Аналитическое определение температурных полей биополимеров в формующем канале экструдера при коэкструзии

Совершенствование теории и методов расчета экструзионного оборудования является задачей, решение которой обеспечит оптимальное конструирование его узлов с целью получения продукции требуемого качества. Так как качество экструдата, производительность экструзионной машины в значительной степени определяются режимом работы предматричной зоны червяка, то в статье рассмотрена математическая модель процесса экструзии именно для этой зоны экструдера. Использование коэкструзии позволит значительно расширить ассортимент и номенклатуру выпускаемых поликомпонентных продуктов, сбалансированных по химическому составу и с программируемыми свойствами. При их производстве внутренний слой формируется из жировитаминной начинки, а внешняя оболочка - из экструдата, полученного на основе зерновых. Для обеспечения стабильности процесса коэкструзии каналы формующей головки должны быть сконструированы так, чтобы давление, создаваемое в них, было достаточным для распределения материала, а время пребывания в нём экструдата было минимальным. Решение данной задачи требует точного описания течения материалов в формующем канале. Статья содержит математическое описание процесса коэкструзии кормовых смесей в канале матрицы экструдера. Приведено аналитическое определение распределения температурных полей в жировитаминной начинке. Предложена методика выбора диаметра дозирующего патрубка по требуемой величине отношения объемных расходов экструдата и начинки. Проведен анализ течения термолабильных неньютоновских сред в каналах экструдера с учетом диссипативных явлений и неизотермичности. Аналитическое определение распределения температурных полей в жировитаминной начинке экструдатов было проведено для участков от выхода насоса до корпуса экструдера, по толщине корпуса, в предматричной зоне и коэкструзионной формующей головке. Полученная математическая модель легко адаптируется для других участков экструдера.