Optimizing the performance of the soybean pulp pelleting press | Оптимизация процесса работы пресс-гранулятора соевой половы

English. To determine the optimal design parameters and operating modes of the screw-type granulator, studies were carried out on the granulation of pre-crushed to 5 mm fractions of soybean meal with the addition of soy grain as a binder. The pelleting process was stable at a temperature of the pelleting press barrel of 70 to 80 deg. С and the temperature of pellets at the exit of 65 to 70 deg. С. Humidity control was carried out in accordance with GOST 13496.3-92, the crumbling of pellets - in accordance with GOST 23513-79, GOST 22834-87. 15 experiments were carried out in three repetitions according to the matrix of the orthogonal central composition plan of the second order. The factors of the experiment included the matrix thickness, the moisture content of the raw material and the mass fraction of soybean grains in the raw material. The crumbling of the obtained pellets served as the optimization criterion. Based on the experiment results, an adequate regression equation was obtained. It has been established that the smallest percentage of pellet crumbling is observed in the moisture content ranges of raw materials of 50 to 60% and the mass fraction of soybean grinding in raw materials of 15 to 16.5%. With a fixed value of raw material moisture content, the optimal thickness of the pressing matrix corresponds to the range of 27.5 to 39 mm, while the mass fraction of soybean grain in the raw material is 15 to 25%. With a fixed mass fraction of soybean grain, the optimal values of the pressing matrix thickness range are between 30 and 40 mm, the values of the initial moisture content are 40 to 60%. To obtain pellets consisting of pre-crushed and moistened soybean chaff and soybean grains with the crumbling rate of less than 12%, the thickness of the matrix with holes with a diameter of 10 mm should be 30 to 40 mm, the mass fraction of soy in the raw material should correspond to 15 to 16.5%, and the moisture content of raw materials should be 51 to 60%.

Russian. Для определения оптимальных конструктивных параметров и режимов работы пресс-гранулятора шнекового типа проведены исследования гранулирования предварительно измельченных до 5 мм фракций соевой половы с добавлением зерна сои в качестве связующего вещества. Процесс гранулирования проходил стабильно при температуре ствола пресс-гранулятора 70…80 град. С и температуре гранул на выходе 65…70 град. С. Контроль влажности проводился в соответствии ГОСТ 13496.3-92, крошимость гранул – по ГОСТ 23513-79, ГОСТ 22834-87. Проведено 15 опытов с трехповторностью согласно матрице ортогонального центрального композиционного плана второго порядка. Факторами эксперимента являлись толщина матрицы, влажность сырья и массовая доля зерна сои в сырье, критерием оптимизации – крошимость полученных гранул. По результатам эксперимента было получено адекватное уравнение регрессии. Установлено, что в диапазонах влажности сырья 50…60% и массовой доли размола сои в сырье 15…16,5% наблюдается наименьший процент крошимости гранул. При зафиксированном значении влажности сырья оптимальная толщина прессующей матрицы соответствует диапазону 27,5…39,0 мм, массовая доля зерна сои в сырье – 15…25%. При зафиксированной массовой доле зерна сои оптимальные значения толщины прессующей матрицы находятся в пределах 30…40 мм, значения изначальной влажности – 40…60%. Для получения гранул, состоящих из предварительно измельченной и увлажненной соевой половы и зерен сои, крошимостью не более 12% толщина матрицы с отверстиями диаметром 10 мм должна быть 30…40 мм, массовая доля сои в сырье должна соответствовать 15…16,5%, влажность сырья – 51…60%.