Экструдер для переработки биологических отходов

Техническое решение относится к области обработки материалов давлением и может быть использовано при переработке биологических отходов с получением качественной продукции.
Известен экструдер для переработки биологических отходов (патент RU №170602, опубл. 02.05.2017), выбранный в качестве прототипа. Экструдер включает корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне сжатия шнек выполнен в виде барьерной секции и секции декомпрессии, в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и цилиндрической секций, шнек в зоне питания содержит секцию измельчения с четырехгранными ножами, размещенными поперек витка с конической канавкой.
Недостатком известной конструкции является то, что в случае переработки биологических отходов, состоящих из вторичного, первичного биологического сырья, наполнителей, красителей и других компонентов, необходимых для вторичных биологических материалов (вторичная биологическая смесь) происходит только предварительное измельчение исходного сырья из-за расположения секции измельчения шнека в зоне питания. Использование неподготовленного предварительного сырья не дает хорошего качества получаемых вторичных изделий из-за недостаточных измельчительных и смесительных способностей конструкции.
Задачей технического решения является усовершенствование экструдера за счет новой конструкция шнека в зоне сжатия.
Сущность технического решения: экструдер для переработки биологических отходов, включающий корпус с захватным устройством, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, и шнек, расположенный с обеспечением зазора между гребнями витков шнека и корпусом и выполненный сборным с конической секцией в зоне питания корпуса и двумя последовательно расположенными в зоне дозирования корпуса конической и цилиндрическими секциями, шнек в зоне сжатия корпуса выполнен с двумя расположенными на оси шнека лопастями для измельчения биологических отходов, которые повернуты на угол 180° относительно друг друга, имеют толщину, равную двум ширинам витка шнека и расположены с зазором относительно корпуса, равным зазору между гребнями витков шнека и корпусом. При больших зазорах между лопастями и корпусом не обеспечивается равномерное измельчение смеси, а при меньших - создается избыточное давление в зоне питания, которое препятствует продвижению смеси.
Общими с прототипом признаками являются
корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования,
захватное устройство,
шнек, выполненный сборным,
в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции,
в зоне дозирования шнек выполнен в виде последовательно расположенных цилиндрической секции и конической секции.
Отличительными признаками устройства являются
шнек в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных секции декомпрессии и секции измельчения с двумя лопастями,
лопасти расположены на оси шнека, повернутыми на 180° друг относительно друга,
лопасти имеют толщину, равную двум ширинам витка,
зазор между лопастями и корпусом равен зазору между корпусом и гребнем витка.
Использование заявленного экструдера при переработке разнородных вторичных биологических смесей позволяет сочетать подготовительные операции (измельчение, наполнение, прессование, смешивание) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства.
На фиг. 2 представлена секция измельчения с двумя z-образными лопастями.
Экструдер для переработки биологических отходов (фиг. 1) содержит корпус 1, захватное устройство 2, шнек 3, выполненный в виде сборной конструкции. Корпус состоит из зоны питания 4, зоны сжатия 5, зоны дозирования 6. В зоне питания 4 шнек выполнен в виде конической секции. В зоне сжатия 5, шнек 3 выполнен из двух последовательных частей: из секции измельчения 7 и секции декомпрессии 8. В зоне дозирования 6 шнек состоит из конической секции 9 и цилиндрической секции 10. В зоне сжатия 5, шнек 3 выполнен в секции измельчения 7 с двумя лопастями 11. На (фиг. 2) представлена секция измельчения 7 с двумя лопастями 11, расположенные на оси шнека, повернутыми на 180 градусов друг относительно друга для обеспечения продвижения материала по экструдеру, при этом смесь переходит из области измельчения 12 через зазор между лопастями и корпусом 13 в область свободного движения смеси 14.
Экструдер для переработки биологических отходов работает следующим образом (фиг. 1).
Различные биологические материалы (первичные, вторичные, красители, растительные и другие наполнители) подаются отдельными дозаторами в захватное устройство 2, захватываются шнеком 3, который вращается в корпусе 1, в твердом виде транспортируются, и уплотняются в зоне питания 4, потом в зоне сжатия 5 в секции измельчения 7 происходит дробление двумя лопастями 11 компонентов смеси, в секции декомпрессии 8 удаляются легколетучие соединения, которые содержатся в биологических отходах, коническая секция 9 зоны дозирования 6 определяют величину давления и производительности, которые развивает экструдер, цилиндрическая секция 10 зоны дозирования 6 обеспечивает стабилизацию давления и определяет производительность экструдера. Смесь переходит из области измельчения 12 через зазор между лопастями и корпусом 13 в область свободного движения смеси 14.
Пример. При ширине витка 2 мм, зазоре между гребнем витка и корпусом 0,01 мм, лопасти имеют толщину 4 мм, зазор между лопастями и корпусом 0,01 мм.
Использование заявленного экструдера при переработке биоотходов позволяет сочетать подготовительные операции (измельчение, смешивание, наполнение, термообработку, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.