Influence of basic parameters on the process of pressing of safflower seeds in an ultrasonic field | Влияние основных параметров на процесс прессования семян сафлора в ультразвуковом поле

Английский. The influence of pressing conditions on the process nature and the resulting product quality was investigated. This makes it possible to more deeply evaluate and understand the pressing process physics. The objects of research were safflower seeds, safflower oil and oilcake. The objects under study have various physical and technological properties that affect the pressing process, therefore, the study of these properties will help to choose the optimal modes of the pressing process in the ultrasound field, as well as to develop the design of a plant for pressing safflower seeds. To increase the oil yield, one can use the husk when adding it to the bulk of the product. The optimal moisture content range of safflower is 8-10%, which provides the minimum residual oil content and, therefore, the maximum oil yield was determined during the analysis of graphic dependencies. According to the data obtained during the experiment, graphical dependencies were built: the residual oil content of safflower oil cake on the content of moisture and husk in feedstock; the rotary speed of the screw shaft on the residual oil content; pressure in the chamber on the size of the annular space for the output of the oilcake, the oil content o finished product on the frequency and amplitude of oscillations of irradiator. After analyzing the graphical dependencies, it can be concluded that an increase in the rotational speed of the screw shaft leads to an increase in temperature, and this happens faster for a product with lower moisture content due to an increase in the friction coefficient of the mixture on the screw and the camera body. A numerical and graphical optimization model for predicting the optimal level of input factors and obtaining the maximum yield of safflower oil in relation to the initial mass of raw materials in% was proposed. The optimal intervals of the input parameters: the oscillation frequency (25.1-30.9 kHz), the oscillation amplitude (31.1-45.0 mm), the pressure generated in the press chamber (13.6–14.1 MPa) were determined in the work.

Русский. Исследовали влияние условий прессования на характер процесса и качество получаемого продукта, что дает возможность глубже оценить и понять физику процесса прессования. Объектами исследований являлись семена сафлора, сафлоровое масло и жмых. Исследуемые объекты обладают различными физическими и технологическими свойствами, влияющими на процесс прессования, поэтому изучение этих свойств поможет подобрать оптимальные режимы процесса прессования в поле ультразвука, а также разработать конструкцию установки для прессования семян сафлора. Для повышения выхода масла можно использовать лузгу при добавлении ее к основной массе продукта. В ходе анализа графических зависимостей был установлен интервал оптимального влагосодержания сафлора (8-10%), который обеспечивает минимальную остаточную масличность и, следовательно, максимальный выход масла. На основании данных, полученных в ходе эксперимента, были построены графические зависимости: остаточной масличностижмыха сафлора отсодержания в исходном сырье влаги и лузги; частоты вращения шнекового вала от остаточной масличности жмыха; давления в камере от размера кольцевого пространства для вывода жмыха; масличности готового продукта от частоты и амплитуды колебаний излучателя. Проанализировав графические зависимости, можно сделать вывод, что увеличение частоты вращения шнекового вала приводит к возрастанию температуры, причем это происходит быстрее для продукта с меньшим влагосодержанием из-за повышения коэффициента трения смеси о шнек и корпус камеры. Предложена численная и графическая модель оптимизации для прогнозирования оптимального уровня входных факторов и получения максимального выхода масла сафлора по отношению к первоначальной массе сырья в %. Были определены оптимальные интервалы входных параметров: частота колебаний (25,1–30,9 кГц), амплитуда колебаний (31,1–45,0 мм), давление, создаваемое в зеерной камере пресса (13,6–14,1 МПа).