Прямоточный экстрактор Российский патент 2023 года по МПК B01D11/02 

Изобретение относится к оборудованию для экстракции травы зверобоя и может быть использовано в пищевой промышленности при производстве мучных кулинарных и хлебобулочных изделий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является шнековый прямоточный экстрактор [Патент №2050916 РФ, В01D 11/02 Шнековый прямоточный экстрактор / В.А. Ломачинский, О.И. Квасенко, О.И. Андронова (Россия) - № 930/06; заявлено 02.07.2015; опубликовано 27.11.2016; Бюл. № 33], содержащий горизонтально расположенный корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полный сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок, размещенный в корпусе полый шнек с винтовой навивкой.

Известный экстрактор имеет следующие недостатки:

- не предусмотрено использование лопаток вместо шнека для обеспечения более эффективного перемешивания экстрагируемого продукта;

- отсутствует возможности раздельного регулирования скорости вращения рабочих органов и регулирования интенсивности их воздействия на продукт на различных участках экстрактора;

- не обеспечивается поддержание необходимой температуры в рабочей зоне экстрактора для проведения более интенсивного процесса экстракции;

- не предусмотрено применение источника ультразвука, обеспечивающего более эффективный выход экстрактивных веществ.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса экстракции.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в шнековом прямоточном экстракторе, содержащем горизонтально расположенный корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок, размещенный в корпусе полый шнек с винтовой навивкой новым является то, что при помощи перегородки из прутьев горизонтальный корпус разделен на камеру предварительной экстракции и камеру экстракции с ультразвуком, при этом горизонтальный корпус оснащен паровой рубашкой с патрубком для подачи водяного пара и патрубком для отвода конденсата водяного пара, а перфорированный участок и охватывающий его полый сборник экстракта выполнены в форме конуса, сужающегося от горизонтального корпуса до разгрузочного отверстия, при чем полый шнек с винтовой навивкой расположен в камере предварительный экстракции и внутри него проходит полый вал с рабочим органом в виде лопаток, закрепленных по винтовой линии, который расположен в камере экстракции с ультразвуком; дополнительно полый шнек в камере предварительной экстракции и полый вал в камере экстракции с ультразвуком снабжены отверстиями, при этом полый вал на перфорированном участке переходит в конусный шнек; привод полого вала включает клиноременную передачу, а привод полого шнека включает систему зубчатых передач с возможностью регулирования частоты вращения полого вала и полого шнека независимо друг от друга.

Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса экстракции.

Предлагаемый прямоточный экстрактор представлен на фигуре 1.

Экстрактор включает в себя горизонтальный корпус 1 с загрузочным отверстием 2 и разгрузочным отверстием 3, перфорированный участок 4, загрузочный бункер 5 внутри которого установлен питатель 6, полый сборник 7, охватывающий перфорированный участок 4, привод 8 полого шнека 9 с винтовой навивкой 10. Прутья 11 разделяют горизонтальный корпус 1 на камеру предварительной экстракции 12 и камеру экстракции с ультразвуком 13. Внутри полого шнека 9 проходит полый вал 14 с лопатками 15, закрепленными по винтовой линии, при этом вал 14 на участке 4 переходит в конусный шнек 16. Камера 13 снабжена источником ультразвука 17, горизонтальный корпус 1 паровой рубашкой 18 с патрубком подачи водяного пара 19 и патрубком отвода конденсата водяного пара 20, а перфорированный участок 4 патрубком отвода экстракта 21. Привод полого вала 22 содержит электродвигатель 23, клиноременную передачу 24 и систему зубчатых передач 24, обеспечивающих возможность регулирования частоты вращения полого вала 14 и полого шнека 9 независимо друг от друга.

Прямоточный экстрактор работает следующим образом.

В загрузочный бункер 5 непрерывно подается предварительно измельченная трава зверобоя, которая с помощью питателя 6 направляется через загрузочное отверстие 2 в камеру предварительной экстракции 12 горизонтального корпуса 1. Одновременно в камеру 12 поступает экстрагент (горячая вода) через отверстия, расположенные по всей длине полого шнека 9. Продукт интенсивно перемешивается с экстрагентом с помощью винтовой навивки 10, закрепленной на полом шнеке 9, который в свою очередь приводится во вращение посредством привода 8.

Далее смесь измельченной травы зверобоя и экстрагента перемещается по длине экстрактора и поступает через прутья 11, выполняющих роль перегородки, в камеру экстракции с ультразвуком 13, где смесь перемешивается лопатками 15, закрепленными на полом валу 14. В эту же камеру дополнительно подается экстрагент (горячая вода) через отверстия, расположенные по всей длине полого вала 14 в камере 13 и одновременно смесь подвергается воздействию ультразвука с помощью источника ультразвука 17 для более эффективного извлечения экстрактивных веществ из травы зверобоя.

После этого смесь конусным шнеком 16 направляется в зону перфорированного участка 4, где происходит постепенный отжим жидкой фракции (экстракта) через отверстия в полом сборнике 7 по мере продвижения продукта по длине экстрактора. Полученный готовый экстракт выводится из сборника 7 через патрубок 21, а твердая фракция (жом травы зверобоя) через разгрузочное отверстие 3.

Для поддержания необходимой температуры в рабочей зоне экстрактора и более интенсивного проведения процесса экстракции предусмотрена паровая рубашка 18 в которую через патрубок 19 подается водяной пар, а отвод его конденсата осуществляется через патрубок 20.

Электродвигатель 23 привода 22 посредством клиноременной передачи 24 приводит во вращение полый вал 14, а при помощи системы зубчатых передач 25 осуществляется вращение полого шнека 9. При этом благодаря использованию системы зубчатых передач 23 возможен подбор оптимальных частот вращения полого вала 14 и полого шнека 9 независимо друг от друга для достижения наиболее эффективного проведения процесса экстракции на различных участках экстрактора.

Таким образом, предлагаемый прямоточный экстрактор позволяет:

- более эффективно проводить процесс перемешивания экстрагируемого продукта и экстрагента за счет использования лопаток вместо шнека;

- повысить интенсивность процесса экстрагирования, так как предусмотрена возможность раздельного регулирования скорости вращения рабочих органов и подбора оптимальных режимов смешивания травы зверобоя и экстрагента на различных участках экстрактора;

- эффективно проводить процесс экстракции вследствие поддержания необходимой температуры в рабочей зоне экстрактора при подаче водяного пара в паровую рубашку;

- обеспечить интенсивный выход экстрактивных веществ из экстрагируемого продукта за счет применения источника ультразвука.

Изобретение относится к оборудованию для экстракции травы зверобоя, которое может быть использовано в пищевой промышленности. Отличительной особенностью шнекового прямоточного экстрактора является то, что перегородкой из прутьев корпус разделен на камеру предварительной экстракции и камеру экстракции с ультразвуком. Корпус оснащен паровой рубашкой с патрубком для подачи водяного пара и патрубком для отвода конденсата водяного пара. Перфорированный участок и охватывающий его полый сборник экстракта выполнены в форме конуса. Полый шнек с винтовой навивкой расположен в камере предварительный экстракции и внутри него проходит полый вал с рабочим органом в виде лопаток, закрепленных по винтовой линии, который расположен в камере экстракции с ультразвуком. Полый шнек в камере предварительной экстракции и полый вал в камере экстракции с ультразвуком снабжены отверстиями. Полый вал на перфорированном участке переходит в конусный шнек. Привод полого вала включает клиноременную передачу, а привод полого шнека включает систему зубчатых передач с возможностью регулирования частоты вращения полого вала и полого шнека независимо друг от друга. Техническим результатом является интенсификация процесса экстракции. 1 ил.

Шнековый прямоточный экстрактор, содержащий горизонтально расположенный корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями и перфорированным участком, загрузочный бункер с питателем, соединенный с загрузочным отверстием корпуса, полый сборник экстракта, охватывающий перфорированный участок, размещенный в корпусе полый шнек с винтовой навивкой, отличающийся тем, что при помощи перегородки из прутьев горизонтальный корпус разделен на камеру предварительной экстракции и камеру экстракции с ультразвуком, при этом горизонтальный корпус оснащен паровой рубашкой с патрубком для подачи водяного пара и патрубком для отвода конденсата водяного пара, а перфорированный участок и охватывающий его полый сборник экстракта выполнены в форме конуса, сужающегося от горизонтального корпуса до разгрузочного отверстия, причем полый шнек с винтовой навивкой расположен в камере предварительный экстракции и внутри него проходит полый вал с рабочим органом в виде лопаток, закрепленных по винтовой линии, который расположен в камере экстракции с ультразвуком, дополнительно полый шнек в камере предварительной экстракции и полый вал в камере экстракции с ультразвуком снабжены отверстиями, при этом полый вал на перфорированном участке переходит в конусный шнек, привод полого вала включает клиноременную передачу, а привод полого шнека включает систему зубчатых передач с возможностью регулирования частоты вращения полого вала и полого шнека независимо друг от друга.