ПРЕСС ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЖИДКОГО МАСЛА ИЗ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН Российский патент 1997 года по МПК B30B9/12 B30B9/00 C11B1/06 

Изобретение относится к прессам специального назначения, в частности, к прессам для извлечения жидкого масла из масличных семян с помощью шнековых механизмов, взаимодействующих с проницаемыми кожухами зеерными камерами.

Традиционный пресс для извлечения жидкого масла из масличных семян содержит бункер-питатель и трубчатую зеерную камеру со шнеком. Как правило, один конец шнека укреплен на опоре и связан с приводом, а второй конец - консольный образует с торцевой частью зеерной камеры узкий кольцеобразный зазор для выхода жмыха. Для отвода жидкого масла в зеерной камере предусмотрены щелевидные отверстия, через которые масло отводится наружу. [1]
Однако такая конструкция не обеспечивает интенсивного отжима масла, определяемого количеством масла в жмыхе (в процентах).

Наиболее эффективной конструкцией является пресс [2] В соответствии с этим авторским свидетельством пресс для извлечения жидкого масла из масличных семян, включает зеерную камеру и расположенный в ней шнек, консольный конец которого формирует с выходным отверстием зеерной камеры регулируемый кольцевой зазор для выхода жмыха, а винтовые лопасти составлены из отдельных участков с перекрытием. Пресс характерен также тем, что центральный угол каждого участка лопасти шнека составляет от 180^o до 240^o. Регулируемость кольцевого зазора для выхода жмыха достигается за счет взаимодействия с коническим буртиком консольного конца шнека. Вращая резьбовое кольцо, можно установить любую желаемую ширину зазора в определенных пределах от минимального до максимального. При этом заявители данного пресса указывают конкретную высоту винтовой лопасти шнека относительно ширины минимального зазора, как 7:1, а относительно максимального зазора 4:1, и устанавливают равенство этой относительной высоты значениям частоты колебаний семян в зеерной камере с^-1 и частоты вращения шнека с^-1. Как показали исследования СибНИПТИЖивотноводства, уменьшение относительной ширины зазора для выхода жмыха (или повышения частоты вращения шнека) повышает производительность пресса по переработке масличных семян/кг/ч и снижает количество масла в жмыхе (%). Однако производительность растет только до 250 кг/ч, что достигается при уменьшении относительной ширины зазора до 1/7, а дальнейшее ее снижение на производительность уже не влияет; то же наблюдается и с количеством масла в жмыхе, которое прекращает свое снижение после снижения относительной ширины зазора до 1/8, т.к. далее процесс стабилизируется, а затем срывается.

Целью нашего изобретения является повышение эффективности процесса извлечения жидкого масла из масличных семян путем дальнейшего снижения относительной ширины кольцевого зазора для выхода жмыха.

Поставленная цель достигается тем, что в известном прессе для извлечения жидкого масла из масличных семян, включающем зеерную камеру и расположенный в ней шнек, (консольный конец которого формирует с выходным отверстием зеерной камеры регулируемый кольцевой зазор для выхода жмыха, а винтовые лопасти составлены из отдельных участков с перекрытием), шнек разделен на две зоны; выходную, с высотой винтовой лопасти, в 8-9 раз превышающей ширину минимального кольцевого зазора, и входную с высотой винтовой лопасти на 30-100^o большей, чем высота винтовой лопасти в выходной зоне шнека, причем центральный угол участков, составляющих винтовую лопасть выходной зоны, колеблется от 210^oдо 255^o, входной зоны от 180 до 270^o, а конец лопасти входной зоны и начало винтовой лопасти выходной зоны размещены на шнековом валу с угловым зазором.

Введение дополнительной входной зоны шнека резко увеличило скорость перемещения прессуемых частиц семян в зеерной камере, т.к. при той же частоте колебаний частицы совершают существенно более длинные отрезки пути, а размещение на валу шнека участков винтовых лопастей двух зон с угловым зазором позволило сформировать своеобразный коридор, обеспечивающий не только подачу частиц семян из входной зоны в выходную, но и циркуляцию этих частиц между зонами. Эти технические решения повышают выход масла, снижая его содержание в жмыхе до 9^o. Опытным путем были получены приведенные в таблице результаты на различных образцах прессов:
Из данных таблицы следует, что по сравнению с прототипом эффект повышения степени отжатия жмыха наблюдается во всех образцах процессов, различающихся параметрами высот винтовых лопастей входной и выходной зон шнека. Оптимальные значения были получены на прессе, в котором высота винтовой лопасти выходной зоны шнека в 8,5 раз превышает ширину минимального кольцевого зазора, а высота винтовой лопасти во входной зоне шнека в полтора раза превышает высоту винтовой лопасти в выходной зоне шнека.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен фрагмент пресса, а на фиг.2 5 частные сечения шнека по линиям А-А, Б-Б, и Г-Г фиг.1.

На фрагменте пресса (фиг.1) изображена зеерная камера 1 и шнек 2. На консольном конце шнека 2 выполнен конический буртик 3. В выходном отверстии зеерной камеры 1 размещено резьбовое кольцо 4. Коническая фаска резьбового кольца 4 с коническим буртиком 3 образует кольцевой зазор для выхода жмыха, имеющий минимальную ширину d. Шнек 2 имеет винтовые лопасти 5 подачи семян и лопасти давления. Та часть шнека 2, которая несет лопасти давления, разбита на две зоны: входную 6 и выходную 7. В выходной зоне 7 высота винтовой лопасти имеет оптимальную высоту 8,5, а оптимальная высота винтовой лопасти шнека во входной зоне в полтора раза больше и составляет 12.75. Ширина минимального кольцевого зазора подбирается экспериментально и зависит от вида перерабатываемых масличных семян (подсолнечник, соя, рапс и т.д.) или от их сорта. Винтовые лопасти давления шнека 2 выполнены составными. Они состоят из отдельных участков 8-11, размещенных на валу 2 с перекрытием и имеющих различные центральные углы. Участок 8 лопасти (фиг.2), лежащий во входной зоне 6 шнека 2, имеет центральный угол 270^o и перекрывает оба конца участка 9 винтовой лопасти, имеющего центральный угол 180^o (фиг.3). Участок 9 лопасти перекрывает только один конец участка 10 лопасти, лежащего уже в выходной зоне 7 шнека 2, причем конец участка 9 винтовой лопасти и начало участка 10 лопасти размещены на валу шнека 2 с угловым зазором в (39±6^o. Участок 10 винтовой лопасти (фиг.4) имеет центральный угол (249±)6^o и перекрывает оба конца участка 11 винтовой лопасти (фиг.5). Участок 11 винтовой лопасти имеет центральный угол (213±)3.

Масличные семена из бункера-питателя (на чертежах не показанного) подаются винтовой лопастью 5 подачи шнека 2 в зеерную камеру 1 с первичной подпрессовкой. Во входной зоне 6 после выполнения ее семена совершают колебательные движения из-за соударений и быстрых перемещений под воздействием центробежных и тангенциальных сил. Эти колебания имеют частоту, равную частоте вращения шнека 2 и пропорциональную отношению ширины минимального зазора для выхода жмыха к высоте лопасти. В результате колебаний семена соизмельчаются, а т. к. сечение выходной зоны 7 шнека 2 значительно меньше сечения входной зоны 6 шнека 2, то происходит сжатие семян и экстракция жидкого масла. Сечение узкого кольцеобразного отверстия для выхода жмыха, образующего минимальный зазор между коническим буртиком 3 и шнека 2 и резьбовым кольцом 4, в свою очередь, является значительным сопротивлением для прохождения семян наружу, и часть их вновь возвращается в выходную зону 7, а также и во входную зону 6 шнека 2 через угловой зазор между участками 9 и 10 входной 6 и выходной 7 зон шнека 2. Благодаря совокупности перекрытий концов участков 8-11 винтовых лопастей шнека 2 образуется лабиринтная последовательность камер с периодически чередующимися объектами: малый объем между витками подачи 5 большой объем между последним витком 5 и участком 8 винтовой лопасти уменьшенный объем между лоп-участком 8 и участком 9 винтовой лопасти снова увеличенный объем между участками 9 и 10 уменьшенный объем между участками 10 и 11 винтовой лопасти шнека 2. Такое чередование объемов обеспечивает соответствующую периодичность сжатия и растяжения частиц семян. При этом в семенах образуются дополнительные поры и каналы, которые усиливают ток жидкого масла.

Пресс, изготовленный с указанными оптимальными параметрами, при переработке масличных семян подсолнечника обеспечил производительность 250 кг в час при 9% масла в жмыхе. Обработка велась при частоте вращения шнека 8 об/c и 120^oC в зеерной камере.

Использование: изобретение относится к области создания оборудования для пищевой промышленности, в частности, к прессам для извлечения жидкого масла из масличных семян. Сущность изобретения: задачей изобретения является создание пресса повышенной эффективности процесса извлечения жидкого масла. Задача решается путем снижения относительной ширины кольцевого зазора для выхода жмыха. Для этого в известном прессе, имеющим эеерную камеру и расположенный в ней шнек, консольный конец которого образует с выходным отверстием зеерной камеры регулируемый кольцевой зазор для выхода жмыха, шнек разделен на две зоны: выходную, с высотой винтовой лопасти в 8-9 раз превышающей ширину минимального кольцевого зазора, и входную, с высотой винтовой лопасти на 30-100% большей, чем высота винтовой лопасти в выходной зоне шнека, при этом центральный угол участков, составляющих винтовую лопасть выходной зоны составляет от 210^o до 255^o, входной зоны - от 180^o до 270^o, а конец лопасти входной зоны и начало лопасти выходной зоны размещены на шнековом валу с зазором. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

1. Пресс для извлечения жидкого масла из масличных семян, содержащий зеерную камеру и расположенный в ней шнек, консольный конец которого формирует с выходным отверстием зеерной камеры регулируемый кольцевой зазор для выхода жмыха, а винтовые лопасти составлены из отдельных участков с перекрытием, отличающийся тем, что шнек разделен на две зоны выходную с высотой винтовой лопасти, в 8 9 раз превышающей ширину минимального кольцевого зазора, и входную с высотой винтовой лопасти на 30 100% большей, чем высота винтовой лопасти в выходной зоне шнека, причем центральный угол участков, составляющих винтовую лопасть выходной зоны, колеблется от 210 до 255^o, входной зоны
от 180 до 270^o, а конец лопасти входной зоны и начало винтовой лопасти выходной зоны размещены на валу шнека с угловым зазором. 2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что высота винтовой лопасти выходной зоны шнека в 8,5 раза превышает ширину минимального кольцевого зазора, а высота винтовой лопасти во входной зоне шнека в полтора раза превышает высоту винтовой лопасти в выходной зоне шнека.