级真空挤出机已经普遍用于砖瓦行业,实现挤出生产自动化、节约资源和提高挤出质量是今后挤出机研究的主要方向。经过对挤出机的结构与实际工作过程的分析研究,确定挤出机整个工作过程的自动化控制方案,应用PLC和传感器,实现了对含水率、料位、真空度、温度和压力的监控,提高了挤出机的自动化程度。同时,也达到了增加产量,延长设备寿命,节约资源,提高生产效率和产品质量的目的。      

双级真空挤出机控制系统的PLC设计与应用

双级真空挤出机已经普遍用于砖瓦行业,实现挤出生产自动化、节约资源和提高挤出质量是今后挤出机研究的主要方向。经过对挤出机的结构与实际工作过程的分析研究,确定挤出机整个工作过程的自动化控制方案,应用PLC和传感器,实现了对含水率、料位、真空度、温度和压力的监控,提高了挤出机的自动化程度。同时,也达到了增加产量,延长设备寿命,节约资源,提高生产效率和产品质量的目的。     

秸秆螺旋挤压脱水机叶片强度和变形的流固耦合分析

运用数值模拟方法,对秸秆螺旋挤压脱水机进行了流固耦合模拟分析,建立了秸秆浆料的流体模型,用Fluent软件模拟了不同出口压力条件下,螺旋挤压脱水机内部压力场分布,并据此对螺旋挤压脱水机的挤压性能进行了分析。同时,通过Workbench-Fluent单向流固耦合的方式,对螺旋叶片的强度和变形进行了分析,得出了出口压力和叶片强度的关系。     

螺杆结构对棉籽粉双螺杆挤压脱毒效果的影响

利用自行开发的双螺杆食品挤机对棉籽粉做了挤压脱棉酚试验，分析了11种螺杆结构中的捏合盘元件对脱毒效果的影响。试验中含水量、螺杆转速、喂料率及试验区温度分别设定为50％（w.b.),180r/min,12kg/h及120－130℃。结果表明：捏合盘的加入能有效改善脱毒效果，螺杆结构不同效果也不同。捏合盘长度、位置及两者交互效应都是影响脱毒效果的显著因素，捏合盘间距的影响则不显著。试验结果还表明，本研究选择的工艺条件及设备参数在棉籽粉挤压脱棉酚方面是合适的。     

双级真空挤出机泥料挤出质量控制

目前双级真空挤出机已经普遍用于砖瓦行业,挤出来的砖具有密度高、机械强度大、含水率适中且均匀、表面质量好等特点,成为今后挤出机研究的主要方向。通过对流变学和流体力学的研究,建立了泥料的弹-黏塑性模型,研究其应力-应变-时间关系,构建了砖瓦泥料的本构方程,并对影响泥料流变特性的因素做了具体分析。通过对挤出机工作原理与机构特点的不断总结,得出了影响挤出效果的主要因素,并给出了可行的控制方案。      

血粉膨化机温度控制系统的研究

由于血粉蛋白属于硬质蛋白,只有膨化加工方法才能使其血细胞膜全部破坏及血粉中硬质蛋白未充分变性,从而被动物消化吸收。为了提高血粉膨化机挤出血粉的质量(在对挤压过程进行了分析和研究的基础上),采用Smith预估PID控制,实现了对血粉膨化机各区温度控制。实验结果表明:该控制系统具有较优的动态控制性能,使用效果良好。     

双螺杆挤压机在农产品加工中的应用

简述双螺杆挤压机的历史,分析了双螺杆挤压机的分类及其特点,综述了螺杆挤压机在农产品加工中的主要应用方面以及未来发展方向。     

喷灌用镁合金管道成形工艺

研究了镁合金挤压模具及工艺参数．根据镁合金特点设计了4孔分流挤压模具，选择MB2镁合金在1250T卧式挤压机上进行了挤压试验．通过试验得到的主要工艺参数为：镁棒预热温度为548～698K，模具预热温度530～673K，挤压筒温度573～723K，挤压速度0．067～0．083m／s及挤压比40～60，与铝合金管相比，3种规格的镁合金管具有良好的力学性能和机械性能，可完全满足喷灌工程的需要．     

双螺杆泵多点啮合型转子设计与内部流动特性

针对传统双螺杆泵螺杆转子螺旋面啮合区磨损严重、内泄漏大等问题,根据啮合原理,建立椭圆弧及其共轭曲线的啮合模型,构建传动比为2∶3的主从螺杆端面型线,提出一种新型多点啮合型螺杆转子结构.应用计算流体动力学方法对新型双螺杆泵内部流场进行数值计算,研究了泵内部流动特性.研究结果表明:所提出的新型螺杆转子在轴截面上可实现三点啮合,在双螺杆转子上形成多重密封;采用V形凹槽的主螺杆转子齿顶压力分布均匀,采用传统结构的从螺杆转子齿顶处压力分布呈阶梯状;从螺杆转子周向啮合间隙处泄漏速度为主螺杆转子的1.8倍,表明主螺杆转子齿顶V形凹槽两侧的光滑顶棱与泵腔内壁面形成的类迷宫密封可有效减小周向啮合间隙处的泄漏;新型螺杆转子较大改善转子的磨损适应性,有效减小了双螺杆泵的内泄漏,对提高双螺杆泵的高压环境适应能力具有重要意义.     

三螺杆挤压机熔体输送段功耗特性的数值分

利用CFD技术,采用三维流-热耦合模型对三螺杆挤压机流场、温度场、压力场和粘性生热分布进行了研究.在此基础上,考虑熔体粘性耗散生热和压力升高的影响,研究了螺杆转速、螺纹头数、压力差和挤出量等参数对三螺杆挤压机挤出功耗和比能产量的影响,并和常规双螺杆挤压机进行了对比分析.结果表明,随着螺杆转速、流道两端压力差和挤出量的增加,三螺杆挤压机的挤出功耗逐渐增加,而比能产量却逐渐减小.随着螺杆螺纹头数的增加,三螺杆挤压机的功耗和比能产量均逐渐增加.通过对比发现,三螺杆挤压机比能产量较双螺杆挤压机提高了30%.