ПРЕСС-ЭКСТРУДЕР Российский патент 2017 года по МПК A23N17/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для приготовления комбикормов на животноводческих фермах, комплексах и птицефабриках. Изобретение расширяет технологические возможности путем приготовления высококачественных кормов на основе нерастворимого соевого остатка (окары).

Известно устройство для обработки кормов, содержащее снабженный загрузочной горловиной корпус, в котором расположен шнек, имеющий ступенчатый вал и установленные на нем спиральные витки разного внутреннего диаметра, навитые вокруг соответствующей ступени вала, причем концы витков, обращенные к выгрузной горловине, закреплены на валу с возможностью возвратно-поступательного перемещения его в осевом направлении (а.с. №1123626, A23N 17/00).

Недостатками существующего устройства является высокая энергоемкость процесса, неоднородность частиц по вещественному составу получаемого комбикорма.

Также известен экструдер для приготовления комбикормов, включающий корпус с размещенным в нем шнеком и устройством для изменения давления внутри корпуса, выполненный в виде втулки, установленной в корпусе с возможностью левого перемещения, в виде водила, прикрепленного к выходному концу шнека, и роликов на концах водила, перекатывающихся по внешнему торцу втулки, а втулка со стороны внешнего конца поджата упругим элементом, причем отношение наружного диаметра втулки к диаметру шнека составляет 1,2-1,4 (а.с. №1572489, A23N 17/00).

Недостатками известного устройства является сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности (авторами принят за прототип) является пресс-экструдер для приготовления комбикормов, содержащий полый корпус с профилированной внутренней поверхностью, размещенный в нем с возможностью вращения шнек. Вал шнека выполнен конусообразным, и на нем закреплен четырехперьевой нож. Нож разделяет корпус на зону смешивания с предварительным уплотнением и зону баротермической обработки материала. Навивка шнека в зоне баротермической обработки имеет уменьшающийся шаг. На выгрузном конце шнека установлен формующий конус и измельчающий нож для измельчения конечного экструдата. Между полым корпусом и формующим конусом имеется регулируемый кольцевой зазор, предназначенный для выгрузки экструдата. (а.с. №2319424, A23N 17/00).

Недостатками данного устройства является высокая энергоемкость рабочего процесса, плохое качество измельчения зерновой массы.

Задачей изобретения является создание пресс-экструдера, позволяющего получать высококачественные комбикорма из смеси зерновых компонентов с нерастворимым соевым остатком (окары) в условиях хозяйства употребления на месте.

Технический результат заключается в снижении энергоемкости процесса экструдирования, повышении качества измельчения.

Технический результат достигается тем, что в пресс-экструдере, снабженном загрузочным бункером; корпусом с профилированной внутренней поверхностью, содержащим зону смешивания и зону баротермической обработки материала, расположенным в нем с возможностью вращения шнеком, при этом навивка шнека выполнена с уменьшающимся шагом, и формующим конусом на выгрузном конце шнека, согласно изобретению профилированная поверхность корпуса оснащена винтообразными рифлями, выполненными в направлении, противоположном вращению шнека; на расположенных в зоне смешивания подающих витках навивки шнека выполнены полукруглые вырезы; при этом шаг навивки уменьшается по всей длине шнека, а формующий конус выполнен в виде матрицы, поверхность которой снабжена равномерно расположенными конусообразными отверстиями для выхода готовой продукции.

Получение высококачественного комбикорма из смеси зерновых компонентов с окарой достигается тем, что при прохождении материала зоны предварительного измельчения и смешивания I происходит опорное измельчение компонентов корма между винтообразными рифлями корпуса, выполненными в направлении, противоположном вращению шнека, и наружной поверхностью винтов шнека. Кроме того, процесс смешивания интенсифицируется в радиальном и осевом направлении витков шнека за счет полукруглых вырезов на поверхности витков шнека. Вследствие этого снижается энергоемкость процесса и улучшаются качественные показатели измельчения.

Навивка шнека имеет уменьшающийся шаг по всей его длине, что способствует более качественной обработке зерновых компонентов.

Проходя зону баротермической обработки II, обрабатываемый материал подвергается температурному воздействию, достаточному для инактивации антипитательных веществ в окаре за счет сил трения о поверхности конической матрицы и конусообразных отверстий, что снижает энергоемкость процесса, улучшает качество инактивации антипитательных веществ в соевой окаре.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемая совокупность признаков позволяет снизить энергоемкость процесса и улучшить качество измельчения зерновых компонентов.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан пресс-экструдер, продольный разрез.

На фиг. 2 - разрез А-А, полукруглые вырезы.

Пресс-экструдер состоит из загрузочного бункера 1, полого корпуса 2 с профилированной внутренней поверхностью 3, оснащенной винтообразными рифлями, выполненными в направлении, противоположном вращению шнека. В корпусе 2 с возможностью вращения расположен конусообразный шнек 4, который имеет зону смешивания I и зону баротермической обработки II материала. Витки навивки шнека имеют полукруглые вырезы 5 в зоне смешивания I. На выгрузном конце шнека выполнена коническая матрица 6, поверхность которой оснащена равномерно расположенными конусообразными отверстиями 7 для выхода готовой продукции. Пресс-экструдер работает следующим образом.

Смесь из зерновых компонентов подается через приемный бункер 1 на конусообразный шнек 4. Вращающийся приводом шнек захватывает смесь своими витками и перемещает материал в осевом направлении в зону смешивания I, где происходит активное смешивание компонентов смеси с предварительным уплотнением и измельчением за счет полукруглых вырезов 5 на поверхности витков шнека 4. При этом за счет сил трения о винтообразные рифли 3 материал истирается и за счет повышения температуры и влажности происходит состояние «взрыва» материала. При прохождении материала через коническую матрицу 6 создается дополнительный температурный режим, что ведет также к состоянию «взрыва» материала. Через отверстие 7 выходит готовая продукция.

Предлагаемая конструкция по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- снижение энергоемкости за счет интенсификации процесса приготовления комбикормов из зерновых компонентов;

- повышение качественных показателей за счет повышения однородности частиц комбикорма по вещественному составу.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для приготовления комбикормов. Пресс-экструдер состоит из загрузочного бункера 1, полого корпуса 2 с профилированной внутренней поверхностью 3, оснащенной винтообразными рифлями, выполненными в направлении, противоположном вращению шнека. В корпусе 2 с возможностью вращения расположен конусообразный шнек 4, который имеет зону смешивания I и зону баротермической обработки II материала. Витки навивки шнека имеют полукруглые вырезы 5 в зоне смешивания I. На выгрузном конце шнека выполнена коническая матрица 6, поверхность которой оснащена равномерно расположенными конусообразными отверстиями 7 для выхода готовой продукции. Использование изобретения позволяет снизить энергоемкость процесса экструдирования и повысить качество измельчения кормов. 2 ил.

Пресс-экструдер, включающий загрузочный бункер, корпус с профилированной внутренней поверхностью, содержащий зону смешивания и зону баротермической обработки материала, расположенный в корпусе с возможностью вращения шнек, при этом навивка шнека выполнена с уменьшающимся шагом и формующим конусом на его выгрузном конце, отличающийся тем, что профилированная поверхность корпуса оснащена винтообразными рифлями, выполненными в направлении, противоположном вращению шнека, на расположенных в зоне смешивания подающих витках навивки шнека выполнены полукруглые вырезы, при этом шаг навивки уменьшается по всей длине шнека, а формующий конус выполнен в виде матрицы, поверхность которой снабжена равномерно расположенными конусообразными отверстиями для выхода готовой продукции.