RU2039585C1

RU2039585C1 - Continuously operated extractor with oppositely directed raw material and solvent

Info

Publication number: RU2039585C1
Application number: RU93025503A
Authority: RU
Inventors: Н.Г. Шумаков; В.П. Дерипаска; Н.И. Свитка
Original assignee: Шумаков Николай Григорьевич
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: separation of materials. SUBSTANCE: extractor has rotor eccentrically mounted inside the cylindric horizontal housing. The rotor has hollow tight shaft filled with nitrogen and provided with net-like baffles which define sectors wherein screws are received. Inclined scrapers are mounted at the ends of the baffles. Discharging end of the rotor is provided with a ring scraper transporter. The zone of the screw drive is separated from the zone of extraction by a disk arranged on the rotor. Filters are mounted in front of the opening made in the disk. The disk abuts upon the non-rotating ring provided with a packing gland and pressed to the disk by springs. EFFECT: enhanced efficiency and reliability. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию, используемому для извлечения масел из растительного сырья с помощью растворителя, в частности к экстракторам горизонтального типа с противоточным перемещением сырья и растворителя. The invention relates to equipment used to extract oils from plant materials using a solvent, in particular to horizontal type extractors with countercurrent movement of raw materials and solvent.

Известен экстрактор непрерывного действия для извлечения веществ из растительного сырья с помощью растворителя, перемещающегося противоточно движению сырья. Экстрактор содержит горизонтальный цилиндрический корпус с устройствами для загрузки и выгрузки сырья и растворителя и размещенный в корпусе ротор с радиальными сетчатыми перегородками, между которыми установлены шнеки. На концах шнековых валов предусмотрены шестерни, обкатывающиеся при вращении ротора по неподвижному зубчатому колесу. Для загрузки растительного сырья служит шнековый питатель. В нижней части экстрактора размещена осадительная камера с вращающимся шнеком для возврата осевших частиц в экстрактор. На выходе из экстрактора установлен кольцевой скребковый транспортер и зеерный пресс, отделяющий шрот от растворителя. Known continuous extractor for extracting substances from plant materials using a solvent moving countercurrently to the movement of raw materials. The extractor contains a horizontal cylindrical housing with devices for loading and unloading raw materials and solvent and a rotor located in the housing with radial mesh partitions, between which screws are installed. At the ends of the auger shafts, gears are provided which are run-in when the rotor rotates along a stationary gear wheel. A screw feeder is used to load plant materials. In the lower part of the extractor there is a precipitation chamber with a rotating screw for returning settled particles to the extractor. At the outlet of the extractor, an annular scraper conveyor and a grain press are installed to separate the meal from the solvent.

Недостатки известного экстрактора: невозможность достижения высокой производительности, обусловленная неэкономичностью увеличения габаритов экстрактора. При больших габаритах трудно обеспечить минимальные зазоры между ротором и корпусом в нижней половине экстрактора, что вызвано прогибом длинных шнековых валов под действием силы тяжести. Увеличение же зазоров приводит к потере производительности, обусловленной возвратом части твердого продукта по зазору между ротором и корпусом;
расположение планетарного привода шнеков в зоне экстракции приводит к повышенному износу шестерен частицами обрабатываемого продукта и делает его труднодоступным для контроля, очистки и ремонта.The disadvantages of the known extractor: the inability to achieve high performance, due to the uneconomical increase in the size of the extractor. With large dimensions, it is difficult to ensure minimal gaps between the rotor and the housing in the lower half of the extractor, which is caused by the deflection of long screw shafts under the action of gravity. The increase in gaps leads to a loss of productivity due to the return of part of the solid product in the gap between the rotor and the housing;
the location of the planetary drive of the screws in the extraction zone leads to increased wear of the gears by the particles of the processed product and makes it difficult to control, clean and repair.

Известны также экстракторы, конструкция которых направлена на преодоление описанных недостатков. Привод шнеков вынесен из зоны экстракции, что позволяет предотвратить преждевременный износ шестерен привода. Однако такой экстрактор имеет вращающийся корпус, в котором помимо шнековых транспортеров размещен перфорированный барабан с внутренними спиральными витками. К торцам корпуса жестко прикреплены и вращаются вместе с ним декантатор и разгрузочное устройство. При необходимости получить большую производительность такая конструкция экстрактора малоприемлема из-за громоздкости, металлоемкости и большой стоимости изготовления. Кроме того, конструкция неэкономична в эксплуатации, требует большой потребляемой мощности. Extractors are also known, the design of which is aimed at overcoming the described disadvantages. The screw drive is removed from the extraction zone, which helps to prevent premature wear of the drive gears. However, such an extractor has a rotating housing, in which, in addition to screw conveyors, a perforated drum with internal spiral turns is placed. The decanter and the unloading device are rigidly attached to the ends of the housing and rotate with it. If it is necessary to obtain greater productivity, this design of the extractor is unacceptable due to cumbersomeness, metal consumption and high manufacturing cost. In addition, the design is uneconomical in operation, requires a large power consumption.

Цель изобретения получение конструкции экстрактора высокой производительности, обусловленной возможностью перемещения всей массы продукта вдоль зоны экстракции практически без его возврата, что обеспечивается минимальными зазорами между корпусом экстрактора и деталями ротора в нижней части аппарата, а также обеспечение надежной работы аппарата за счет предупреждения преждевременного износа приводных шестерен. The purpose of the invention is to obtain a high-performance extractor design, due to the ability to move the entire mass of the product along the extraction zone practically without returning it, which is ensured by minimal gaps between the extractor body and rotor parts in the lower part of the apparatus, as well as ensuring reliable operation of the apparatus by preventing premature wear of drive gears .

Это достигается тем, что в экстракторе непрерывного действия, включающем горизонтальный цилиндрический корпус с устройствами для загрузки и выгрузки сырья и растворителя и размещенный в корпусе ротор с радиальными ситчатыми перегородками, между которыми установлены шнеки, вал ротора выполнен полым, заполнен азотом, герметично закрыт с торцев и установлен в корпусе эксцентрично, а к радиальным перегородкам ротора прикреплены скребки, установленные наклонно к плоскостям перегородок. Ротор у загрузочного конца корпуса снабжен диском, отделяющим рабочую зону экстрактора от зоны привода шнеков и примыкающим к невращающемуся кольцу с сальниковой набивкой. Диск снабжен отверстиями для прохода растворителя и пластинчатыми фильтрами. Кольцо с сальниковой набивкой выполнено подпружиненным и своей внутренней поверхностью сопряжено со ступицей зубчатого колеса привода шнеков, обеспечивая соосность элементов ротора и корпуса. This is achieved by the fact that in a continuous extractor, including a horizontal cylindrical body with devices for loading and unloading raw materials and solvent, and a rotor with radial screened partitions placed between the screws, between which the screws are installed, the rotor shaft is made hollow, filled with nitrogen, hermetically closed from the ends and installed in the housing eccentrically, and scrapers mounted obliquely to the planes of the partitions are attached to the radial baffles of the rotor. The rotor at the loading end of the housing is equipped with a disk separating the working area of the extractor from the area of drive of the screws and adjacent to a non-rotating ring with stuffing box packing. The disk is equipped with holes for the passage of solvent and plate filters. The stuffing box ring is spring loaded and its inner surface is mated to the hub of the auger drive gear, ensuring alignment of the rotor and housing elements.

Такое выполнение экстрактора позволяет получить по сравнению с прототипом следующие преимущества. Наличие полого, заполненного азотом и герметично закрытого вала ротора при заполнении корпуса экстрактора растворителем значительно уменьшает его изгиб под действием силы тяжести. Вал оказывается до некоторой степени плавающим. Это уменьшает и изгиб шнеков и в совокупности с эксцентричным расположением ротора в корпусе дает возможность уменьшить зазор между ротором и днищем корпуса и способствует уменьшению перетока сырья в нижней части корпуса. This embodiment of the extractor allows to obtain the following advantages in comparison with the prototype. The presence of a hollow, nitrogen-filled and hermetically sealed rotor shaft when filling the extractor housing with a solvent significantly reduces its bending under the influence of gravity. The shaft turns out to be floating to some extent. This reduces the bending of the screws and in combination with the eccentric location of the rotor in the housing makes it possible to reduce the gap between the rotor and the bottom of the housing and helps to reduce the flow of raw materials in the lower part of the housing.

Наличие наклонных скребков, прикрепленных к перегородкам, способствует подъему со дна частиц осевшего продукта, которые направляются скребками к шнекам и далее перемещаются шнеками вдоль аппарата. The presence of inclined scrapers attached to the partitions, contributes to the lifting from the bottom of the particles of the settled product, which are sent by the scrapers to the screws and then moved by screws along the apparatus.

Диск, закрепленный на роторе со стороны загрузочного патрубка экстрактора и примыкающий к невращающемуся кольцу с сальниковой набивкой, разделяет полость экстрактора на зону экстракции и зону привода шнеков, в которую частицы твердого продукта не попадают. Растворитель же свободно проходит через пластинчатые фильтры и отверстия в диске, чем обеспечивается противоточное движение растворителя по отношению к обрабатываемому материалу. Таким образом, шестерни механизма привода шнеков изолированы от контакта с твердым продуктом, что уменьшает их износ и увеличивает надежность и долговечность в работе. A disk mounted on the rotor from the side of the extraction nozzle of the extractor and adjacent to a non-rotating ring with stuffing box packing separates the extractor cavity into the extraction zone and the drive zone of the screws, into which the solid particles do not enter. The solvent, however, freely passes through plate filters and holes in the disk, which ensures countercurrent movement of the solvent with respect to the material being processed. Thus, the gears of the auger drive mechanism are isolated from contact with a solid product, which reduces their wear and increases reliability and durability.

На фиг. 1 показан экстрактор, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 узел I на фиг.1. In FIG. 1 shows an extractor, a longitudinal section; figure 2 section aa in figure 1; in Fig.3 node I in Fig.1.

Экстрактор включает цилиндрический корпус 1, опирающийся на лапы 2 и снабженный на торцах крышками 3 и 4. Ротор 5 размещен в корпусе эксцентрично е (привод, подшипниковые узлы и уплотнение не показаны). Ротор 5 включает полый вал 6, сетчатые перегородки 7 и размещенные между перегородками 7 шнеки 8. Полый вал 5 заполнен азотом или другим инертным газом и герметично закрыт с торцов. На концах перегородок 7 закреплены наклонно продольные пластины 9, к которым под углом к перегородкам прикреплены скребки 10. The extractor includes a cylindrical housing 1, supported by legs 2 and provided with end caps 3 and 4. The rotor 5 is eccentrically located in the housing (drive, bearing assemblies and seal not shown). The rotor 5 includes a hollow shaft 6, mesh partitions 7 and screws located between the partitions 7. The hollow shaft 5 is filled with nitrogen or other inert gas and is hermetically sealed from the ends. At the ends of the partitions 7, inclined longitudinal plates 9 are fixed, to which scrapers 10 are attached at an angle to the partitions.

На конце ротора размещен кольцевой скребковый транспортер 11. Для загрузки растительного сырья в корпусе 1 экстрактора предусмотрен загрузочный патрубок 12, над которым установлен шлюзовый питатель 13. В верхней части крышки 4 вмонтирован патрубок 14 подачи растворителя, а в крышке 3 размещен патрубок 15 слива мисцеллы. Для вывода растительного сырья предусмотрен отжимающий растворитель разгрузочный шнек 16, связанный с автономным приводом 17 через редуктор 18 и имеющий выгрузочный патрубок 19. An annular scraper conveyor 11 is placed at the end of the rotor. For loading vegetable raw materials, a feed pipe 12 is provided in the extractor housing 1, above which a lock feeder 13 is installed. A solvent supply pipe 14 is mounted in the upper part of the cover 4, and a miscella discharge pipe 15 is installed in the cover 3. For the extraction of plant materials, a solvent-pressing discharge screw 16 is provided, connected to an autonomous drive 17 through a gearbox 18 and having a discharge pipe 19.

На концах осей шнеков 8 установлены шестерни 20, обкатывающиеся по зубьям колеса 21 внутреннего зацепления, которое прикреплено к крышке 3 неподвижно. Зона привода шнеков отделена от зоны экстракции диском 22, установленным на роторе 5. Диск 22 снабжен отверстиями 23 для прохода растворителя, перед которыми установлены пластинчатые фильтры 24. К диску 22 прилегает кольцо 25, снабженное сальниковым уплотнением 26. Кольцо 25 установлено с возможностью осевого перемещения вдоль поверхности колеса 21 и имеет гнезда для пружин 27, прижимающих его к диску 22. Пружины 27 опираются на шпильки 28, крепящие колесо 21 к крышке 3. At the ends of the axes of the screws 8, gears 20 are installed, which are run over the teeth of the internal gear wheel 21, which is fixed to the cover 3 motionless. The drive zone of the screws is separated from the extraction zone by a disk 22 mounted on the rotor 5. The disk 22 is provided with holes 23 for passage of solvent, in front of which there are plate filters 24. A ring 25 adjacent to the disk 22 is provided with an stuffing box seal 26. The ring 25 is mounted for axial movement along the surface of the wheel 21 and has slots for springs 27, pressing it to the disk 22. The springs 27 are based on studs 28, fastening the wheel 21 to the cover 3.

Экстрактор работает следующим образом. При вращении ротора 5 шестерни 20, обкатываясь по зубьям колеса 21, приводят во вращение шнеки 8. Через патрубок 12 в полость аппарата подается измельченное растительное сырье. Заполняя пространство между сетчатыми перегородками 7 ротора 5, частицы продукта постепенно перемещаются по направлению к выходу из экстрактора. Одновременно через патрубок 14 в экстрактор поступает растворитель (бензин), который заполняет нижнюю половину экстрактора. Под влиянием вращательного движения ротора 5 и поступательного движения, сообщаемого витками шнеков 8, частицы твердого продукта, подхватываемые скребками 10, движутся по спирали, многократно контактируя с растворителем, который движется навстречу продукту и вымывает из него масла. Полый вал, плавающий в растворителе, не допускает значительного прогиба шнеков и скребков, в связи с чем, несмотря на малый зазор, скребки не повреждают дно экстрактора. Малый зазор между ротором и днищем способствует наиболее полному удалению скребком твердого материала с днища и не допускает его перехода из одной секции ротора в другую, т.е. не допускает длительного нахождения в аппарате. The extractor works as follows. When the rotor 5 rotates the gears 20, rolling around the teeth of the wheel 21, the screws 8 are rotated. Through the pipe 12, crushed vegetable raw materials are fed into the cavity of the apparatus. Filling the space between the mesh walls 7 of the rotor 5, the particles of the product gradually move towards the exit of the extractor. At the same time, through the nozzle 14, a solvent (gasoline) enters the extractor, which fills the lower half of the extractor. Under the influence of the rotational movement of the rotor 5 and the translational motion imparted by the turns of the screws 8, the particles of the solid product, picked up by the scrapers 10, move in a spiral, repeatedly contacting with the solvent, which moves towards the product and washes oil out of it. The hollow shaft floating in the solvent does not allow a significant deflection of the screws and scrapers, and therefore, despite the small clearance, the scrapers do not damage the bottom of the extractor. The small gap between the rotor and the bottom contributes to the most complete removal of the solid material from the bottom by the scraper and prevents it from moving from one section of the rotor to another, i.e. does not allow a long stay in the device.

На выходе из экстрактора твердый продукт попадает на кольцевой скребковый транспортер 11, где встречается со свежими порциями растворителя, вымывающего из продукта остаточное масло. Отработанное сырье поступает в шнек 16, отжимающий растворитель, и далее выгружается через патрубок 19. Движущийся противоточно сырью растворитель достигает пластинчатых фильтров 24, проходит через них и через отверстия 23 в диске 22 перетекает в патрубок 15. Частицы твердого продукта задерживаются перед фильтрами и по мере накопления перемещаются с сырьем к выгрузочному концу аппарата шнеками 8. Кольцо 25, прижимаемое пружинами 27 к диску 22, и сальниковая набивка 26 предотвращают попадание частиц продукта в зону привода шнеков 8, вследствие чего предупреждается износ зубьев шестерен 20 и колеса 21. At the outlet of the extractor, the solid product enters the annular scraper conveyor 11, where it meets with fresh portions of the solvent washing the residual oil from the product. The spent raw material enters the screw 16, the squeezing solvent, and then is discharged through the pipe 19. The solvent moving countercurrent to the raw material reaches the plate filters 24, passes through them and flows through the openings 23 in the disk 22 into the pipe 15. Particles of the solid product are retained in front of the filters and, as accumulations are moved with raw materials to the discharge end of the apparatus by the screws 8. The ring 25, pressed by the springs 27 to the disk 22, and the stuffing box 26 prevent product particles from entering the drive zone of the screws 8, as a result of which Warning indicator wear of gear teeth 20 and the wheel 21.

В ПКБ "Пластмаш" разработан технический проект заявляемого экстрактора. Экстрактор предназначен для Усть-Лабинского эфиромаслоэкстракционного комбината. In PKB "Plastmash" developed a technical design of the inventive extractor. The extractor is designed for the Ust-Labinsky oil-and-oil extraction plant.

Claims

1. CONTINUOUS EXTRACTOR EXTRACTOR WITH FLOW CONTROL OF RAW MATERIAL AND SOLVENT, including a horizontal cylindrical housing with devices for loading and unloading raw materials and solvent and placed in the housing rotor with radial mesh partitions, between which are installed screws connected to the gear drive mechanism, characterized in that the rotor shaft is made hollow, filled with nitrogen, hermetically closed from the ends and installed in the housing eccentrically, and scrapers are attached to the radial partitions of the rotor, installed s inclined to the plane walls.

2. The extractor according to claim 1, characterized in that the rotor at the loading end of the housing is equipped with a disk separating the working area of the extractor from the area of drive of the screws and adjacent to the non-rotating ring with stuffing box packing, and the disk is made with holes for the passage of solvent and plate filters.

3. The extractor according to claim 2, characterized in that the ring with stuffing box packing is spring loaded.

4. The extractor according to claims 2 and 3, characterized in that the ring with its inner surface is interfaced with the hub of the gear drive of the screws.