RU103324U1

RU103324U1 - PRESS EXTRUDER

Info

Publication number: RU103324U1
Application number: RU2010147024/02U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Вячеславович Цапов; Максим Юрьевич Дебров; Виктор Иванович Трусковский
Original assignee: Вячеслав Вячеславович Цапов
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2011-04-10

Abstract

Пресс-экструдер, содержащий корпус, расположенный в нем шнек с лопастями, загрузочное отверстие и формующую матрицу, отличающийся тем, что корпус выполнен с конической полостью, в которой размещен шнек с изменяющимся наружным диаметром соответственно изменению диаметра конической полости корпуса, при этом толщина витков шнека увеличивается от загрузочного отверстия бункера к формующей матрице, в расточке выходного отверстия корпуса смонтированы сменные диски, которые разделены между собой сменным кольцом и плотно прижаты формующей матрицей, неподвижно закрепленной на фланце выходного отверстия, при этом на каждом из дисков выполнены расположенные перпендикулярно друг к другу прорези, количество которых во втором диске больше, чем в первом, а на нижней поверхности корпуса выполнена канавка для стока отжимаемой жидкости в приемник с выходным отверстием для ее отсоса, выполненным во фланце крышки пресс-экструдера. A press extruder comprising a casing, a screw with blades located therein, a loading hole and a forming matrix, characterized in that the casing is made with a conical cavity, in which the screw is placed with a varying outer diameter corresponding to a change in the diameter of the conical cavity of the casing, and the thickness of the turns of the screw increases from the loading hole of the hopper to the forming matrix, removable disks are mounted in the bore of the outlet opening of the housing, which are separated by a removable ring and are tightly pressed by the forming m a trice fixed on the flange of the outlet, while on each of the disks there are slots arranged perpendicular to each other, the number of which is larger in the second disk than in the first, and a groove is made on the lower surface of the case to drain the squeezed liquid into the receiver with the outlet for its suction, made in the flange of the cover of the extruder.

Description

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для переработки органических отходов птицефабрик и животноводческих ферм.The utility model relates to the field of agriculture, namely, devices for processing organic waste from poultry farms and livestock farms.

Известен пресс-экструдер, содержащий цилиндр с загрузочным отверстием, размещенный в цилиндре шнек с лопастями и выходной матрицей с фильерой, при этом он снабжен по меньшей мере одной матрицей с фильерами, жестко закрепленной на шнеке. (Патент РФ №2354556. Пресс-экструдер. В30В 9/14. Опубл. 10.05.2009. Бюл. №13).A press extruder is known, comprising a cylinder with a loading hole, a screw with blades and an output die with a die placed in the cylinder, and it is equipped with at least one die with dies fixed to the screw. (RF patent No. 2354556. Press-extruder. B30V 9/14. Publ. 10.05.2009. Bull. No. 13).

Наличие в данном пресс-экструдере жестко закрепленной на шнеке матрицы с фильерами способствует перемешиванию экструдируемого материала, но создаваемое при этом давление на выходной фильере пресс-экструдера, на ряду с постоянным шагом навивки шнека и отсутствием возможности удаления отжимаемой жидкости в процессе экструзии не позволяет получать на выходе из пресс-экструдера экструдат высокой плотности с минимальной влажностью. Кроме того использование шнека с постоянной толщиной витков будет приводить к его неравномерному нагружению и более раннему выходу из строя части шнека, находящейся ближе к выходному отверстию пресс-экструдера.The presence of a die with dies rigidly fixed on the screw in this press extruder facilitates mixing of the extrudable material, but the pressure created on the exit die of the press extruder, along with a constant screw winding step and the inability to remove squeezed liquid during extrusion, does not allow The exit of the press extruder is a high density extrudate with minimal humidity. In addition, the use of a screw with a constant thickness of the turns will lead to its uneven loading and earlier failure of the part of the screw located closer to the outlet of the press extruder.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой полезной модели является пресс-экструдер, содержащий корпус, расположенный в нем шнек с лопастями, загрузочное отверстие и формующую матрицу. (Г.Шенкель. Шнековые прессы для пластмасс. Принцип действия, конструирование и эксплуатация. Под ред. А.Я.Шапиро, пер. с нем. Г.П.Делекторского. Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1962, с.32).The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed utility model is a press extruder containing a housing, a screw with blades located in it, a feed hole and a forming matrix. (G. Schenkel. Screw presses for plastics. Principle of operation, design and operation. Edited by A. Ya. Shapiro, translated from German by G.P. Delektorsky. State Scientific and Technical Publishing House of Chemical Literature, 1962, p. 32 )

Данный пресс-экструдер обеспечивает равномерный качественный перенос экструдируемой массы без обратных оттоков, но при это имеет ограниченные технологические возможности. Такие как отсутствие возможности измельчения исходного материала перед поступлением его в формующую матрицу, а также отсутствие предварительного уплотнения, что не позволяет получать экструдат с высокими прочностными и механическими свойствами без последующей термической обработки.This extruder press provides uniform quality transfer of the extrudable mass without reverse outflows, but it has limited technological capabilities. Such as the lack of the ability to grind the source material before it enters the forming matrix, as well as the lack of preliminary compaction, which does not allow to obtain an extrudate with high strength and mechanical properties without subsequent heat treatment.

Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно получение конечного экструдата в виде брикетов высокой плотности с минимальной влажностью, а также повышение долговечности шнека.The objective of the proposed utility model is to eliminate these drawbacks, namely, obtaining the final extrudate in the form of briquettes of high density with minimal moisture, as well as increasing the durability of the screw.

Поставленная задача решается тем, что в пресс-экструдере, содержащем корпус, расположенный в нем шнек с лопастями, загрузочное отверстие и формующую матрицу, согласно предложению корпус выполнен с конической полостью, в которой размещен шнек с изменяющимся наружным диаметром соответственно изменению диаметра конической полости корпуса, при этом толщина витков шнека увеличивается от загрузочного отверстия бункера к формующей матрице, в расточке выходного отверстия корпуса смонтированы сменные диски, которые разделены между собой сменным кольцом и плотно прижаты формующей матрицей, неподвижно закрепленной на фланце выходного отверстия, при этом на каждом из дисков выполнены прорези расположенные перпендикулярно друг к другу, и их количество во втором диске больше чем в первом, а на нижней поверхности корпуса сделана канавка для стока отжимаемой жидкости в приемник с выходным отверстием для отсоса, исполненным во фланце крышки пресс-экструдера.The problem is solved in that in a press extruder containing a housing, a screw with blades located therein, a loading hole and a forming matrix, according to the proposal, the housing is made with a conical cavity in which the screw is placed with a varying outer diameter corresponding to a change in the diameter of the conical cavity of the body, the thickness of the turns of the screw increases from the loading hole of the hopper to the forming matrix, removable disks are mounted in the bore of the outlet opening of the housing, which are separated by shifts ring and tightly pressed by a forming matrix, fixedly mounted on the outlet flange, while on each of the disks there are slots located perpendicular to each other, and their number in the second disk is larger than in the first one, and a groove for drainage liquid into the receiver with a suction outlet in the flange of the lid of the extruder.

То, что корпус пресс-экструдера выполнен с конической полостью, в которой размещен шнек с изменяющимся наружным диаметром соответственно изменению диаметра конической полости корпуса, позволяет достигать больших давлений в процессе экструзии, а также высокой плотности экструдата. При этом толщина витков шнека увеличивается от загрузочного отверстия бункера к формующей матрице, что способствует уменьшенному износу, который образуется за счет абразивного воздействия и высокого давления, и увеличивает долговечность шнека пресс-экструдера. Наличие смонтированных в расточке выходного отверстия корпуса сменных дисков, которые разделены между собой сменным кольцом и плотно прижаты формующей матрицей, неподвижно закрепленной на фланце выходного отверстия, позволяет подбирать оптимальные соотношения количества и размеров щелей в зависимости от влажности и состава перерабатываемого материала и осуществлять его отжим, чему способствуют также прорези, расположенные перпендикулярно друг к другу. Оснащение нижней поверхности корпуса канавкой для стока отжимаемой жидкости в приемник с выходным отверстием для отсоса, выполненным во фланце крышки пресс-экструдера, позволяет осуществлять удаление отжатой влаги из экструдера.The fact that the casing of the press extruder is made with a conical cavity, in which a screw with a varying outer diameter is placed, corresponding to a change in the diameter of the conical cavity of the casing, allows to achieve high pressures during the extrusion process, as well as high density of the extrudate. In this case, the thickness of the turns of the screw increases from the loading hole of the hopper to the forming matrix, which contributes to reduced wear, which is formed due to abrasion and high pressure, and increases the durability of the screw of the press extruder. The presence of removable disks mounted in the bore of the outlet opening of the housing, which are separated by a removable ring and tightly pressed by a forming matrix fixedly mounted on the outlet flange, allows you to select the optimal ratio of the number and size of slots depending on the humidity and composition of the processed material and to spin it, which is also facilitated by slots located perpendicular to each other. Equipping the bottom surface of the housing with a groove for draining the squeezed liquid into the receiver with an exhaust outlet made in the flange of the cover of the extruder allows the removal of squeezed moisture from the extruder.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен общий вид пресс-экструдера в разрезе, на фиг.2 вид А на фиг.1, на фиг.3 сечение Б-Б фиг.1, на фиг.4 сечение В-В фиг.1.The essence of the utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general sectional view of a press extruder, in Fig. 2, view A in Fig. 1, in Fig. 3, section B-B of Fig. 1, in Fig. 4, section B- In figure 1.

Пресс-экструдер содержит корпус 1, с конической полостью 2, в которой размещен шнек 3, с изменяющимся наружным диаметром соответственно изменению диаметра конической полости 2 корпуса 1. В расточке выходного отверстия корпуса 1 смонтированы сменные диски 4 и 5, которые разделены между собой сменным кольцом 6 и плотно прижаты формующей матрицей 7, неподвижно закрепленной на фланце выходного отверстия. Набор шайб 8 служит для обеспечения необходимого усилия прижатия сменных дисков 4 и 5 при установке сменного кольца 6, в зависимости от его ширины. На каждом из дисков 4 и 5 выполнены прорези 9, расположенные перпендикулярно друг к другу, и их количество во втором диске больше чем в первом, а на нижней поверхности корпуса 1 сделана канавка 10 для стока отжимаемой жидкости в приемник 11 с выходным отверстием 12 для отсоса, исполненным во фланце 13 крышки пресс-экструдера. Пресс-экструдер также оснащен загрузочным бункером 14.The extruder comprises a housing 1, with a conical cavity 2, in which a screw 3 is placed, with a varying outer diameter corresponding to a change in the diameter of the conical cavity 2 of the housing 1. In the bore of the outlet of the housing 1, removable disks 4 and 5 are mounted, which are separated by a removable ring 6 and are tightly pressed by the forming matrix 7, which is fixedly mounted on the outlet flange. A set of washers 8 serves to provide the necessary pressing force of the interchangeable disks 4 and 5 when installing the interchangeable ring 6, depending on its width. On each of the disks 4 and 5, slots 9 are made that are perpendicular to each other, and their number in the second disk is greater than in the first, and on the lower surface of the housing 1 there is a groove 10 for draining the squeezed liquid into the receiver 11 with an outlet 12 for suction executed in the flange 13 of the cover of the extruder. The extruder is also equipped with a hopper 14.

Пресс-экструдер работает следующим образом.Press extruder operates as follows.

После включения привода (на фиг. условно не показан) из загрузочного бункера 14 перерабатываемая смесь поступает в коническую полость 2 корпуса 1 на шнек 3, с изменяющимся наружным диаметром соответственно изменению диаметра конической полости 2 корпуса 1, захватывает ее своими витками и перемещает в осевом направлении к сменным дискам 4 и 5, смонтированым в расточке выходного отверстия корпуса, которые разделены между собой сменным кольцом 6 и плотно прижаты формующей матрицей 7, неподвижно закрепленной на фланце выходного отверстия и имеющей фланец с отверстиями под крепежные болты. При этом на ряду со смешиванием и перемещением осуществляются значительное уплотнение и интенсивный отжим жидкости из экструдируемой смеси. Жидкость, отжатая в конической полости 2 по канавке 10 попадает в приемник 11 и отсасывается через отверстие 12 корпуса 1 пресс-эктрудера, а оставшаяся смесь через щели 9 в сменных дисках 4 и 5 поступает к формующей матрице 7, и выдавливается через отверстие в ней. В результате всего процесса получается экструдат в виде брикета высокой плотности с минимальной влажностью.After turning on the drive (conditionally not shown in Fig.) From the feed hopper 14, the processed mixture enters the conical cavity 2 of the housing 1 on the screw 3, with a varying outer diameter corresponding to a change in the diameter of the conical cavity 2 of the housing 1, captures it with its own turns and moves it in the axial direction to removable disks 4 and 5 mounted in the bore of the outlet of the housing, which are separated by a replaceable ring 6 and are tightly pressed by the forming matrix 7, fixedly mounted on the flange of the outlet and having th flange with holes for mounting bolts. At the same time, along with mixing and transfer, significant compaction and intensive extraction of the liquid from the extrudable mixture are carried out. The liquid squeezed in the conical cavity 2 through the groove 10 enters the receiver 11 and is sucked out through the opening 12 of the press-extruder body 1, and the remaining mixture passes through the slots 9 in the interchangeable disks 4 and 5 to the forming matrix 7 and is squeezed out through the hole in it. As a result of the whole process, the extrudate is obtained in the form of a high-density briquette with minimal moisture.

Опытная конструкция пресс-экструдера оснащена загрузочным бункером объемом 1 м³ для бесперебойной подачи смеси состоящий из чисто куриного помета и предварительно измельченного подстилочного помета. Привод пресс-экструдера состоит из асинхронного электродвигателя с редуктор-вариатором для изменения частоты вращения шнека в диапазоне 3…60 об/мин. Величина наибольшего диаметра конической полости корпуса составляет 300 мм., а наименьшего - 200 мм., а меньшего общая длина 850 мм. Диаметр цилиндрического вала шнека 55 мм. Ширина щелей в сменных дисках принята 5 мм. В формующей матрице диаметр выходного отверстия принят 40 мм. Расстояние между сменными дисками подбирался опытным путем в зависимости от состава и влажности исходной смеси. Производительность шнека до 800 кг/час. Плотность получаемых брикетов 1,1…1,2 т/м³ обеспечивает их достаточную механическую прочность для транспортировки, влажность брикетов не превышает 15%.The experimental design of the press extruder is equipped with a 1 m ³ feed hopper for uninterrupted supply of the mixture consisting of pure chicken manure and pre-ground litter manure. The press extruder drive consists of an asynchronous electric motor with a reducer-variator for changing the screw speed in the range of 3 ... 60 rpm. The largest diameter of the conical cavity of the body is 300 mm., And the smallest is 200 mm., And the smallest total length is 850 mm. The diameter of the cylindrical shaft of the screw is 55 mm. The width of the slots in the removable disks is adopted 5 mm. In the forming matrix, the diameter of the outlet is adopted 40 mm. The distance between the removable disks was selected empirically, depending on the composition and humidity of the initial mixture. Screw productivity up to 800 kg / h. The density of the resulting briquettes 1.1 ... 1.2 t / m ³ provides them with sufficient mechanical strength for transportation, the moisture content of the briquettes does not exceed 15%.

В разработанном пресс-экструдере, в сравнении с наиболее близким аналогом, имеется возможность не только смешивать перерабатываемую смесь, но и осуществлять уплотнение и отжим присутствующий в ней жидкости, удалять отжатую жидкость из экструдера и получать конечный экструдат в виде брикетов высокой плотности с минимальной влажностью, а также обеспечить повышение долговечности шнека за счет увеличивающийся толщины витков в направлении к формующей матрице.In the developed extruder, in comparison with the closest analogue, it is possible not only to mix the processed mixture, but also to densify and squeeze out the liquid present in it, remove the squeezed liquid from the extruder and obtain the final extrudate in the form of high-density briquettes with minimal moisture, and also provide increased durability of the screw due to the increasing thickness of the turns in the direction of the forming matrix.

Предлагаемый пресс-экструдер целесообразно использовать на птицефабриках и животноводческих фермах для переработки органических отходов с целью получения топливных брикетов.The proposed extruder is expediently used in poultry farms and livestock farms for the processing of organic waste in order to obtain fuel briquettes.

Claims

A press extruder comprising a casing, a screw with blades located therein, a loading hole and a forming matrix, characterized in that the casing is made with a conical cavity, in which the screw is placed with a varying outer diameter corresponding to a change in the diameter of the conical cavity of the casing, and the thickness of the turns of the screw increases from the loading hole of the hopper to the forming matrix, replaceable disks are mounted in the bore of the outlet opening of the housing, which are separated by a removable ring and are tightly pressed by the forming m a trice fixed on the flange of the outlet, while on each of the disks there are slots arranged perpendicular to each other, the number of which is larger in the second disk than in the first, and a groove is made on the lower surface of the case to drain the squeezed liquid into the receiver with the outlet for its suction, made in the flange of the cover of the extruder.