ШНЕКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ОТЖИМА СОКА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Полезная модель относится к прессам для отжима жидкостей из веществ, преимущественно сока из растительного сырья, с помощью прессующего шнекового устройства, взаимодействующего с проницаемым кожухом.
Известен пресс для отжима влажных материалов, содержащий цилиндрический корпус со смонтированным в нем ситовым поясом, приводной шнек с прерывистыми витками, загрузочный бункер, по меньшей мере один ряд радиально установленных в межвитковом пространстве фильтровальных элементов с перфорированными боковыми стенками, связанных с камерами для фильтрата, установленными между ситовым поясом и корпусом и сообщенными с системой сбора фильтрата (а.с. SU №1821396, В30В 9/14, 1993 г.).
Недостатком данного пресса является то, что энергоемкость процесса прессования в данном устройстве высока. Фильтрующие контрлопасти, предназначенные для увеличения степени отжима материала, вставая на пути движения отжимаемой массы, увеличивают силу трения материала о них, вызывая тем самым нагрев, и увеличивая крутящий момент вала шнека.
Наиболее близким, принятым за прототип, является пресс для плодово-ягодного сырья содержащий корпус, снабженный загрузочным бункером, установленный внутри него шнек, состоящий из полого вала и укрепленных на нем витков с переменным шагом, и запорный конус (а.с. SU №320396, В30В 9/14, 1971 г.). Витки шнека в прессующей части емкости выполнены полыми и сообщены с внутренней полостью вала, при этом участки витков, параллельные продольной оси шнека, имеют перфорацию.
Недостатком известного устройства является малая степень отжима обезвоживаемого материала, вследствие небольшой площади дренирующего контура. Отверстия для отвода сока из рабочей камеры расположены на торцах витков шнека, тем самым, сводится к минимуму контакт обезвоживаемого материала с дренирующем контуром. Во время обезвоживания материала под действием давления, за счет уменьшения шага витков, участки материала, которые контактируют с дренирующим контуром, отдавая сок, уплотняются, препятствуя, таким образом, дальнейшему отводу сока из центральной части. Кроме того, сок задерживается в местах контакта материала со шнеком, поскольку отсутствие близлежащих отверстий для его отвода предполагает перемещение сока через уже уплотненный верхний слой.
Техническим результатом является повышение выхода сока из растительного сырья.
Технический результат достигается тем, что в шнековом прессе, содержащем зеерную камеру, установленный в нем цилиндрический шнек с уменьшающимся шагом витков, загрузочный бункер, запорное устройство, сборник сока, отличием является то, что витки в поперечном сечении имеют сплошной прямоугольник, в двух последних витках шнека с обеих сторон расположены отверстия, сгруппированные в ряды, направленные параллельно оси шнека, отверстия сгруппированы в ряды, имеющие направление от вала шнека к периферии, и чередующиеся на каждой из сторон витка, ось отверстий направлена параллельно оси шнека, и каждое отверстие ряда выходит в канал, выход которого расположен на торцевой поверхности витка, и ось которого направлена перпендикулярно оси шнека. Для достижения наилучшего технического результата:
форма отверстий выполняется круглой, диаметром не более 4 мм.;
отверстия в двух последних витках шнека, имеют диаметр равный диаметру отверстий зеерной камеры;
угол между осями соседних каналов составляет 20-50°;
диаметр канала больше диаметра отверстия более чем в 2 раза;
отверстия в ряду равномерно распределены по всей высоте витка шнека;
давление материала в межвитковом пространстве двух последних витков шнека, составляет не менее 2 МПа.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого шнекового пресса, вид спереди; на фиг.2 - трехмерная модель шнека с дополнительным дренирующим контуром; фиг.3 - главный вид шнека с дополнительным дренирующим контуром; фиг.4 - сечение А-А - поперечный разрез витка шнека через центр отверстий дополнительного дренирующего контура.
Устройство содержит зеерную камеру 1, внутри которой размещен шнек 2 с уменьшающимся шагом витков, приемный бункер 3, сборник сока 4 и запорное устройство 5, создающее определенное давление в зеерной камере, после достижения которого запорное устройство открывается и обезвоженный материал удаляется из машины; шнек 2 выполнен таким образом, что в двух последних витках шнека проделаны отверстия 6 со стороны запорного устройства 5 и отверстия 7 со стороны приемного бункера 3, направленные параллельно оси шнека, отверстия сгруппированы в ряды, имеющие направление от вала шнека к периферии, и чередующиеся на каждой из сторон витка, ось отверстий направлена параллельно оси шнека, и каждое отверстие ряда выходит в канал 8, выход которого расположен на торцевой поверхности витка, ось которого направлена перпендикулярно оси шнека
Обезвоживаемый материал (растительное сырье) предварительной измельченный до фракций 2-10 мм поступает через приемный бункер 3 в зеерную камеру 1, в котором вращается шнек 2, витки шнека 2 подхватывают обезвоживаемый материал и горизонтально транспортируют его в сторону запорного устройства 5, а за счет уменьшения шага витков, материал в процессе транспортировки уплотняется и начинает отдавать сок через отверстия в зеерной камере 1 в сборник сока 4, подходя к запорному устройству, благодаря отверстиям 6 и 7, соединенными с радиальным отверстием 8, сок, скопившийся в местах контакта материала с валом шнека и его витками, начинает вытекать в пространство между торцом шнека 2 и зеерной камерой 1, а в дальнейшем в сборник сока 4, обезвоженный материал выводится из пресса после открытия запорного устройства 5.
Предварительно измельченный до фракций 2-10 мм растительный материал - люцерна в количестве 20 кг с влажностью 74,6% отжимался на шнековом прессе. По окончании отжима, выход сока составляет 7,92 кг, то есть 39,6% от первоначальной массы.
Аналогичные испытания проведены в шнековом прессе, описанном в прототипе. Выход сока из того же материала, той же влажности и массы, при аналогичных давлении и скорости вращения шнека, составляет 6,84 кг, что равняется 34,2% от исходной массы.
Таким образом, выход сока при использовании полезной модели на 5,4% выше в сравнении с прототипом.