Совершенствование конструкции и оптимизация режимов работы охладителя экструдата

Цель исследования - совершенствование технологического процесса получения экструдата посредством модификации звена охлаждения материала и определения оптимальных режимов его работы для повышения эффективности системы в целом. Задачи: выполнить модификацию звена охлаждения экструдата; раскрыть закономерности, связанные с продолжительностью и энергетической эффективностью (энергоемкостью) процесса охлаждения материала. Анализ системы «экструдирования - охлаждения экструдата» выявил факторные и результатные показатели данной системы, позволяющие получить числовые оценки статистических характеристик. Факторные показатели системы «экструдирование - охлаждение экструдата» определяют технико-технологические условия и режимы процесса охлаждения. Схемы определения продолжительности и энергоемкости процесса охлаждения представляются полиномами второй степени. Погрешность приближения показателей продолжительности и энергоемкости по вариантам опытов не превосходила 5 %, а коэффициент детерминации был выше 95 %. Отсутствие систематических погрешностей и несмещенность оценок, получаемых с помощью предложенной схемы, гарантируют, что выявленные закономерности могут быть использованы как для сглаживания опытных данных, так и для прогностических целей исследования системы «экструдирование - охлаждение экструдата», а также для модельного представления результатного показателя продолжительности и энергоемкости процесса охлаждения экструдата. Предложена и обоснована научная гипотеза оптимизации процесса охлаждения экструдата. Определены оптимальные конструктивно-режимные характеристики работы охладителя экструдата, которые формируются посредством выбора загружаемого веса в охладитель 9 кг, скорости вращения вала 17,111 об/мин, угла наклона лопастей 9,9999 град., температуры хладоагента 1,1666 °С, скорости потока хладоагента 4,2777 м/с, градиента температур экструдата 38,9666 °С. В области эффективности процесса охлаждения полуфабриката величины продолжительности и энергоемкости оцениваются соответственно значениями 0,0728 ч и 0,0039 кВтч/кг. Реализованный подход может быть использован для разработки нового оборудования, включаемого в технологическую линию.