RU223528U1

RU223528U1 - Экструдер для приготовления кормов

Info

Publication number: RU223528U1
Application number: RU2023127664U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Шухов; Владимир Иванович Коновалов; Александр Алексеевич Страхов
Filing date: 2023-10-25
Publication date: 2024-02-22

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а конкретно к устройствам для приготовления корма. Для повышения качества экструданта и снижения энергоемкости процесса экструзии в экструдере для приготовления кормов, состоящем из загрузочного бункера 1, корпуса 2 с профилированной внутренней поверхностью, оснащенной винтообразными рифлями 3, выполненными в направлении, противоположном вращению шнека 4, и содержащего зоны смешивания I, пластификации II и прессования III, расположенного внутри него с возможностью вращения шнека 4 с навивкой 5, выполненной с уменьшающимся по всей длине шнека 4 шагом, и регулируемой матрицы 7, на шнеке 4 в зоне пластификации I, плавно начинающиеся в ее начале и плавно заканчивающиеся в ее конце, в направлении, совпадающем с направлением навивки 5 шнека 4, выполнены увеличивающиеся по высоте выступы 6.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а конкретно к устройствам для приготовления корма.

Известен экструдер для переработки кормового продукта (см. патент РФ №2348335, A23N 17/00 от 10.03.2009), включающий снабженный загрузочным бункером корпус с расположенным в нем прессующим шнеком и устройство для регулирования давления внутри корпуса, выполненное в виде подпружиненной втулки, установленной в корпусе с возможностью осевого перемещения относительно переднего конца прессующего шнека.

Недостатком такого экструдера является низкая пластификация и гомогенизация исходного сырья за счет не высоких сдвиговых деформаций внутри него.

Известен экструдер для приготовления кормов (см. А.С. №1493240, А23N 17/00 от 15.07.1987), содержащий корпус и червяк с эксцентричной нарезкой в зоне пластификации, у которого на участках с минимальной глубиной винтовых каналов по касательной к поверхности сердечника червяка вдоль винтовых каналов выполнены проточки, при этом наименьшие проходные сечения каналов вместе с проточками на участке с эксцентричной нарезкой составляют 50-85% проходного сечения каналов с обычной нарезкой.

Недостатком такого экструдера является низкая технологическая надежность в виду забивания указанных проточек исходным сырьем, ее низкая пластификация, ввиду того, что процесс ее деления на потоки, подвергающимся максимальным сдвиговым деформациям, является неэффективным, поскольку образуются тем же самые застойные зоны, а также низким качеством полученного экструданта.

Известен пресс-экструдер (см. патент РФ №2622163, А23N 17/00 от 25.05.2016 - прототип), состоящий из загрузочного бункера, корпуса с профилированной внутренней поверхностью, оснащенной винтообразными рифлями, выполненными в направлении, противоположном вращению шнека, и содержащего зоны смешивания, пластификации и прессования, расположенного внутри него с возможностью вращения шнека с навивкой, имеющей вырезы в зоне смешения и выполненной с уменьшающемся по всей длине шнека шагом и матрицы на выгрузном конце.

Недостатком указанного пресс-экструдера является низкое качество получаемого экструданта, низкая пластификация исходного сырья, в виду не деления его на отдельные потоки, что также приводит к необходимости более длительного процесса экструзии, а, следовательно, повышается энергоемкость процесса.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышения качества экструданта и снижения энергоемкости процесса экструзии.

Технический результат достигается тем, что в экструдере для приготовления кормов, состоящем из загрузочного бункера, корпуса с профилированной внутренней поверхностью, оснащенной винтообразными рифлями, выполненными в направлении, противоположном вращению шнека, и содержащего зоны смешивания, пластификации и прессования, расположенного внутри него с возможностью вращения шнека с навивкой, выполненной с уменьшающемся по всей длине шнека шагом, и регулируемой матрицы на выгрузном конце, согласно полезной модели на шнеке в зоне пластификации плавно начинающиеся в ее начале и плавно заканчивающиеся в ее конце в направлении, совпадающем с направлением навивки шнека, выполнены увеличивающиеся по высоте выступы.

Новизна заявленной полезной модели обусловлена следующим.

Пластификация исходного сырья достигается за счет его сдвиговых деформаций, интенсивность которых зависит от количества плоскостей сдвига и градиента скорости. За счет использования в зоне пластификации увеличивающихся по высоте выступов на шнеке, исходный материал начинает делиться на отдельные потоки, которые имеют свои отдельные плоскости сдвига и градиенты скорости. Во время пластификации образуется жидкое ядро из исходного материала, которое имеет уже измененные реологическое свойства и дополнительно плавящем его. При этом это ядро образуется не только в зоне контакта исходного материала с витками шнека, но на каждом отдельном выступе, что значительно будет повышать скорость и эффективность плавления. За счет выполнения на шнеке выступов, плавно начинающихся в начале зоны пластификации и плавно заканчивающихся в ее конце, будет предупреждаться их забивание исходным материалом, а также позволит избежать скачков давления и температуры внутри рабочей камеры экструдера, тем самым снижая не производительные затраты энергии.

Полезная модель промышленно применима и может быть реализована в условиях завода или другого промышленного предприятия.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где

на фиг. 1 показан общий вид экструдера для приготовления кормов;

на фиг. 2 - выносной элемент А;

на фиг. 3 - разрез Б-Б.

Экструдер для приготовления кормов состоит из загрузочного бункера 1, который установлен на корпусе 2. Корпус 2 содержит зоны смешивания I, пластификации II и прессования III исходного сырья. На внутренней профилированной поверхности корпуса 2 имеются винтообразные рифели 3, выполненные в направлении, противоположном вращению шнека 4. Внутри корпуса 2 расположен с возможностью вращения шнек 4 с навивкой 5, выполненной с уменьшающимся по всей длине шнека 4 шагом. На шнеке 4 в зоне пластификации II, плавно начинающиеся в ее начале и плавно заканчивающиеся в ее конце, в направлении, совпадающем с направлением навивки 5 шнека 4, выполнены увеличивающиеся по высоте выступы 6. В конце зоны прессования III экструдера установлена регулируемая матрица 7.

Работа экструдера для приготовления кормов осуществляется следующим образом.

Перед началом работы матрицей 8 предварительно регулируют зазор на выходе из зоны прессования III экструдера. Исходный материал подают через загрузочный бункер 1 в корпус 2 в зону смешивания I. Вращаясь внутри корпуса 1, шнек 4 своей навивкой 5, выполненной с уменьшающимся по всей длине шнека 4 шагом, захватывает исходный материал, перемешивает его и подает в зону пластификации II. В зоне пластификации II за счет выполненных увеличивающимися по высоте выступов 6 на шнеке 4 исходный материал начинает делиться на отдельные потоки, которые имеют свои отдельные плоскости сдвига и градиенты скорости, интенсифицируя тем самым процесс его плавления. Выступы 6, за счет своего плавного подъема в начале зоны пластификации II и плавного опускания в ее конце, будут самоочищаться, снижая непроизводительные затраты энергии и избегая скачков давления и температуры внутри экструдера. После зоны пластификации II исходный материал поступает в зону прессования III. Из зоны прессования III навивкой 5 шнека 4 экструдант подается в цилиндрический кольцевой зазор регулируемой матрицы 7, на выходе из которого содержащаяся внутри его влага резкого испаряется, формируя структуру конечного продукта, тем самым обеспечивая достижения завяленного технического результата.

Claims

Экструдер для приготовления кормов, состоящий из загрузочного бункера, корпуса с профилированной внутренней поверхностью, оснащенной винтообразными рифлями, выполненными в направлении, противоположном вращению шнека, и содержащего зоны смешивания, пластификации и прессования, расположенного внутри него с возможностью вращения шнека с навивкой, выполненной с уменьшающимся по всей длине шнека шагом, и регулируемой матрицы на выгрузном конце, отличающийся тем, что на шнеке в зоне пластификации, плавно начинающиеся в ее начале и плавно заканчивающиеся в ее конце, в направлении, совпадающем с направлением навивки шнека, выполнены увеличивающиеся по высоте выступы.