RU
Моделирование процесса отжима двухшнекового разношагового маслопресса
Номер: 5-6 (402), 2025Страницы: 106-110
Раздел: Пищевая инженерия, процессы, оборудование и автоматизация пищевых производств
Автор(ы): Гукасян А.В., Цыбин А.Д., Момотов И.В., Косачев В.С.
Аннотация:
Получение прессовых масел с сохранением их пищевой ценности – важнейшая задача современной пищевой промышленности. В настоящее время известные способы расчета процесса отжима не позволяют моделировать течения неньютоновских жидкостей, осложненных процессами сжимаемости, диффузии и массопереноса, с требуемой для проектирования оборудования точностью. Нами рассмотрен инженерный метод расчета, основанный только на информации о геометрии витков пресса и скоростях вращения разношагового маслопресса с учетом отжима пластически деформируемой пористой насыщенной маслом среды через зеерную камеру, представляющую собой часть корпуса шнека. Данный метод отличается новизной, поскольку дает возможность производить проектный расчет двухшнековых разношаговых прессов. Результат численного моделирования в среде инженерных расчетов PTC Mathcad™ свидетельствует, что разность производительностей быстроходного и тихоходного шнеков позволяет осуществлять отжим масла, следовательно, данную конструкцию можно исследовать с учетом известных моделей кинетики отжима с последующим проведением натурного эксперимента. Предложен алгоритм для проектирования установки, реализующей процесс отжима в двухшнековом разношаговом маслопрессе за счет изменения пропускной способности большого и малого шнеков при транспортировке масличного материала. В отличие от традиционного процесса отжима, где получение масла основано на изменении свободного объема витков шнекового вала, в анализируемой конструкции отжим осуществляется за счет пропускной способности шнеков с разным шагом. Предполагаемая кинетика отжима позволит значительно интенсифицировать процесс отжима за счет разницы производительностей большого и малого шнеков.
Ключевые слова: вязкость, отжим, математическое моделирование, пористая среда, маслопресс, шнек, редуктор, фильтрация
EN
Simulation of the pressing process of a twin-screw multistep oil press
Number: 5-6 (402), 2025Pages: 106-110
Section: Food Engineering, Processes, Equipment & Automation of Food Production
Authors(s): Gukasyan A.V., Tsybin A.D., Momotov I.V., Kosachev V.S.
Annotation:
Obtaining pressed oils while preserving their nutritional value is a critical task for the modern food industry. Currently, known methods for calculating the pressing process do not allow modeling the flows of non-Newtonian fluids, complicated by compressibility, diffusion, and mass transfer, with the accuracy required for equipment design. We have considered an engineering calculation method based solely on information about the press flight geometry and rotational speeds of a multi-pitch oil press, taking into account the pressing of a plastically deformable porous oil-saturated medium through a seed chamber, which is part of the screw body. This method is innovative because it enables the design calculation of twin-screw multi-pitch presses. The results of numerical simulation in the PTC Mathcad™ engineering calculation environment demonstrate that the difference in the throughput of the high-speed and low-speed screws allows for oil extraction. Therefore, this design can be studied using existing models of pressing kinetics, followed by a full-scale experiment. An algorithm is proposed for designing a system that implements the oil extraction process in a twin-screw multi-pitch oil press by varying the throughput of the large and small screws during oilseed transport. Unlike traditional oil extraction, where oil extraction is based on varying the free volume of the screw shaft flights, the analyzed design utilizes the throughput of screws with different pitches. The proposed extraction kinetics will significantly intensify the extraction process by utilizing the different throughputs of the large and small screws.
Keywords: viscosity, pressing, mathematical modeling, porous medium, oil press, screw, gearbox, filtering
DOI: 10.26297/0579-3009.2025.5-6.16