Шнековый пресс для извлечения сока из растительного сырья (фруктов и овощей)
Владельцы патента RU 2559330:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для извлечения сока из растительного сырья. Устройство состоит из загрузочного бункера, корпуса, внутри которого установлен составной шнек. Шнек состоит из трех соосно установленных на приводном валу шнеков: подающего шнека, каждый виток геликоида которого образован двумя серповидными ножами, прессующего шнека, имеющего на последнем витке прямоугольные радиальные прорези и шнека, выполненного с уменьшением шага витка. Шнеки образуют четыре зоны переработки продукта (зона загрузки и измельчения - I, зона сжатия - II, зона стабилизации давления - III, зона интенсивного сжатия - IV). Между прессующим шнеком и шнеком, выполненным с уменьшением шага витка, установлена конусная втулка, обращенная меньшим основанием к прессующему шнеку. Перед конусной втулкой установлен разрыхлитель мезги. Использование изобретения позволит повысить выход извлекаемого сока. 3 ил.
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности для измельчения и отжима влаги из растительного сырья.
Известны шнековые прессы (патент США, кл. В01D 25/28, №4287058, опубл. в 1981 г.). Прессы имеют низкую производительность и высокое содержание взвесей.
Известны дисковые прессы (патент RU №2490928, кл. A23K 1/00, 2012, бюл. №24). Этот пресс характеризуется тем, что внутри корпуса установлены два плоскопараллельных диска, один из которых является неподвижным, а другой соединен с приводом вращающегося движения.
За счет режущей кромки дисков происходит измельчение, а удаление жидкой фракции - путем сокращения объемного пространства между ножами, образующими их выгнутую поверхность.
Данные прессы имеют низкую производительность и не смогут обеспечить качественный отжим сока из фруктов и овощей.
Ближайшим к заявляемой конструкции по устройству и принципу работы является пресс, принятый за прототип (патент RU №2065871, кл. C12G 1/02, В30B 9/12, опубл. в 1996 г.).
Недостатки известных устройств:
1. Требуется предварительное измельчение прессуемой массы.
2. При повышении вязкости прессуемого материала возможно забивание отверстия в дополнительном витке.
3. Невозможен отжим боенских отходов. (Недостаточная универсальность.)
Задача изобретения - улучшение качества выполнения технологического процесса, уменьшение удельных энергозатрат за счет разрыхления и перемешивания прессуемой массы, возможность переработки материала с различными физико-механическими свойствами.
Технический результат достигается за счет конструкционных особенностей шнековой части устройства.
Предлагаемая конструкция шнекового пресса позволяет:
во-первых, измельчать исходное сырье за счет выполнения на витках шнека ножей криволинейной формы, в зоне загрузки;
во-вторых, повысить выход сока за счет перемешивания и разрыхления прессуемой массы;
в-третьих, уменьшить требуемое давление прессования, а следовательно снизить энергозатраты;
в-четвертых, одновременно измельчить и удалить жидкую фракцию из боенских отходов, в результате получить сырье для дальнейшей баротермической обработки их в пресс-экструдере на корм животным.
Соответствие предлагаемого технического решения требованию «существенные отличия» обеспечивается тем, что новые конструктивные признаки, неизвестные в составе других технических решений (аналогов и прототипа), позволяют получить положительный экономический эффект и широкое практическое применение.
На фиг. 1 показан пресс, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А в зоне загрузки и измельчения исходного материала; на фиг. 3 - разрез В-В последнего витка прессующего шнека 6.
Устройство состоит из: загрузочного бункера 2, корпуса 1, внутри которого установлен составной шнек, состоящий из трех, соосно установленных на приводном валу 3, шнеков: подающего шнека 4, каждый виток геликоида которого, образован двумя серповидными ножами 5, прессующего шнека 6, имеющего на последнем витке прямоугольные радиальные прорези 7 и шнека 8, выполненного с уменьшением шага витка, образующие четыре зоны переработки продукта (зона загрузки и измельчения - I, зона сжатия - II, зона стабилизации давления - III, зона интенсивного сжатия - IV).
В зоне загрузки и измельчения - I, каждый виток геликоида подающего шнека 4 образован двумя серповидными ножами 5, с режущими кромками, выполненными на торцевой дугообразной рабочей грани 9 и по их внешней периферии 10 (фиг. 2). Последний виток прессующего шнека 6, в зоне стабилизации давления - III, имеет прямоугольные радиальные прорези 7 (фиг. 3) для обновления дренажных каналов.
В зоне стабилизации давления - III, между прессующим шнеком 6 и шнеком 8, выполненным с уменьшением шага витка, соосно последним установлена конусная втулка 11, обращенная меньшим основанием к прессующему шнеку 6, а также перед конусной втулкой смонтирован разрыхлитель мезги 12, способствующий перемешиванию и разрыхлению мезги, что увеличивает отвод влаги при меньшем давлении прессования. Заключительная стадия прессовая осуществляется на участке шнека 8, выполненного с уменьшением шага витка. Давление прессования регулируется изменением зазора между корпусом 1 и регулятором давления прессования 13.
Устройство работает следующим образом.
Исходный материал, подлежащий переработке, из бункера 2 поступает в зону загрузки и измельчения - I, где измельчается двумя серповидными ножами 5, с режущими кромками, выполненными на торцевой дугообразной рабочей грани 9 и по их внешней периферии 10. Далее захватывается последующими частями прессующего шнека 6, где происходит прессование мезги с извлечением влаги (сока) и удаление ее через зеерные планки, установленные на корпусе 1, в сборник влаги (сока) - сокосборник 14.
В момент перехода спрессованной мезги через прямоугольные радиальные прорези 7, выполненные на последнем витке прессующего шнека 6, из зоны сжатия - II в зону стабилизации давления - III, происходит нарушение ее целостности, так как из зоны высокого давления перед этим витком шнека уплотненная масса устремляется в зону меньшего давления за этим витком. Кроме того, установленный разрыхлитель мезги 12 дополнительно перемешивает и разрыхляет спрессованную мезгу.
В результате происходит переформировка слоя и обновление дренажных каналов, что способствует увеличению отвода влаги (сока) при дальнейшем уплотнении мезги в зоне интенсивного сжатия шнеком 8.
Шнековый пресс для извлечения сока из растительного сырья в виде фруктов и овощей, содержащий корпус, бункер, приводной вал со шнеком, регулятор давления, прессование, сокосборник, отличающийся тем, что составной шнек выполнен составным и состоит из трех, соосно установленных на приводном валу, шнеков: подающего шнека, каждый виток геликоида которого образован двумя серповидными ножами, с режущими кромками, выполненными на торцевой дугообразной рабочей грани и по их внешней периферии, прессующего шнека, имеющего на последнем витке прямоугольные радиальные прорези, и шнека, выполненного с уменьшением шага витка, при этом между прессующим шнеком и шнеком, выполненным с уменьшением шага витка, соосно последним установлена конусная втулка, обращенная меньшим основанием к прессующему шнеку, а перед конусной втулкой установлен разрыхлитель мезги.
