Для чего предназначен экструдер

На сегодняшний день, экструдер – это очень важный аппарат, для работы на линии по переработке полимеров и их смесей. Сырьё, которое находится внутри экструдера, под действиями нагреваний, сжатий и плавления, формуется в вязкое и однородное по консистенции вещество, которое путём выдавливания через головку, к которой прикреплена необходимая форма, образует необходимую деталь, форму, элемент и прочее. Экструзионное производство, как мы видим – это весьма сложный и многогранный процесс.http://donstart.ru

Более детально о механизмах экструдера

На производствах чаще всего используют различные виды экструдеров для получения полиэтилена различной плотности, ПНД, ПВД.

Экструдер состоит из нескольких весьма важных деталей:

• Корпус;
• Рабочий орган;
• Узел загрузки материала;
• Система температурного режима;

По своему типу, различают одношнековые экструдеры, многошнековые, дисковые, поршневые и др. По частоте вращения главного органа (шнека), подразделяются экструдеры на быстроходные и нормальные, по исполнению – на стандартные у которых вращается корпус, и на вертикально либо горизонтально располагающемуся шнеку.http://alpsoyuz.ru

История создания и модификации экструдера

Самые первые экструдеры были созданы в 19 веке в Англии, США. В то время, они носили несколько другой характер. В 30-е годы 19 века, на производства поступали первые экструдеры, которые работали по переработке пластмассы. В последующие годы, экструдер перетерпливает несколько изменений касаемо корпуса, величины шнека. В 40-х годах впервые был сконструирован двухшнековый экструдер. В 1960 году появляются дисковые экструдеры. Именно дисковые экструдеры обладают более высокими способностями, в отличие от шнековых, но у них также есть свои недостатки, ведь развиваемое давление у дисковых экструдерах гораздо меньше. В последнее время, дисковые экструдеры больше используют как подготовительный этап по работе с материалом, прежде чем засыпать его в шнековый экструдер, или как смеситель-гранулятор.

Немного позже появились на производствах поршневые экструдеры, которые были предназначены для изготовления труб и профилей из материала реактопласта.http://aquahouse-shop.ru

На сегодняшний день, практически не одно промышленное производство не может обойтись без экструдеров, ведь они не только незаменимые помощники при переработке отходов и превращения их в топливные брикеты и гранулы, а также прекрасное оборудование для создания массы незаменимых деталей и эллементов.

Незаменимым оборудованием при изготовлении изделий из пластмассы является экструдер.

Внутри этого аппарата происходит расплав полимерной основы, которая, приобретя нужную консистенцию, проходит через сопла (фильеры), формирующие изделия заданной формы. Таким образом, изготавливаются и профили, и самые разнообразные детали.

Принцип работы экструдера

Чтобы понять, как работает экструдер, достаточно представить себе привычную мясорубку. Принцип действия этих устройств во многом совпадает. Экструдер представляет собой электромеханический аппарат, который состоит из нескольких главных блоков:

Цилиндр, в котором сырьё, перемешиваясь внутри, прогревается до заданной температуры. Уровень нагрева обычно устанавливается оператором. Он зависит от типа сырья, а точнее от температуры плавления полимера. Обычно это несложные резистивные системы, отличающиеся надёжностью и долговечностью. Так, на нагрев цилиндра используют кольцевые нагреватели.

Фильерная пластина (экструзионная головка), дающая готовому изделию форму. Она устанавливается на экструдерах, производящих профиль. В случае если производятся различного вида пластмассовые изделия, разогретая полимерная масса через сопло поступает в пресс-форму. Для нагрева сопла устанавливаются отдельные хомутовые нагреватели на сопло

Узел загрузки сырья. Через него гранулированное или измельчённое полимерное сырьё попадает внутрь цилиндра.

Рабочий орган. Сердцем экструдера является червяк (шнек) — вал с винтовой поверхностью, который, вращаясь, увлекает с собой сырьё, проталкивая его по цилиндру к формирующим насадкам. Это самый распространённый вид экструдера. Реже встречаются устройства, оснащённые поршневым рабочим органом, а также его дисковым аналогом.

Механический блок, состоящий из электродвигателя и системы редукторов, с помощью которых осуществляется вращение шнека в цилиндре.

Блок управления и контроля.

Типы экструдеров

Как было упомянуто выше, шнековые экструдеры иногда называются «червячными». Это название происходит от того, что полимерная масса в цилиндре перемешивается и перемещается при помощи винта Архимеда.

В большинстве своём экструдеры имеют один шнек и работают по тому же принципу, что и мясорубка. Однако, производство некоторых видов продукции требует более тщательного перемешивания сырья, и в этом случае используются механизмы с двумя (а иногда и больше) шнеками. Это необходимо, например, в том случае, если сырьё подаётся в порошковом состоянии. В таком случае одношнековый экструдер не сможет достаточно хорошо перемешать его и соответственно создать нужное давление на выходе.

Виды экструдеров

Экструдер для профиля из поливинилхлорида (ПВХ)

Самым простым и дешёвым способом производства полимерного или композитного профиля является, как раз экструзия. Характер используемого сырья и сложность получаемого изделия определяют необходимость выбора одношнекового или двухшнекового экструдера, а также соответствующих фильерных пластин.

Таким способом производят тончайшие нити, полосы, листы, панели и профили сложной геометрии. Принцип везде одинаков. Иногда в полимерную основу добавляют различные примеси, которые позволяют производить композитные материалы различного назначения.

Трубный экструдер

Пластиковые трубы также производят на похожих линиях. Особенность их изготовления заключается в специальном требовании к полимерной смеси. В готовой смеси не должно быть пузырьков газа, которые могут сделать стенки труб неоднородными и непрочными. С этой целью в данных экструдерах устанавливается специальный дегазатор. Кроме того, в экструдерах для труб применяются двухшнековые установки с барьерными шнеками, которые позволяют добиться однородного и равномерно прогретого до нужной температуры сырья.

Изготовление полиэтилена

Экструзионным способом производятся и все виды полимерных плёнок. На производстве с этой целью используют выдувной экструдер, который позволяет устанавливать необходимую толщину и ширину продукта. Формирующий узел представлен тонкой щелью. Иногда применяются щелевые фильеры, выдувающие плёнку в форме рукава. Аппараты для изготовления плёнки небольшой ширины компактны и не потребляют много энергии.

Технологическая линия

На производстве экструдер является основным элементом экструзионной линии, которую также составляет ряд прочих устройств.

Производственные линии также включают:

Систему приготовления сырьевых материалов и их подачи. Особенно важен этот узел при производстве материала из композита. Порой сырьё нуждается в дополнительной просушке, калибровке, дроблении.

Систему охлаждения. Сырьё, покидая экструдер, всё ещё разогрето до высокой температуры. Для его скорейшего охлаждения применяются системы воздушного или водяного охлаждения. К примеру, ПВХ профиль может охлаждаться при помощи воздушных или водяных ванн. Обязательное охлаждение предусмотрено и при использовании пресс-форм. В противном случае формы могут разогреваться до высоких температур, и готовое изделие может потерять заданную форму, если не снизить достаточно его температуру.

Намоточные и отрезные устройства.

Кроме перечисленных аппаратов иногда применяются иные устройства, позволяющие отпускать продукт в удобном для упаковки и перевозки виде.

Экструдер зерновой — это один из наиболее значимых аппаратов для улучшения качества зерновых. Необходимость его приобретения обоснована многими факторами. Экструдер позволяет в несколько раз повысить качественные характеристики зерновых. Корма, прошедшие обработку экструдером, более экономичны, легче усваиваются и полностью безопасны.

Данная технология применяется как в сельском хозяйстве, помогая значительно сократить расход кормов, так и в пищевой промышленности для улучшения качеств конечного продукта.

Экструдирование на сегодняшний день является наиболее действенным способом повышения питательной ценности зерновых!

Описание

Зерновые экструдеры предназначаются для быстрого изготовления кормов, усваиваемость которых составляет 90-95%, при том, что усваиваемость необработанных зерновых не превышает 65%.

В результате кратковременного повышения температуры, а также механическому воздействию и искусственным перепадам давления, в зерне происходят структурные и химические изменения.

Крахмал, который составляет 50% зерновых и довольно тяжело усваивается животными, и белок зерна приобретают структуру, легче воспринимаемую организмом.

Крахмал распадается на простые сахара, сложные белки и углеводы расщепляются на простые, а клетчатка преобразуется во вторичные сахара. Так как температурное воздействие длится всего несколько секунд, полезные витамины и минералы полностью сохраняются, а грибки, вредители и бактерии погибают.

В процессе обработки зерно как бы взрывается изнутри, становясь более воздушным и приобретая необходимую пластичность и пористость. Объем переработанного зерна увеличивается примерно на 15-20% по сравнению с изначальным.

Для изготовления кормов для животных при помощи экструдирования подходят даже пораженные насекомыми, грибками или плесенью зерна.

Корма после обработки намного легче воспринимаются организмом, так как большую часть работы желудка уже провел аппарат. Благодаря этому животное тратит в 2 раза меньше энергии на переработку пищи. В результате при том же объеме скармливаемого корма прирост веса увеличивается до 40%, надои до 35%, а яйценоскость птицы до 30%.

Принцип работы экструдера

После подачи зерна в бункер процессы внутри аппарата проходят без постороннего вмешательства. При помощи вибрации материал подается в рабочую зону агрегата, где подвергается трехфазной обработке.

Перерабатываемый материал не нужно запаривать или подвергать каким-либо дополнительным обработкам!

После попадания в экструдер зерно проходит термическую обработку при температуре от 110 до 160 градусов под давлением до 40 атмосфер. При выбросе зерна из данного отсека давление резко падает, вода, содержащаяся в клетках, превращается в пар и увеличивается в объеме в 1000 раз. В результате происходит взрыв внутри зерна, благодаря чему оно вспучивается, приобретает пористую структуру, увеличивается в объеме и лучше поддается формовке.

После продавливания через профилирующий инструмент из экструдера выходит вспученный стренг, имеющий форму жгута. При наличии отсекателя величина фракции составляет примерно 10-50 мм.

Процесс экструдации происходит примерно за 30 секунд, что обеспечивает высокую производительность при минимальных затратах энергии. Нагрев и сжатие зерна проходит без ТЭНов и гидравлики, только за счет электродвигателя.

Применяются три метода экструзии:

• Холодная формовка;
• Теплая обработка;
• Горячая экструзия.

Фундамент для установки экструдера не нужен. Он устанавливается на любую ровную поверхность, даже на земляной пол!

Использование

Экструдеры применяются для изготовления кормов для животных. Применение данной технологии позволяет значительно снизить затраты на откорм животных. Кроме того, при переводе животных на питание экструдированными кормами снижается падеж молодняка.

Корма, изготовленные при помощи экструдеров, обладают способностью предотвращать желудочно-кишечные заболевания у животных и значительно улучшать пищеварительный процесс!

Применяются экструдеры и в пищевой промышленности. С их помощью изготавливаются сухие завтраки, кукурузные палочки, чипсы, сухарики, детское питание, диетические хлебцы.

Двухшнековые экструдеры применяются и при изготовлении полимеров: пленки для пакетов, полистирола и полипропилена.

Однако наиболее распространено использование экструдера для улучшения кормовых качеств зерновых культур. В качестве материала для изготовления кормов можно использовать любые злаковые культуры, сою, бобовые.

После переработки вкусовые качества зерновых значительно улучшаются, благодаря выделению масел. Корм приобретает приятный аромат и хлебный вкус. При этом животные быстрее наедаются.

Отдельные модели экструдеров позволяют перерабатывать отходы мясного и рыбного производства. Также применяют экструдеры для обработки маслосодержащих продуктов перед отжимом. Этот процесс облегчает отжим и увеличивает конечный объем получаемых масел.

Экструдер Е-500

Аппарат предназначен для изготовления кормов для животных, очистки зерновых от вредных микроорганизмов. Также применяется для подготовки сои, рапса, подсолнечника к отжиму масла.

С помощью аппарата можно обрабатывать пшеницу, рожь, кукурузу, ячмень, горох, амарант, люпин, сою и подсолнечник. В воронке экструдера установлен магнитный улавливатель металлических частиц, что позволяет избежать попадания ненужных примесей в аппарат и, в последствии, в корм.

Производительность при переработке сои достигает 500 кг. в час, при переработке зерновых до 300 кг. в час. При этом потребляемая мощность составляет 55 кВт/час.

• Длина — 230 см;
• Ширина — 210 см;
• Высота — 170 см;
• Вес — 1400 кг.

Отличительной особенностью данной модели является наличие узла увлажнения в рабочей зоне. Это гарантирует мягкий и равномерный процесс обработки зерновых, а также обеспечивает снижение износа рабочих деталей.

Экструдер ES-1250

Мощный агрегат для использования в крупных и средних хозяйствах. Производительность данной модели доходит до 1250 кг/час. При этом экструдер способен работать круглосуточно. Оснащен боковой подачей сырья из бункера непосредственно в рабочую зону. Это позволяет исключить проблемы в работе, которые присутствуют при переработке влажного зерна или сложных смесей в экструдерах с верхней подачей.

Кроме стандартных материалов для экструдирования (пшеница, овес, просо, ячмень), данная модель подходит для переработки биоотходов, мясокостного фарша, муки и других отходов. Аппарат снабжен двумя гидроцилиндрами при помощи которых происходит автоматический съем корпусов при разборке рабочей части экструдера или замене шнеков. Это значительно упрощает длительный и трудоемкий процесс обслуживания и ремонта, особенно в аварийных ситуациях.
Вес экструдера составляет 2130 кг, а потребляемая мощность 110 кВт.

Данная модель позволяет регулировать зазоры внутри рабочей части экструдера, благодаря чему становится возможным проводить точные настройки аппарата под каждое сырье.

Экструдер ПЭ-900 УШК

Снабжен системой кондиционирования и парообработки зерна. Данная технология позволяет придавать обрабатываемому материалу мягкость и эластичность, что значительно сокращает энергозатраты на переработку. Кроме того, это помогает увеличить срок службы основных узлов экструдера.

Применяется для обработки пшеницы, сои, ячменя, кукурузы, и гороха. Производительность от 1300 до 1800 кг/час. Потребляемая мощность от 97 кВт/час. Расход пара приблизительно 100 кг/час при давлении 0,4-0,6 Мпа. Размеры 280*256*255 см. При этом вес агрегата 2500 кг.

Экструдер данной модели отличается высокой производительностью и может применяться для подготовки сои и подсолнечника к отжиму масла.

Приобретение экструдера, несомненно, является выгодным вложением средств. Помимо того, что количество скармливаемого животным корма уменьшается, а его пищевая ценность возрастает, экструдация позволяет изготовить высококачественные корма без химических примесей. Корма, изготовленные при помощи экструдеров, позволяют увеличить производительность хозяйств без добавления в пищу животных химических и гормональных препаратов.

Экструдация позволяет добавлять в изначальное сырье до 30% примесей (сено, силос, солома, отходы мясопереработки), не понижая качество и энергетическую ценность производимого корма.

Кроме того, приобретение экструдера положительно скажется на экономическом состоянии производителей зерновых. Готовый высококачественный корм намного превосходит по цене необработанное зерно, а спрос на него практически не снижается.

То есть, экструдация позволяет увеличить стоимость конечного продукта без больших энергетических и трудозатрат. Процесс полностью автоматизирован и проходит буквально за несколько секунд!

При производстве кормов по данной технологии можно использовать пораженные плесенью или насекомыми зерна для получения годного конечного продукта. Это позволяет избежать потерь урожая, которые даже при правильном хранении зерна составляют не менее 20%. Это одна из немногих технологий, позволяющая получить высокую прибыль при минимальных затратах.