Экструдер
Изобретение относится к экструзионной технике и предназначено для производства кормосмеси компонентов комбикорма из сырья высокой влажности. Экструдер включает корпус с матрицей и шнек с лопастями, разделенный образованными шайбой и кольцом компрессионными затворами, последний из которых на конце шнека имеет участок с несплошными лопастями и участок со сплошными лопастями. Участок со сплошными лопастями размещен после участка с несплошными лопастями в направлении к матрице. Гидравлический радиус полости каждого последующего компрессионного затвора в этом же направлении увеличивается. В верхней части корпуса над каждым участком с несплошными лопастями размещен штуцер с клапаном, а поверхность корпуса покрыта слоем теплопроводящего материала, который покрыт слоем теплоизоляционного материала. Осевая протяженность каждого последующего компрессионного затвора по направлению к матрице уменьшается. Изобретение направлено на ресурсосберегающее ведение процесса экструдирования и расширение технологических возможностей экструдера. 1 ил.
Изобретение относится к экструзионной технике и предназначено для производства кормосмеси и компонентов комбикорма из сырья высокой влажности.
Известен экструдер (Жислин Я.М. Оборудование для производства комбикормов, обогащенных смесей и премиксов. 2-е изд., доп.и перераб. - М.: Колос, 1981.), содержащий корпус с матрицей и шнек с лопастями, разделенный образованными шайбой и кольцом компрессионными затворами, последний из которых на конце шнека позволяет производить гибкую переработку сырья органического происхождения.
Недостатком данного устройства является невозможность в автогенном режиме экструдировать варочным способом сырье высокой влажности без предварительного подсушивания. Кроме того, тепловая энергия, выделяемая с поверхности корпуса, теряется в окружающую среду.
Техническим результатом изобретения является ресурсосберегающее ведение процесса экструдирования и расширение технологических возможностей экструдера.
Указанный технический результат достигается тем, что экструдер включает корпус с матрицей и шнек с лопастями, разделенный образованными шайбой и кольцом компрессионными затворами, последний из которых на конце шнека, имеет участок с несплошными лопастями и участок со сплошными лопастями, причем участок со сплошными лопастями размещен после участка с несплошными лопастями в направлении к матрице, гидравлический радиус полости каждого последующего компрессионного затвора в этом же направлении увеличивается, в верхней части корпуса над каждым участком с несплошными лопастями размещен штуцер с клапаном, а поверхность корпуса покрыта слоем теплопроводящего материала, который покрыт слоем теплоизоляционного материала. Осевая протяженность каждого последующего компрессионного затвора по направлению к матрице уменьшается.
На чертеже показан разрез прессующего механизма экструдера.
В корпусе 1, на конце которого закреплена матрица 2, установлен шнек 3 со сплошной лопастью 4, на котором установлены компрессионные затворы с полостью 5, образованные компрессионной шайбой 6 и компрессионным кольцом 7. На участке шнека выполнены несплошные лопасти 8.
Над участком с несплошными лопастями размещены штуцеры с клапанами 9. На корпусе 1 укреплен слой теплопроводящего материала 10, на который установлен теплоизоляционный слой 11.
Экструдер работает следующим образом. Экструдируемый материал попадает в полость 5 компрессионного затвора, где разогревается в тонком слое о нагретых поверхностей компрессионной шайбы 6 и компрессионного кольца 7. Выйдя из полости компрессионного затвора в виде тонкой ленты материал попадает на участок шнека с несплошными лопастями 8. Поскольку лопасти несплошные, то на этом участке материал не прессуется. Это позволяет влаге испаряться со свободной поверхности ленты материала в пространство на участке с несплошными лопастями 8. Скопившийся пар удаляется из корпуса 1, преодолевая сопротивления клапана на штуцере 9. Клапан предотвращает попадание в корпус холодного воздуха. Несплошные лопасти 8 транспортируют материал на участок со сплошными лопастями 4, где происходит его прессование и выдавливание через полость 5 следующего компрессионного затвора, где происходит дальнейший разогрев материала и удаление пара из корпуса. Сопротивление течению материала через последующую полость компрессионного затвора меньше, поскольку гидравлический радиус полости больше. Поэтому каждый последующий участок шнека может обеспечить большую производительность прессующего механизма, чем предыдущий. Это обеспечивает требуемый разрыв сплошности экструдируемого материала. Если обеспечивается требуемый в полости компрессионного затвора нагрев материала, осевая протяженность каждого последующего компрессионного затвора может быть уменьшена, что обеспечит дополнительное уменьшение сопротивления полости, ведущее к нарушению сплошности потока на участке с несплошными лопастями.
Для эффективного нагрева компрессионных колец 7 наружная поверхность корпуса покрыта слоем теплопроводящего материала 10, передающего тепло от компрессионного затвора на конце шнека, где выделяется наибольшее количество тепла другим компрессионным затворам. Для предотвращения непроизводительных потерь тепла в атмосферу корпус снаружи покрыт слоем теплоизоляционного материала 11.
Таким образом, заявляемая конструкция экструдера позволяет высушивать и экструдировать в варочном и горячем режимах высоковлажные материалы стерилизуя их не вводя дополнительной операции предварительной сушки и не затрачивая дополнительной энергии.
Формула изобретения
1. Экструдер, включающий корпус с матрицей и шнек с лопастями, разделенный образованными шайбой и кольцом компрессионными затворами, последний из которых на конце шнека, отличающийся тем, что шнек между двумя компрессионными затворами имеет участок с несплошными лопастями и участок со сплошными лопастями, причем участок со сплошными лопастями размещен после участка с несплошными лопастями в направлении к матрице, гидравлический радиус полости каждого последующего компрессионного затвора в этом же направлении увеличивается, в верхней части корпуса над каждым участком с несплошными лопастями размещен штуцер с клапаном, а поверхность корпуса покрыта слоем теплопроводящего материала, который покрыт слоем теплоизоляционного материала.
2. Экструдер по п.1, отличающийся тем, что осевая протяженность каждого последующего компрессионного затвора по направлению к матрице уменьшается.
РИСУНКИ
