Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА. 1 Состояние теории, техники и технологии прессования масличных материалов 7
1.1. Состояние и перспективы развития техники и технологии получения растительных масел 7
1.2. Развитие техники прессования 8
1.3. Научные основы прессования 14
1.4. Математическое моделирование технологических процессов, алгоритмизация и оптимизация 40
1.5. Выводы по обзору и формулировка задач исследования 47
ГЛАВА.2 Постановка и решение задачи отжима жидкой фазы из дисперсного материала 50
2.1. Предпосылки необходимости решения дифференциального уравнения отжима жидкой фазы в деформируемой пористой среде 50
2.2. Решение дифференциального уравнения отжима жидкой фазы с постоянным коэффициентом напоропроводности 52
2.3. Решение дифференциального уравнения отжима жидкой фазы с переменным коэффициентом напоропроводности 71
2.4. Анализ решения дифференциального уравнения с переменным коэффициентом напоропроводности 84
ГЛАВА.3 Методика и результаты экспериментов по исследованию свойств и отжима прессуемого масличного материала ... 89
3.1. Планирование эксперимента 89
3.2. Описание методики проведения экспериментов по исследованию свойств прессуемого материала 98
ГЛАВА. 4 Моделирование и идентификация параметров процесса отжима растительных масел в шнековых прессах 113
4.1. Предпосылки к созданию математической модели работы шнекового пресса 113
4.2. Математическая модель работы шнекового пресса 114
4.3. Описание структуры математической модели шнекового пресса 125
4.4. Идентификация параметров математической модели шнекового пресса 146
4.5. Моделирование профилей изменения геометрических пара метров витков и выводы по результата расчетов 151
ГЛАВА. 5 Описание технических решений по совершенствованию процесса отжима и результаты исследований 150
5.1. Инженерная методика расчета 155
5.2. Перспективы использования созданной модели для проектирования новых прессов 156
5.3. Технико-экономическая эффективность применения практических результатов проведенных исследований 160
5.4. Практическая реализация разработанного шнекового пресса-экструдера 167
Выводы 174
Литература 175
Приложения 190
- Развитие техники прессования
- Решение дифференциального уравнения отжима жидкой фазы с постоянным коэффициентом напоропроводности
- Описание методики проведения экспериментов по исследованию свойств прессуемого материала
- Математическая модель работы шнекового пресса
Введение к работе
Приоритетным направлением перерабатывающей промышленности в нашей стране было и остается обеспечение населения продуктами питания высокого качества и при этом снижать затраты на их производство. В частности, обеспечение растительным маслом осуществляется за счет производства масличного сырья в сельском хозяйстве и последующей его переработки на предприятиях масложировой промышленности. Развитие производственной базы масложировой промышленности происходит в настоящее время как за счет реконструкции действующих крупных масло-экстракционных производств, так и создания малых перерабатывающих предприятий, приближенных к производителям сельскохозяйственного сырья. Появление большого количества малых производств по переработке масличного сырья явилось следствием сложившегося экономического направления развития страны в условиях перехода к рыночным отношениям.
Эффективность переработки масличного сырья в обоих случаях зависит от использования совершенной техники и технологии в создаваемых производствах, что при переходе к рыночным отношениям особенно важно. Высокая эффективность производства позволяет иметь высокую конкурентоспособность при борьбе за рынок, как с отечественными, так и с зарубежными поставками продуктов питания. Обеспечение конкурентоспособности малых производств, достигается снижением затрат на создание и эксплуатацию производства, а также за счет повышения выхода и качества продукции.
В свою очередь повышение конкурентоспособности вырабатываемого продукта достигается за счет снижения материальных затрат на выработку единицы продукции, что дает возможность снижать цену на про-
дукт до приемлемого уровня без ущерба рентабельности производства.
Механический способ получения масла путем прессования масличного материала, прошедшего предварительную подготовку, распространен практически повсеместно не только на прессовых маслозаводах, но и на маслоэкстракционных заводах, где основной остается технологическая схема - "форпрессование - экстракция".
В настоящее время применяется только непрерывный способ прессования на шнековых прессах. Он является эффективным не только потому, что предусматривает обязательное включение шнековых прессов в линии непрерывного действия, но и дает возможность полностью механизировать производственные процессы.
За последние несколько лет в связи с переменами в народнохозяйственном комплексе страны, возникла необходимость в оборудовании для предприятий малой мощности, работающих в области переработки сельскохозяйственного сырья. В частности, стали появляться образцы оборудования и для малых маслозаводов. В основном это пресса с малой производительностью, без дополнительного оборудования.
Эффективно работающий пресс должен обеспечивать требуемую производительность и глубокий отжим при оптимальных технико-экономических показателях.
До настоящего времени не существует полной теории работы шнековых прессов и их создание в основном опирается на экспериментальные исследования и эмпирические зависимости, полученные на основе экспериментов. Это объясняется тем, что в винтовом канале шнекового пресса изменяются свойства масличного материала: плотность, размеры и гранулометрический состав частиц, количество масла внутри частиц и в межчастичных порах, прочность. Указанные изменения в большой степени затрудняют анализ процессов прессования и отжима, и не позволяют пере-
вести проектирование прессов новых конструкций на четкую методическую основу.
Современные методики анализа рассматриваемых процессов, основаны на сложных математических описаниях, выраженных дифференциальными уравнениями. Это влечет за собой сложность в решении и получении информации о технологических параметрах описываемых процессов, эффективным способом получения информации такого рода может служить математическое моделирование.
Создание современного высокоэффективного прессового оборудования для отжима растительных масел требует применения более совершенных методик расчета, а также математического моделирования влияния различных конструктивных параметров с учетом изменения свойств прессуемого материала.
В данной работе предпринят теоретический анализ и экспериментальные исследования для разработки процесса отжима масличного материала в шнековом прессе. Применяя методы математического моделирования была описана и решена задача отжима жидкой фазы из дисперсного материала при различных краевых условиях и нелинейностях, характерных для реальных условий.
Результатом работы явилась разработка математических моделей усадки прессуемого материала и шнекового пресса, которые алгоритмизированы и программно оформлены. Проведена оптимизация модели шнекового пресса.
В результате разработки модели шнекового пресса получена возможность проектирования прессов на любую производительность и с оптимальными параметрами. На основании проведенных исследований разработана новая конструкция шнекового пресса.
Развитие техники прессования
Впервые указание о шнековых прессах встречается во II выпуске дополнений (издание 1873г.) к Технической энциклопедии, издававшейся под редакцией Д. И. Менделеева /5/.
В более поздней конструкции пресса для винограда (1892 г.) появились дополнительные усовершенствования, используемые в современных маслоотжимных прессах: вместо отверстий в стенках цилиндра имеются щели, внутренняя поверхность цилиндра выполнена шероховатой, имеется специальное питающее устройство.
В 1892 г. непрерывно действующий пресс с рабочим органом в виде вала с винтовыми лопастями, предназначенный первоначально для отжима соков из плодов, а затем и масла из семян, предложил Берггрин.
В этот пресс продукт засыпался сверху и выходил через нижнее отверстие в обезжиренном виде. Масло проходило через сетчатый цилиндр и стекало в нижний коллектор. За год до предложения Берггрин аналогичный шнековый пресс, но только не с коническим, а цилиндрическим шне ком был запатентован Альбертом Мартике. Имеются сведения о шнековых прессах Клуземанна и прессах Пирона, которые были снабжены коническими шнеками.
В 1892 г. был запатентован в России винтовой непрерывнодейст-вующий пресс с вертикальной решетчатой ступой. Отсталое машиностроение царской России не могло осуществить постройку достаточно сложного винтового пресса. В силу этого дальнейшее развитие шнековых прессов в России ограничивалось только некоторыми патентными заявками касающимися отдельных важных элементов их конструкции. В 1897 г. запатентована конструкция полого вала, предусматривающая возможность его подогрева и охлаждения; в 1899 г. запатентована диафрагма, представляющая собой конусную втулку с пружиной, а также механизм, предохраняющий продукт от проворачивания в прессе, выполненный в виде звездочки.
В 1876г. американская фирма V. D. Anderson, воспользовавшись опубликованными данными в русской литературе по шнековым прессам, задумала изготовить такой винтовой пресс 161. Однако постройка более или менее удачной конструкции шнекового пресса оказалось делом не легким, что видно из того, что первый удачный пресс был изготовлен фирмой V. D. Anderson в 1900 году, т. е. спустя 24 года. Фирмой был создан шнековыи пресс для отжима масла из высокомасличных материалов (Рисунок 1), в котором предусматривалась специальная жаровня 1 для тепловой подготовки продукта к прессованию. Прессующий шнек 2 и соответственно цилиндр 3 выполнены конусными. Пресс был снабжен приспособлением 4, прижимаемым пружиной 5, для регулировки выходного отверстия.
Представляет интерес устройство для отвода масла из внутренних слоев прессуемого продукта через отверстия 6 во внутреннюю полость шнекового вала и дальше через трубу 7 в общий сборник 8 для масла.
Этот первый шнековый пресс был назван экспеллером. Первый шнековый пресс уже имел все элементы современной конструкции (зеер-ный барабан, шнековый вал, регулировочный конус, редуктор), хотя в работе был капризен, быстро срабатывался и дорог в эксплуатации и ремонте.
В то же время Андерсон в Кливленде (США) создал свою конструкцию пресса, которая отличалась от машины, описанной выше, цилиндрической формой прессующего вала и рабочей камеры, а также наличием конуса с пружиной для регулировки величины выходного отверстия. Интересной особенностью и новшеством являлось разделение шнекового вала на питающую часть и прессующую, приводимые во вращение от самостоятельных валов. Такое устройство обеспечивало автоматический останов питающего шнека за счет пробуксовки приводного ремня при перегрузке прессующего шнека. В рассматриваемом прессе уже имелась разборная конструкция зеерного (щелевого) цилиндра, выполненного из набора планок с зазорами, через которые вытекало масло; шнековый вал изготовлен не в виде сплошной поверхности по всей длине, а из четырех отдельных участков винта с разрывами между ними. Это обеспечивало дополнительное уплотнение продукта. Встречается указание о том, что пресс Андерсона был малопроизводительным и это ограничивало его применение.
В дальнейшем указанный пресс в изготовлении фирмы Крупп, которому Андерсон продал патент, был снабжен двумя шнековыми жаровнями.
Последующее развитие шнековых прессов непрерывного действия привело к созданию ряда типов указанных машин 151. Для целей предварительного отжатия масла появились так называемые форпрессы, которые отличаются значительными размерами прессующих шнеков, диаметр ко торых доходит до 247 мм, и сравнительно большой скоростью шнекового вала (до 26-37 об/мин). Эти машины вырабатывают жмыхи с большим остатком масла (примерно 12 - 18%), но обеспечивают при этом высокую производительность. Для отжатия масла после форпрессования созданы шнекпрессы окончательного прессования, отличающиеся уменьшенным диаметром прессующих шнеков (наибольший диаметр около 190 мм) и меньшей их скоростью (5-18 об/мин). При этом достигнуто увеличение давления на прессуемый продукт, что дает более полное извлечение масла; производительность этих машин ниже, чем форпрессов.
Другим направлением развития рассматриваемых машин явилось введение в конструкцию пресса двух прессующих валов - вертикального и горизонтального с соответствующими зеерными цилиндрами. Это позволило осуществить функции как предварительного, так и окончательного прессования в одной машине. Появились также машины того же назначения, но имеющие два горизонтальных прессующих вала, расположенных один над другим; каждый из шнековых валов заключен в самостоятельный зеерный цилиндр.
Дальнейшее развитие шнековых прессов шло по линии улучшения конструкции отдельных элементов и узлов. Следует особо подчеркнуть, что вся история развития шнековых прессов проходила без какого-либо теоретического обоснования и они строились и строятся, в настоящее время, чисто опытным путем.
Созданы маслоотжимные шнековые прессы, у которых в одной машине при переходе от форпрессования на окончательный отжим предусмотрена замена шнекового вала с соответствующим изменением числа оборотов. Предусматриваются также сменные рабочие органы (шнековые валы) для переработки масличных семян различных культур. Прессы снабжаются чанными жаровнями.
Решение дифференциального уравнения отжима жидкой фазы с постоянным коэффициентом напоропроводности
Задача описания одномерного отжима изначально была сформулирована в виде:где Рж - давление жидкости; г - время процесса прессования; х -координата.
В данном случае достаточно рассмотрения уравнения (10) только относительно давления жидкости. Это возможно на основании гипотезы выдвинутой в работе /98/, идея которой состоит в том, что при прессовании внешнее давление равно сумме давлений в жидкости и в скелете прессуемого материала. В начальный момент времени внешнее давление воспринимается жидкостью, а в конце прессования - скелетом, то естьпри т=0; Р=РЖ; Рс=0; 0 т осг,Р=Рж+Рс; т=ос,Р=Рс;Рж=0;
Эти условия справедливы как для постоянного, так и для перемен ного внешнего давления. В первом случае равенство Р=РЖ+ Pc-const, будет соблюдаться для любого момента времени, во втором - лишь для отдельных бесконечно малых промежутков времени. В данном случае внешнее давление является величиной постоянной. В начальный момент времени все давление принимает на себя жидкость. По мере удаления жидкости из материала давление перераспределяется между жидкостью и скелетом твердой фазы. В конце отжима вся реакция от внешнего давления воспринимается твердой фазой. Это свидетельствует о возможности решения поставленной задачи отжима относительно одного из давлений, в частности относительно давления жидкости.
При решении поставленной задачи все переменные уравнения (10) являются нормированными величинами и меняются в диапазоне [0;1].
В данной задаче коэффициент К, является коэффициентом напоро-проводности и величиной постоянной.
Решение сформулированного линейного дифференциального уравнения осуществлялось методом Бубнова - Галеркина /99/. Этот метод требует использования пробной функции, которая выбиралась с условием обеспечения начального и граничного условий. Начальное условие (Рж(х,0)=1) описывает давление жидкости в начальный момент времени. Такая формулировка объясняется тем, что при приложении давления к материалу в начальный момент времени, оно одинаково по всем слоям и равно приложенному. Граничное условие (Рж(0,т)=0) характеризует поведение материала на границе отвода из него жидкости. В рассматриваемом случае жидкость выходит к границе материала, где последний сообщается с атмосферой. Так как в процессе отжима рассматривается перепад давлений, то граничное условие можно сформулировать следующим образом -в любой момент времени процесса отжима на поверхности материала дав ление отводимой жидкости равно нулю.
В качестве пробной функции были использованы ортогональные (на координате от -1 до +1) полиномы Лежандра, имеющие стационарные точки на границах интервала ортогональности /100/, /101/.
Принимается, что давление жидкости Рж выражается следующей зависимостью:где а, (г) - временная функция (проекция) решения; [p0(l-x)-?2,(l-x)] - координатная функция (проекция) решения; P0{\-x),P2i([-x) - четные полиномы Лежандра; п - количество членов полинома.
Полиномы Лежандра были взяты с учетом их свойства ортогональности, которое позволит достаточно просто решать в дальнейшем получаемые системы уравнений. Общий вид формулы для вычисления полиномов Лежандра:
При решении задачи были использованы полиномы Лежандра, где і является порядковым номером члена полинома.
Основанием для выбора количества членов полинома координатной функции послужили следующие факторы:- при интегрировании нормированной координатной функции понормированной координате, площадь под кривой должна быть близка к единице;- увеличение количества членов полинома на единицу увеличивает объем расчетов в квадрате.
Для определения необходимого количества членов полинома координатной функции были определены начальные значения коэффициентов временных функций в условиях использования полиномов Лежандра с двумя, тремя, четырьмя, пятью и шестью членами. Методика определения начальных значений коэффициентов временных функций более подробно рассмотрена в текущей главе после определения количества членов полинома координатной функции.
Интегрируя пробную функцию с разным количеством ее членов в виде уравнения (11) на интервале приведенной координаты [0;1] при соответствующих определенных начальных значениях коэффициентов временной функции получены начальные профили пробных функций (Рисунок 3). Для определения качества описания начального профиля (Рисунок 4) проведено интегрирование полиномов с разным количеством членов на интервале приведенной координаты [0;1].
Так как допустимые отклонения в инженерных расчетах составляют пять процентов от расчетной величины, был сделан вывод о том, что начальные профили пробной функции (Рисунок 3) с наименьшими отклонениями от единицы и от значений допустимых отклонений описываются полиномами с количеством членов начиная с трех (Рисунок 4).
Учитывая, что значения интегралов пробных функций начиная с четырех членного полинома имеют не значительную разницу (Рисунок 4), а так же с учетом прямой квадратичной зависимости возрастания количества расчетов от увеличения числа членов полинома на единицу, было решено описать пробной функции полиномом из четырех. В соответствии с уравнением (12) их формулы имеют следующий вид:
Описание методики проведения экспериментов по исследованию свойств прессуемого материала
В исследованиях использовалась подсолнечная мятка, полученная в производственных условиях Краснодарского экспериментального маслозавода. Она имела следующие характеристики: масличность - 53%, лузжи-стость - 7,5 %, влажность - 5,78 %.
Прессование материала осуществлялось в термостатируемом металлическом цилиндре 1 (Рисунок 12) диаметром 100 миллиметров с перфорированным дном 2, обеспечивающим односторонний отжим.Давление на прессуемый материал 3 передавалось через поршень 4.
Давление создавалось машиной для испытания на сжатие ИП-1000 (Рисунок 13), которая состоит из нагружающего устройства, включающего силовой гидравлический цилиндр одностороннего действия 2, нижней подвижной 3 и верхней неподвижной 4 плит, пульта управления 5 и блока измерения 6. На основании нагружающего устройства закреплена линейка 7, на которой с помощью кронштейна закреплен индикатор 8 часового типа ИЧ-1. На нижней плите установлен указатель 9 фиксирующий ее положение и выполненный в виде специальной планки, для работы как с линейкой, так и с индикатором.
Проведение эксперимента осуществлялось в следующей последовательности.Из партии материала определенной влажности производился отбор 220 г. Далее навеска распределялась по герметичным патронам, которые помещались в масляную баню. Влаго-тепловая обработка материала проводилась при требуемой температуре в течение 45 мин. В дальнейшем навеска подсолнечной мезги закладывалась в зеерный цилиндр и сверху помещался поршень. Цилиндр устанавливался на нижнюю плиту пресса. Давление создавалось машиной для испытания на сжатие и передавалось на материал через поршень.
После приложения нагрузки через определенные промежутки времени (5 с) фиксировалась усадка материала по показаниям указателя и индикатора часового типа. Прессование осуществлялось в течение 8 минут (время гарантированной полной стабилизации усадки материала), при котором фиксировалось 96 показаний. С целью определения воспроизводимости каждый из опытов был выполнен по три раза. В конце эксперимента образец отпрессованного материала подвергался анализу на остаточное содержание масла /108/, /109/. Анализ проводился методом исчерпывающей экстракции в аппарате Сокслета с использованием диэтилового эфира.
В дальнейшем определение свойств прессуемого материала характеризующих процесс отжима, и как следствие, изменение напоропровод-ности, а также определение фильтрационных и компрессионных характеристик материала, имеющих определяющее влияние на интенсивность и глубину отжима масла во времени, осуществлялись на основании проведенных экспериментов.
Анализ фильтрационных свойств материала осуществлялся по полученным кривым усадки прессуемого материала. Для исключения возможности возникновения ошибки при обработке кривых усадки, связанной с наличием воздушных пустот в материале, провели начальный анализ полученных кривых. На графиках усадки явным образом прослеживалась граница, на которой происходило устранение воздушных пустот и начиналось уплотнение и сжатие материала. Для дальнейшего анализа, была установлена единая временная точка, после которой исследуемый процесс рассматривался именно с точки зрения отжима материала. Выбор единой начальной точки можно обосновать тем, что для всех экспериментов установлен единая масса навески, и как следствие этого получение одинакового начального объема материала без воздушных пустот, в рамках возможных допустимых отклонений масс навесок от принятой.
При проведении экспериментов, усадка материала фиксировалась в виде абсолютного показания прибора. Для анализа степени сжатия материала, кривые усадки фиксировались от одной базы в виде абсолютных показаний специального указателя на прессе и показаний индикатора часового типа ИЧ-1. В целях выбора наилучшего значения определения в пределах каждого опыта проведен расчет центра распределения серии, который характеризуется средним арифметическим. Для приведения результатов показаний приборов к единому виду, с возможностью их последующей обработки, данные были пересчитаны в относительные значения по следующей зависимости:где /3 - степень сжатия материала; SK, Sh SH - соответственно, показание прибора при конечной усадке материала, показание прибора при текущей усадке материала, показание прибора при начальной усадке материала (в установленной единой временной точке).
Для определения значений переменных Ко, у в каждом опыте был разработан алгоритм и создана модель определения их значений. Поиск Ко, у осуществлялся путем минимизации функции невязки между теоретической и экспериментальной кривыми для каждого конкретного опыта, используя начальные приближения.
Модель построена по принципу функции входными переменными которой являются параметры К0, у отражающие характер изменения кри вой степени сжатия материала. Выходным параметром функции служит сумма среднеквадратичных отклонений, определенных в контрольных точках между значениями степени сжатия материала экспериментальной кривой и искомой кривой определяемой по входным параметрам.
До описания функции определяются необходимые в расчетах вектора и матрицы значения которых не зависят от параметров К0, у. По уравнению (28) определяется матрица М, вид которой описан уравнением (26). Так же определяется вектор В, имеющий вид согласно уравнению (27), значения элементов которого определяются уравнением (25). Кроме того определяются: матрица С, принятая уравнением (41) значения которой определяются уравнением (42); вектор F значения которого определяются по уравнению (75) и матрица G которая определяется уравнением (76).
Для задания экспериментальной кривой задаются вектор значений экспериментальных степеней сжатия и соответствующий ему вектор значений времени. При проведении экспериментов в течение 8 минут через промежутки времени в 5 секунд фиксировалась усадка материала. Соответственно было зафиксировано 96 показаний. С учетом характера кривой изменения степени сжатия материала, а так же скорости процесса вычислений на ЭВМ, была проанализирована ситуация и принято решение о формировании выборки данных для дальнейшего анализа. Выборка формировалась идентично по всем опытам. Для выборки были взяты равномерно распределенные по времени, с интервалом в 60 секунд показания степени сжатия материала, что соответствует восьми точкам экспериментальной кривой. Точка начала процесса сжатия (2=0) является одинаковой для всех опытов, так как степень сжатия при этом равна нулю, и в связи с этим исключена из векторов экспериментальных данных, с целью уменьшения времени их обработки.
Математическая модель работы шнекового пресса
Основной характеристикой работы шнекового пресса на ряду с остаточной масличностью является производительность. Осевой поток прессуемого материала, рассматриваемого как неньютоновская жидкость, в шнековом прессе на каждом отдельно взятом витке описывается формулойгде Qx - объемная производительность осевого потока неньютоновской жидкости в шнековом прессе, м3/с; D - диаметр зеера, м; Я- глубина витка, м; W - ширина витка, м; 8 - зазор между краем витка и поверхностью
зеера, м; в- угол наклона нитки витка, м; N - скорость вращения шнекового вала, 1/с; п - показатель степенного закона в уравнении течения неньютоновской жидкости (материала); для неизмельченных семян рапса я=0.1298 /96/; jus - вязкость неньютоновской жидкости, Пас; Р - давление на материал, Па; х - расстояние вдоль винтового канала, м; При этом fd -коэффициент формы для расхода вынужденного потока;/tf = l-(0.487-«2-0.948-л+ 0.972) —; fps - коэффициент формы для расхода противотока;#s = 1-(0.949-л2-1.87-л+ 1.59) ; (95)fpd -корректирующий фактор для средней вязкости в потоке давления; fpd = 0.98 /96/;Вторым важным параметром при расчете пресса является давление. Это подтверждается и уравнением (93), в которое входит давление на витках создаваемое прессом. В соответствии с уравнением (93) на каждом витке необходимо определять давление создаваемое путем сжатия материала. Из уравнения осевого потока неньютоновской жидкости (93) можно выразить давление, разделив дифференцируемые переменные.
В связи с небольшими отклонениями по производительности в ходе работы в пределах витка дифференциалы в обоих частях уравнения (93) заменены конечными разностями.
Транспортная составляющая витка представлена первым членом правой части уравнения (93). Необходимо отметить, что в реальных шне-ковых прессах применяют неполные витки, и их транспортная производительность уменьшается. Для учета этой особенности вводится коэффициент незавершенности винтовой линии, который определяется как отноше ние длины винтовой линии вдоль оси шнекового вала к ее шагу. С учетом характера коэффициента его значение для витка шнекового вала находится в диапазоне [0;1].
С учетом введенного коэффициента незавершенности винтовой линии давление создаваемое на витке определяется: Текущая объемная производительность может быть определена по разности между начальной объемной производительностью по прессуемо му материалу и объемной производительностью по отжатому маслу. В ниже приведенном уравнении представлена разность вышеупомянутых производительностей с учетом степени сжатия материала: где Qx - текущая объемная производительность, м /с; /? - степень сжатия масличного материала в процессе отжима. Q0 Начальная объемная производительность определяется: где Q0- начальная объемная производительность, м3/с; Qstart- начальная часовая производительность, кг/ч; psO - начальная плотность прессуемого материала, кг/м . Производительность по твердой составляющей отжатого материала где Solid - объемная производительность по твердой составляющей, м /с; pi— плотность отжимаемой жидкости, кг/м ; F0- начальная относительная масличность материала, в долях единицы. При рассмотрении изменения масличности в процессе прессования использованы понятия относительной и абсолютной масличности, а так же степени сжатия материала. Относительная масличность показывает отношение массы отжимаемой жидкости к общей массе прессуемого материала. Абсолютная масличность равна отношению содержания отжимаемой жидкости к массе твердой фазы. Р где FaO, Fa, Fapred - соответственно, начальная абсолютная масличность материала, текущая абсолютная масличность материала, предельная абсолютная масличность материала, в массовых долях. Из приведенного выше уравнения (101), определяющего степень сжатия материала, текущая абсолютная масличность определяется соот ношением: Предельная абсолютная масличность характеризует отношение массы отжимаемой жидкости оставшейся без изменения в материале к массе твердой составляющей отжимаемого материала при большой продолжительности процесса. В связи с имеющимися различиями в свойствах разных масличных материалов, значение абсолютной предельной масличности и характер ее изменения наряду с параметрами прессования будет зависеть от природы прессуемого материала. Те же причины обуславливают характер поведения и степени сжатия материала. Для подтверждения вышесказанного, были проведены лабораторные исследования, описанные в третьей главе, с целью определения зависимости абсолютной предельной масличности от таких факторов, как влажность прессуемого материала, давление прессования и температура, при которой протекает исследуемый процесс. Эмпирическая зависимость изменения предельной масличности от вышеперечисленных факторов, определение которой рассмотрено в треть
