534 / 632
Распределение температуры продукта по длине рабочей зоны экструдера
при постоянной скорости вращения шнека 5,23 с 1(рис. 2) характеризуется ее
резким возрастанием от зоны смешивания до предматричной области с пос
ледующим быстрым понижением температуры после матрицы до 373...380
К. Характер данных кривых позволяет установить степень неравномерности
выдавливания расплава продукта, т.к. с увеличением пульсации давления в
экструдере уменьшается степень гомогенизации расплава, ухудшается его тем
пературная однородность и, как следствие, качество экструдата.
Проанализированный характер изменения температуры и давления по
времени и длине рабочей зоны экспериментальной установки позволил оце
нить влияние этих кинетических параметров на ход процесса экструзии крошки
из ЧДХ с добавкой свекольно-паточного порошкообразного полуфабриката,
обосновать рациональные режимы исследуемого процесса и получить рабо
чие характеристики одношнекового экструдера при оптимальных удельных
расходах электроэнергии на производство хрустящих хлебных палочек.
Анализ рабочих характеристик экструдера (рис. 3) показал, что для всех
значений температуры и влажности кривые имеют одинаковый вид, т.е. с уве
личением производительности давление в предматричной зоне экструдера
сначала растет, а затем с некоторого значения
Q
уменьшается. Это вызвано
тем, что с интенсификацией механического воздействия на продукт
(п
? шах,
Q
> шах) с некоторого момента происходит образование расплава, и, как след
ствие, снижение его вязкости. С уменьшением начальной влажности давле
ние в предматричной зоне экструдера резко возрастает, из-за того, что неболь
шое количество воды во время экструзии еще больше увеличивает вязкость
продукта и тем быстрее, чем меньше его температура перед матрицей.
Анализ графиков скорости вращения шнека и удельных расходов элект
роэнергии от производительности (рис. 4) показал прямопропорциональную
линейную зависимость между
п
и
Q:
с увеличением скорости вращения шне
ка производительность экструдера возрастает, причем более интенсивно с
повышением температуры продукта в предматричной зоне. Изменение началь
ной влажности с 12 до 15 % при увеличении температуры и скорости враще
ния приводит к росту производительности экструдера, что обусловлено мень
шим сопротивлением движению материала в винтовом канале шнека.
Повышение производительности экструдера приводит сначала к уменьше
нию удельных расходов электроэнергии на процесс, а затем с некоторого значе
ния
Q
к последующему их увеличению. Наличие экстремумов на кривых
Э-Q
показывает оптимальную область экструзии крошки из ЧДХ, т.е. необходимую
производительность экструдера при минимальных удельных расходах электро
энергии на проведение процесса. Возрастание массовой доли влаги в сырье с 12
до 15 % при постоянной производительности экструдера приводило к сниже-
528
Научная электронная библиотека ЦНСХБ