2)、揉合区及其理论分析:
(1)、揉合(溶融)过程的物理模型和溶融基理:
揉合(溶融)过程的物理模型见图2
图2揉合(溶融)过程的物理模型喂料(固体)输送区饲料仍处于固体状态,而揉合(溶融)过程饲料经螺杆的螺旋及揉合块的作用下使饲料受到强力挤压压力、揉合、加温、加湿,饲料开始从粉状单粒固体向塑性溶融体转变,在高温和强力的挤压下饲料虽然密度进一步提高,并在揉合区中后部逐步整体呈现出塑性流动性。
(2)、揉合(溶融)理论:
饲料在从喂料(固体)输送区进入溶融区揉合(溶融)理论是建立在揉合(溶融)数学模型、热力学、流变学的基础上。
揉合区的主要关系式:
α揉合溶融系数:α=( Rh1 b1/2/QSρS) ;
ρS固体粉状物料的密度(即被溶物料的密度), kg/m3;
R物料揉合(溶融)时供热量与需要热量的比值,kg/m1.5s ;
R=(Vbxρm/2)1/2{λm(Tb‐Tm)+ηvj2/2)/CS(Tb‐Ts)+i}1/2 ;
Vbx机筒内表面垂直螺凌方向上的分速m/s ;
Vj机筒内表面运动速度Vb与饲料固体运动速度VSZ的合速度m/s;
ρm揉合(溶融)物料的密度kg/m3;λm揉合(溶融)物料的热导率J/ mt;
CS粉状饲料的比热J/kgt ;i粉状饲料的比能J/kg ;
η 揉合物料表观粘度Pas;Tb揉合溶融温度t℃ ;
Tm揉合溶融区机筒的温度t ℃; Ts进入揉合区粉状饲料温度t ℃
揉合内完全溶融段长度L2,L2= (h1/α)( 2‐A/α) m;
螺杆螺槽底部斜度A, A=2(h1‐h3) Dsimψ/{2D‐(h1+h3)}L1
h3揉合溶融区螺槽深度mL1揉合溶融区长度m
由加料段送来的料已被压到有较高密度的固体料,进入溶融区的物料受到与机筒、螺杆及物料之间的剪切、摩擦和外部加热的共同作用下先在机筒内壁溶融成溶膜。随着物料的推进,溶膜厚度增加到整个螺槽。
该理论中对物料的挤压,揉合过程的力的关系未能直接的表达出来。为此,该区的关系式在饲料揉合(溶融)区的理论上还不够完整,全面。