Экстрактор непрерывного действия с противоточным перемещением сырья и растворителя

 

Изобретение относится к оборудованию, используемому для извлечения масел из растительного сырья с помощью растворителя, в частности к экстракторам горизонтального типа с противоточным перемещением сырья и растворителя. Цель изобретения получение конструкции экстрактора высокой производительности и обеспечение надежности его работы. Экстрактор включает ротор, установленный эксцентрично в цилиндрическом горизонтальном корпусе. Ротор состоит из полого, заполненного азотом и герметично закрытого вала, на котором закреплены радиальные сетчатые перегородки, образующие секторы, в которых размещены шнеки. На концах перегородок установлены наклонные скребки. На выгрузочном конце ротора предусмотрен кольцевой скребковый транспортер. Зона привода шнеков отделена от зоны экстракции размещенным на роторе диском, перед отверстием которого установлены фильтры. Диск примыкает к невращаемуся кольцу, снабженному сальниковой набивкой и прижимаемому к диску с помощью пружин. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию, используемому для извлечения масел из растительного сырья с помощью растворителя, в частности к экстракторам горизонтального типа с противоточным перемещением сырья и растворителя.

Известен экстрактор непрерывного действия для извлечения веществ из растительного сырья с помощью растворителя, перемещающегося противоточно движению сырья. Экстрактор содержит горизонтальный цилиндрический корпус с устройствами для загрузки и выгрузки сырья и растворителя и размещенный в корпусе ротор с радиальными сетчатыми перегородками, между которыми установлены шнеки. На концах шнековых валов предусмотрены шестерни, обкатывающиеся при вращении ротора по неподвижному зубчатому колесу. Для загрузки растительного сырья служит шнековый питатель. В нижней части экстрактора размещена осадительная камера с вращающимся шнеком для возврата осевших частиц в экстрактор. На выходе из экстрактора установлен кольцевой скребковый транспортер и зеерный пресс, отделяющий шрот от растворителя.

Недостатки известного экстрактора: невозможность достижения высокой производительности, обусловленная неэкономичностью увеличения габаритов экстрактора. При больших габаритах трудно обеспечить минимальные зазоры между ротором и корпусом в нижней половине экстрактора, что вызвано прогибом длинных шнековых валов под действием силы тяжести. Увеличение же зазоров приводит к потере производительности, обусловленной возвратом части твердого продукта по зазору между ротором и корпусом; расположение планетарного привода шнеков в зоне экстракции приводит к повышенному износу шестерен частицами обрабатываемого продукта и делает его труднодоступным для контроля, очистки и ремонта.

Известны также экстракторы, конструкция которых направлена на преодоление описанных недостатков. Привод шнеков вынесен из зоны экстракции, что позволяет предотвратить преждевременный износ шестерен привода. Однако такой экстрактор имеет вращающийся корпус, в котором помимо шнековых транспортеров размещен перфорированный барабан с внутренними спиральными витками. К торцам корпуса жестко прикреплены и вращаются вместе с ним декантатор и разгрузочное устройство. При необходимости получить большую производительность такая конструкция экстрактора малоприемлема из-за громоздкости, металлоемкости и большой стоимости изготовления. Кроме того, конструкция неэкономична в эксплуатации, требует большой потребляемой мощности.

Цель изобретения получение конструкции экстрактора высокой производительности, обусловленной возможностью перемещения всей массы продукта вдоль зоны экстракции практически без его возврата, что обеспечивается минимальными зазорами между корпусом экстрактора и деталями ротора в нижней части аппарата, а также обеспечение надежной работы аппарата за счет предупреждения преждевременного износа приводных шестерен.

Это достигается тем, что в экстракторе непрерывного действия, включающем горизонтальный цилиндрический корпус с устройствами для загрузки и выгрузки сырья и растворителя и размещенный в корпусе ротор с радиальными ситчатыми перегородками, между которыми установлены шнеки, вал ротора выполнен полым, заполнен азотом, герметично закрыт с торцев и установлен в корпусе эксцентрично, а к радиальным перегородкам ротора прикреплены скребки, установленные наклонно к плоскостям перегородок. Ротор у загрузочного конца корпуса снабжен диском, отделяющим рабочую зону экстрактора от зоны привода шнеков и примыкающим к невращающемуся кольцу с сальниковой набивкой. Диск снабжен отверстиями для прохода растворителя и пластинчатыми фильтрами. Кольцо с сальниковой набивкой выполнено подпружиненным и своей внутренней поверхностью сопряжено со ступицей зубчатого колеса привода шнеков, обеспечивая соосность элементов ротора и корпуса.

Такое выполнение экстрактора позволяет получить по сравнению с прототипом следующие преимущества. Наличие полого, заполненного азотом и герметично закрытого вала ротора при заполнении корпуса экстрактора растворителем значительно уменьшает его изгиб под действием силы тяжести. Вал оказывается до некоторой степени плавающим. Это уменьшает и изгиб шнеков и в совокупности с эксцентричным расположением ротора в корпусе дает возможность уменьшить зазор между ротором и днищем корпуса и способствует уменьшению перетока сырья в нижней части корпуса.

Наличие наклонных скребков, прикрепленных к перегородкам, способствует подъему со дна частиц осевшего продукта, которые направляются скребками к шнекам и далее перемещаются шнеками вдоль аппарата.

Диск, закрепленный на роторе со стороны загрузочного патрубка экстрактора и примыкающий к невращающемуся кольцу с сальниковой набивкой, разделяет полость экстрактора на зону экстракции и зону привода шнеков, в которую частицы твердого продукта не попадают. Растворитель же свободно проходит через пластинчатые фильтры и отверстия в диске, чем обеспечивается противоточное движение растворителя по отношению к обрабатываемому материалу. Таким образом, шестерни механизма привода шнеков изолированы от контакта с твердым продуктом, что уменьшает их износ и увеличивает надежность и долговечность в работе.

На фиг. 1 показан экстрактор, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 узел I на фиг.1.

Экстрактор включает цилиндрический корпус 1, опирающийся на лапы 2 и снабженный на торцах крышками 3 и 4. Ротор 5 размещен в корпусе эксцентрично е (привод, подшипниковые узлы и уплотнение не показаны). Ротор 5 включает полый вал 6, сетчатые перегородки 7 и размещенные между перегородками 7 шнеки 8. Полый вал 5 заполнен азотом или другим инертным газом и герметично закрыт с торцов. На концах перегородок 7 закреплены наклонно продольные пластины 9, к которым под углом к перегородкам прикреплены скребки 10.

На конце ротора размещен кольцевой скребковый транспортер 11. Для загрузки растительного сырья в корпусе 1 экстрактора предусмотрен загрузочный патрубок 12, над которым установлен шлюзовый питатель 13. В верхней части крышки 4 вмонтирован патрубок 14 подачи растворителя, а в крышке 3 размещен патрубок 15 слива мисцеллы. Для вывода растительного сырья предусмотрен отжимающий растворитель разгрузочный шнек 16, связанный с автономным приводом 17 через редуктор 18 и имеющий выгрузочный патрубок 19.

На концах осей шнеков 8 установлены шестерни 20, обкатывающиеся по зубьям колеса 21 внутреннего зацепления, которое прикреплено к крышке 3 неподвижно. Зона привода шнеков отделена от зоны экстракции диском 22, установленным на роторе 5. Диск 22 снабжен отверстиями 23 для прохода растворителя, перед которыми установлены пластинчатые фильтры 24. К диску 22 прилегает кольцо 25, снабженное сальниковым уплотнением 26. Кольцо 25 установлено с возможностью осевого перемещения вдоль поверхности колеса 21 и имеет гнезда для пружин 27, прижимающих его к диску 22. Пружины 27 опираются на шпильки 28, крепящие колесо 21 к крышке 3.

Экстрактор работает следующим образом. При вращении ротора 5 шестерни 20, обкатываясь по зубьям колеса 21, приводят во вращение шнеки 8. Через патрубок 12 в полость аппарата подается измельченное растительное сырье. Заполняя пространство между сетчатыми перегородками 7 ротора 5, частицы продукта постепенно перемещаются по направлению к выходу из экстрактора. Одновременно через патрубок 14 в экстрактор поступает растворитель (бензин), который заполняет нижнюю половину экстрактора. Под влиянием вращательного движения ротора 5 и поступательного движения, сообщаемого витками шнеков 8, частицы твердого продукта, подхватываемые скребками 10, движутся по спирали, многократно контактируя с растворителем, который движется навстречу продукту и вымывает из него масла. Полый вал, плавающий в растворителе, не допускает значительного прогиба шнеков и скребков, в связи с чем, несмотря на малый зазор, скребки не повреждают дно экстрактора. Малый зазор между ротором и днищем способствует наиболее полному удалению скребком твердого материала с днища и не допускает его перехода из одной секции ротора в другую, т.е. не допускает длительного нахождения в аппарате.

На выходе из экстрактора твердый продукт попадает на кольцевой скребковый транспортер 11, где встречается со свежими порциями растворителя, вымывающего из продукта остаточное масло. Отработанное сырье поступает в шнек 16, отжимающий растворитель, и далее выгружается через патрубок 19. Движущийся противоточно сырью растворитель достигает пластинчатых фильтров 24, проходит через них и через отверстия 23 в диске 22 перетекает в патрубок 15. Частицы твердого продукта задерживаются перед фильтрами и по мере накопления перемещаются с сырьем к выгрузочному концу аппарата шнеками 8. Кольцо 25, прижимаемое пружинами 27 к диску 22, и сальниковая набивка 26 предотвращают попадание частиц продукта в зону привода шнеков 8, вследствие чего предупреждается износ зубьев шестерен 20 и колеса 21.

В ПКБ "Пластмаш" разработан технический проект заявляемого экстрактора. Экстрактор предназначен для Усть-Лабинского эфиромаслоэкстракционного комбината.

Формула изобретения

1. ЭКСТРАКТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ С ПРОТИВОТОЧНЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ СЫРЬЯ И РАСТВОРИТЕЛЯ, включающий горизонтальный цилиндрический корпус с устройствами для загрузки и выгрузки сырья и растворителя и размещенный в корпусе ротор с радиальными сетчатыми перегородками, между которыми установлены шнеки, связанные с шестеренным механизмом привода, отличающийся тем, что вал ротора выполнен полым, заполнен азотом, герметично закрыт с торцов и установлен в корпусе эксцентрично, а к радиальным перегородкам ротора прикреплены скребки, установленные наклонно к плоскостям перегородок.

2. Экстрактор по п.1, отличающийся тем, что ротор у загрузочного конца корпуса снабжен диском, отделяющим рабочую зону экстрактора от зоны привода шнеков и примыкающим к невращающемуся кольцу с сальниковой набивкой, причем диск выполнен с отверстиями для прохода растворителя и пластинчатыми фильтрами.

3. Экстрактор по п.2, отличающийся тем, что кольцо с сальниковой набивкой выполнено подпружиненным.

4. Экстрактор по пп.2 и 3, отличающийся тем, что кольцо своей внутренней поверхностью сопряжено со ступицей зубчатого колеса привода шнеков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3