RU2178739C1 - Способ автоматического управления экструдером - Google Patents
Способ автоматического управления экструдером Download PDFInfo
- Publication number
- RU2178739C1 RU2178739C1 RU2001106585/12A RU2001106585A RU2178739C1 RU 2178739 C1 RU2178739 C1 RU 2178739C1 RU 2001106585/12 A RU2001106585/12 A RU 2001106585/12A RU 2001106585 A RU2001106585 A RU 2001106585A RU 2178739 C1 RU2178739 C1 RU 2178739C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- compression
- homogenization
- zones
- 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
- B29C2948/92019—Pressure
-
- 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
- B29C2948/92085—Velocity
- B29C2948/92104—Flow or feed rate
-
- 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
- B29C2948/92323—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
- B29C2948/92323—Location or phase of measurement
- B29C2948/92361—Extrusion unit
- B29C2948/92409—Die; Nozzle zone
-
- 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
- B29C2948/92476—Fluids, e.g. for temperature control or of environment
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. Оно может быть использовано в устройствах для производства экструдированных продуктов, а также в других производствах, использующих экструзию. Способ включает измерение расхода исходного сырья, расхода нагревающего агента, давления и температуры продукта в предматричной зоне экструдера, частоты вращения рабочего органа с коррекцией давления продукта в предматричной зоне. Экструдер снабжен линией рециркуляции продукта из предматричной зоны в зоны гомогенизации и сжатия. Дополнительно измеряют температуру подаваемого продукта, величину давления в зонах сжатия и гомогенизации, расход и температуру продукта в линии рециркуляции перед зонами сжатия и гомогенизации. Определяют разность давлений в зонах сжатия и гомогенизации, по которой осуществляют воздействие на расход продукта в линии рециркуляции в зоны сжатия и гомогенизации. Осуществляют непрерывную коррекцию расхода исходного сырья в зависимости от расхода продукта в линии рециркуляции. Осуществляют также коррекцию расхода теплоносителя в зоны сжатия и гомогенизации по текущему значению тепловых потоков с исходным продуктом и продуктом, подаваемым по линии рециркуляции в зоны сжатия и гомогенизации. Изобретение позволяет стабилизировать давление в предматричной зоне экструдера. 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 исходного сырья, расход нагревающего агента, давления и температуры продукта в предматричной зоне экструдера, частоту вращения рабочего органа с коррекцией давления продукта в предматричной зоне. [Авторское свидетельство РФ 2130831, кл. 6 В 29 С 47/92, 27.05.99. Бюл. 15] .
Недостатками известного способа являются невозможность регулирования и поддержания требуемого давления в заданных пределах в предматричной зоне экструдера, что, как следствие, не позволяет получать экструдаты высокого качества.
Технической задачей изобретения является повышение качества готового продукта за счет стабилизации давления в предматричной зоне экструдера.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе автоматического управления экструдером, предусматривающем измерение расхода исходного сырья, расхода нагревающего агента, давления и температуры продукта в предматричной зоне экструдера, частоту вращения рабочего органа с коррекцией давления продукта в предматричной зоне, согласно изобретению новым является то, что экструдер снабжен линией рециркуляции продукта из предматричной зоны в зоны гомогенизации и сжатия, причем дополнительно измеряют температуру подаваемого продукта, величину давления в зонах сжатия и гомогенизации, расход и температуру продукта в линии рециркуляции перед зонами сжатия и гомогенизации, определяют разность давлений в зонах сжатия и гомогенизации, по которой осуществляют воздействие на расход продукта в линии рециркуляции в зоны сжатия и гомогенизации, и осуществляют непрерывную коррекцию расхода исходного сырья в зависимости от расхода продукта в линии рециркуляции и коррекцию расхода теплоносителя в зоны сжатия и гомогенизации по текущему значению тепловых потоков с исходным продуктом и продуктом, подаваемым по линии рециркуляции в зоны сжатия и гомогенизации.
На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.
Схема содержит экструдер 1 с матрицей 2 и рубашкой, состоящей из секций 3, 4, 5, регулируемый привод экструдера 6, линии: 0.2.1 подвода исходного сырья, 0.2.2 рециркуляции продукта, 0.2.3 отвода экструдата, 4.6 подвода теплоносителя в секционную рубашку, 4.7 отвода отработанного теплоносителя; датчик 7 расхода исходного сырья, датчик 8 температуры исходного сырья, датчики 9, 11 давления материала в зонах гомогенизации и сжатия соответственно, датчики 10, 12 расхода теплоносителя в зонах гомогенизации и сжатия соответственно, датчик 13 давления материала в предматричной зоне экструдера, датчик 14 температуры в предматричной зоне экструдера, датчик 15 расхода экструдата, датчики 16, 18 температуры рециркулируемого продукта, датчики 17, 19 расхода рециркулируемого продукта, датчик 20 потребляемой мощности регулируемого привода экструдера, исполнительные механизмы 21-27, двухпозиционные переключатели 28-32 (а, б, в, г, д, е, ж, з, и, к, л, м, н, о - входные каналы управления, п, р, с, т, у, ф, х - выходные каналы управления), микропроцессор 33.
Способ осуществляется следующим образом.
По измеренным текущим значениям расхода датчиком 7 и температуры исходного сырья датчиком 8, установленных в линии 0.2.1, микропроцессор 33 вычисляет расход исходного сырья, подаваемого на экструзию, и с помощью исполнительного механизма 27 устанавливает заданную мощность регулируемого привода 6 экструдера 1. При этом устанавливают и постоянно поддерживают заданный тепловой режим в предматричном пространстве при помощи датчика температуры 14, датчика давления 13, и исполнительных механизмов 25 и 26, установленных в линии 0.2.2. По текущим значениям давления в предматричной зоне, измеренным датчиком 13, давления в зонах гомогенизации и сжатия, измеренным датчиками 9, 11 соответственно, микропроцессор 33 вычисляет соотношение давления в зонах гомогенизации и сжатия и с помощью исполнительных механизмов 25, 26 устанавливает необходимый расход рециркулируемого продукта в соответствующие зоны для поддержания требуемого давления в предматричной зоне. По текущим значениям расхода и температуры исходного сырья, измеряемым датчиками 7 и 8, установленными в линии 0.2.1, расхода и температуры рециркулируемого продукта, измеряемым датчиками 16, 17, 18, 19, установленными в линии 0.2.2, расхода теплоносителя в зонах гомогенизации и сжатия соответственно измеряемым датчиками 12 и 10 соответственно, установленным в линиях 4.6, микропроцессор 33 вычисляет тепловой поток с исходным продуктом и продуктом, подаваемым по линии рециркуляции 0.2.2, и в соответствии с ним устанавливает расход теплоносителя с помощью исполнительных механизмов 23 и 24, установленных в линиях 4.6. По текущим значениям расхода рециркулируемого продукта, измеряемым датчиками 17 и 19, микропроцессор 33 непрерывно корректирует расход исходного сырья с помощью исполнительного механизма 21 с целью предотвращения переполнения каналов подачи материала.
Рассмотрим способ автоматического управления процессом экструзии на примере экструдера марки Р3-КЭД, оборудованного регулируемым приводом, используемого для производства сладких кукурузных палочек с различными ценными пищевыми добавками. Процесс осуществляется со следующими техническими характеристиками:
Производительность по экстру дату, кг/ч - 310 - 33О
Установленная мощность, кВт - 80
Влажность исходного сырья, % - 13,5 - 17
Частота вращения шнеков, с-1 - 0,11 - 4,75
Температура теплоносителя на входе в охлаждающую рубашку экструдера, oС - 80
Расход теплоносителя, м3/ч - 0 - 5,4
Давление в зоне прессования, МПа - 15
Температура в зоне прессования, oС - 170
После выхода экструдера на рабочий режим значение расхода исходного сырья составляет 320,8 кг/ч, а влажность 16%, по этим значениям устанавливают частоту вращения шнеков 2,5 с-1. Конечная влажность экструдата составляет 5 - 6%. Также устанавливают расход теплоносителя в линиях подвода теплоносителя в секционную рубашку 4.6, например 1,5 м3/ч в зоне гомогенизации для поддержания температуры 170oС, 1 м3/ч в зоне сжатия для поддержания температуры 130oС, 0,5 м3/ч в зоне смешивания для поддержания 90oС.
Производительность по экстру дату, кг/ч - 310 - 33О
Установленная мощность, кВт - 80
Влажность исходного сырья, % - 13,5 - 17
Частота вращения шнеков, с-1 - 0,11 - 4,75
Температура теплоносителя на входе в охлаждающую рубашку экструдера, oС - 80
Расход теплоносителя, м3/ч - 0 - 5,4
Давление в зоне прессования, МПа - 15
Температура в зоне прессования, oС - 170
После выхода экструдера на рабочий режим значение расхода исходного сырья составляет 320,8 кг/ч, а влажность 16%, по этим значениям устанавливают частоту вращения шнеков 2,5 с-1. Конечная влажность экструдата составляет 5 - 6%. Также устанавливают расход теплоносителя в линиях подвода теплоносителя в секционную рубашку 4.6, например 1,5 м3/ч в зоне гомогенизации для поддержания температуры 170oС, 1 м3/ч в зоне сжатия для поддержания температуры 130oС, 0,5 м3/ч в зоне смешивания для поддержания 90oС.
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 давлением продукта в зонах гомогенизации и сжатия датчиками 9, 11 соответственно устанавливается расход продукта в линии рециркуляции, причем с помощью исполнительного механизма 26 осуществляется грубая регулировка давления за счет отвода продукта в зону сжатия в количестве 10-20 кг/ч, а с помощью исполнительного механизма 25 точная регулировка за счет отвода продукта в зону гомогенизации в количестве 1-5 кг/ч. В соответствии с расходами рециркулируемого продукта уменьшается количество подаваемого исходного сырья.
За счет подвода продукта из предматричной зоны в зоны гомогенизации и сжатия происходит изменение температурного режима в данных зонах и, как следствие, уменьшение расхода теплоносителя на 0,6 м3/ч в зоне гомогенизации и 0,9 м3/ч в зоне сжатия.
Таким образом, предлагаемый способ автоматического управления экструдером по сравнению с базовым имеет следующие преимущества:
- обеспечивает стабилизацию температурного режима в предматричной зоне экструдера за счет отвода части продукта в зоны гомогенизации и сжатия;
- позволяет получить готовый продукт высокого качества за счет оптимизации температурного режима вследствие стабилизации давления готового продукта в предматричной зоне;
- обеспечить более высокую точность поддержания технологических параметров и большую надежность системы автоматического регулирования процессом экструзии.
- обеспечивает стабилизацию температурного режима в предматричной зоне экструдера за счет отвода части продукта в зоны гомогенизации и сжатия;
- позволяет получить готовый продукт высокого качества за счет оптимизации температурного режима вследствие стабилизации давления 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 исходного сырья, расхода нагревающего агента, давления и температуры продукта в предматричной зоне экструдера, частоты вращения рабочего органа с коррекцией давления продукта в предматричной зоне, отличающийся тем, что экструдер снабжен линией рециркуляции продукта из предматричной зоны в зоны гомогенизации и сжатия, причем дополнительно измеряют температуру подаваемого продукта, величину давления в зонах сжатия и гомогенизации, расход и температуру продукта в линии рециркуляции перед зонами сжатия и гомогенизации, определяют разность давлений в зонах сжатия и гомогенизации, по которой осуществляют воздействие на расход продукта в линии рециркуляции в зоны сжатия и гомогенизации, и осуществляют непрерывную коррекцию расхода исходного сырья в зависимости от расхода продукта в линии рециркуляции и коррекцию расхода теплоносителя в зоны сжатия и гомогенизации по текущему значению тепловых потоков с исходным продуктом и продуктом, подаваемым по линии рециркуляции в зоны сжатия и гомогенизации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001106585/12A RU2178739C1 (ru) | 2001-03-11 | 2001-03-11 | Способ автоматического управления экструдером |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001106585/12A RU2178739C1 (ru) | 2001-03-11 | 2001-03-11 | Способ автоматического управления экструдером |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2178739C1 true RU2178739C1 (ru) | 2002-01-27 |
Family
ID=20247055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001106585/12A RU2178739C1 (ru) | 2001-03-11 | 2001-03-11 | Способ автоматического управления экструдером |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2178739C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2276013C1 (ru) * | 2004-11-29 | 2006-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Способ автоматического управления экструдером |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0197647A2 (en) * | 1985-02-28 | 1986-10-15 | BICC Public Limited Company | Control apparatus for extruders |
EP0251135A2 (en) * | 1986-06-26 | 1988-01-07 | Applied Automation, Inc. | Extrusion control |
DE3629995C1 (de) * | 1986-09-03 | 1988-02-18 | Reifenhaeuser Masch | Anlage fuer das Strangpressen von thermoplastischem Kunststoff |
SU1380991A1 (ru) * | 1986-03-18 | 1988-03-15 | Семипалатинский Технологический Институт Мясной И Молочной Промышленности | Устройство дл автоматического управлени экструдером |
US4767301A (en) * | 1987-11-09 | 1988-08-30 | Beta Raven Inc. | Automatic control for an extruder |
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 |
-
2001
- 2001-03-11 RU RU2001106585/12A patent/RU2178739C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0197647A2 (en) * | 1985-02-28 | 1986-10-15 | BICC Public Limited Company | Control apparatus for extruders |
SU1380991A1 (ru) * | 1986-03-18 | 1988-03-15 | Семипалатинский Технологический Институт Мясной И Молочной Промышленности | Устройство дл автоматического управлени экструдером |
EP0251135A2 (en) * | 1986-06-26 | 1988-01-07 | Applied Automation, Inc. | Extrusion control |
DE3629995C1 (de) * | 1986-09-03 | 1988-02-18 | Reifenhaeuser Masch | Anlage fuer das Strangpressen von thermoplastischem Kunststoff |
US4767301A (en) * | 1987-11-09 | 1988-08-30 | Beta Raven Inc. | Automatic control for an extruder |
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 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2276013C1 (ru) * | 2004-11-29 | 2006-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Способ автоматического управления экструдером |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4786514A (en) | Method and apparatus for extruding a food product | |
CN109056082B (zh) | 一种熔体直纺功能性母粒单部位均匀定量的注入方法 | |
US20110121477A1 (en) | Methods Of Operating An Extrusion Apparatus | |
RU2178739C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
ES8603289A1 (es) | Una instalacion de control para un reactor de polimerizaciontubular de olefinas | |
RU2276013C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
RU2184653C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
JPH03292863A (ja) | 高水分蛋白質原料の組織化処理方法及び装置 | |
RU2130831C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
US20030056657A1 (en) | Method and means for selectively cooling an extrusion die head | |
JPS645980B2 (ru) | ||
GB2172787A (en) | Method of producing textured food | |
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 | |
SU576223A1 (ru) | Схема стабилизации технологических параметров экструдата | |
RU2117577C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом прессования в шнековом прессе | |
RU2806216C2 (ru) | Способ получения экструдированной способной к сшиванию серой каучуковой смеси, устройство для осуществления способа и его применение | |
SU1576820A1 (ru) | Способ автоматического регулировани процесса сушки сыпучего материала | |
RU2412052C1 (ru) | Способ автоматического управления линией производства экструдированных текстуратов | |
SU1362655A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом прессовани масличного материала в шнековом прессе | |
SU836021A1 (ru) | Способ регулировани процесса экструзии | |
RU2168413C1 (ru) | Способ автоматического управления экструдером | |
US20220184872A1 (en) | Extrusion molding apparatus and its control method | |
RU2218062C2 (ru) | Способ автоматического управления процессом смешивания | |
KR100482621B1 (ko) | 고무 배합용 밀장치의 냉각수 제어 시스템 | |
SU1366416A1 (ru) | Устройство управлени тепловым режимом экструзии |