RU2276013C1 - Способ автоматического управления экструдером - Google Patents
Способ автоматического управления экструдером Download PDFInfo
- Publication number
- RU2276013C1 RU2276013C1 RU2004134883/12A RU2004134883A RU2276013C1 RU 2276013 C1 RU2276013 C1 RU 2276013C1 RU 2004134883/12 A RU2004134883/12 A RU 2004134883/12A RU 2004134883 A RU2004134883 A RU 2004134883A RU 2276013 C1 RU2276013 C1 RU 2276013C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extruder
- steam
- temperature
- consumption
- flow rate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92209—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92009—Measured parameter
- B29C2948/92228—Content, e.g. percentage of humidity, volatiles, contaminants or degassing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92323—Location or phase of measurement
- B29C2948/92361—Extrusion unit
- B29C2948/9238—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
- B29C2948/924—Barrel or housing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92704—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92723—Content, e.g. percentage of humidity, volatiles, contaminants or degassing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92819—Location or phase of control
- B29C2948/92857—Extrusion unit
- B29C2948/92876—Feeding, melting, plasticising or pumping zones, e.g. the melt itself
- B29C2948/92895—Barrel or housing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к автоматизации процессов переработки пищевых концентратов, и может быть использовано в устройствах для производства экструдированных продуктов, а также в других производствах, использующих экструзию. Способ включает измерение расхода и влажности исходного сырья и экструдата, температуры продукта в предматричной зоне экструдера и частоты вращения регулируемого привода экструдера. Исходное сырье подают по двум линиям параллельно: твердую фракцию - через предкондиционер в экструдер, а жидкую фракцию - через подогреватель в полый вал шнека и из него - в зону загрузки рабочей камеры экструдера. В подогревателе осуществляют бесконтактный нагрев жидкой фракции паром, который затем поступает в предкондиционер экструдера, где смешивается с твердой фракцией. Дополнительно измеряют расход и температуру жидкой фракции, а также расход пара, поступающего в предкондиционер. Коррекцию расхода жидкой фракции производят по текущему значению расхода твердой фракции, коррекцию температуры в предматричной зоне экструдера - путем регулирования температуры нагрева пара в калорифере, а коррекцию влажности готового продукта - по расходу пара, поступающего в предкондиционер. По расходу и влажности экструдата осуществляют коррекцию пара, поступающего на подпитку. Изобретение позволяет повысить качество готового продукта за счет усовершенствования схемы автоматического контроля и регулирования процесса экструзии многокомпонентных смесей. 1 ил.
Description
Изобретение относиться к пищевой промышленности, а именно к автоматизации процессов переработки пищевых концентратов. Оно может быть использовано в устройствах для производства экструдированных продуктов, а также и в других производствах, использующих экструзию.
Известен способ автоматического управления экструдером, предусматривающий измерение расхода и влажности исходного сырья и экструдата, температуры продукта в предматричной зоне экструдера, частоты вращения регулируемого привода экструдера [Патент РФ №2130831, МПК6 В 29 С 47/92, Заявл. 15.12.1997, Опубл. 27.05.99., Бюл. №15].
Недостатками известного способа является невозможность контроля и регулирования процесса экструзии многокомпонентных смесей с параллельной схемой загрузки и, как следствие, невозможность получения полифункциональных экструдатов высокого качества.
Технической задачей изобретения является повышение качества готового продукта за счет усовершенствования схемы автоматического контроля и регулирования процесса экструзии многокомпонентных смесей.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе автоматического управления экструдером, предусматривающем измерение расхода и влажности исходного сырья и экструдата, температуры продукта в предматричной зоне экструдера, частоты вращения регулируемого привода экструдера, новым является то, что экструдер дополнительно снабжен подогревателем жидкой фракции и предкондиционером, а исходное сырье подается по двум линиям параллельно: твердая фракция - через предкондиционер в экструдер, а жидкая фракция - через подогреватель в полый вал шнека и из него - в зону загрузки рабочей камеры экструдера, при этом в подогревателе осуществляется бесконтактный нагрев жидкой фракции паром, который затем поступает в предкондиционер экструдера, где смешивается с твердой фракцией, дополнительно измеряют расход и температуру жидкой фракции, расход пара, поступающего в предкондиционер, коррекцию расхода жидкой фракции производят по текущему значению расхода твердой фракции, а коррекцию температуры в предматричной зоне экструдера путем регулирования температуры нагрева пара в калорифере, коррекцию влажности готового продукта - по расходу пара, поступающего в предкондиционер, а по расходу и влажности экструдата осуществляют коррекцию пара, поступающего на подпитку.
На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.
Схема содержит экструдер с предкондиционером 1, загрузочным бункером 2, шнеком 3 с полым валом 4, матрицей 5, регулируемый привод 6 экструдера, регулируемый привод предкондиционера 7, вентилятор 8, электрокалорифер 9, подогреватель 10; линии: 0.2.1 подвода твердой фракции исходного сырья, 0.2.2 подвода жидкой фракции исходного сырья, 0.2.3 отвода экструдата, 0.1.1 подвода пара в подогреватель 10, 0.1.2 подвода пара в предкондиционер, 0.1.3 отвода пара в линию подпитки; датчики 11 и 13 расхода исходного сырья (жидкой и твердой фракции), датчики 12 и 14 влажности исходной жидкой и твердой фракции, датчик расхода греющего пара 15, датчик температуры греющего пара 16, датчик 17 влажности экструдата, датчик 18 расхода экструдата, датчик 19 температуры в предматричной зоне экструдера, датчик 20 потребляемой мощности регулируемого привода экструдера, датчик 21 потребляемой мощности электрокалорифера, датчик 22 потребляемой мощности регулируемого привода предкондиционера, исполнительные механизмы 23-31, двухпозиционные переключатели 32-35, трехпозиционный переключатель 36, микропроцессор 37 (а, б, в, г, д, е, ж, з, и - входные каналы управления, к, л, м, н, о, п, р, с, т, у, ф, х - выходные каналы управления).
Способ осуществляется следующим образом.
Исходное сырье подается параллельно по двум линиям: твердая фракция через предкондиционер 1, регулируемая исполнительным механизмом 31, а жидкая через подогреватель 10, регулируемая исполнительным механизмом 24. По измеренным текущим значениям расхода твердой фракции исходного сырья датчиком 13, влажности твердой фракции исходного сырья датчиком 14, установленных в линии 0.2.1, и влажности жидкой фракции исходного сырья датчиком 12, установленным в линии 0.2.2, микропроцессор 37 устанавливает заданный расход жидкой фракции исходного сырья, контролируемый датчиком расхода жидкой фракции 11, установленным в линии 0.2.2, и с помощью исполнительного механизма 29 устанавливает заданную мощность регулируемого привода 6 экструдера.
При этом устанавливают и постоянно поддерживают заданный тепловой режим в предматричной зоне экструдера при помощи датчика температуры 19, установленного в линии 0.2.3, изменяя температуру жидкой фракции исходного сырья, датчика температуры греющего пара 16 и датчика расхода 15 пара, установленных в линии 0.1.2, и исполнительных механизмов 25, 26, 27 и 28.
По текущим значениям температуры в предматричной зоне, измеренным датчиком 19, и температуры греющего пара, измеренным датчиком 16, микропроцессор 37 вычисляет наиболее оптимальную температуру жидкой фракции исходного сырья и с помощью исполнительных механизмов 25, 26, 27 и 28 устанавливает рациональный расход и температуру рециркулируемого пара, необходимые для поддержания наиболее оптимальной температуры в предматричной зоне экструдера.
По текущим значениям расхода и влажности твердой фракции исходного сырья, измеряемым соответственно датчиками 13 и 14, и влажности жидкой фракции исходного сырья, измеряемой датчиком 12, микропроцессор 37 вычисляет расход пара, подаваемого в предкондиционер из линии 0.1.1 с помощью исполнительного механизма 26, вычисляет тепловой поток с твердой и жидкой фракцией исходного сырья и в соответствии с ним устанавливает расход пара с помощью исполнительных механизмов 25 и 27, установленных в линиях 0.1.2 и 0.1.1 соответственно.
По текущим значениям расхода экструдата, измеряемым датчиком 18, микропроцессор 37 непрерывно корректирует расход твердой и жидкой фракций исходного сырья с помощью соответственно исполнительных механизмов 23 и 24, с целью предотвращения переполнения каналов подачи сырья.
По текущим значениям расхода и влажности экструдата, измеренным соответственно датчиками 18 и 17, осуществляют коррекцию расхода пара, поступающего на подпитку по линии 0.1.1 с помощью исполнительного механизма 27.
Рассмотрим способ автоматического управления процессом экструзии на примере работы экструдера Р3-КЭД, оборудованного регулируемым приводом, используемого для производства сладких кукурузных палочек с различными пищевыми добавками.
Процесс осуществляется со следующими техническими характеристиками:
производительность по экструдату, кг/ч | 310...330 |
установленная мощность, кВт | 80 |
влажность твердой фракции исходного сырья, % | 10...12 |
влажность жидкой фракции исходного сырья, % | 35...40 |
частота вращения шнеков, с-1 | 11,5...14,75 |
температура пара на входе в рубашку, °С | 110...120 |
расход пара, м3/ч | 0...5,4 |
давление в зоне прессования, МПа | 15 |
температура в зоне прессования, °С | 170 |
Исходное сырье подается параллельно по двум линиям: твердая фракция в количестве 310 кг/ч, а жидкая в количестве 10,8 кг/ч. После выхода экструдера на рабочий режим значение расхода готовой смеси составляет 320,8 кг/ч, а влажность 16%, по этим значениям устанавливают соотношение твердой и жидкой фракции исходного сырья 1:10, а также количество подаваемого пара, например 0,5 м3/ч, и частоту вращения шнеков 12,5 с-1. Конечная влажность экструдата составляет 5...6%. Также устанавливают расход пара в линии подвода пара рубашку 0.1.2, например 1,5 м3/ч, для поддержания температуры 170°С.
После выхода экструдера на рабочий режим в предматричной зоне устанавливается заданное давление 15 МПа. При отклонении текущего значения давления от требуемого на 0,5 МПа в соответствии с измеренным расходом твердой и жидкой фракций исходного сырья осуществляется грубая регулировка давления за счет изменения частоты вращения шнека на 2 с-1 соответственно датчиками 13 и 11 с помощью исполнительного механизма 29, а при выходе значений за границы допустимого диапазона точная регулировка за счет изменения расхода пара в линии подвода пара рубашку на 0,5 м3/ч и его температуры на 10°С, вызывающего стабилизацию температурного режима в предматричной зоне экструдера с помощью исполнительных механизмов 25, 27 и 28.
Таким образом, предлагаемый способ автоматического управления экструдером по сравнению с базовым имеет следующие преимущества:
- позволяет производить переработку многокомпонентных смесей различного фракционного состава;
- обеспечивает стабилизацию температурного режима в предматричной зоне экструдера;
- позволяет получить готовый продукт высокого качества за счет оптимизации температурного режима вследствие стабилизации температуры готового продукта в предматричной зоне;
- обеспечить более высокую точность поддержания технологических параметров и большую надежность системы автоматического регулирования процессом экструзии.
Claims (1)
- Способ автоматического управления экструдером, предусматривающий измерение расхода и влажности исходного сырья и экструдата, температуры продукта в предматричной зоне экструдера, частоты вращения регулируемого привода экструдера, отличающийся тем, что экструдер дополнительно снабжен подогревателем жидкой фракции и предкондиционером, а исходное сырье подается по двум линиям параллельно: твердая фракция - через предкондиционер в экструдер, а жидкая фракция - через подогреватель в полый вал шнека и из него в зону загрузки рабочей камеры экструдера, при этом в подогревателе осуществляется бесконтактный нагрев жидкой фракции паром, который затем поступает в предкондиционер экструдера, где смешивается с твердой фракцией, дополнительно измеряют расход и температуру жидкой фракции, расход пара, поступающего в предкондиционер, коррекцию расхода жидкой фракции производят по текущему значению расхода твердой фракции, а коррекцию температуры в предматричной зоне экструдера - путем регулирования температуры нагрева пара в калорифере, коррекцию влажности готового продукта - по расходу пара, поступающего в предкондиционер, а по расходу и влажности экструдата осуществляют коррекцию пара, поступающего на подпитку.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004134883/12A RU2276013C1 (ru) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Способ автоматического управления экструдером |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004134883/12A RU2276013C1 (ru) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Способ автоматического управления экструдером |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2276013C1 true RU2276013C1 (ru) | 2006-05-10 |
RU2004134883A RU2004134883A (ru) | 2006-05-10 |
Family
ID=36656836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004134883/12A RU2276013C1 (ru) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Способ автоматического управления экструдером |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2276013C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117802590A (zh) * | 2024-02-29 | 2024-04-02 | 山东津潍海润特种分离设备有限公司 | 一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4784595A (en) * | 1986-09-03 | 1988-11-15 | Reifenhauser Gmbh & Co. Maschinenfabrik | Apparatus for extrusion of a thermoplastic material |
US4882105A (en) * | 1987-11-09 | 1989-11-21 | Beta Raven Inc. | Method of automatically controlling an extruder |
EP0197647B1 (en) * | 1985-02-28 | 1991-11-06 | BICC Public Limited Company | Control apparatus for extruders |
RU2130831C1 (ru) * | 1997-12-15 | 1999-05-27 | Воронежская государственная технологическая академия | Способ автоматического управления экструдером |
RU2178738C1 (ru) * | 2000-06-09 | 2002-01-27 | Воронежская государственная технологическая академия | Способ автоматического управления экструдером |
RU2178739C1 (ru) * | 2001-03-11 | 2002-01-27 | Воронежская государственная технологическая академия | Способ автоматического управления экструдером |
-
2004
- 2004-11-29 RU RU2004134883/12A patent/RU2276013C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0197647B1 (en) * | 1985-02-28 | 1991-11-06 | BICC Public Limited Company | Control apparatus for extruders |
US4784595A (en) * | 1986-09-03 | 1988-11-15 | Reifenhauser Gmbh & Co. Maschinenfabrik | Apparatus for extrusion of a thermoplastic material |
US4882105A (en) * | 1987-11-09 | 1989-11-21 | Beta Raven Inc. | Method of automatically controlling an extruder |
RU2130831C1 (ru) * | 1997-12-15 | 1999-05-27 | Воронежская государственная технологическая академия | Способ автоматического управления экструдером |
RU2178738C1 (ru) * | 2000-06-09 | 2002-01-27 | Воронежская государственная технологическая академия | Способ автоматического управления экструдером |
RU2178739C1 (ru) * | 2001-03-11 | 2002-01-27 | Воронежская государственная технологическая академия | Способ автоматического управления экструдером |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117802590A (zh) * | 2024-02-29 | 2024-04-02 | 山东津潍海润特种分离设备有限公司 | 一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法 |
CN117802590B (zh) * | 2024-02-29 | 2024-05-14 | 山东津潍海润特种分离设备有限公司 | 一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004134883A (ru) | 2006-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4786514A (en) | Method and apparatus for extruding a food product | |
JP3577081B2 (ja) | スクリュー押出機 | |
US20060285426A1 (en) | Method and device for regulating pressure in a single-screw degassing extruder or in a cascade extruder | |
CN111055467A (zh) | 一种具有熔体压力温度控制系统的片材挤出机 | |
US9126360B2 (en) | Methods of operating an extrusion apparatus | |
CN115816692A (zh) | 可降解塑料的造粒生产系统 | |
RU2276013C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
JPS6313658B2 (ru) | ||
RU2178739C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
RU2184653C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
KR102665521B1 (ko) | 면류 제조장치 | |
JPH04316460A (ja) | 押出しパスタ製品製造装置 | |
RU2412052C1 (ru) | Способ автоматического управления линией производства экструдированных текстуратов | |
CN113874190B (zh) | 生产挤出的硫可交联橡胶混合物的方法、进行该方法的装置及其用途 | |
CN1086550C (zh) | 烹制挤出供人或动物食用产品的工艺与装置 | |
CN105291404A (zh) | 一种生物降解膜挤出机 | |
RU2168413C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
RU2178738C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
US20180022007A1 (en) | Method for monitoring and controlling a twin-screw extruder, and twin-screw extruder | |
CN111466604A (zh) | 自动膨化设备 | |
NZ211566A (en) | Apparatus and process for extruding dough; die slot oriented vertically | |
RU2172246C1 (ru) | Двухшнековый экструдер (варианты) | |
RU2495608C1 (ru) | Экспандер | |
RU2294833C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
SU1362655A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом прессовани масличного материала в шнековом прессе |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061130 |