Effect of selected working parameters of single screw extruder on energy consumption in the extrusion process

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 63 (Agricultural and Forest Engineering) 2014: 49-57
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 63, 2014)

Effect of selected working parameters of single screw extruder on energy consumption in the extrusion process

TOMASZ ZELAZIŃSKI
Department of Production Management and Engineering, Warsaw University of Life Sciences - SGGW

Abstract: The mixture of maize and buckwheat in the ratio 1 : 1 was subjected to extrusion process. The investigations were carried out in a single screw extruder of the screw length to diameter ratio L/D = 6 : 1. The work aimed at determination of the effect of die diameter and raw material moisture content on changes in energy consumption in the extrusion process. It was found that an increase in die diameter caused a decrease in extrusion energy consumption at all levels of raw material moisture content. At raw material moisture content 17% an increase in die diameter from 10 to 14 mm caused a decrease in energy consumption by about 0.04 kWh.kg-1. It may result from lower pressure in the extruder barrel in relation to the values obtained with the smallest die outlet.

Key words: single screw extruder, extrusion, energy consumption, buckwheat, maize

Streszczenie: Wpływ wybranych parametrów roboczych ekstrudera jednoślimakowego na energochłonność procesu ekstruzji. Surowcem poddanym procesowi ekstruzji była mieszanka kukurydzy i gryki w proporcji 1 : 1. Badania przeprowadzono na ekstruderze jedno ślimakowym o stosunku długości do średnicy ślimaka L/D = = 6 : 1. Celem pracy było zbadanie wpływu zmian średnicy dyszy i wilgotności surowca na zmiany energochłonności procesu ekstruzji. Stwierdzono, że wzrost średnicy dyszy wpływał na zmniejszenie energochłonności procesu ekstruzji przy wszystkich poziomach wilgotności surowca. Przy wilgotności surowca 17% zwiększenie średnicy dyszy z 10 do 14 mm powodowało zmniejszenie zużycia energii o około 0,04 kWh.kg-1. Zredukowanie energochłonności procesu ekstruzji na skutek zwiększenia średnicy dyszy wylotowej mogło być spowodowane mniejszym ciśnieniem w cylindrze ekstrudera w stosunku do wartości uzyskiwanych przy najmniejszej średnicy dyszy wylotowej.

Please use the following format to cite the selected article:
ŻELAZIŃSKI T. Effect of selected working parameters of single screw extruder on energy consumption in the extrusion process. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 63, 2014: 49-57

Authors’ addresses:
Tomasz Żelaziński
Wydział Inżynierii Produkcji SGGW
Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji
02-787 Warszawa, ul. Nowoursynowska 164
Poland
e-mail: tomasz_zelazinski@sggw.pl