Роторный аппарат Советский патент 1993 года по МПК B01D11/02 

Изобретение относится к агрохимическому и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройству для обработки волокнистой, например растительной массы путем разрезания, рубки, раздавливания, обработки экстрагентом и отделения экстракта от клетчатки.

Цель изобретения - устранение отмеченных недостатков, т.е. интенсификация процесса экстракции, повышение надежности работы аппарата и расширение его функциональных возможностей.

Наличие на отбортовке ведомого диска прорезей превращает поверхность отбор- товки в фильтр.

Расположение прорезей на отбортовке в шахматном порядке превращает отбор- товку.в упругоподатливую в осевом направлении, так как отбортовка приобретает

свойства прорезей пружины, т.е. под воздействием центробежных сил, .сил трения осадка о поверхность внутренней отбортов- ки, а также действия неуравновешенных сил, отбортовка приходит в колебательное движение. При этом осадок сползает с ее фильтрующей поверхности в осевом направлении: фильтрующая поверхность самоочищается. Одновременно при колебаниях отбортовки проходное сечение прорезей изменяется. Это ведет к смятию и вылетанию (под действием центробежных сил) застрявших в прорезях частиц осадка, что ведет к самообновлению фильтрующей поверхности.

Наши эксперименты показали, что при отделении волокнистых материалов (клетчатки) от экстракта (фильтрата), последний получается достаточно чистым, т.к. волокна клетчатки не разрушаются, а спрессовыва00

Јь О 1

ются. и выдавливаются из ротора за счет экструзионного действия центробежных сил, в разгрузочный люк, При этом спрессованная клетчатка сама превращается в фильтрующую поверхность, которая улавливает индивидуальные микрочастицы и выносит их с собой в разгрузочный люк.

Выполнение шнека в виде индивидуальных лопаток исключает его забивание рабочей волокнистой массой, что повышает надежность роторного экстрактора. Кроме того индивидуальные лопатки не только транспортируют (как шнек) волокнистую массу, но и разрушают ее за счет среза и удара, что интенсифицирует процесс.

Расположение индивидуальных лопаток между наклонными ножами и отбойниками также интенсифицирует процесс измельчения волокнистой массы и, следовательно, процесс экстракции.

Расположение ножей наклонно исключает оседание на них волокнистой массы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

На фиг. 1 - схематически изображен роторный экстрактор в продольном разрезе; на фиг. 2 - разрез по стрелкеА-А фиг. 1. Приведена конструкция прорезей в отбор- товке, расположение ножей и кольцевых гребней в ведущем и ведомых дисках ротора; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2. Показана конструкция корпуса ротора, его лопаток и расположения прорезей на от бортовке ведомого диска;.е - эксцентриситет; (о- угловая скорость.

Для публикации рекомендуется фиг. 1. Роторный экстрактор содержит полукорпуса 1 и 2 с размещенными в них отбойником 3 и ротором 4, имеющем приводной вал 5.

Полукорпус 1 снабжен патрубком 6 подвода экстрагента, патрубком 7 отвода фильтрата из камеры 8 и люком 9 для удаления твердого осадка из камеры 10.

Полукорпус 2 снабжен бункером 11 для загрузки твердого материала в камеру дробления 12, технологическим патрубком 13 - для дополнительной подачи твердых или жидких компонентов в камеру дробления 12 и ножами 14, расположенными по окружности боковой поверхности полукорпуса 2 с наклоном в сторону вращения ротора 4.Ротор 4 состоит из шнека 15, снабженного кольцевыми конусообразными гребнями 16 с отверстиями 17 и индивидуальными лопатками 18 и ведомого диска 19, снабженного кольцевыми конусообразными гребнями 20, отбортовкой 21с расположенными на ее боковой поверхности в шахматном порядке прорезями 22. Ведомый диск 19 закреплен своей цапфой 23 в полукорпусе 1 с помощью подшипника 24 и расположен своими гребнями 20 с эксцентриситетом е 0,5-5 мм во впадинах гребней 16 шнека 15

с образованием зазора 25. При этом гребни 16 соответственно располагаются во впадинах гребней 20 диска 19. В цапфе 23 выполнено отверстие 26 для подачи экстрагента в зазор 25.

Приводные элементы ротора 4 включают в себя шнек 15с кольцевыми конусообразными гребнями 16с отверстиями 17, индивидуальные лопатки 18 и крышку 27 с лопатками 28.

5 Шнек 15 закреплен на пустотелой оси 29 с помощью подшипника 30, дистанционной втулки 31 и гайки 32.

Поскольку оси шнека 15 и ведомого диска 19 расположены с эксцентриситетом от0 носительно друг друга, то зазор 25 будет иметь переменную фиксированную величину, изменяющуюся от максимума до минимума. Поэтому частицы твердых волокон и тел, попавшие в зазор 25 будут:

5 - подвергаться действию центробежных сил, которые отбрасывают их к периферии на отбортовку 21;

- вращаться вместе с кольцевыми конусообразными гребнями 16 и 20, периодически 0 подвергаясь обжатию и истиранию (за счет разницы скоростей гребней 16 и 20, обусловленных эксцентриситетом е);

- выжиматься к периферии за счет конусности гребней 16,20 и меньшего механического

5 сопротивления движению их к отбортовке 21 из-за увеличения площади проходного сечения зазора 25 по.мере удаления частичек от осей вращения шнека 15 и ведомого диска 19. Роторный эксУра трр может работать в

0 сухом и мокром режимах, а также в режимах фильтрации, осушки, смешения, дис- пергирования.

Сырье, подлежащее обработке, например хвоя, подается в бункер 11 и из него в

5 камеру дробления 12. Дробление осуществляется за счет режущего и ударного разрушения хвои лопатками 18, 28 и их резки при торможении и ударах о ножи 14. Одновременно лопатки 18, 28 транспортируют из0 мельченную хвою к отбойнику 3. Отбойник 3 направляет поток измельченной хвои (вместе с воздухом - при сухом помоле, или вместе с жидкостью, подаваемой через технологический патрубок 13 - при мокром

5 помоле) в отверстия 17 и далее в зазор 25. Одновременно в зазор 25 через патрубок 6 и отверстие 26 подается экстрагент, например гексан. Экстрагент смешивается в зазоре 25 с хвойной клетчаткой и экстрагирует из нее полезные вещества. В зазоре 25 происходит истирание массы, ее обжатие вплоть до раздавливания и разрушения клеток, продвижение массы к периферии, выполнение массой отбортовки 21, фильтрация (осушка) массы за счет дренирования жидкости через прорези 22 в камеру 8, колебание массы на отбортовке 21 за счет упругой деформации отбортовки под действием сил трения массы, центробежных и неуравновешенных сил, зкструзионное выдавливание осушенной массы с отбортовки 21 в камеру 10 и замена ее новой массой, поступающей из зазора 25. Продукты и полупродукты экстракции (каротин, хлорофиллин натрия, хвои- ный воск, хвойное масло, провитаминный концентрат и др.) удаляются через патрубок 7 и люк 9 на дальнейшую обработку. Процессы смещения и диспергирования происходят в камере дробления 12 при вращении лопаток 18,28 и транспортирования ими обрабатываемой массы.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в интенсифика- 30 /J . /5

ком.

ции процесса экстракции, высокой надежности работы аппарата и в расширении его функциональных возможностей.

Годовой экономический эффект от использования изобретения составляет 5 К) тыс.руб. на один аппарат мощностью 15-20 кВт.

Формула изобретения Роторный аппарат, содержащий корпус с загрузочными, переточными и разгрузочными устройствами, расположенный в корпусе приводной ротор, имеющий диск с гребнями, отверстиями и шнеком, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса экстракции, повышения надежности работы аппарата и расширения его функциональных возможностей, ротор снабжен дополнительно ведомым отбортованным диском с шахматно расположенными на его отбортовке прорезями, а шнек выполнен в виде индивидуальных лопаток, расположенных между наклонными ножами и отбойни--.

:;.

//

;:,..

1816467

Применение: в различных отраслях промышленности: в пищевой промышленности в качестве соковыжималки; в лесной промышленности в качестве измельчителя и агрегата для приготовления древесно-лиственной или хвойной муки; в химической промышленности в качестве пресс-фильтра для нетермической и безвакуумной сушки пастообразных масс и т,п. Сущность изобретения: роторный экстрактор содержит корпус с загрузочными, переточными и разрузочными устройствами, расположенный в корпусе приводной ротор, имеющий Диск с гребнями, отверстиями и шнеком. Приводной ротор снабжен дополнительно ведомым отбортованным диском с шахматно расположенными на его отбортовке прорезями, а шнек выполнен в виде индивидуальных лопаток, расположенных между наклонными ножами и отбойником. 3 ил. v ё