Шнековый пресс

 

Изобретение относится к оборудованию для экструдирования растительного сырья и предназначено для использования в перерабатывающих отраслях АПК. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и производительности шнекового пресса. Шнековый пресс содержит корпус, шнек с лопастями, образующими канавки, и матрицу. На поверхности дна канавки шнека нанесены рифли, направленные острием к открытому концу канавки шнека, прилежашему к матрице, причем острие рифли сопряжено со спинкой предыдущей рифли галтелью. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к оборудованию для экструдирования растительного сырья и предназначен для использования в перерабатывающих отраслях АПК.

Известен шнековый пресс [1], состоящий из корпуса, шнека с компрессионными затворами и матрицы. Компрессионные затворы, прерывающие канавки шнека, ограничивают потоки утечек пространством между соседними затворами, так как утечки через компрессионные затворы невозможны.

Однако сопротивление компрессионных затворов повышает энергоемкость прессования и уменьшает производительность шнекового пресса.

Известен шнековый пресс [2], содержащий цилиндрический корпус, шнек с гладкими канавками и матрицу.

Недостатками такой конструкции является то, что в результате денатурации нативных белков появляется возможность проскальзывания материала на дне канавки шнека экструдера и возникновение потока утечек прессуемого материала вблизи дна канавки, что приводит к снижению производительности экструдера.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности и производительности шнекового пресса.

Указанная цель достигается тем, что в известном шнековом прессе, содержащем корпус, шнек с лопастями, образующими канавки, и матрицу, на поверхности дна канавки шнека нанесены рифли, направленные острием к концу канавки шнека, прилежащему к матрице, причем острие рифли сопряжено со спинкой предыдущей рифли галтелью. Острие рифли образовано соединением вершины рифли с образующей галтели. Спинка рифли образована соединением вершины рифли с образующей галтели.

На фиг.1 изображена схема прессующего механизма.

На фиг. 2 изображена развертка на плоскость поверхности дна канавки шнека.

На фиг. 3 изображен профиль рифлей с образующей галтели в виде окружности.

На фиг. 4 изображен профиль рифлей с галтелью, соединяющей соседние вершины.

Шнековый пресс содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого установлен шнек 2 с лопастями 3, образующими канавки 4. Корпус заканчивается матрицей 5 с хотя бы одной фильерой 6.

Дно канавки шнека с углом подъема винтовой линии α ограничено гранями лопасти 7, нормально к которым на дне нанесены рифли 8. Каждая рифля имеет вершину 9, острие 10, обращенное к концу канавки шнека, прилежащему к матрице. Острие 10 в соединении с вершиной рифли образует с радиусом шнека, проведенным в точку соединения, угол β. Грань острия сопряжена с галтелью 11. Последняя, в свою очередь, сопряжена со спинкой 12 рифли, образующей в соединении с вершиной рифли угол γ с радиусом шнека, проведенным в точку соединения.

Шнековый пресс работает следующим образом. Прессуемый материал, взаимодействуя с цилиндрическим корпусом и шнеком, выпрессовывается через фильеру матрицы. Часть прессуемого материала, подаваемого к матрице, не проходит в фильеры и образует поток утечек вблизи дна канавки шнека. При этом за счет торможения материала рифлями скорость движения материала по дну канавки в сторону, противоположную матрице, на уровне вершин 9 рифлей уменьшается. Происходит деформация эпюры скоростей прессуемого материала по высоте канавки шнека, которая уменьшает расход утечек прессуемого материала. Это приводит к увеличению расхода прессуемого материала через фильеры, то есть повышению производительности и снижению энергоемкости процесса прессования. В случае, если консистенция прессуемого материала такова, что прессуемый материал проскальзывает по дну канавки в сторону матрицы (это наиболее вероятно при запуске пресса до его выхода на устойчивый температурный режим), рифли должны создавать минимальное сопротивление движению прессуемого материала, поэтому угол спинки γ должен быть существенно меньше угла острия β. Рифли отклонены от нормали к лопасти (в любую сторону), чтобы создавать незначительные потоки прессуемого материала, образованные проекцией скорости движения прессуемого материала по дну канавки на направление рифли, препятствующие залеганию и перегреву прессуемого материала в углублении между вершинами рифли. Ограничение величины отклонения углом α обеспечивает малую величину потока.

Если по технологическим причинам предпочтительнее создавать рифли, нормальные к лопасти канавки, отсутствия залипания канавок рифлей можно достичь за счет уменьшения протяженности участков поверхности с необходимыми углами острия 10 и спинки 12, то есть за счет увеличения галтели 11. При этом образующая галтели должна иметь эллиптическую форму, соединяя как показано на фиг. 4 соседние вершины.

Список использованных источников 1. Жислин Я.М. Оборудование для производства комбикормов, обогатительных смесей и премиксов. - М.: Колос, 1981. - 319 с.

2. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс. - Л.: ГНТИХЛ 1962. - 467 с.

Формула изобретения

1. Шнековый пресс, содержащий корпус, шнек с лопастями, образующими канавку, матрицу, отличающийся тем, что на поверхности дна канавки шнека нанесены рифли, направленные острием к открытому концу канавки шнека, прилежащему к матрице, причем острие рифли сопряжено со спинкой предыдущей рифли галтелью.

2. Шнековый пресс по п.1, отличающийся тем, что острие рифли образовано соединением вершины рифли с образующей поверхности галтели, обращенной к открытому концу.

3. Шнековый пресс по п.1, отличающийся тем, что спинка рифли образована соединением вершины рифли с образующей поверхности галтели, обращенной от открытого конца канавки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4