Пресс-экструдер для переработки зерновой смеси
Владельцы патента RU 2686439:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Изобретение относится к области переработки зернового сырья в пресс-экструдере баротермическим способом. Пресс-экструдер содержит цилиндрический корпус с загрузочным бункером и с установленной на торце матрицей, имеющей регулируемую фильеру. В полости корпуса установлен цилиндрический шнек. Корпус с внутренней стороны выполнен с продольными ребрами и имеет зону подачи зерновой смеси и зону ее пластификации. В упомянутых зонах продольные ребра имеют наклонные вырезы. Наклон вырезов в зоне подачи зерновой смеси совпадает с направлением вращения шнека, а в зоне пластификации - противоположен направлению вращения шнека. В результате обеспечивается увеличение степени гомогенизации перерабатываемого зернового сырья и повышение производительности пресс-экструдера. 4 ил.
Изобретение относится к области переработки зернового сырья в пресс-экструдере баро-термическим способом.
Известен пресс-экструдер [1] содержащий корпус, установленный в нем шнек с формующей шайбой, матрицу. Наконечник шнека выполнен в виде цилиндра и образует с втулкой зазор, возможность изменения величины и ширины которого предусмотрена за счет замены втулки. Не ясно, каким образом производится замена втулки в процессе работы пресс-экструдера. Кроме того вопрос о полной гомогенизации невозможно решить только за счет матрицы, ибо гомогенизации экструдата происходит в зоне пластификации, а матрицей можно регулировать давление и температуру.
Степень измельчения готового продукта абсолютно не влияет на его качество. Показателем качества готового продукта является степень декстринизации зерна и величина «взрыва» экструдата, то есть отношение величины выходящего продукта из фильеры к диаметру отверстия фильеры.
За прототип принят пресс-экструдер [2], содержащий приемный бункер, цилиндрический корпус, внутри которого установлен составной шнек и регулируемая матрица.
Недостатком данной конструкции пресс-экструдера является значительная энергоемкость технологического процесса и недостаточная степень декстринизации зерна (качество готового продукта).
Цель изобретения - повышение производительности машины, стабильности и эффективности процесса экструзии за счет повышения степени измельчения готового продукта.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества готового продукта и снижения энергоемкости за счет увеличения степени гомогенизации перерабатываемого материала и повышение производительности пресс-экструдера.
Поставленная задача решается тем, что пресс-экструдер содержит цилиндрический корпус с загрузочным бункером, в полости корпуса установлен цилиндрический шнек, при этом с внутренней стороны цилиндрического корпуса выполнены продольные ребра, а на торце корпуса, установлена матрица с регулируемой фильерой, при этом в зоне подачи ребра выполнены с наклонными вырезами, причем наклон выреза совпадает с направлением вращения шнека, а в зоне пластификации наклон вырезов, выполненных в ребрах, противоположен направлению вращения шнека.
Если наклон выреза совпадает с направлением вращения шнека, то поток массы отклоняется в направлении основного потока, при этом также достигается эффект запирания обратного потока (поток, отклоненный вырезом, препятствует возвращению массы обратным потоком).
Данная схема установки ребер в корпусе цилиндра используется в зоне подачи, что способствует повышению скорости, а следовательно производительности.
Если наклон вырезов выполненных в ребрах противоположен направлению вращения шнека, то поток массы, прошедший через вырез, усиливает обратный поток. Этим достигается увеличение пути, а значит и общего времени нахождения массы в пресс-экструдере. Эта схема конфигурации ребер устанавливается в зоне пластификации при этом случае время обработки материала в зоне пластификации и гомогенизации продукта увеличивается.
Угол, ширина вырезов и высота ребер, зависит от перерабатываемого материала, а также от скорости вращения шнека и его параметров.
Таким образом, повышается эффективность технологического процесса экструдирования зерновой смеси в пресс-экструдере.
На фиг. 1 показана общая схема цилиндра шнекового пресса; на фиг. 2 изображен разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 изображена развертка внутренней стороны цилиндрического корпуса в зоне загрузки; фиг. 4 изображена развертка внутренней стороны цилиндрического корпуса в зоне пластификации.
Пресс-экструдер для переработки зерновой смеси содержит цилиндрический корпус 1 с загрузочным бункером 2. В полости корпуса 1 установлен цилиндрический шнек 3. На торце цилиндра 1, установлена матрица 4 с регулируемой фильерой.
С внутренней стороны цилиндрического корпуса 1 выполнены продольные ребра 5 Для повышения производительности ребра 5 в зоне загрузки выполнены с наклонными вырезами (скос ребер) совпадает с направлением вращения шнека, направлен в сторону основного потока.
В зоне пластификации ребра 5 выполнены с наклонными вырезами со скосом направленным противоположно направлению вращения шнека, т.е. противоположно основному потоку экструдата, что способствует увеличению объема обратного потока и степени декстринизации зерна, то есть повышает качество готового продукта.
Пресс-экструдер для переработки зерновой смеси работает следующим образом.
Пресс-экструдер работает следующим образом. При заполнении бункера 2 исходной зерновой смесью включается привод пресс-экструдера (на чертежах не показан). При вращательном движении шнека 3 смесь захватывается витками шнека 3 и перемещается из зоны загрузки в зону пластификации и далее к выходному отверстию матрицы 4. По мере продвижения смеси в цилиндре пресс-экструдера за счет сил трения создается давление в экструдате. Величина давления регулируется изменением величины выходного отверстия матрицы 4.
Источник информации
1. Патент на изобретение №2176139 Экструдер для переработки сельскохозяйственной продукции. Василевский В.В., Мартыненко А.А. Заявл. 19.05.2004; Опубл. 10.11.2005. Бюл. №18. - с.: ил.
2. Пресс-экструдер КМЗ - 2У. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 6289.00.000 - 3ТО, Рис. 13.
Пресс-экструдер для переработки зерновой смеси, содержащий цилиндрический корпус с загрузочным бункером, установленный в полости цилиндрического корпуса цилиндрический шнек и матрицу с регулируемой фильерой, установленную на торце цилиндрического корпуса, который с внутренней стороны выполнен с продольными ребрами и имеет зону подачи зерновой смеси и зону ее пластификации, отличающийся тем, что в зоне подачи и пластификации зерновой смеси продольные ребра корпуса выполнены с наклонными вырезами, при этом наклон вырезов в зоне подачи совпадает с направлением вращения шнека, а в зоне пластификации - противоположен направлению вращения шнека.
