RU2224657C2

RU2224657C2 - Expeller

Info

Publication number: RU2224657C2
Application number: RU2002110030/02A
Authority: RU
Inventors: Т.М. Зубкова; В.Ю. Полищук; нов А.А. Лукь; А.А. Лукьянов
Original assignee: Оренбургский государственный университет
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2004-02-27

Abstract

FIELD: agrarian and industrial complex; equipment for extruding plant raw material. SUBSTANCE: the invention presents an expeller and is dealt with equipment for extruding plant raw materials. It is intended for usage in processing branches of agrarian and industrial complex. The expeller contains a cylindrical body and an endless screw. The output end of the endless screw has a washer making with the output end of the body a forming cavity surrounded by a cylindrical surface of the body. The washer surface facing the forming cavity is made with a constantly increasing diameter in a direction from the endless screw. The maximum diameter of the above mentioned surface of the washer is equal to the external diameter of the cylindrical body. The endless screw incorporates a heat exchanger made in the form of a through cavity concentric to the axis of the endless screw rod. The surface of the through cavity is made ribbed. EFFECT: the invention ensures increase of productivity of the expeller and decrease of time to achieve the operating mode at start-up. 3 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для экструдирования растительного сырья и предназначено для использования в перерабатывающих отраслях АПК. The invention relates to equipment for the extrusion of plant materials and is intended for use in the processing industries of the agro-industrial complex.

Известен шнековый пресс (патент 2139195 С1, 6 В 30 В 9/12, 10.10.99 БИ 28), состоящий из корпуса шнека с лопастями, образующими канавки, и матрицы. На поверхности дна канавки шнека нанесены рифли, направленные острием к открытому концу канавки шнека, прилежавшему к матрице, причем острие рифли сопряжено со спинкой предыдущей рифли галтелью. Known screw press (patent 2139195 C1, 6 V 30 V 9/12, 10.10.99 BI 28), consisting of a screw housing with blades forming grooves, and a matrix. On the surface of the bottom of the auger groove, riffles are applied, directed by the tip to the open end of the auger groove adjacent to the matrix, and the riffle point is connected with the back of the previous riffle by a fillet.

Известен шнековый пресс (авт. св. 1521611, В 30 В 9/02, 1989), содержащий цилиндрический корпус, шнек, на выходном конце которого установлена шайба, образующая с выходным концом корпуса формующую полость, заканчивающуюся на внешней цилиндрической поверхности корпуса. Known screw press (ed. St. 1521611, 30 V 9/02, 1989), containing a cylindrical body, a screw, on the output end of which there is a washer that forms a cavity with the output end of the body ending on the outer cylindrical surface of the body.

Недостатком такой конструкции является большой противоток материала вблизи дна канала шнека, снижающий производительность экструдера. Противоток тем больше, чем больше толщина слоя проскальзывания и чем больше различие в реологических параметрах основного слоя экструдируемого материала в канале шнека и в слое проскальзывания. The disadvantage of this design is a large counterflow of material near the bottom of the channel of the screw, reducing the performance of the extruder. The counterflow is the greater, the greater the thickness of the slip layer and the greater the difference in rheological parameters of the main layer of the extrudable material in the screw channel and in the slip layer.

Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение его производительности и сокращение времени выхода на рабочий режим при запуске. The technical result of the present invention is to increase its productivity and reduce the time to enter the operating mode at startup.

Поставленная задача достигается тем, что в известном шнековом прессе, включающем цилиндрический корпус и шнек, на выходном конце которого установлена шайба, образующая с выходным концом корпуса формующую полость, ограниченную цилиндрической поверхностью корпуса, причем поверхность шайбы, обращенная к формующей полости, выполнена с постоянно увеличивающимся диаметром в направлении от шнека, причем максимальный диаметр упомянутой поверхности шайбы равен внешнему диаметру цилиндрического корпуса, а шнек выполнен с теплообменником в виде сквозной полости, концентричной оси стержня шнека, поверхность сквозной полости выполнена ребристой. The problem is achieved in that in the known screw press comprising a cylindrical body and a screw, on the output end of which there is a washer forming a forming cavity with the output end of the body limited by the cylindrical surface of the body, and the surface of the washer facing the forming cavity is made with constantly increasing diameter in the direction from the screw, and the maximum diameter of the said surface of the washer is equal to the outer diameter of the cylindrical body, and the screw is made with a heat exchanger in de through cavity, the concentric axis of the screw shaft, the surface of the through cavity is ribbed.

На фиг. 1 показан шнековый пресс предлагаемой конструкции с подачей теплоносителя со стороны формующей полости. In FIG. 1 shows a screw press of the proposed design with a coolant supply from the side of the forming cavity.

На фиг.2 изображен прессующий механизм предлагаемой конструкции с подачей теплоносителя со стороны, противоположной формующей полости. Figure 2 shows the pressing mechanism of the proposed design with the flow of coolant from the side opposite the forming cavity.

На фиг.3 показан поперечный разрез шнека предлагаемой конструкции с ребристой поверхностью теплообменника. Figure 3 shows a cross section of the screw of the proposed design with a ribbed surface of the heat exchanger.

Шнековый пресс содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого установлен шнек 2 с концевой шайбой 3, образующей формующую полость с цилиндром 1. В шнеке 2 размещен теплообменник 4 в виде сквозной полости, концентричный оси шнека 2. На поверхности полости выполнены ребра 5. Теплообменник 4 сопряжен с устройством подачи теплоносителя 6. The screw press contains a cylindrical housing 1, inside which a screw 2 is installed with an end plate 3 forming a cavity with cylinder 1. In the screw 2 there is a heat exchanger 4 in the form of a through cavity, concentric with the axis of the screw 2. On the surface of the cavity, fins are made 5. The heat exchanger 4 is conjugated with coolant supply device 6.

Шнековый пресс работает следующим образом. Screw press operates as follows.

Устройство подачи 6 подает теплоноситель, который, проходя через теплообменник 4, удаляет тепло, выделяемое при трении шнека 2 о прессуемый материал. Это уменьшает температуру дна канала шнека 2 и соответственно материала, прилегающего ко дну шнека 2. Уменьшение температуры материала повышает его вязкость, что препятствует образованию слоя проскальзывания. Если прессуемый материал не проскальзывает, а "прилипает" ко дну канала шнека 2, это уменьшает противоток в канале шнека 2 и тем самым увеличивает производительность шнекового пресса. Температуру дна канала шнека 2 можно регулировать, изменяя, например, расход теплоносителя через теплообменник. The supply device 6 delivers a coolant, which, passing through the heat exchanger 4, removes the heat generated by friction of the screw 2 on the pressed material. This reduces the temperature of the bottom of the channel of the screw 2 and, accordingly, of the material adjacent to the bottom of the screw 2. A decrease in the temperature of the material increases its viscosity, which prevents the formation of a slip layer. If the pressed material does not slip, but “sticks” to the bottom of the channel of the screw 2, this reduces the counterflow in the channel of the screw 2 and thereby increases the productivity of the screw press. The temperature of the bottom of the channel of the screw 2 can be adjusted by changing, for example, the flow rate of the coolant through the heat exchanger.

Если теплоноситель подается со стороны формующей полости, теплоноситель переносит тепло из наиболее нагретой части шнека 2 вблизи формующей полости к менее нагретой его части, предварительно прогревая продукт и тем самым снижая развиваемое шнеком давление прессования. If the coolant is supplied from the side of the forming cavity, the coolant transfers heat from the most heated part of the screw 2 near the forming cavity to the less heated part of it, preheating the product and thereby reducing the pressing pressure developed by the screw.

Если предварительный подогрев продукта не нужен, теплоноситель подается со стороны, обратной формующей полости. При этом поток теплоносителя препятствует предварительному подогреву экструдируемого материала. Это позволяет достичь больших давлений прессования. If preheating of the product is not needed, the coolant is supplied from the side opposite to the forming cavity. In this case, the coolant flow prevents the preheating of the extrudable material. This allows you to achieve high pressing pressures.

Подавая теплоноситель с высокой температурой в момент запуска пресса, можно сократить время разогрева прессующего механизма и тем самым сократить количество брака, выпускаемого при выходе экструдера на технологический режим. By supplying a coolant with a high temperature at the time the press is started, it is possible to reduce the heating time of the pressing mechanism and thereby reduce the amount of scrap produced when the extruder enters the technological mode.

Выполнение поверхности теплообменника ребристой 5 позволяет увеличить поверхность теплообмена и повысить эффективность теплообменника. The implementation of the surface of the heat exchanger ribbed 5 allows you to increase the heat transfer surface and increase the efficiency of the heat exchanger.

Claims

1. A screw press containing a cylindrical body and a screw, on the output end of which a washer is installed, forming a forming cavity defined by the cylindrical surface of the body with the output end of the body, the surface of the washer facing the forming cavity being made with a constantly increasing diameter in the direction from the screw, characterized in that the maximum diameter of the said surface of the washer is equal to the outer diameter of the cylindrical body, and the screw is made with a heat exchanger in the form of a through cavity concentric with the screw rod.

2. The screw press according to claim 1, characterized in that the surface of the through cavity is ribbed.