雙螺桿構型及擠壓參數的建模與試驗研究.pdf

1、螺桿構型是雙螺桿擠壓機的核心部件，物料在不同的螺桿構型中受到的熱機械效能和停留時間分布存在差異，最終影響擠出產品的綜合性能。高溫脫脂粕因其氮溶解指數NSI＜30％，難以實現擠壓組織化，由此，相關擠壓機理、螺桿構型及其擠壓參數的研究鮮見報道。本文基于高溫脫脂粕雙螺桿擠壓組織化關鍵技術研究背景，對螺桿構型的數學建模、高溫脫脂粕粉在螺桿構型全流道內的流動機理、螺桿構型及其擠壓參數對組織化蛋白目標參數的影響進行研究，并取得了重要研究成果。

2、>　　1)根據全嚙合同向雙螺桿的嚙合原理，建立了螺桿構型的全局數學模型，并據此建立了螺桿構型的理論設計方法。
　　2)以高溫脫脂粕為原料，TXLL110型同向嚙合雙螺桿擠壓機為設備，以螺桿構型為試驗因素，設計3種螺桿構型并進行比較試驗，通過試驗分析得出，螺桿構型對高溫脫脂粕擠壓組織化目標參數的主要影響因素是熔融區(qū)長徑比與螺桿元件組合。
　　3)通過對螺桿構型全流道內壓力場、速度場、溫度場的數值模擬與分析得出:輸送區(qū)應采用大螺

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)應設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℃;計量均化區(qū)應配置中小螺距雙頭螺紋元件，計量均化區(qū)壓力、溫度變化很小，壓力基本在3.0～3.4MPa范圍內，溫度基本在155～157℃范圍內。<

4、br>　　4)通過響應面試驗與回歸分析，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擠壓產品感官評定的數學模型，為螺桿結構設計提供了理論依據，同時，通過響應優(yōu)化得到結構參數的較優(yōu)取值:螺桿長徑比25.5∶1，熔融區(qū)長徑比12∶1，?？谥睆?6mm。
　　5)通過響應面試驗與回歸分析，得到機筒溫度、物料含水率、喂料速度、螺桿轉速與擠壓產品組織化度，以及機筒溫度、物料含水率、喂料速