Экструдер двойного экструдирования
Владельцы патента RU 2261031:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к оборудованию для экструдирования материалов растительного происхождения и предназначено для использования в перерабатывающих отраслях агропромышленного комплекса. Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей экструдера. Экструдер включает шнек, расположенный в шнековом корпусе. В начале корпуса выполнено загрузочное устройство, а в конце - головка с матрицей. Привод шнека выполнен со стороны загрузочного устройства. Шнек ограничен промежуточной матрицей, после которой в шнековом корпусе размещен шнек второй ступени. Шнек второй ступени имеет привод со стороны головки. Промежуточная матрица выполнена в виде имеющих идентичные фильеры двух пластин. Неподвижная пластина установлена в корпусе, зафиксирована шпонкой и имеет шип. Подвижная пластина установлена на шипе и имеет ручку, установленную в пазу. Посредством ручки осуществляется поворот подвижной пластины относительно неподвижной. Непосредственно после промежуточной матрицы в шнековом корпусе выполнено, по крайней мере, одно отверстие. Использование изобретения позволить расширить технологические возможности экструдера. 2 ил.
Изобретение относится к оборудованию для экструдирования материалов растительного происхождения и предназначено для использования в перерабатывающих отраслях агропромышленного комплекса.
Известен экструдер [Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс, принципы действия, конструкция и эксплуатация. - Л.: ГНТИ химической литературы, 1962. - С.76...77], включающий шнековый корпус и два соосных шнека, приводимые в движение от собственных приводов. Каждый шнек имеет собственную загрузочную воронку, причем матрица в прессующем механизме одна и расположена в головке, выполненной в виде патрубка между концами шнеков.
Недостатком такой конструкции экструдера является невозможность обеспечить заданную производительность для каждого шнека. При работе такого пресса возможен помпаж.
За прототип принят экструдер [Азаров Б.М. и др. Технологическое оборудование хлебопекарных и макаронных предприятий. - М.: Агропромиздат, 1986. - С.194], включающий шнековый корпус, внутри которого установлен шнек. На конце шнекового корпуса закреплена головка в виде патрубка для установки матрицы.
Недостатками такой конструкции экструдера является низкая смешивающая способность, требующая установки перед ним дополнительного смесителя и невозможность экструдировать высоковлажные материалы.
Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей экструдера.
Указанный технический результат достигается тем, в экструдере двойного экструдирования, включающем шнек, расположенный в шнековом корпусе, в начале которого выполнено загрузочное устройство, а в конце - головка с матрицей, причем привод шнека выполнен со стороны загрузочного устройства, шнек ограничен промежуточной матрицей, после которой в шнековом корпусе размещен шнек второй ступени, имеющий привод со стороны головки, при этом промежуточная матрица выполнена в виде установленных с возможностью относительного вращения и имеющих идентичные фильеры двух пластин - неподвижной, которая установлена в корпусе, зафиксирована шпонкой и имеет шип, и подвижной - закрепленной на шипе и имеющей ручку, установленную в пазу, а непосредственно после промежуточной матрицы в шнековом корпусе выполнено, по крайней мере, одно отверстие.
На фигуре 1 изображен экструдер предлагаемой конструкции.
На фигуре 2 изображена промежуточная матрица, образованная двумя пластинами с идентичными фильерами, имеющими возможность относительного вращения.
Экструдер содержит шнековый корпус 1, шнек 2 и шнек второй ступени 3, загрузочное устройство 4, головку с матрицей 5 и промежуточную матрицу 6. Шнек 2 имеет привод 7, а шнек второй ступени 3 имеет привод 8. Шнеки могут опираться на подшипник 9, установленный в промежуточной матрице 6. В корпусе 1 может быть выполнено, по крайней мере, одно отверстие 10. Промежуточная матрица может быть составлена из двух пластин. Неподвижная пластина 11 установлена в корпусе 1 по посадке и зафиксирована от проворачивания шпонкой 12. Неподвижная пластина имеет шип 13, на котором установлена подвижная пластина 14, которая имеет ручку 15, помещенную в пазу 16. В пластинах 11 и 14 выполнены фильеры 17, которые совпадают при определенном положении ручки 15 в пазу 16.
Экструдер работает следующим образом. Продукт, предварительно смешанный с водой, через загрузочное устройство 4 поступает в шнековый корпус 1, где шнек 2 производит его предварительную обработку. Интенсивность и продолжительность обработки регулируют частота вращения шнека 2 и применение промежуточной матрицы 6 с различным сопротивлением каналов фильер 17. При этом продукт смешивается и разогревается. Смешанный продукт при прохождении через отверстия промежуточной матрицы 6 дополнительно гомогенизируется и подается на шнек второй ступени 3, где происходит уплотнение и выпрессовывание через фильеры матрицы в головке 5. Регулирование величины давления прессования происходит за счет изменения частоты вращения шнека второй ступени 3.
Отверстия 10 могут быть использованы для добавления жидких компонентов для их смешения с продуктом в шнеке второй ступени 3 и последующей экструзии через матрицу в головке 5.
Изменение живого сечения промежуточной матрицы 6 за счет поворота пластины 14 ручкой 15 относительно неподвижной пластины 11 позволяет регулировать температурный режим процесса экструзии и степень смешения экструдируемого продукта.
Предлагаемая конструкция экструдера позволяет интенсифицировать процесс смешения продукта (например, макаронного теста) и отказаться от использования специальных смесителей. Подбирая частоту вращения шнеков 2 и 3, можно добиться возникновения пустого пространства после промежуточной матрицы 6. Вакуумируя это пространство через отверстие 10, можно повысить качество вырабатываемых макаронных изделий.
Экструдируя прессуемый материал в шнеке первой ступени в горячем режиме, можно производить стерилизацию экструдируемого материала с последующим отводом образовавшегося пара и добавлением жидких компонентов, содержащих вещества, разлагающиеся при высоких температурах.
Предлагаемая конструкция позволяет добавлять в экструдируемые зерновые отходы пивную дробину или спиртовую барду до получения высоковлажного экструдата с относительной влажностью до 70%. Последующая сушка этого экструдата в потоке воздуха позволяет утилизировать полезные вещества, входящие в состав барды.
Экструдер двойного экструдирования, включающий шнек, расположенный в шнековом корпусе, в начале которого выполнено загрузочное устройство, а в конце - головка с матрицей, причем привод шнека выполнен со стороны загрузочного устройства, отличающийся тем, что шнек ограничен промежуточной матрицей, после которой в шнековом корпусе размещен шнек второй ступени, имеющий привод со стороны головки, при этом промежуточная матрица выполнена в виде имеющих идентичные фильеры двух пластин - неподвижной, которая установлена в корпусе, зафиксирована шпонкой и имеет шип, и подвижной, установленной на шипе с возможностью поворота относительно неподвижной пластины посредством размещенной в пазу ручки, а непосредственно после промежуточной матрицы в шнековом корпусе выполнено, по крайней мере, одно отверстие.
