Estudio del aumento de temperatura de un molino de rodillos

Por el Dr. Wenbin Wu, Universidad de Tecnología de Henan, China

hina es un país grande, y en términos

Cde producción y consumo de trigo, y su producción de harina ocupa el primer lugar en todo el mundo. Después de cientos de años de evolución, el equipo de procesamiento de harina más utilizado es el molino de rodillos.

En la actualidad, la tecnología nacional de elaboración del trigo ha sido bastante madura, con una demanda del mercado de harina cercana a la saturación.

Para seguir desarrollando y mejorando la calidad de la harina, las empresas deberán considerar la posibilidad de reducir el costo de producción de harina, reducir el consumo de electricidad y reducir la temperatura del rodillo de molienda.

Cuando el molino de rodillos produce harina, la temperatura de la superficie del rodillo del molino de machos alcanzará los 60 - 80 V2. Cuanto mayor sea la temperatura de la superficie del rodillo, menor será la tasa de utilización de la energía eléctrica, y más grave será el desperdicio de energía eléctrica.

Además, la temperatura de la harina es de más de 50%, la tasa interna de almidón roto de la harina excederá el nivel promedio, y reducirá el valor de uso de la harina, y la temperatura es demasiado alta hará la desnaturalización de la proteína de la harina, la destrucción de nutrientes de la harina. Al mismo tiempo, la alta temperatura acelerará el desgaste del rodillo, afectará a la precisión del rodillo y, a continuación, afectará a la vida útil del rodillo. Esto se debe a que la harina contiene humedad, por lo que la alta temperatura también producirá masa de harina en la superficie del rodillo, lo que afectará al proceso de procesamiento de harina.

Con el objetivo de resolver los problemas anteriores, este trabajo estudió el aumento de la temperatura del rodillo de molino de rodillos, determinó la fuente de calor, estableció el modelo matemático de poder moledor y transformación del trigo en el proceso de procesamiento de harina. A continuación, realizamos un análisis de simulación específico.

Análisis de fuentes de calor y conversión de energía eléctrica

dos rodillos de molienda. Los cambios internos de las partículas durante el aplastamiento del material se describen de la siguiente manera.

El efecto de carga externa hace la deformación de la partícula, la partícula dentro de la partícula resistirá la deformación, creando así un campo de tensión espacial dentro de las partículas, el campo de tensión en la acumulación de energía de deformación a medida que aumenta la carga, la inhomogeneidad interna del material de la estructura de las partículas, como impurezas, dislocación, grietas y otros defectos, que pueden conducir a la concentración de tensión.

Cuando la tensión local excede la fuerza del material, las partículas comienzan a fallar y romperse. El calor de molienda del molino de rodillos se convierte principalmente a partir de la energía eléctrica consumida en el proceso de trabajo del molino.

A través de la investigación y el análisis, la fuente de calor del rodillo de molino viene de tres aspectos: Uno es debido al calor liberado por el trigo moledor, a saber, después del trigo en la zona de compresión, como el rodillo de funcionamiento, el espesor de la capa de material de trigo es más y más fino, la presión del rodillo de molienda de trigo es cada vez más grande, hasta que el trigo se rompe, liberando calor en el proceso de trigo para triturar.

El otro es el calor producido por la fricción del trigo. Cuando el trigo es aplastado, el trigo es exprimido por el rodillo, y la fricción se

genera entre el rodillo y el trigo y entre el trigo y el trigo.

El trabajo realizado por esta fricción sobre el trigo se convierte por la energía eléctrica. En tercer lugar, en el proceso de rotación normal del rodillo, se convierte la energía eléctrica consumida por la fricción del cojinete y la energía eléctrica consumida por la fricción entre los dos extremos del rodillo.

Se analiza la fuente de calor del rodillo de molienda y se concluye que la fuente de calor del rodillo de molienda es el calor del trigo generado por el molienda, el calor generado por la fricción y el calor generado por la fricción del cojinete y el rodillo. Dos extremos de la fricción de la rueda de la correa calientan tres piezas. Entre ellos, los dos primeros son relativamente grandes.

P1 - Potencia de molienda del rodillo sobre trigo

Según la Ecuación 1, se puede observar que la potencia de molienda del rodillo en trigo se ve afectada por la velocidad del rodillo, la longitud del rodillo, el radio del rodillo, la separación de rodadura, el ángulo de rodadura y el módulo elástico medio.

Cuando otros parámetros permanecen sin cambios, la potencia de molienda del rodillo en trigo disminuye con la disminución de la velocidad del rodillo, la longitud del rodillo, el aumento de la separación de rodadura, el módulo elástico medio y el radio del rodillo.

Potencia de generación de calor por fricción entre rodillo y capa de alimentación de trigo

Según la fórmula clásica de calor de fricción:

La suma de la potencia de generación de calor friccional (unidad, W) entre la superficie del rodillo y la capa de alimentación de trigo se encuentra en la Ecuación 2.

La relación entre la potencia termogeneradora de fricción entre la superficie del rodillo y el trigo es igual a la relación del coeficiente de fricción equivalente.

Q1---Potencia generadora de calor por fricción de la capa de trigo de rodillo rápido U1--Coeficiente de fricción equivalente del rodillo rápido Q2---Potencia generadora de calor por fricción de la capa de trigo de rollo lento

Análisis simulado del rollo

Mediante un análisis de simulación de ANSYS19,2, se obtienen los valores de aumento de temperatura de diferentes partes del rodillo. La temperatura de estado estable de la superficie del rodillo es, que no es muy diferente de la temperatura real, y los resultados de la simulación muestran que el calor de aumento de temperatura del rodillo rápido 1M1 del molino de rodillos casi proviene del calentamiento por fricción entre el rodillo rápido y el trigo.

Sobre la base de los modelos matemáticos anteriores de potencia de molienda de trigo y potencia de generación de calor por fricción de trigo, se propusieron tres medidas de control de temperatura: (1) reducir el radio de la laminadora; (2) reducir adecuadamente el coeficiente de fricción equivalente entre el rodillo de la laminadora y el trigo; (3) disminuir el módulo elástico medio del trigo.