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 (патент UA №5779, опубл. 15.03.2005, Бюл. №3), выбранный в качестве прототипа. Экструдер содержит корпус, захватное устройство, шнек, зону питания, зону сжатия, которая состоит из барьерной секции и секции декомпрессии, зону дозирования, выполненную из последовательных конической и цилиндрической секций.
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), необходим комплект дорогостоящего оборудования для предварительной подготовки исходного сырья (измельчители, смесители, пресса, термоустановки). Использование же напрямую неподготовленного предварительного сырья для известной конструкции не дает хорошего качества получаемых вторичных изделий из-за недостаточных смесительных способностей конструкции.
Задачей технического решения является усовершенствование экструдера за счет новой конструкции шнека в зоне питания.
Сущность технического решения: экструдер для переработки биологических отходов, включающий корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватного устройства, шнека, выполненного 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, а шнек в зоне питания выполнен в виде секции измельчения с четырехгранными ножами, расположенными вдоль основного витка.
Общими признаками заявленного устройства являются: наличие корпуса, состоящего из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненного 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.
Отличительными признаками устройства является выполнение шнека в зоне питания в виде секции измельчения с четырехгранными ножами, расположенными вдоль основного витка. Ножи имеют высоту, равную половине высоты гребня витка, и длину, равную высоте гребня витка. Шаг между ножами равен длине ножа. При меньших размерах ножей не обеспечивается качественное измельчение смеси, а при больших размерах создается избыточное давление в зоне питания, которое препятствует продвижению смеси.
Совокупность существенных признаков обеспечивает решение поставленной задачи. 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 устройства.
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 секции измельчения, в зоне сжатия 5 шнек состоит из барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8. В зоне дозирования 6, шнек 3 выполнен из двух последовательных частей: из конической 9 и цилиндрической секции 10. На (фиг. 2) представлена секция измельчения 4, содержащая четырехгранные ножи 11, размещенные вдоль витка шнека 12, при этом материал подвергается резке и смешиванию при перемещении из входного канала 13 в выходной канал 14, а также при движении в зазоре между ножами 15 и зазоре между гребнем ножа и гребнем витка 16. Ножи 11 имеют высоту, равную половине высоты гребня витка, и длину, равную высоте гребня витка. Шаг между ножами равен длине ножа. При меньших размерах ножей не обеспечивается качественное измельчение смеси, а при больших размерах создается избыточное давление в зоне питания, которое препятствует продвижению смеси.
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, захватывается шнеком 3, который вращается в корпусе 1, в твердом виде транспортируются, уплотняются, измельчаются, смешиваются в зоне питания 4, потом в зоне сжатия 5 в барьерной секции 7 происходит равномерный нагрев биологической смеси, создание смеси с равномерной по всему объему температурой, в секции декомпрессии 8 зоны сжатия 5 происходит удаление легколетучих соединений, которые содержатся в биологических отходах, коническая 9 и цилиндрическая 10 секции зоны дозирования 6 определяют величину и стабильность давления и производительности, которые развивает экструдер.
Использование заявленного экструдера при переработке биоотходов позволяет сочетать подготовительные операции (измельчение, смешивание, наполнение, термообработку, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.