Решим любую задачу по нагреву
15.03.2023
Оборудование для экструдирования получило широкое применение при производстве пластиковых материалов и изделий из них, но это не означает, что в других производствах им нет места. Шнековые экструдеры устанавливаются в цехах пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.
В этой статье мы рассмотрим альтернативные варианты промышленного применения шнековых экструдеров и опишем используемые в них нагревательные элементы.
Экструдеры являются важной частью технологического процесса на предприятиях по переработке отходов. Это оборудование используется для плавления полимерного материала и последующего формирования различных полуфабрикатов.
PET, PLA, PBAT – это синтетические материалы, из которых изготавливаются пластиковые бутылки, подносы и различные контейнеры. Эти вещества обладают сильной молекулярной связью, что позволяет осуществлять их повторное использование.
Перед переработкой PET, PLA и PBAT утилизируемый материал размалывается и подается в экструдер, где под воздействием высокой температуры он плавится. Вязкая масса с помощью шнекового механизма подается на формовочную головку для получения непрерывного листа заданной формы.
В автомобильной промышленности для изготовления пластиковых деталей с высокими требованиями к прочности и жесткости применяются армированные материалы на основе смеси полимера и длинных стеклянных волокон. Изготовление подобных изделий осуществляется с помощью технологии экструзии. Для этого к полимерному материалу добавляется стекловолокно, в процессе вращения шнека эти компоненты смешиваются, а полученная смесь пропускается через фильеру.
Подводная грануляция применяется для производства пластиковых гранул из полипропилена и полиэтилена. В этом технологическом процессе сырье пропускается через экструдер, где подогревается до определенной температуры. В процессе продвижения вдоль цилиндра пластмасса расплавляется и подается через фильеру в водяную баню. В результате выходящие из установки капли полимерной смеси, попадая в воду, моментально остывают и затвердевают. Полученный материал собирают и высушивают.
Большинство представленных на рынке пластиковых водопроводных и канализационных труб изготовляются методом экструзии. Сначала сырье загружается в бункер, после чего подается шнеком через предварительно разогретый электронагревателями цилиндр. В процессе перемещения в экструдере пластик начинает плавиться и в вязком состоянии поступает на формовальную головку. На выходе получается труба, диаметр которой может составлять от нескольких десятков до пары сотен миллиметров.
Производство кабельной трубы осуществляется аналогичным способом. Отличие только в том, что проводник проходит через центр формируемого трубопровода, который из-за вязкого состояния моментально прилипает к проводу. Для закрепления защитного слоя кабель плотно орошается или опускается в водяную баню.
Шнековый экструдер в пищевой промышленности используется для изготовления макаронных изделий, крахмалосодержащих, белковых продуктов. Кроме этого, он применяется как биохимический реактор в различных циклах производства.
Крахмал – сложный углевод, состоящий из молекул глюкозы. Он используется в качестве загустителя и стабилизатора продуктов.
Перед экструдированием крахмал сначала смешивают с другими ингредиентами, такими как вода, ароматизаторы и прочие добавки, до получения тестообразной массы. Только после этого полученная смесь подается в экструдер, где она нагревается и подвергается давлению по мере прохождения через машину. Этот процесс вызывает клейстеризацию крахмала, когда его гранулы начинают поглощать воду и набухать, разрушая свою молекулярную структуру.
Когда крахмал выходит из экструдера, он подвергается резкому падению давления и температуры, это приводит к быстрому расширению и образованию пористой структуры. Получаются такие продукты, как воздушные закуски и хлопья.
Использование экструдеров в производстве крахмалосодержащих продуктов дает ряд преимуществ. Эта технология позволяет создавать продукты с уникальными текстурами и вкусами, а при добавлении белка или клетчатки повышает их пищевую ценность. Кроме этого, экструзия позволяет точно контролировать производственный процесс, в результате чего получается однородная и высококачественная продукция.
Однако использование экструдеров в производстве крахмалосодержащих продуктов питания сопряжено с некоторыми трудностями. Высокие температуры и давление могут вызывать изменения питательных и химических свойств крахмала или способствовать образованию потенциально вредных веществ, таких как акриламид. Чтобы снизить эти риски, производители должны тщательно контролировать температуру экструзии.
Экструдеры широко используются в производстве шоколадных батончиков. Процесс включает смешивание сахара, глюкозного сиропа и других ингредиентов в смесителе непрерывного действия с образованием массы однородной консистенции. Затем смесь экструдируется через фильеру для придания желаемой формы и размера. Полученные шоколадные батончики охлаждают, нарезают и покрывают шоколадной, карамельной или другой глазурью.
Экструдеры широко используются в производстве кормов для животных. Процесс включает смешивание различных ингредиентов: зерновых, соевой муки, витаминов до однородной массы, которая подает в экструдер. В аппарате смесь подвергается воздействию высокого давления и температуры для формирования гранул или других желаемых форм.
Благодаря высокой эффективности и скорости работы шнековые экструдеры стали неотъемлемой частью фармацевтической промышленности. Они применяются в различных технологических процессах:
При производстве методом экструдирования большое значение имеет точность поддержания температуры внутри аппарата. Поэтому выбору нагревательных элементов здесь уделяется особое внимание.
Существует несколько вариантов ТЭНов, которые можно использовать в экструдерах.
Чтобы приобрести качественный нагреватель, заказывайте его на сайте «Электронагрев». Компания является непосредственным производителем кольцевых нагревателей различного типа. В каталоге «Электронагрев» представлены устройства из разных материалов и назначения для решения конкретных производственных задач. Например, сопловые хомутовые нагреватели, устанавливаемые на выходе из экструдера.
При выборе нагревательного элемента для экструдера необходимо учитывать несколько ключевых характеристик:
Свяжитесь с инженерами «Электронагрев» для получения бесплатной консультации касательно выбора конкретного варианта нагревателя для ваших производственных задач. В случае необходимости вы можете делегировать нашим специалистам проектирование, изготовление и установку оборудования под ключ.
Правильное подключение нагревательного элемента оказывает непосредственное влияние на безопасную и эффективную работу экструдера. Подключение питания должно быть выполнено таким образом, чтобы обеспечить надежное электрическое соединение и предотвратить возможность возникновения коротких замыканий или пробоев. Кроме того, нагревательная часть должна плотно прилегать к поверхности экструдера.
Перед началом монтажа кольцевого нагревателя поверхность цилиндра тщательно очищают от загрязнений. Для этого можно использовать ветошь, смоченную в растворителе. Особенно нужно обратить внимание на отсутствие масляных пятен.
После очистки поверхности на нее или на саму контактную часть хомутового ТЭНа наносится специальная термопаста. Она обеспечивает эффективную передачу тепловой энергии от нагревателя к цилиндру экструдера. При этом важно обратить внимание на толщину наносимого слоя: если он будет слишком тонким или наоборот толстым, это может негативно сказаться на работе всего аппарата.
