基于松弛试验的光皮树果实冷态压榨流变模型

该文以研究光皮树果实冷榨制油过程中的流变特性为目标,利用自制直筒式压榨试验装置进行不同压榨应变水平的应力松弛试验,基于岩石流变基本模型分段模拟应力应变关系,建立其流变模型并进行验证。结果表明:光皮树果实加载过程中应力应变关系呈现线性和非线性两部分,屈服应变为0.4,应力松弛量随着压榨应变的增大而增大。采用分段模拟建模分析,并确定相应的模型参数。首先利用弹性元件和阻尼器模组合而成的广义Maxwell模型模拟线性段松弛过程,再利用线性与川北公夫模型叠加共同模拟非线性段松弛过程,构建了直筒式冷态压榨的流变模型,并进行了参数求解。误差分析表明:应变为0.5时,相对误差较大;而实际压榨过程中光皮树果实压榨应变均大于0.55,在此段应变范围内的模型平均相对误差均在7%之内,因此该模型为研究光皮树果实直筒式冷态压榨设备时应力应变参数的选取提供基础数据。

蓖麻籽直筒式冷态压榨过程中出油应力应变试验

利用自制直筒式液压加载试验装置系统,采集蓖麻籽冷态压榨制油过程中的应力与应变,得到了出油应力及出油应变与加载速度的关系。结果表明:出油应力随着加载速度的增加而增加,而出油应变几乎无变化,其平均出油应变为0.604。压榨效果由出油应变决定,无论加载速度多大,压榨过程必须保证榨筒中蓖麻籽达到平均出油应变以上,才能榨出蓖麻籽油并使其流出榨筒。

蓖麻籽冷态压榨制油过程中油料散体固相力学模型及其参数求解

以蓖麻籽为原料,采用自制的轴向—侧向压力测量试验装置获取压榨过程中上端应力、侧向应力和底部应力,建立了油料固相应力模型,并求解得到了模型参数,相对误差为9.80%,可用于描述蓖麻籽压榨过程中沿榨筒轴向固相颗粒应力分布。根据油料固相应力模型可知,在压榨油料确定的情况下,油料散体轴向应力主要受榨筒内圈半径r、油料散体高度H影响,即轴向应力随物料高度的增加逐渐减小,随榨筒半径增大而增大。同时,结合流体力学可知,半径越大,油料流动阻力越大,因此榨筒半径不宜过大。

压榨条件对蓖麻籽冷态压榨制油效果的影响

以自制带压力数据采集系统的微型直筒式压榨试验装置,研究了压榨压力、压榨速度和保压时间对蓖麻籽冷态压榨出油率的影响。结果表明:适度缓压和适度重压能实现油料破碎建立必要的出油孔道,并使油路处于持续张开的状态,合理控制保压时间能保障油从榨料孔隙中迁移析出,进而最终协同实现高出油率。综合高效制油和经济可行等因素,优化得到较佳的操作条件为:压榨压力25 MPa、压榨速度2.2 mm/s和保压时间20 min,在此条件下蓖麻籽冷态压榨出油率大于60%。

油料冷态压榨过程中油脂迁移速率影响因素分析

针对油料压榨制油过程中的流体流速模型,分析了宏观轴向应力对油脂流动速率的影响。结果表明:油料压榨过程中,油脂逐渐流出油料散体,导致油料孔隙中油脂越来越少,使得孔隙流体的压力逐渐降低并趋于水平,总体上表现为孔隙流体压力随着时间的增长而逐渐减小。因此,合理控制保压时间和压力是提高压榨效率的重要手段。

蓖麻籽冷态压榨过程保压时间与出油率的关系及其曲线拟合

蓖麻籽是一种重要的高含油(约50%)、高含蛋白(约20%)和低含水(约8%)工业油料。采用液压压榨时,保压时间是影响其出油率的重要因素。本文利用微型直筒式压榨试验装置,在压榨压力25 MPa、压榨速度2.2 mm/s下,开展了蓖麻籽冷态压榨制油保压试验。在分析出油率随保压时间的变化规律的基础上,得到合理的保压时间为20 min;拟合得到保压时间与出油率经验模型及参数,平均相对误差为6.75%,为油料压榨操作条件的优化建立了基础。

脱皮菜籽一维冷榨压榨比的神经网络模拟

针对由经典Terzaghi固结理论以及Darcy渗流定律建立的理论压榨比模型存在的不足,建立了基于BP神经网络的压榨比预测模型,对脱皮菜籽一维冷态压榨过程进行了预测。预测结果表明,运用BP神经网络预测实际压榨比的精度高于经典理论压榨比模型的精度,BP神经网络预测实际压榨比是一种有效的方法。

温度对蓖麻籽压榨制油的影响

以蓖麻籽为原料进行螺旋压榨,研究了入料温度对其出油率及粘度的影响。结果表明:入料温度对蓖麻油的动力粘度及油脂品质均有显著影响,理论最佳入料温度为70.8℃,此时蓖麻籽出油率可达62%;当入料温度达到70℃时,蓖麻油粘度很低,饼残油率较低,油脂颜色变浅及酸值降低。因此,入料温度的调控对于提高油料压榨制油的效率及其质量具有重要意义。