Вакуумный пресс
Владельцы патента RU 2720425:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) (RU)
Изобретение относится к устройствам для отделения жидкой фазы из растительного сырья и может использоваться для извлечения сока из виноградной мезги. Пресс состоит из корпуса, внутри которого имеется камера прессования с перфорированной вставкой и гофрированной мембраной, вакууметра, емкости для сбора сусла, оборудованной герметичными контактами и датчиком поплавкового типа, центробежного насоса для откачки сока, пульсатора, патрубков переменного давления, вакуумной магистрали, вакуумного насоса, выхлопной магистрали, вентилей, магистрали высокого давления, регулятора давления и манометра. Корпус пресса и перфорированная вставка изготовлены из не окисляемых пищевых материалов. Сверху корпус герметично закрывается крышкой. Корпус, крышка и перфорированная вставка имеют форму усеченного конуса. Для создания избыточного давления в надмембранном пространстве и увеличения выхода сока к выхлопной магистрали вакуумного насоса подключена магистраль высокого давления с установленными на ней регулирующим вентилем, регулятором давления, и манометром. Для контроля за уровнем разряжения в камере прессования установлен манометр. Использование изобретения позволит увеличить выход сока при щадящем режиме прессования виноградной мезги за счет создания избыточного давления в надмембранном пространстве. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для отделения жидкой фазы из растительного сырья и может использоваться для извлечения сока из виноградной мезги.
Известен пневматический пресс серии РР для отжима виноградной мезги [http://www.str-filling.com.ua/product/pnevmaticheskij-membrannyj-press-serii-pp-s-otkrytoj-emkostju/], оснащенный эластичной мембраной, изготовленной из нетоксичного материала. Мембрана закреплена на лопастных опорах, которые монтируются на валу перфорированного барабана, изготовленного из нержавеющей стали.
Загрузка цельных ягод винограда осуществляется через люки, установленные в корпусе пресса. Загрузка мезги производится посредством осевого загрузочного устройства с шаровым клапаном.
В процессе прессования сжатый воздух центробежным компрессором подается внутрь цилиндрической мембраны, которая, будучи наполненной воздухом, равномерно распределяется по всей внутренней поверхности барабана. Такое размещение мембраны обеспечивает равномерное распределение продукта внутри барабана слоем небольшой толщины. Полное время прессования составляет 1,0…3,0 часа в зависимости от сорта винограда.
Полученный в процессе прессования сок вытекает через перфорированную стенку барабана и попадает в накопительный резервуар, расположенный внизу корпуса пресса. Накопительный резервуар установлен на четырех балансирующих колесах, обеспечивающих его перемещение вдоль корпуса пресса. Такое расположение накопительного резервуара обеспечивает простоту промывания и удаления прессованной выжимки.
Во время прессования происходит постепенное уплотнение мезги, в результате чего поры забиваются и отделение сока ухудшается. С целью разрыхления мезги, периодически сбрасывают давление воздуха в мембране и приводят во вращение барабан. Разрыхлив мезгу барабан останавливают и внутрь мембраны вновь нагнетается воздух. На каждом этапе прессования производится постепенный рост давления.
Удаление прессованной выжимки осуществляется при открытии люков и вращении барабана.
Система управления прессом оборудована программируемым логическим контроллером с 12 программами, которые можно выбирать, в зависимости от обрабатываемого продукта.
Стандартное рабочее давление прессования 1,6 бар для стандартных программ и до 2 бар для персонализированных.
Недостатком данной конструкции пресса является необходимость вращения барабана для ворошения мезги и сложность системы управления, а также контактирование собранного сока с кислородом воздуха.
Известен также вакуумный пресс для отжима виноградной мезги [Патент RU 2529895, МПК A01K 7/00. Пресс. Заявка №2015143573 от 12.10.2015. Опубл. 18.04.2017, Бюл. №11. Авторы: Назаров И.В., Толстоухова Т.Н., Краснов И.Н.] состоящий из корпуса с герметично закрываемой крышкой, приемной емкости с датчиком уровня поплавкового типа и герметичными контактами центробежного насоса для откачивания сусла, пульсатора и подающих патрубков. Внутри корпуса установлены перфорированная вставка и гофрированная мембрана, образующие камеру прессования.
Процесс прессования протекает следующим образом. Мезга загружается в корпус пресса, после чего он закрывается. На первом этапе через перфорированную вставку происходит отделение сока-самотека, который стекает в приемную емкость. Собранный сок-самотек откачивается насосом в емкость для сбора сока-самотека. По окончании сбора сока-самотека мезга подпрессовывается гофрированной мембраной за счет создания разряжения в камере прессования. Полученный при этом сок первого отжима поступает в приемную емкость. В процессе отжима мезги периодически происходит смена областей разрежения и атмосферного давления по обе стороны гофрированной мембраны, в результате чего происходит разрыхление мезги, что способствует более полному выходу сока. По окончании процесса прессования отключают систему вакуумирования, и в камеру прессования подается атмосферный воздух. После чего открывают крышку и производят выгрузку мезги.
Недостатком данной конструкции является невозможность создания избыточного давления в надмембранном пространстве, что ограничивает количество получаемого сока.
Цель изобретения - увеличение выхода сока при щадящем режиме прессования виноградной мезги за счет создания избыточного давления в надмембранном пространстве.
На фигуре 1 показана схема предлагаемого пресса для отжима мезги из винограда.
Пресс состоит из корпуса 1, внутри которого между перфорированной вставкой 2 и гофрированной мембраной 5 расположена камера прессования 3 с вакуумметром 4 и герметично закрывающейся крышкой 6, патрубка для отведения сусла 24 с обратным клапаном 25, емкости для сбора сусла 23, внутри которой установлены датчик уровня поплавкового типа 19 и герметичные контакты 18 и 20, патрубка для отведения сусла 21, центробежного насоса 22, патрубка постоянного вакуума 26, патрубков переменного давления 10 и 11, пульсатора 12, вакуумной магистрали 13, вакуумного насоса 17, выхлопной магистрали 16, вентилей 14, 15, магистрали высокого давления 7, регулятора давления 8 с манометром 9.
Пресс работает следующим образом. Открывается крышка 6 с гофрированной мембраной 5 и в корпус 1 пресса загружается виноградная мезга. По окончании загрузки мезги герметично закрывается крышка 6 пресса и через перфорированную вставку 2 происходит отделение сока-самотека, который стекает в емкость для сбора сусла 23. Собранный таким образом сок-самотек по мере накопления откачивается центробежным насосом 22 в приемную емкость (на рисунке не показана).
После отделения сока-самотека производится вакуумирование емкости для сбора сусла 23 и камеры прессования 3 (в надмембранное пространство при этом пульсатором 12 подается атмосферное давление), в результате чего происходит прессование мезги гофрированной мембраной 5.
Полученный на данном этапе прессования сок первого отжима поступает в емкость для сбора сусла 23. По мере ее заполнения датчик уровня поплавкового типа 19 замыкает герметичный контакт 18 и включается в работу центробежный насос 22 откачивающий собранный сок.
При снижении интенсивности отделения сока срабатывает пульсатор 12, и происходит смена областей вакуумирования и атмосферного давления в камере прессования 3 и надмембранном пространстве, в результате чего происходит разрыхление мезги, что способствует более полному выходу сока.
Когда атмосферного давления в надмембранном пространстве недостаточно и интенсивность отделения сока снижается, то вентилем 15 перекрывается выхлопная магистраль 16 и избыточное давление подается в надмембранное пространство, в результате чего давление прессования повышается, и интенсивность отделения сока увеличивается. Величина создаваемого давления регулируется регулятором давления 8.
По окончанию прессования отключают вакуумный насос 17 и в камеру прессования 3 при помощи пульсатора 12 подают атмосферный воздух, в результате чего давление в камере прессования 3 и надмембранном пространстве выравнивается. После этого открывают крышку 6 и производят выгрузку мезги.
Пресс для извлечения сока из виноградной мезги, характеризующийся тем, что он имеет корпус с герметично закрываемой крышкой, трубу с вентилем, приемную емкость с датчиком уровня поплавкового типа и герметичными контактами, центробежный насос для откачивания сусла, пульсатор и подающие патрубки, при этом внутри корпуса установлены перфорированная вставка и гофрированная мембрана, образующие камеру прессования, перфорированная вставка предназначена для извлечения сока-самотека, а гофрированная мембрана - для подпрессовывания мезги путем создания разрежения в камере прессования, кроме того, для смены режимов вакуумирования или атмосферного давления используют пульсатор, обеспечивающий попеременное разрыхление и сжатие мезги, способствующие более полному выходу сока, отличающийся тем, что в надмембранном пространстве прессования для создания избыточного давления и увеличения выхода сока к выхлопной магистрали вакуумного насоса подключена магистраль высокого давления с установленными на ней регулирующим вентилем, регулятором давления и манометром, при этом для контроля за уровнем разрежения в камере прессования установлен вакуумметр.
