Установка для извлечения воска
Полезная модель относится к пчеловодству, а именно к устройствам для извлечения воска из вторичного сырья, в частности из мервы. Задачей заявляемого технического решения является создание установки для получения воска из мервы, обеспечивающей сокращение времени переработки мервы, увеличение количества вытапливаемого воска, получение обеззараженного воска без примесей. Технический результат заключается в обеспечении стабильно высокой температуры внутри устройства на всем протяжении процесса вытопки и остывания воска. Поставленная задача достигается тем, что установка для извлечения воска, включающая корпус с крышкой; размещенные в корпусе ротор, выполненный в виде барабана с перфорированными стенками, сливной патрубок, ванночка для сбора воска; парообразователь, согласно предлагаемому решению, дополнительно снабжена кожухом, внутри которого расположен корпус; кожух выполнен с отсеком, расположенным со стороны сливного патрубка; внутренние пространства кожуха и отсека имеют сообщающийся объем; стенки кожуха и отсека выполнены с изолирующим слоем; ванночка для сбора воска расположена под барабаном и закреплена на стенках корпуса; парообразователь соединен с корпусом центрифуги посредством паропроводного патрубка. Кроме того, паропроводный патрубок парообразователя снабжен вентиляционным патрубком, при этом паропроводный и вентиляционный патрубки снабжены кранами для регулирования подачи и сброса пара. Ротор размещен на валу, который с помощью ременной передачи соединен с электродвигателем.
Полезная модель относится к пчеловодству, а именно к устройствам для извлечения воска из вторичного сырья, в частности из мервы.
Для получения воска из вторичного сырья используют различные устройства: водяные и паровые воскотопки, различные виды прессов и центрифуг. Конструктивные особенности вышеперечисленных устройств призваны обеспечить максимально возможный выход воска. При этом все указанные виды устройств для извлечения воска имеют свои достоинства и свои недостатки.
Эффективность и легкость получения воска из воскового сырья связана с уменьшением его вязкости. Это свойство в большой степени зависит от температуры. Так, при повышении температуры выше 70° вытапливание воска ускоряется в 3-4 раза. Поэтому переработку воскового сырья рекомендуется проводить при температуре как можно более высокой. Высокие температуры необходимы и во время отстаивания воска. От того, какая температура создается внутри воскотопки, зависит ее производительность.
Известна высокотемпературная воскотопка ВВТ-1П "Мелисса", использующая защищенный патентом Украины 
70545 способ сухой высокотемпературной переработки пасечного воскового сырья (см.: В.Н.Корж. Серия книг "Рациональное практическое пчеловодство" КНИГА 5. Изготовление ульев, 2-е издание. Харьков: "ЭДЭНА", 2010). Воскотопка, включает металлический корпус, изготовленный из черного металла, с ножками и крышкой, оборудованной замком, которая обеспечивает плотную и жесткую фиксацию; сетчатую емкость (корзину) для рамок; внутреннюю емкость (поддон) для сбора и отвода воска; сливной патрубок, прикрепленный к поддону и выведенный через стенку, корпуса наружу. Воскотопка может снабжаться внешним теплоизолирующим кожухом из асбестовой ткани, стекловолокна или другого несгораемого материала. Источником тепла для данной воскотопки является газовая плита. Рабочая температура, создаваемая для получения воска в данной воскотопке, колеблется в диапазоне 140-150°С. (см.: http://mirpchel.com.ua/index.php?nma=catalog&fla=stat&cat_id=14&page=l&nums=33).
Недостатком данного устройства является недостаточная устойчивость устройства, которое необходимо устанавливать на газовую плиту. При этом источник тепла представляет собой открытый огонь, что снижает безопасность использования устройства. Необходимость устанавливать внешнюю емкость для сбора расплавленного воска на максимальном удалении от источника пламени делает устройство неудобным и ненадежным в использовании.
Известно «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВОСКА», предназначенное для извлечения воска, в частности, из заводской мервы (патент РФ на ИЗ 1655413). Устройство содержит внешнюю емкость (резервуар) с крышкой и внутреннюю камеру с перфорированными стенками. Внешняя емкость (резервуар) выполнена с теплоизоляционным слоем, и в нижней части содержит пароотводящий патрубок для выхода избыточного пара, являющийся одновременно выходным отверстием для расправленного воска. Внешняя емкость посредством паропровода соединена с парообразователем. При этом паропровод выполнен в виде вертикально установленных во внешней емкости каналов с отверстиями, через которые по всему объему резервуара распределяется пар. Внутренняя камера выполнена с перфорированными стенками, содержит фильтрующий элемент для загрузки воскосодержащего сырья и узел прессования, выполненный с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. При этом для достижения равномерного прогревания сырья паром внутренняя камера содержит разделительные перегородки.
Недостатком данного устройства является громоздкость внутренней камеры для размещения воскосодержащего сырья из-за наличия разделительных перегородок, усложняющих процесс загрузки сырья. Кроме того, процесс извлечения воска из одной партии сырья занимает довольно длительное время - от 3 до 6 часов.
Известна также «ВОСКОТОПКА» (патент РФ на ИЗ 337108) для вытапливания воска из мервы, включающая емкость для воды, емкость для воскового сырья, выполненную в виде решетчатого барабана и укрепленного на горизонтальной оси с возможностью поворота.
Недостатком данного устройства является негерметичность устройства, малая производительность, а также неудобство использования данного устройства из-за необходимости механического вращения барабана через каждые 5-6 минут
Более высокие результаты дают устройства с центрифугой.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является «ЦЕНТРИФУГА-ВОСКОТОПКА» (патент РФ на ПМ 81040), содержащая парообразователь, представляющий собой двустенную конструкцию с внешней и внутренней стенками, соединенными сверху. Пространство между внутренней и внешней стенками заполнено водой. Внутренняя стенка образует корпус центрифуги, в верхней части которой выполнены отверстия для подачи пара, которые соединяют полость парообразователя с полостью корпуса центрифуги. Корпус центрифуги содержит крышку; сливной патрубок, проходящий через двойную стенку всей конструкции; ротор, выполненный в виде диска с сетчатыми стенками по периметру; держатель рамок, прикрепленный к корпусу над ротором. Ротор закреплен на валу с возможностью вращения вокруг собственной оси, а вал соединен с ручным приводом вращения.
Однако данное устройство предназначено для вытопки воска непосредственно из рамок с сотами на небольших пасеках в полевых условиях и характеризуется недостаточной производительностью из-за ручного механизма вращения ротора. При этом в качестве источника тепла используется открытый огонь (например, костра), что снижает безопасность использования устройства.
Задачей заявляемого технического решения является создание установки для получения воска из мервы, обеспечивающей сокращение времени переработки мервы, увеличение количества вытапливаемого воска, получение обеззараженного воска без примесей.
Технический результат заключается в обеспечении стабильно высокой температуры внутри устройства на всем протяжении процесса вытопки и остывания воска.
Поставленная задача достигается тем, что установка для извлечения воска, включающая корпус с крышкой; размещенные в корпусе ротор, выполненный в виде барабана с перфорированными стенками, сливной патрубок, ванночка для сбора воска; парообразователь, согласно предлагаемому решению, дополнительно снабжена кожухом, внутри которого расположен корпус; кожух выполнен с отсеком, расположенным со стороны сливного патрубка; внутренние пространства кожуха и отсека имеют сообщающийся объем; стенки кожуха и отсека выполнены с изолирующим слоем; ванночка для сбора воска расположена под барабаном и закреплена на стенках корпуса; парообразователь соединен с корпусом центрифуги посредством паропроводного патрубка.
Кроме того, паропроводный патрубок парообразователя снабжен вентиляционным патрубком, при этом паропроводный и вентиляционный патрубки снабжены кранами для регулирования подачи и сброса пара. Ротор размещен на валу, который с помощью ременной передачи соединен с электродвигателем.
Устройство поясняется чертежами: на Фиг.1 представлена схема общего вида установки, на Фиг.2 - вид сверху, на которых позициями обозначены:
1 - корпус центрифуги,
2 - барабан,
3 - вал,
4 - станина,
5 - двигатель,
6 - ременная передача,
7 - ванночка для сбора воска,
8 - сливной патрубок,
9 - кожух,
10 - отсек с емкостью для воска,
11 - изолирующий слой
12 - паропроводный патрубок,
13 - парообразователь,
14 - вентиляционный патрубок,
15 - краны,
16 - вентиляционная труба,
17 - бойлерная система.
18 - емкость для остывающего воска.
Установка для извлечения воска из мервы представляет собой воскотопку - центрифугу, содержащую корпус 1 с крышкой, снабженный кожухом 9 с крышкой. При этом кожух 9 выполнен с теплоизоляционным слоем 11. Корпус 1, который может иметь цилиндрическую или иную форму, расположен с образованием минимального зазора между стенками корпуса 1 и поверхностью теплоизоляционного слоя 11 кожуха 9.
Внутри корпуса 1 расположена емкость для воскового сырья (мервы), выполненная в виде барабана 2 с отверстиями, выполняющего функцию ротора и размещенного на валу 3 со станиной 4. Станина 4 крепится к полу с помощью, например, крепежных болтов. Вал 3 соединен с двигателем 5 с помощью ременной передачи 6, которая проведена через отверстия в стенках кожуха 9 и корпуса 1. Под барабаном 2 размещена ванночка 7 для сбора воска, прикрепленная к стенкам корпуса 1 методом сварочного соединения. Ванночка 7 для сбора воска снабжена сливным патрубком 8 для стока воска, который прикреплен к ванночке 7 посредством сварочного соединения под углом к полу - с возможностью стока воска в емкость 18 для остывающего воска, расположенную в отсеке 10.
Кожух 9 выполнен из листовой стали без дна в виде конструкции, близкой по форме к прямоугольной, с отсеком 10 для размещения емкости 18 для вытопленного воска. Верхняя стенка кожуха 9 является одновременно крышкой. Внутренние стенки кожуха 9, включая верхнюю, по всему периметру снабжены изолирующим слоем 11. Кожух выполнен без дна с возможностью снятия при необходимости, например, ремонта и т.п. Размеры кожуха 9 по ширине выбраны из расчета, чтобы пространство между стенками корпуса 1 и изолирующим слоем 11 на стенках кожуха 9 было предельно минимальным. В результате корпус 1 предельно близко примыкает к внутренним стенкам кожуха 9, а зазор (в случае выполнения корпуса 1 по форме цилиндрическим) остается лишь в местах угловых соединений кожуха 9. Изолирующий слой 11 может быть выполнен, например, из пенопласта, и прикреплен к внутренним стенкам кожуха 9 с помощью полого каркаса, изготовленного, например, из пересекающихся и сваренных между собою металлических пластин.
Отсек 10 для размещения емкости для вытопленного воска выполнен без дна, с высотой, значительно меньшей относительно общей высоты кожуха 9 и прикреплен к внешней стенке кожуха 9 способом заклепочного соединения. Внутри отсека 10 размещена емкость 18 для стекающего по сливному патрубку 8 и остывающего воска. Внутренние пространства отсека 10 и кожуха 9 соединены, образуя общий объем. Внутренние поверхности стенок отсека 10 выполнены с изолирующим слоем, который прикреплен к внутренним поверхностям с помощью полого каркаса, изготовленного, например, из пересекающихся и сваренных между собою металлических пластин. Верхняя стенка отсека 10 одновременно является крышкой, которую открывают для изъятия емкости 18 с вытопленным и остывшим воском.
Одна из боковых стенок кожуха выполнена с отверстием для подведения к барабану 2 паропроводного патрубка 12 от парообразователя 13, вырабатывающего пар. К паропроводному патрубку 12 подсоединен вентиляционный патрубок 14, другой конец которого может быть соединен с бойлерной системой 17. Паропроводный 12 и вентиляционный 14 патрубки снабжены кранами 15, посредством переключения которых обеспечивают непрерывный режим работы парообразователя 13 во время загрузки и перезагрузки восковым сырьем (мервой) барабана 2. Еще одна стенка кожуха 9 выполнена с отверстием для вентиляционной трубы 16, предназначенной для отвода пара из корпуса 1. Внешний конец вентиляционной трубы 16 может быть соединен с бойлерной системой 17.
Устройство работает следующим образом.
Крышку кожуха 9 и крышку корпуса 1 открывают и загружают в барабан 2 восковое сырье (мерву), помещенное в мешок, выполняющий функцию фильтрующего элемента. Затем крышку корпуса и крышку кожуха закрывают. Включают в электросеть парообразователь 13, который вырабатывает пар с температурой около 180°С, поступающий по паропроводному патрубку 12 в корпус 1 и непосредственно в барабан 2. Происходит распаривание мервы в течение 20-30 минут при давлении 3,5 - 5 атмосфер. Затем включают двигатель 5, который с помощью ременной передачи 6 приводит в движение вал 3, который вращает барабан 2 с мервой и обеспечивает за счет энергии центробежных сил процесс отжима. Вытапливаемый и отжатый воск попадает через отверстия барабана 2 на внутренние стенки корпуса 1, стекает в ванночку 7 для сбора воска и по сливному патрубку 8 - в емкость 18 для вытопленного и остывающего воска, расположенную в отсеке 10. Температура отжатого и стекающего в емкость воска - 90°С. Процент воды в стекшем воске - 0,44%, в то время как ГОСТ допускает содержание воды в диапазоне 0,5-1,5%.
Во время распаривания, вытапливания и отжима воска температура внутри корпуса 1 и кожуха 9 сохраняется в пределах 155-160°С. Такая стабильно высокая температура достаточна для максимального уменьшения вязкости вытопки. Стабильно высокая температура создается и поддерживается за счет эффекта термоса, создаваемого как самим наличием кожуха 9, выполняющего функцию экрана, отражающего пар и способствующего сохранению постоянной температуры, так и его устройством. Герметичность кожуха 9 обеспечивается за счет наличия изолирующего слоя 11 по всему периметру боковых и верхней стенок и предельно малых зазоров между кожухом 9 и корпусом 1. Стабильно высокая температура обеспечивает более высокий процент выхода и чистоту вытопленного воска, сокращение времени переработки сырья, обеззараживает вытопленный воск и способствует отделению из него примесей, в том числе, воды.
При этом за счет того, что внутреннее пространство отсека 10 и кожуха 9 соединены, образуя общий объем, стабильно высокая температура поддерживается и в отсеке 10, где размещена емкость с отжатым воском. Чем больше будет находиться отстаиваемый воск в жидком состоянии при высокой температуре, тем лучше он сможет отстояться, тем меньше будет в нем так называемого «отстоя» в виде, например, механических примесей. Кроме того, воск, который отстаивался длительное время, имеет значительно меньшую водность, следовательно, является более качественным. За счет высокой температуры отжатый воск в отсеке 10 не застывает в течение всего процесса и успевает отстояться. В результате все возможные оставшиеся примеси вместе с удерживаемой ими водой оседают на дно емкости 18 в отсеке 10. Таким образом, вытопленный воск не требует вторичной переработки.
Весь процесс извлечения воска из одной партии сырья занимает 50-60 минут.
После завершения этапа отжима производят перезагрузку сырья. При этом парообразователь 13 не отключают. Непрерывность работы парообразователя 13 обеспечивается за счет наличия кранов 15, с помощью которых регулируется подача пара от парообразовтеля и его сброс через вентиляционный патрубок 14.
За счет соединения вентиляционной трубы 16 и вентиляционного патрубка 14 с бойлером 17 обеспечивается дополнительный эффект - экономия энергии пара, который может быть использован после отработки для системы отопления всего помещения.
Заявляемое устройство способно перерабатывать большие объемы воскового сырья и высокую производительность.
1. Установка для извлечения воска, включающая корпус с крышкой; размещенные в корпусе ротор, выполненный в виде барабана с перфорированными стенками, сливной патрубок, ванночка для сбора воска; парообразователь, отличающаяся тем, что установка снабжена кожухом, внутри которого расположен корпус; кожух выполнен с отсеком, расположенным со стороны сливного патрубка; внутренние пространства кожуха и отсека имеют сообщающийся объем; стенки кожуха и отсека выполнены с изолирующим слоем; ванночка для сбора воска расположена под барабаном и закреплена на стенках корпуса; парообразователь соединен с корпусом центрифуги посредством паропроводного патрубка; внутри отсека расположена емкость для отстаивания и остывания воска, стекающего по сливному патрубку из ванночки для сбора воска.
2. Установка для извлечения воска по п.1, отличающаяся тем, что паропроводный патрубок парообразователя снабжен вентиляционным патрубком, при этом паропроводный и вентиляционный патрубки снабжены кранами для регулирования подачи и сброса пара.
3. Установка для извлечения воска по п.1, отличающаяся тем, что ротор размещен на валу, который соединен с электродвигателем с помощью ременной передачи.
