Шнековый пресс-экструдер

Полезная модель относится к оборудованию для переработки сельскохозяйственной продукции путем экструзии и может быть использовано в пищевой промышленности.
Известен пресс-экструдер [1], состоящий из следующих основных узлов: основания (рамы); основного привода; бункера; питающего шнека-дозатора; приемной камеры; нагнетающего шнека, помещенного в сборный корпус (цилиндр); матрицы с отрезным ножом; привода питающего шнека-дозатора; системы управления и контроля. Рабочим органом пресс-экструдера является прессующий узел, состоящий из нагнетательного шнека, сборного цилиндра и матрицы. Основанием составного нагнетающего шнека является шпилька с левой резьбой, на которой монтируются: шнек первой ступени (входной шнек); шнек второй ступени (средняя часть); шнек третьей ступени (выходная часть); греющие шайбы.
Недостатком этого устройства является высокая энергоёмкость процесса работы равная 0,120…0,220 кВт∙ч/кг [2], а также низкая универсальность и высокая металлоемкость конструкции.
Задача полезной модели - уменьшение удельных энергозатрат процесса экструдирования, и возможность переработки материала с различными физико-механическими свойствами за счет конструкционных особенностей шнековой части устройства.
Поставленная задача достигается тем, что шнековый пресс-экструдер, содержит корпус основного привода, загрузочный бункер с дозатором, разъемный цилиндрический корпус, состоящий из корпуса с подающей горловиной и рабочего корпуса, соединенных хомутами,  составной шнек, состоящий из соосно установленных на шпильке шнеков: подающего шнека, двух прессующих шнеков и двухзаходного шнека,  экструзионную головку, включающую корпус головки с выходными отверстиями, формирователь и отрезную шайбу, при этом в межвитковом пространстве прессующего шнека, в рабочем корпусе радиально в его поперечных плоскостях, равномерно по его длине, установлены активаторы так, что точки пересечения их осевых линий с поверхностью рабочего корпуса лежат на винтовой линии, направление и шаг которой совпадает с направлением и шагом навивки прессующего шнека.
На фиг. 1 показан общий вид пресс-экструдера; на фиг. 2 – разрез    А -А шнековой части пресс-экструдера  на Фиг. 1.
Пресс-экструдер содержит корпус основного привода 1, установленный на сварной раме 2; загрузочный бункер 3 с дозатором 4; шнековую часть 5, включающую разъемный цилиндрический корпус 6, состоящий из  корпуса 7с подающей горловиной  и рабочего корпуса 8, соединенных хомутами 9; составной шнек 10, состоящий из соосно установленных на шпильке 11 и стянутых пулей 12 с левой резьбой, шнеков: подающего шнека 13, двух прессующих шнеков 14 и  двухзаходного шнека 15, экструзионную головку 16, включающую корпус головки 17 с выходными отверстиями 18, формирователь 19 и отрезную шайбу  20.
В межвитковом пространстве прессующего шнека 14, в рабочем корпусе 8 радиально в его поперечных плоскостях, равномерно по его длине, установлены активаторы 21 так, что точки пересечения их осевых линий с поверхностью рабочего корпуса 8 лежат на винтовой линии, направление и шаг которой совпадает с направлением и шагом навивки прессующего шнека 14.
В частном конструктивном исполнении активаторы 21 представляют собой  болты, ввернутые в рабочий корпус 8.
Работает преcc-экструдер следующим образом.
Продукт загружают в бункер 3, посредством дозатора 4, происходит регулирование подачи материала в зону загрузки. При движении по корпусу 6 за счет вращения подающего шнека 13,  двух прессующих шнеков 14 и двухзаходного шнека 15, перерабатываемый материал подвергается тепловой обработке под давлением, перемешивается и выдавливается из выходных отверстий 20 экструзионной головки 16. Разогрев производится за счет работы сил внутреннего трения перерабатываемого материала  и трения о детали корпуса 6 и шнеков 14 и 15. Для более эффективного перемешивания и нагрева перерабатываемого материала в корпусе 8, равномерно по его длине, установлены активаторы 21 так, что точки пересечения их осевых линий с поверхностью рабочего корпуса 8 лежат на винтовой линии, направление и шаг которой совпадает с направление и шагом навивки прессующего шнека 14.
Температура и давление увеличиваются по мере продвижения исходного перерабатываемого материала по шнековой части 5 преcc-экструдера.
Поднастройка температуры процесса экструзии и коэффициента взрыва зерна производится  изменением площади выходных отверстий 20.
Таким образом, заявленная полезная модель позволяет существенно уменьшить удельные энергозатраты процесса экструдирования, и  повысить производительность машины, обеспечить стабильность и эффективность процесса экструзии.
Источники информации
1. УСТРОЙСТВО ПРЕСС-ЭКСТРУДЕРА ПЭ-КМЗ  [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.pekmz.com/press-ekstrudery/003.
2. Мишанин, А.Л. Повышение эффективности приготовления экстру-дированного  корма с  обоснованием  параметров матрицы пресс-экструдера : дис.  канд. техн. наук : 05.20.01 / А.Л.  Мишанин.  –  Пенза, 2010. – 158 с.