Шнековый пресс для извлечения влаги из растительного сырья

Полезная модель относится к шнековым устройствам для отжима жидкости из растительного сырья, масла, сока, а также отжима влаги из боенских отходов и сырья промышленного производства (пивной дробины).
Известны шнековые прессы (патент USA №4287058, кл. B01D 25/28, опубл. 1981 г.). Данный пресс имеет низкую производительность и высокое содержание взвесей.
Известен шнековый пресс (патент RU №2314204, опубл. 10.01.2008 г.), который недостаточно универсален имеет большую энергоемкость.
Ближайшим к заявляемой конструкции по устройству и принципу работы является пресс, принятый за прототип (патент RU №2559330, заявка №2014120552/13, заяв. 21.05.2014).
Процесс отжима жидкостей из растительного сырья определяется главным образом величиной давления. Задачей является увеличение давления в зоне загрузки шнековой части пресса.
Задача полезной модели - повышение качества выполнения технологического процесса за счет увеличения выхода жидкости из перерабатываемого материала.
Технический результат достигается тем, что в зоне подачи устанавливается подающий шнек, представляющий собой многозаходный шнек (в частном случае двухзаходный шнек), выполненный в виде конусной втулки, обращенной большим основанием в сторону прессующего шнека. При этом диаметр большего основания подающего шнека равен внешнему диаметру заднего витка прессующего шнека.
Предлагаемая конструкция зоны подачи пресса позволяет:
во-первых, повысить выход жидкости из перерабатываемого материала за счет установки в зоне подачи двухзаходного шнека, выполненного в виде конусной втулки;
во-вторых, уменьшить нагрузку на подшипниковый узел и износ вала, тем самым повысить эксплуатационную надежность установки.
Соответствие предлагаемого технического решения требованию «существенные отличия» обеспечивается тем, что новые конструктивные признаки, неизвестны в составе других технических решений (аналогов и прототипа) позволяют получить положительный экономический эффект и практическое применение.
На фиг. 1 показан пресс, продольный разрез; на фиг. 2 вид А шнека в зоне загрузки исходного материала; на фиг. 3 профиль витков шнека - разрез B-B.
Устройство состоит из: загрузочного бункера 2, корпуса 1, внутри которого установлен составной шнек, состоящий из трех, соосно установленных на приводном валу шнеков: подающего шнека 3, выполненного в виде двухзаходного шнека, прессующего шнека 4, имеющего на последнем витке прямоугольные радиальные прорези 10 и шнека 7, выполненного с уменьшением шага витка, образующие четыре зоны переработки продукта (зона загрузки - I, зона сжатия - II, зона стабилизации давления - III, зона интенсивного сжатия - IV).
В зоне загрузки - I, двухзаходный шнек 3 выполнен в виде конусной втулки обращенной большим основанием в сторону прессующего шнека 4 (фиг. 2). Последний виток прессующего шнека 4, в зоне стабилизации давления - III, имеет прямоугольные радиальные прорези 10 (фиг. 3) для обновления дренажных каналов.
В зоне стабилизации давления - III, между прессующим шнеком 4 и шнеком 7, выполненным с уменьшением шага витка, соосно последним установлена конусная втулка 6, обращенная меньшим основанием к прессующему шнеку 4, а также перед конусной втулкой смонтирован разрыхлитель мезги 5, способствующий перемешиванию и разрыхлению мезги, что увеличивает отвод влаги при меньшем давлении прессования. Заключительная стадия прессовая осуществляется на участке шнека 7, выполненного с уменьшением шага витка. Давление прессования регулируется изменением зазора между корпусом 1 и регулятором давления прессования 8.
Устройство работает следующим образом.
Исходный материал, подлежащий переработке, из бункера 2 поступает в зону загрузки - I, где уплотняется, далее захватывается последующими частями прессующего шнека 4, где происходит прессование мезги с извлечением влаги и удаление ее через зеерные планки, установленные на корпусе 1, в влагосборник 9.
В момент перехода спрессованной мезги через прямоугольные радиальные прорези 10, выполненные на последнем витке прессующего шнека 4, 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 5 дополнительно перемешивает и разрыхляет спрессованную мезгу.
В результате происходит переформировка слоя и обновление дренажных каналов, что способствует увеличению отвода влаги при дальнейшем уплотнении мезги в зоне интенсивного сжатия шнеком 7.
Источники информации.
1. Патент USA №4287058 Apparatus separating liquid-solid mixtures кл. B01D 25/28, опубл. 01.09.1981 г.
2. Патент RU №2314204 Шнековый пресс МПК B30B 9/14 / Автор: Извеков Е.А. опубл. 10.01.2008 г.
3. Патент RU №2559330 Шнековый пресс для извлечения сока из растительного сырья (фруктов и овощей) / Авторы: Новиков В.В., Мишанин А.Л., Успенская И.В., Титов А.Ю. опубл. 10.08.2015 г.