RU189317U1 - Экструдер с вакуумной камерой - Google Patents

Экструдер с вакуумной камерой Download PDF

Info

Publication number
RU189317U1
RU189317U1 RU2019105424U RU2019105424U RU189317U1 RU 189317 U1 RU189317 U1 RU 189317U1 RU 2019105424 U RU2019105424 U RU 2019105424U RU 2019105424 U RU2019105424 U RU 2019105424U RU 189317 U1 RU189317 U1 RU 189317U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vacuum
chamber
product
extruder
preliminary
Prior art date
Application number
RU2019105424U
Other languages
English (en)
Inventor
Полина Константиновна Гарькина
Владимир Михайлович Зимняков
Анатолий Алексеевич Курочкин
Олег Николаевич Кухарев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет"
Priority to RU2019105424U priority Critical patent/RU189317U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU189317U1 publication Critical patent/RU189317U1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к пищевому машиностроению, в частности к устройствам для экструдирования крахмалосодержащего сырья.Экструдер состоит из загрузочного бункера, корпуса, шнека, фильеры, режущего устройства, двух шлюзовых затворов, а также двух вакуумных камер - предварительного и окончательного обезвоживания продукта, каждая из которых имеет свою систему отвода и конденсации влаги, функционирующую при различном рабочем давлении.Вакуумная камера предварительного обезвоживания продукта снабжена краном для подсоса воздуха, расположенным в противоположной стороне от места размещения патрубка, соединяющего камеру с системой отвода и конденсации влаги.Вакуумная камера окончательного обезвоживания продукта на входе и выходе ограничена двумя шлюзовыми затворами и расположена последовательно камере предварительного обезвоживания.Содержание влаги в готовом продукте регулируется путем изменения рабочего давления в вакуумных камерах с помощью вакуум-регуляторов, а также величиной подсоса воздуха посредством воздушного крана в камере предварительного обезвоживания продукта.Использование полезной модели позволит повысить эффективность обезвоживания получаемого продукта и обрабатывать с помощью заявляемого экструдера сырье с повышенной влажностью (30-40%).

Description

Полезная модель относится к пищевому машиностроению, в частности к устройствам для экструдирования крахмалосодержащего сырья.
Известен способ производства экструдатов, включающий очистку зерна, экструдирование и измельчение экструдата. В качестве обрабатываемых материалов используют зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса, риса, гречихи, проса, кукурузы, сои с массовой долей влаги 12-18% отдельно или в смеси без предварительного шелушения поверхности. Целые зерна экструдируют в течение 15-25 с при температуре 110-140°С с последующим воздействием на выходящее из фильеры матрицы экструдера сырье пониженным давлением, равным 0,03-0,07 МПа, при этом содержание влаги в экструдированном продукте регулируют величиной вакуума на выходе из экструдера на уровне не более 8%. Экструдат при выходе из фильеры матрицы разрезают на частицы размером 1,0-4,0 мм.
Для реализации данного способа экструдер оснащается вакуумной камерой, расположенной на выходе из фильеры матрицы [1].
К недостаткам известного способа относятся цикличность рабочего процесса экструдера, т.к. после заполнения вакуумной камеры экструдатом необходима остановка машины для выгрузки полученного продукта.
Известен также экструдер с вакуумной камерой (прототип), состоящий из загрузочной камеры (загрузочного бункера), корпуса, шнека, фильеры, вакуумной камеры, шлюзового затвора и вакуум-насоса [2].
Вакуумная камера экструдера-прототипа расположена соосно шнеку и фильере матрицы. Боковые стенки камеры выполнены под углом, меньшим угла трения экструдата о материал стенки камеры. Камера включает в себя режущее устройство и систему отвода и конденсации влаги, состоящую из вакуум-баллона и вакуум-регулятора. Для удаления конденсата из системы вакуум-баллон оснащен шарнирно закрепленной крышкой с уплотняющим элементом. Объем вакуум-баллона примерно равен объему вакуумной камеры. Вакуум-регулятор расположен между вакуум-баллоном и вакуумным насосом.
Использование изобретения позволяет упростить систему отвода и конденсации влаги из получаемого экструдата при уменьшении энергозатрат на осуществление этого процесса.
Принцип работы данного экструдера с вакуумной камерой, выбранного в качестве прототипа, заключается в следующем.
Исходное сырье посредством загрузочного бункера направляется в шнековую часть экструдера. Захваченный шнеком продукт последовательно проходит зоны прессования и дозирования машины, а затем выводится через фильеру матрицы в вакуумную камеру.
В условиях быстрого перехода экструдата из области высоких давлений в условия пониженного давления, происходит декомпрессионный взрыв: вода, находящаяся в продукте, переходит в парообразное состояние с выделением значительного количества энергии, что приводит к деструкции клеточных структур обрабатываемого сырья и увеличению линейных размеров получаемого продукта. Соответственно в 2-4 раза увеличиваются объем и пористость экструдата. Содержание влаги в экструдированном продукте регулируют за счет давления в вакуумной камере с помощью вакуум-регулятора.
К недостаткам прототипа можно отнести недостаточно эффективное обезвоживание экструдата, получаемого из сырья с повышенной влажностью (35-40%). В процессе однократной обработки сырья в экструдере-прототипе, содержание воды в готовом продукте обычно составляет около 50% от этого показателя в обрабатываемом сырье. Между тем, хорошая сохраняемость получаемого экструдата без обеспечения специальных условий в части температурного и воздушного режимов обеспечивается при его влажности не больше 8-10%.
Недостаточно эффективное обезвоживание экструдата объясняется относительно низкой скоростью воздушного потока у поверхности экструдата, что в свою очередь ограничивает интенсивность переноса удаляемой из экструдата жидкости влажным паром, перемещающимся из вакуумной камеры экструдера в вакуум-баллон. Поэтому при обработке сырья влажностью более 30% необходимо проводить повторное экструдирование, или досушивать получаемый продукт до требуемой влажности с помощью какой-либо сушилки.
Предлагаемое техническое решение позволит повысить эффективность обезвоживания экструдата и обрабатывать с помощью заявляемого экструдера сырье с повышенной влажностью (30-40%). С этой целью экструдер оснащается двумя последовательно расположенными вакуумными камерами, каждая из которых имеет свою систему отвода и конденсации влаги.
Первая камера служит для предварительного обезвоживания экструдата; вторая - для окончательного.
Первая камера или камера предварительного обезвоживания включает в себя режущее устройство и систему отвода и конденсации влаги, состоящую из вакуумного насоса, вакуум-баллона, вакуум-регулятора и вакуум-метра. Данная камера выполнена соосно шнеку и фильере матрицы экструдера и в своей нижней части содержит воздушный кран. Кран служит для подсоса воздуха в вакуумную камеру, что в свою очередь интенсифицирует процесс отвода влажного пара от поверхности экструдата и дальнейшее его перемещение в вакуум-баллон. Воздушный кран находится в противоположной стороне от места размещения патрубка, соединяющего камеру с системой отвода и конденсации влаги.
Режущее устройство выполнено в виде одного или нескольких вращающихся ножей, закрепленных на выходе экструдата из фильеры. Оно устанавливается для получения необходимого геометрического размера (длины) экструдата. При этом имеется возможность регулирования площади теплообмена получаемых частиц экструдата - чем меньше длина экструдата, тем больше суммарная поверхность теплообмена получаемого продукта с окружающей средой.
Вторая камера или камера окончательного обезвоживания расположена последовательно основной камере и находится между двумя шлюзовыми затворами. С помощью патрубка она соединена со своей системой отвода и конденсации влаги.
Системы отвода и конденсации влаги каждой из камер идентичны по устройству и отличаются друг от друга величиной рабочего давления (вакуума).
На фиг. 1 изображен общий вид заявляемой полезной модели. Экструдер состоит из загрузочного бункера 1, корпуса 2, шнека 3, фильеры матрицы 4, режущего устройства (на рисунке не показано), двух вакуумных камер 5 и 15, двух шлюзовых затворов 14 и 16, двух вакуум-баллонов 6 и 13, двух вакуумных насосов 9 и 10, а также двух вакуум-регуляторов 7 и 12 и вакуум-метров 8 и 11.
Вакуумная камера 5 экструдера, служащая для предварительного обезвоживания экструдата, выполнена соосно шнеку и фильере матрицы. Вакуумная камера 15, обеспечивающая окончательное обезвоживание экструдата, расположена последовательно камере 5 и на входе и выходе ограничена шлюзовыми затворами 16 и 14.
Каждый из двух шлюзовых затворов 16 и 14 служит для выгрузки получаемого продукта без разгерметизации соответствующей вакуумной камеры экструдера и выполнен в виде корпуса цилиндрической формы с вращающимся в нем многолопастным ротором.
Вакуум-насосы 9 и 10 обеспечивают в соответствующих вакуумных камерах экструдера необходимой величины пониженного давления (вакуума).
Вакуум-баллоны 6 и 13 служат для сглаживания колебаний вакуума в системе, а также конденсации влаги отводимого из камер 5 и 15 горячего воздуха. С целью удаления конденсата из системы вакуум-баллоны 6 и 13 оснащены шарнирно закрепленными крышками с уплотняющим элементом (на рисунке позицией не обозначены).
Вакуум-регуляторы 7 и 12 необходимы для поддержания пониженного давления в вакуумных камерах 5 и 15 в заданных пределах при требуемой производительности машины, а также влажности обрабатываемого сырья и готового продукта.
Для контроля давления в вакуумных камерах экструдера служат вакуумметры 8 и 11.
Рабочий процесс заявляемого экструдера с вакуумной камерой осуществляется следующим образом. Обрабатываемое сырье поступает в загрузочный бункер экструдера 1. Захваченное шнеком 3, оно последовательно перемещается через зоны прессования и дозирования машины, при этом нагревается до температуры 120-130°С, а затем выводится через фильеру матрицы 4 в вакуумную камеру предварительного обезвоживания 5. При выходе из фильеры матрицы экструдат с помощью режущего устройства разрезается на частицы с заданной длиной.
Попадая из области высокого давления (во внутреннем тракте экструдера) в зону низкого давления (в вакуумную камеру 5), сырье подвергается декомпрессионному взрыву, который представляет собой процесс мгновенного перехода воды, находящейся в сырье, в пар. Следует особо отметить, что в процессе перехода воды в газообразное состояние и испарения ее с поверхности, и частично с более глубинных слоев экструдата, продукт охлаждается примерно на 20-30°С.
Образующийся горячий пар с помощью вакуумного насоса 9 перемещается в вакуум-баллон 6, где конденсируется и в виде жидкости стекает в нижнюю часть вакуум-баллона. При этом в камеру 5 (камеру предварительного обезвоживания) с помощью воздушного крана 17 подается воздух, что в свою очередь интенсифицирует процесс отвода влажного пара от поверхности экструдата и дальнейшего его перемещения в вакуум-баллон 6. Вакуум-регулятор и впускаемый в камеру воздух обеспечивают в камере предварительного обезвоживания экструдера необходимое давление.
Предварительно обезвоженный в камере 5 экструдат с помощью шлюзового затвора 16 перемещается в камеру 15, где с помощью вакуумного насоса 10 поддерживается более низкое рабочее давление, чем в камере 5. Этого давления (вакуума) достаточно для того, чтобы экструдат с температурой примерно 90-100°С снова подвергся декомпрессионному взрыву, и часть оставшейся жидкости в продукте вскипела и выделилась из него в виде пара. Образующейся пар удаляется за пределы камеры 15 (камеры окончательного обезвоживания) в вакуум-баллон 13.
Содержание влаги в экструдированном продукте регулируют за счет давления в вакуумных камерах 5 и 15 с помощью вакуум-регуляторов 7 и 12, а также величиной подсоса воздуха посредством воздушного крана 17 камеры 5.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволит повысить эффективность обезвоживания экструдата и обрабатывать с помощью заявляемого экструдера сырье с повышенной влажностью.
Пример выполнения заявляемого устройства
Вакуумная камера экструдера может быть изготовлена из металла или пластмассы, предназначенной для взаимодействия с пищевыми продуктами.
Вакуум-провод для удаления влажного горячего пара может быть выполнен из коррозионностойкого материала.
Вакуумный насос, вакуум-баллон, вакуум-регулятор и вакуум-метр подбираются стандартные, согласно требуемой величине вакуума и диапазона его регулирования. Для этой цели могут быть использованы известные устройства, применяемые в установках для машинного доения коров.
Шлюзовой затвор также подбирается стандартный (например, типа ШУ-15) из соображений требуемой технологичности или изготавливается из материалов, предназначенных для взаимодействия с пищевыми продуктами.
Литература
1. Способ производства экструдатов. Патент RU 2460315 С1, опубл. Бюл. №25, 10.09.2012.
2. Экструдер с вакуумной камерой. Патент RU 2 561 934 С1, опубл. Бюл. №25, 10.09.2015.

Claims (1)

  1. Экструдер, состоящий из загрузочного бункера, корпуса, шнека, фильеры матрицы и вакуумной камеры предварительного обезвоживания продукта, включающей режущее устройство, шлюзовой затвор и систему отвода и конденсации влаги, отличающийся тем, что камера предварительного обезвоживания снабжена краном для подсоса воздуха, расположенным в противоположной стороне от места размещения патрубка, соединяющего камеру с системой отвода и конденсации влаги, при этом экструдер оснащен вакуумной камерой окончательного обезвоживания продукта, на входе и выходе ограниченной шлюзовыми затворами, при этом обе камеры снабжены своими системами отвода и конденсации влаги, функционирующими при различном рабочем давлении, при этом содержание влаги в готовом продукте регулируется путем изменения рабочего давления в вакуумных камерах с помощью вакуум-регуляторов, а также величиной подсоса воздуха в камере предварительного обезвоживания продукта посредством воздушного крана.
RU2019105424U 2019-02-26 2019-02-26 Экструдер с вакуумной камерой RU189317U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019105424U RU189317U1 (ru) 2019-02-26 2019-02-26 Экструдер с вакуумной камерой

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019105424U RU189317U1 (ru) 2019-02-26 2019-02-26 Экструдер с вакуумной камерой

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU189317U1 true RU189317U1 (ru) 2019-05-22

Family

ID=66635834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019105424U RU189317U1 (ru) 2019-02-26 2019-02-26 Экструдер с вакуумной камерой

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU189317U1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192684U1 (ru) * 2019-06-17 2019-09-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" Экструдер с вакуумной камерой
RU198439U1 (ru) * 2020-03-10 2020-07-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" Экструдер с вакуумной камерой
RU206510U1 (ru) * 2021-04-09 2021-09-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный технологический университет» Экструдер с вакуумной камерой

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1620089A1 (ru) * 1988-12-05 1991-01-15 Воронежский технологический институт Экструдер
RU2476317C2 (ru) * 2007-07-03 2013-02-27 Марс, Инкорпорейтед Экструдер
RU2561934C1 (ru) * 2014-06-23 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" Экструдер с вакуумной камерой
RU2643261C2 (ru) * 2016-07-04 2018-01-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Экструдер пресса для изготовления макаронных изделий улучшенного качества

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1620089A1 (ru) * 1988-12-05 1991-01-15 Воронежский технологический институт Экструдер
RU2476317C2 (ru) * 2007-07-03 2013-02-27 Марс, Инкорпорейтед Экструдер
RU2561934C1 (ru) * 2014-06-23 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" Экструдер с вакуумной камерой
RU2643261C2 (ru) * 2016-07-04 2018-01-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Экструдер пресса для изготовления макаронных изделий улучшенного качества

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192684U1 (ru) * 2019-06-17 2019-09-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" Экструдер с вакуумной камерой
RU198439U1 (ru) * 2020-03-10 2020-07-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный технологический университет" Экструдер с вакуумной камерой
RU206510U1 (ru) * 2021-04-09 2021-09-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный технологический университет» Экструдер с вакуумной камерой

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU189317U1 (ru) Экструдер с вакуумной камерой
RU2561934C1 (ru) Экструдер с вакуумной камерой
US4361081A (en) Apparatus for processing oilseed and grain mash products
CN111232651B (zh) 将粉粒体供给至食品加工机器的容器中的粉粒体供给装置
NO316814B1 (no) Fremgangsmate og apparat for ekstrudering av ekspanderende vannholdige produkter slik som matvareprodukter eller fôringsvaregranulat
JP2515167Y2 (ja) 魚介類すり身などの組織化物製造装置
WO2024037444A1 (zh) 一种污泥脱水系统及其应用
RU198439U1 (ru) Экструдер с вакуумной камерой
CN100486468C (zh) 一种挤压式膨化装置
CN207306032U (zh) 一种饲料的制粒成型装置
CN103884167A (zh) 一种化工原料螺旋输送干燥设备
CN202719847U (zh) 一种履带式真空干燥设备
RU171236U1 (ru) Устройство для тепловой обработки растительных материалов под давлением
RU206510U1 (ru) Экструдер с вакуумной камерой
RU192684U1 (ru) Экструдер с вакуумной камерой
CN103568276B (zh) 具有循环冷却功能的tpu生产装置
CN205467182U (zh) 塑料型材挤出干式定型模变频真空节能系统
CN213045142U (zh) 饲料生产线原料补水系统
JP6578362B2 (ja) 細胞構造の電気的分解のための装置、並びに飼料中間物及び飼料製品の生産のためのその装置の設備及び使用
RU2736153C1 (ru) Линия производства гранулированных кормов
CN211451564U (zh) 一种高粘度中药提取物的气流烘干设备
RU72537U1 (ru) Установка для сушки сыпучих материалов, двухроторный компрессор, установка для переработки древесных отходов, устройство для изготовления формованного топлива
RU223952U1 (ru) Энергосберегающий экструдер
CN113966789A (zh) 鸡饲料粉末生产方法以及生产系统
RU2783914C2 (ru) Агрегат для термовакуумной экструзии растительного сырья

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190604