КЛАСИФІКАЦІЯ ТА АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЙ ШНЕКОВИХ ПРЕСІВ ДЛЯ ОЛІЙНОЇ СИРОВИНИ
Ключові слова:
олійна сировина, олія, шнекові преси, класифікація, конструкції
Анотація
Метою досліджень було виконання критичного аналізу конструктивно-технологічного оформлення процесу полімерних і гумових відходів за допомогою різальних подрібнювачів. Розроблено розширену класифікацію різальних подрібнювачів для руйнування різноманітних побутових і промислових полімерних і гумових відходів: об’ємних, погонних, листових і плівкових. Виконано критичний огляд найбільш характерних конструкцій різальних подрібнювачів, запропонованих науковцями, конструкторами й винахідниками провідних країн світу. Конструкції проаналізовано залежно від принципу перетворення оброблюваних відходів, характеру дії різального інструмента на оброблюваний матеріал в часі, технологічної операції різання, кількості стадій подрібнення, типу руху робочого органа, ступеня універсальності оброблення відходів, форми ротора (роторів), розташування осі ротора (осей роторів) у просторі, форми рухомих різальних елементів роторних подрібнювачів, температури оброблення відходів, а також ступеня мобільності подрібнювача. Виконано критичний аналіз не лише класичних, а й інноваційних конструкцій подрібнювачів, наведених у патентних документах провідних країн світу. Аналіз сучасного стану і перспектив використання різальних подрібнювачів полімерних і гумових відходів свідчить, що подрібнювачі цього типу залишаються й найближчому майбутньому залишатимуться основним видом обладнання для руйнування полімервмісних відходів з метою їх подальшого перероблення фізичними методами. Основні зусилля при цьому спрямовано на створення універсальних подрібнювачів, здатних переробляти відходи різного типорозміру з різних полімерів та еластомерів, а також максимально позбавлених недоліків традиційних різальних подрібнювачів, передусім високого рівня шуму та відносно низької стійкості різальних елементів.
Посилання
1. ДСТУ 2423–94. Олії рослинні. Виробництво. Терміни та визначення. Київ : Держстандарт України, 1994. 35 с. 2. Леонорм Online: Покажчик стандартів України. URL: http://www.leonorm.com.ua/PORTAL/Default.php?Page=search&TableNumber=1&nodename=lnbod_S12238 (дата звернення 11.01.2024). 3. O’Brien R. D. Fats and Oils: Formulating and Processing for Applications. 2nd ed. Boca Raton : CRC Press, 2004. 616 p. 4. Nde D. B., Foncha A. C. Optimization Methods for the Extraction of Vegetable Oils: A Review. Processes. 2020. Vol. 8(2). Р. 209. https://doi.org/10.3390/pr8020209.
5. Kaur M., Sharma H. K., Kumar N. Processing of Oilseeds. Agro-Processing and Food Engineering. Operational and Application Aspects. 2023. Ch.12. P. 483–533. https://doi.org/10.1007/978-981-16-7289-7.
6. Kaufman K. R. Sunflower Oil as an Alternative Farm Fuel. Fuels And Chemicals From Oilseeds. Technology And Policy Options. 1984. Ch. 8. Р. 17.
7. ДСТУ 4492:2017. Олія соняшникова. Технічні умови. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2018. 31 с.
8. AGRO-V. Масло подсолнечное для промышленной переработки (2 сорт). URL: https://agro-v.com/ru/podsolnechnoe-maslo-dlya-promyishlennoy-pererabotki/ (дата звернення 23.02.2024).
9. ГОСТ 33131–2014. Смеси биодизельного топлива (В6–В20). Технические требования. Москва : Стандартинформ, 2015. 20 с. 10. Găgeanu P., Găgeanu I., Bunduchi G., Zaica A. Researches on obtaining vegetable oils as a source of alternative energy. E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 112. е03032. 7 p. https://doi.org/10.1051/ e3sconf/201911203032.
11. Рябцев Г. Л., Бурлаков В. М., Литвиненко Є. Ю. Особливості виробництва біодизельного палива. Вісник НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського». Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. 2014. № 1. С. 73–80. https://doi.org/10.20535/2306-1626.1.2014.51635.
12. Ionescu M., Ungureanu N., Biriş S.-Ş., Voicu G., Dilea M. Actual methods for obtaining vegetable oil from oilseeds. International Conference on Thermal Equipments, Renewable Energy and Rural Development (TE-RE-RD Conference ). 2013. P. 157–172. URL: https://www.researchgate.net/profile/Nicoleta-Ungureanu/publication/ 281446921_Actual_methods_for_obtaining_vegetable_oil_from_oilseeds/links/55e7f5cd08aeb6516262ee9f/Actual-methods-for-obtaining-vegetable-oil-from-oilseeds.pdf (дата звернення 28.12.2023).
13. Дацишин О. В., Ткачук А. І., Гвоздєв О. В., Ялпачик Ф. Ю., Гвоздєв В. О. Технологічне обладнання зернопереробних та олійних виробництв. Вінниця : Нова книга, 2008. 488 с. URL: http://www.tsatu.edu.ua/ophv/wp-content/uploads/sites/13/ (дата звернення 11.01.2024). 14. Siregar A. N., Ghani J. A., Haron C. H. C., Rizal M., Yaakob Z., Kamarudin S. K. Comparison of oil press for jatropha oil – a review. Research in Agricultural Engineering. 2016. Vol. 61(1). Р. 13. https://doi.org/10.17221/22/2013-rae.
15. Вольфсон С. А., Сахарова М. Н., Никольский В. Г. Экструзии-онные технологии в пищевой промышленности и в переработке материалов биологического происхождения. Пластические массы. 1998. № 2. С. 36–40.
16. Мікульонок І. О. Стан та перспективи одержання пресованого твердого біопалива. Енерготехнології та ресурсозбереження. 2022. № 4. С. 15–34. https://doi.org/10.33070/etars.4.2022.02.
17. Mikulionok I. O., Radchenko L. B. Screw Extrusion of Thermoplastics: II. Simulation of Feeding Zone of the Single Screw Extruder. Russian Journal of Applied Chemistry. 2012. Vol. 85(3). P. 505−514. https://doi.org/10.1134/S1070427211030317.
18. Mikulyonok I. O. Equipment for preparing and continuous molding of thermoplastic composites. Chemical and Petroleum Engineering. 2013. Vol. 48(11/12). P. 658–661. https://doi.org/ 10.1007/s10556-013-9676-x.
19. Rauwendaal C. Polymer extrusion. 5th ed. Munich : Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2014. 950 p. https://doi.org/10.3139/ 9781569905395.
20. Mikulionok I. O. Classification of Processes and Equipment for Manufacture of Continuous Products from Thermoplastic Materials. Chemical and Petroleum Engineering. 2015. Vol. 51(1/2). P. 14–19. https://doi.org/10.1007/s10556-015-9990-6.
21. Vlachopoulos J., Polychronopoulos N. D. Understanding Rheology and Technology of Polymer Extrusion. Dundas (ON, Canada) : Polydynamics Inc, 2019. 337 p. URL: http://www.mie.uth.gr/ ekp_yliko/Rheo_Tech_Book_Part_A.pdf (дата звернення 25.12.2023). 22. Mikulionok I. O. Classification of Screw Cooling Devices of Single-Screw Extruders for Polymer Materials Processing (Survey of Designs). Chemical and Petroleum Engineering. 2022. Vol. 58(1/2). P. 68–73. https://doi.org/10.1007/s10556-022-01057-5.
23. Tadmor Z., Gogos C. G. Principles of polymer processing. 2nd ed. Hoboken: John Wiley & Sons, 2006. 961 p. URL: http://www3.fi.mdp.edu.ar/procesamiento1/material/Tadmor-Gogos.pdf (дата звернення 04.01.2024). 24. Agassant J.-F., Avenas P., Carreau P. J., Vergnes B., Vincent M. Polymer Processing: Principles and Modeling. 2nd ed. Munich : Carl Hanser Verlag, 2017. 841 p.
25. Savoire R., Lanoisellé J.-L., Vorobiev E. Mechanical Continuous Oil Expression from Oilseeds: A Review. Food and Bioprocess Technology. 2013. Vol. 6(1). 16 p. https://doi.org/10.1007/s11947-012-0947-x.
26. Машиностроение. Энциклопедия / ред. совет К. В. Фролов и др. Москва: Машиностроение,2003. Т. IV-17 Машины и оборудование пищевой и перерабатывающей промышленности / под ред. С. В. Мачихина. 736 с.
27. Фармонов Ж. Б., Давлатов Ф. Ф., Кодиров Ш. М., Серкаев К. П., Самадий М. А. Получение масел с применением метода холодного прессования. Universum: Технические науки. 2021. № 5(86). 5 с. https://doi.org/10.32743/UniTech.2021.86.5.11689.
28. Chandra S., Kumar M., Dwivedi P., Shinde L.P. Functional and nutritional health benefit of cold-pressed oils: a review. Journal of Agriculture and Ecology. 2020. Vol. 9. P. 21–29. http://doi.org/ 10.53911/JAE.2020.9102. 29. Bhuiya M. M. K., Rasul M., Khan M., Ashwath N., Rahman M. Comparison of oil extraction between screw press and solvent (n-hexane) extraction technique from beauty leaf (Calophyllum inophyllum L.) feedstock. Industrial Crops and Products. 2020. Vol. 144. е112024. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.112024.
30. Çakaloğlu B., Özyurt V. H., Ötleş S. Cold press in oil extraction. A review. Ukrainian Food Journal. 2018. Vol. 7(4). P. 640–654. https://doi.org/10.24263/2304-974X-2018-7-4-9.
31. Mikulionok I. O. Screw extruder mixing and dispersing units. Chemical and Petroleum Engineering. 2013. Vol. 49(1/2). P. 103–109. https://doi.org/10.1007/s10556-013-9711-y.
32. Гукасян А. В. Перспективы развития инновационных пищевых технологий с применением обработки двуокисью углерода. Научные труды КубГТУ. 2016. № 14. С. 245–250.
33. Кошевой Е. П., Гукасян А. В., Косачев В. С. «Зеленые» технологии с применением двуокиси углерода в пищевой промышленности. Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80, № 2. С. 225–228. http://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-225-228.
34. Микулёнок И. О., Лукач Ю. Е. Особенности конструктивного исполнения роторных измельчителей для резино- и полимерсодержащих отходов (Обзор). Экотехнологии и ресурсосбережение. 2007. № 3. С. 69–72.
35. Mikulionok I. O. Structural Implementation of the Process of Elasto-Deformation Shredding of Rubber-Containing Wastes (Survey of Patents). Chemical and Petroleum Engineering. 2016. Vol. 51(9/10). P. 604–608. https://doi.org/10.1007/s10556-016-0093-9.
36. Uitterhaegen E., Evon P. Twin-screw extrusion technology for vegetable oil extraction: A review. International Journal of Food Engineering. 2017. Vol. 212. P. 190–200. http://dx.doi.org/10.1016/ j.jfoodeng.2017.06.006.
37. Kartika I. A., Pontalier P. Y., Rigal L. Twin-screw extruder for oil processing of sunflower seeds: Thermo-mechanical pressing and solvent extraction in a single step. Industrial Crops and Products. 2010. Vol. 32(3). № 3. P.297–304. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.05.005.
38. Оборудование для производства биотоплива [рекламн.-информ. проспект]. Киев : ОАО «Большевик», [1999?]. 4 с.
39. Schenkel G. Plastics Extrusion Technology and Theory. The design and operation of screw extruders for plastics. London : Lliffe Books Ltd., 1966. 477 p.
40. Olaoye I. O., Salako Y. A., Owolarafe O. K. Development of Multi Seeds Oil Expeller. Arid Zone Journal of Engineering, Technology and Environment. 2020. Vol. 16. № 4. P. 699–716. URL: https://www.azojete.com.ng/index.php/azojete/article/download/370/257 (дата звернення 21.12.2023).
5. Kaur M., Sharma H. K., Kumar N. Processing of Oilseeds. Agro-Processing and Food Engineering. Operational and Application Aspects. 2023. Ch.12. P. 483–533. https://doi.org/10.1007/978-981-16-7289-7.
6. Kaufman K. R. Sunflower Oil as an Alternative Farm Fuel. Fuels And Chemicals From Oilseeds. Technology And Policy Options. 1984. Ch. 8. Р. 17.
7. ДСТУ 4492:2017. Олія соняшникова. Технічні умови. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2018. 31 с.
8. AGRO-V. Масло подсолнечное для промышленной переработки (2 сорт). URL: https://agro-v.com/ru/podsolnechnoe-maslo-dlya-promyishlennoy-pererabotki/ (дата звернення 23.02.2024).
9. ГОСТ 33131–2014. Смеси биодизельного топлива (В6–В20). Технические требования. Москва : Стандартинформ, 2015. 20 с. 10. Găgeanu P., Găgeanu I., Bunduchi G., Zaica A. Researches on obtaining vegetable oils as a source of alternative energy. E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 112. е03032. 7 p. https://doi.org/10.1051/ e3sconf/201911203032.
11. Рябцев Г. Л., Бурлаков В. М., Литвиненко Є. Ю. Особливості виробництва біодизельного палива. Вісник НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського». Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. 2014. № 1. С. 73–80. https://doi.org/10.20535/2306-1626.1.2014.51635.
12. Ionescu M., Ungureanu N., Biriş S.-Ş., Voicu G., Dilea M. Actual methods for obtaining vegetable oil from oilseeds. International Conference on Thermal Equipments, Renewable Energy and Rural Development (TE-RE-RD Conference ). 2013. P. 157–172. URL: https://www.researchgate.net/profile/Nicoleta-Ungureanu/publication/ 281446921_Actual_methods_for_obtaining_vegetable_oil_from_oilseeds/links/55e7f5cd08aeb6516262ee9f/Actual-methods-for-obtaining-vegetable-oil-from-oilseeds.pdf (дата звернення 28.12.2023).
13. Дацишин О. В., Ткачук А. І., Гвоздєв О. В., Ялпачик Ф. Ю., Гвоздєв В. О. Технологічне обладнання зернопереробних та олійних виробництв. Вінниця : Нова книга, 2008. 488 с. URL: http://www.tsatu.edu.ua/ophv/wp-content/uploads/sites/13/ (дата звернення 11.01.2024). 14. Siregar A. N., Ghani J. A., Haron C. H. C., Rizal M., Yaakob Z., Kamarudin S. K. Comparison of oil press for jatropha oil – a review. Research in Agricultural Engineering. 2016. Vol. 61(1). Р. 13. https://doi.org/10.17221/22/2013-rae.
15. Вольфсон С. А., Сахарова М. Н., Никольский В. Г. Экструзии-онные технологии в пищевой промышленности и в переработке материалов биологического происхождения. Пластические массы. 1998. № 2. С. 36–40.
16. Мікульонок І. О. Стан та перспективи одержання пресованого твердого біопалива. Енерготехнології та ресурсозбереження. 2022. № 4. С. 15–34. https://doi.org/10.33070/etars.4.2022.02.
17. Mikulionok I. O., Radchenko L. B. Screw Extrusion of Thermoplastics: II. Simulation of Feeding Zone of the Single Screw Extruder. Russian Journal of Applied Chemistry. 2012. Vol. 85(3). P. 505−514. https://doi.org/10.1134/S1070427211030317.
18. Mikulyonok I. O. Equipment for preparing and continuous molding of thermoplastic composites. Chemical and Petroleum Engineering. 2013. Vol. 48(11/12). P. 658–661. https://doi.org/ 10.1007/s10556-013-9676-x.
19. Rauwendaal C. Polymer extrusion. 5th ed. Munich : Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2014. 950 p. https://doi.org/10.3139/ 9781569905395.
20. Mikulionok I. O. Classification of Processes and Equipment for Manufacture of Continuous Products from Thermoplastic Materials. Chemical and Petroleum Engineering. 2015. Vol. 51(1/2). P. 14–19. https://doi.org/10.1007/s10556-015-9990-6.
21. Vlachopoulos J., Polychronopoulos N. D. Understanding Rheology and Technology of Polymer Extrusion. Dundas (ON, Canada) : Polydynamics Inc, 2019. 337 p. URL: http://www.mie.uth.gr/ ekp_yliko/Rheo_Tech_Book_Part_A.pdf (дата звернення 25.12.2023). 22. Mikulionok I. O. Classification of Screw Cooling Devices of Single-Screw Extruders for Polymer Materials Processing (Survey of Designs). Chemical and Petroleum Engineering. 2022. Vol. 58(1/2). P. 68–73. https://doi.org/10.1007/s10556-022-01057-5.
23. Tadmor Z., Gogos C. G. Principles of polymer processing. 2nd ed. Hoboken: John Wiley & Sons, 2006. 961 p. URL: http://www3.fi.mdp.edu.ar/procesamiento1/material/Tadmor-Gogos.pdf (дата звернення 04.01.2024). 24. Agassant J.-F., Avenas P., Carreau P. J., Vergnes B., Vincent M. Polymer Processing: Principles and Modeling. 2nd ed. Munich : Carl Hanser Verlag, 2017. 841 p.
25. Savoire R., Lanoisellé J.-L., Vorobiev E. Mechanical Continuous Oil Expression from Oilseeds: A Review. Food and Bioprocess Technology. 2013. Vol. 6(1). 16 p. https://doi.org/10.1007/s11947-012-0947-x.
26. Машиностроение. Энциклопедия / ред. совет К. В. Фролов и др. Москва: Машиностроение,2003. Т. IV-17 Машины и оборудование пищевой и перерабатывающей промышленности / под ред. С. В. Мачихина. 736 с.
27. Фармонов Ж. Б., Давлатов Ф. Ф., Кодиров Ш. М., Серкаев К. П., Самадий М. А. Получение масел с применением метода холодного прессования. Universum: Технические науки. 2021. № 5(86). 5 с. https://doi.org/10.32743/UniTech.2021.86.5.11689.
28. Chandra S., Kumar M., Dwivedi P., Shinde L.P. Functional and nutritional health benefit of cold-pressed oils: a review. Journal of Agriculture and Ecology. 2020. Vol. 9. P. 21–29. http://doi.org/ 10.53911/JAE.2020.9102. 29. Bhuiya M. M. K., Rasul M., Khan M., Ashwath N., Rahman M. Comparison of oil extraction between screw press and solvent (n-hexane) extraction technique from beauty leaf (Calophyllum inophyllum L.) feedstock. Industrial Crops and Products. 2020. Vol. 144. е112024. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.112024.
30. Çakaloğlu B., Özyurt V. H., Ötleş S. Cold press in oil extraction. A review. Ukrainian Food Journal. 2018. Vol. 7(4). P. 640–654. https://doi.org/10.24263/2304-974X-2018-7-4-9.
31. Mikulionok I. O. Screw extruder mixing and dispersing units. Chemical and Petroleum Engineering. 2013. Vol. 49(1/2). P. 103–109. https://doi.org/10.1007/s10556-013-9711-y.
32. Гукасян А. В. Перспективы развития инновационных пищевых технологий с применением обработки двуокисью углерода. Научные труды КубГТУ. 2016. № 14. С. 245–250.
33. Кошевой Е. П., Гукасян А. В., Косачев В. С. «Зеленые» технологии с применением двуокиси углерода в пищевой промышленности. Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80, № 2. С. 225–228. http://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-225-228.
34. Микулёнок И. О., Лукач Ю. Е. Особенности конструктивного исполнения роторных измельчителей для резино- и полимерсодержащих отходов (Обзор). Экотехнологии и ресурсосбережение. 2007. № 3. С. 69–72.
35. Mikulionok I. O. Structural Implementation of the Process of Elasto-Deformation Shredding of Rubber-Containing Wastes (Survey of Patents). Chemical and Petroleum Engineering. 2016. Vol. 51(9/10). P. 604–608. https://doi.org/10.1007/s10556-016-0093-9.
36. Uitterhaegen E., Evon P. Twin-screw extrusion technology for vegetable oil extraction: A review. International Journal of Food Engineering. 2017. Vol. 212. P. 190–200. http://dx.doi.org/10.1016/ j.jfoodeng.2017.06.006.
37. Kartika I. A., Pontalier P. Y., Rigal L. Twin-screw extruder for oil processing of sunflower seeds: Thermo-mechanical pressing and solvent extraction in a single step. Industrial Crops and Products. 2010. Vol. 32(3). № 3. P.297–304. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.05.005.
38. Оборудование для производства биотоплива [рекламн.-информ. проспект]. Киев : ОАО «Большевик», [1999?]. 4 с.
39. Schenkel G. Plastics Extrusion Technology and Theory. The design and operation of screw extruders for plastics. London : Lliffe Books Ltd., 1966. 477 p.
40. Olaoye I. O., Salako Y. A., Owolarafe O. K. Development of Multi Seeds Oil Expeller. Arid Zone Journal of Engineering, Technology and Environment. 2020. Vol. 16. № 4. P. 699–716. URL: https://www.azojete.com.ng/index.php/azojete/article/download/370/257 (дата звернення 21.12.2023).
Опубліковано
2024-07-02
Як цитувати
Мікульонок, І. (2024). КЛАСИФІКАЦІЯ ТА АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЙ ШНЕКОВИХ ПРЕСІВ ДЛЯ ОЛІЙНОЇ СИРОВИНИ. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного, 24(1), 23-52. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2024-24-1-2
Розділ
Галузеве машинобудування
