Устройство для гидролиза-экстрации пектинсодержащих плодово- ягодных выжимок

 

Использование: оборудование для выделения пектина из отходов сокового производства и виноделия. Сущность изобретения: устройство содержит вертикальный цилиндрический обогреваемый корпус с двойным конусным днищем и патрубками подачи и отвода сырья и экстрагента, соосно установленный в корпусе вал с лопастной мешалкой, по периферии которой с возможностью взаимодействия с корпусом и днищем закреплена лопасть с наклонной от периферии к центру вниз образующей, шнек, размещенный в патрубке отвода сырья, жестко соединенный с валом и выполненный с коническим телом и цилиндрической нарезкой, образующей перпендикулярную к его оси поверхность, обращенную к валу, канал треугольного сечения и гребни ненулевой толщины, перфорированный барабан, охватывающий шнек, и реверсивный привод вращения вала и шнека. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для выделения пектина из отходов сокового производства и виноделия.

Известно устройство для гидролиза-экстракции пектинсодержащих плодово-ягодных выжимок, содержащее вертикальный цилиндрический обогреваемый корпус с патрубками подачи и отвода сырья и экстрагента, двойным конусным днищем, верхняя поверхность которого выполнена перфорированной, установленные соосно с корпусом вал с лопастной мешалкой и шнек, размещенный в патрубке отвода сырья и закрытый перфорированным барабаном, причем по периферии мешалки укреплена лопасть, выполненная с возможностью взаимодействия с корпусом и днищем, шнек выполнен коническим и с цилиндрической нарезкой, а вал и шнек выполнены с возможностью реверсивного вращения [1] Недостатком этого устройства является высокая энергоемкость.

В предлагаемом устройстве для гидролиза-экстракции пектинсодержащих плодово-ягодных выжимок, содержащем вертикальный цилиндрический обогреваемый корпус с патрубками подачи и отвода сырья и экстрагента, двойным конусным днищем, верхняя поверхность которого выполнена перфорированной, установленные соосно с корпусом вал с мешалкой, расположенный в патрубке отвода сырья и закрытый перфорированным барабаном, причем по периферии мешалки укреплена лопасть, выполненная с возможностью взаимодействия с корпусом и днищем, шнек выполнен коническим и с цилиндрической нарезкой, а вал и шнек выполнены с возможностью реверсивного вращения, согласно изобретению лопасть выполнена с наклонной от периферии к центру вниз образующей, нарезка шнека выполнена с образованием витков трапециевидного сечения и боковой поверхностью, обращенной к валу, перпендикулярной к его оси с образованием канала треугольного поперечного сечения.

Это позволяет снизить энергоемкость устройства.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство для гидролиза-экстракции пектинсодержащих плодово-ягодных выжимок содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с рубашкой 2 обогрева, патрубками 3 и 4 подачи и патрубками 5 и 6 отвода сырья и экстрагента соответственно и двойным 7 и 8 конусным днищем, верхняя часть которого выполнена перфорированной, установленный соосно в корпусе 1 вал 9 с лопастной мешалкой 10, закрепленную по периферии мешалки 10 с возможностью взаимодействия с корпусом 1 и днищем 7 геликоидальную лопасть 11, выполненную с наклонной от периферии к центру вниз образующей, размещенный в патрубке 5 и жестко связанный с валом 9 шнек с коническим телом 12 и цилиндрической нарезкой 13, сонаправленной направлению навивки геликоидальной лопасти 11 и образующей витки трапециевидной формы гребней 14, боковой поверхностью 15, обращенной к валу 9, перпендикулярной к его оси с образованием канала треугольного поперечного сечения, перфорированный барабан 16, обхватывающий шнек, и реверсивный привод 17 вращения вала 9 и шнека.

При работе устройства сырье и экстрагент подают в корпус 1 через патрубки 3 и 4 соответственно, термостатируя смесь при температуре гидролиза подачей теплоносителя в рубашку 2 обогрева. Приводом 17 вращают вал 9 и шнек в направлении, создающем восходящий поток, осуществляя перемешивание реакционной смеси в процессе гидролиза-экстракции мешалкой 10 в осевой области, нарезкой 13 шнека в данной области и геликоидальной лопастью 11 в периферийной. Наклон образующей лопасти 11 обеспечивает подачу периферийных слоев обрабатываемой суспензии в осевую область, исключая их трение о корпус 1 и верхнюю часть 7 днища и перегрев, что повышает температурную равномерность реакционной смеси. Таким образом, в процессе экстракции-гидролиза снижается энергоемкость устройства в работе.

После завершения экстракции-гидролиза разделяют фазы суспензии отводом экстрагента совместно с экстрактивными веществами с днища 8 по патрубку 6 при его фильтрации через перфорацию верхней части 7 днища. Приводом 17 создают реверсивное вращение вала 9 и шнека. При этом лопасть 11 создает направленное движение отработанного сырья к патрубку 6 в периферийной зоне, а мешалка 10 исключает его зависание в осевой зоне, работая как ворошитель. В нижней части корпуса 1 на входе в патрубок 5 сырье захватывается нарезкой 13 шнека перемещающей его к выходу патрубка 5. Коническая форма тела 12 шнека обеспечивает увеличение давления в сырье и отжим из него через перфорированный барабан 16 остатков экстрагента. Наклон поверхности 15 при такой форме канала обеспечивает создание максимального резкого увеличения уплотнения сырья при минимальных энергозатратах за счет встречного направления сил давления нарезки 13, компрессии тела 12 шнека и трения о барабан 16. Трапециевидная форма гребней 14 исключает осевое перемешивание отработанного сырья различной влажности. Это позволяет на наиболее коротком участке шнека осуществить разделение фаз в условиях трехстороннего сжатия сырья, что в свою очередь позволяет уменьшить длину шнека и снизить энергозатраты на преодоление инерции при его вращении и сил трения за счет сокращения площади контакта трущихся поверхностей сырья и барабана 16. Таким образом, достигается снижение энергоемкости разделения фаз при разгрузке устройства. Далее цикл работы повторяется.

Таким образом, предлагаемая конструкция устройства гидролиза-экстракции пектинсодержащих плодово-ягодных выжимок обеспечивает снижение энергозатрат как в процессе экстракции-гидролиза, так и в процессе разгрузки устройства при подготовке к следующему циклу работы.

Формула изобретения

Устройство для гидролиза-экстракции пектинсодержащих плодово-ягодных выжимок, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с патрубками подачи и отвода сырья и экстрагента, двойным конусным днищем, верхняя поверхность которого выполнена перфорированной, установленные соосно с корпусом вал с мешалкой и шнек, расположенный в патрубке отвода сырья и закрытый перфорированным барабаном, причем по периферии мешалки укреплена лопасть, выполненная с возможностью взаимодействия с корпусом и днищем, шнек выполнен коническим и с цилиндрической нарезкой, а вал и шнек выполнены с возможностью реверсивного вращения, отличающееся тем, что лопасть выполнена с наклонной от периферии к центру вниз образующей, нарезка шнека выполнена с образованием витков трапециевидного сечения и боковой поверхностью, обращенной к валу, перпендикулярной его оси с образованием канала треугольного поперечного сечения.

РИСУНКИ

Рисунок 1