Шнековый пресс

 

Изобретение относится к оборудованию для экструдирования растительного сырья и предназначено для использования в перерабатывающих отраслях АПК. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и производительности шнекового пресса. Шнековый пресс содержит корпус, шнек с лопастями, образующими канавки, и матрицу. На поверхности дна канавки шнека нанесены рифли, направленные острием к открытому концу канавки шнека, прилежашему к матрице, причем острие рифли сопряжено со спинкой предыдущей рифли галтелью. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к оборудованию для экструдирования растительного сырья и предназначен для использования в перерабатывающих отраслях АПК.

Известен шнековый пресс [1], состоящий из корпуса, шнека с компрессионными затворами и матрицы. Компрессионные затворы, прерывающие канавки шнека, ограничивают потоки утечек пространством между соседними затворами, так как утечки через компрессионные затворы невозможны.

Однако сопротивление компрессионных затворов повышает энергоемкость прессования и уменьшает производительность шнекового пресса.

Известен шнековый пресс [2], содержащий цилиндрический корпус, шнек с гладкими канавками и матрицу.

Недостатками такой конструкции является то, что в результате денатурации нативных белков появляется возможность проскальзывания материала на дне канавки шнека экструдера и возникновение потока утечек прессуемого материала вблизи дна канавки, что приводит к снижению производительности экструдера.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности и производительности шнекового пресса.

Указанная цель достигается тем, что в известном шнековом прессе, содержащем корпус, шнек с лопастями, образующими канавки, и матрицу, на поверхности дна канавки шнека нанесены рифли, направленные острием к концу канавки шнека, прилежащему к матрице, причем острие рифли сопряжено со спинкой предыдущей рифли галтелью. Острие рифли образовано соединением вершины рифли с образующей галтели. Спинка рифли образована соединением вершины рифли с образующей галтели.

На фиг.1 изображена схема прессующего механизма.

На фиг. 2 изображена развертка на плоскость поверхности дна канавки шнека.

На фиг. 3 изображен профиль рифлей с образующей галтели в виде окружности.

На фиг. 4 изображен профиль рифлей с галтелью, соединяющей соседние вершины.

Шнековый пресс содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого установлен шнек 2 с лопастями 3, образующими канавки 4. Корпус заканчивается матрицей 5 с хотя бы одной фильерой 6.

Дно канавки шнека с углом подъема винтовой линии ограничено гранями лопасти 7, нормально к которым на дне нанесены рифли 8. Каждая рифля имеет вершину 9, острие 10, обращенное к концу канавки шнека, прилежащему к матрице. Острие 10 в соединении с вершиной рифли образует с радиусом шнека, проведенным в точку соединения, угол . Грань острия сопряжена с галтелью 11. Последняя, в свою очередь, сопряжена со спинкой 12 рифли, образующей в соединении с вершиной рифли угол с радиусом шнека, проведенным в точку соединения.

Шнековый пресс работает следующим образом. Прессуемый материал, взаимодействуя с цилиндрическим корпусом и шнеком, выпрессовывается через фильеру матрицы. Часть прессуемого материала, подаваемого к матрице, не проходит в фильеры и образует поток утечек вблизи дна канавки шнека. При этом за счет торможения материала рифлями скорость движения материала по дну канавки в сторону, противоположную матрице, на уровне вершин 9 рифлей уменьшается. Происходит деформация эпюры скоростей прессуемого материала по высоте канавки шнека, которая уменьшает расход утечек прессуемого материала. Это приводит к увеличению расхода прессуемого материала через фильеры, то есть повышению производительности и снижению энергоемкости процесса прессования. В случае, если консистенция прессуемого материала такова, что прессуемый материал проскальзывает по дну канавки в сторону матрицы (это наиболее вероятно при запуске пресса до его выхода на устойчивый температурный режим), рифли должны создавать минимальное сопротивление движению прессуемого материала, поэтому угол спинки должен быть существенно меньше угла острия . Рифли отклонены от нормали к лопасти (в любую сторону), чтобы создавать незначительные потоки прессуемого материала, образованные проекцией скорости движения прессуемого материала по дну канавки на направление рифли, препятствующие залеганию и перегреву прессуемого материала в углублении между вершинами рифли. Ограничение величины отклонения углом обеспечивает малую величину потока.

Если по технологическим причинам предпочтительнее создавать рифли, нормальные к лопасти канавки, отсутствия залипания канавок рифлей можно достичь за счет уменьшения протяженности участков поверхности с необходимыми углами острия 10 и спинки 12, то есть за счет увеличения галтели 11. При этом образующая галтели должна иметь эллиптическую форму, соединяя как показано на фиг. 4 соседние вершины.

Список использованных источников 1. Жислин Я.М. Оборудование для производства комбикормов, обогатительных смесей и премиксов. - М.: Колос, 1981. - 319 с.

2. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс. - Л.: ГНТИХЛ 1962. - 467 с.

Формула изобретения

1. Шнековый пресс, содержащий корпус, шнек с лопастями, образующими канавку, матрицу, отличающийся тем, что на поверхности дна канавки шнека нанесены рифли, направленные острием к открытому концу канавки шнека, прилежащему к матрице, причем острие рифли сопряжено со спинкой предыдущей рифли галтелью.

2. Шнековый пресс по п.1, отличающийся тем, что острие рифли образовано соединением вершины рифли с образующей поверхности галтели, обращенной к открытому концу.

3. Шнековый пресс по п.1, отличающийся тем, что спинка рифли образована соединением вершины рифли с образующей поверхности галтели, обращенной от открытого конца канавки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4