UA5211U

UA5211U - Extractor for preparation of extracts from wild grasses

Info

Publication number: UA5211U
Application number: UA20040806457U
Authority: UA
Inventors: Олександр Іванович Черевко; Александр Иванович Черевко; Юрій Іванович Єфремов; Юрий Иванович Ефремов; Валерій Михайлович Михайлов; Валерий Михайлович Михайлов; Андрій Миколайович Одарченко; Андрей Николаевич Одарченко
Original assignee: Харківський Державний Університет Харчування Та Торгівлі; Харьковский Государственный Университет Питания И Торговли
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2005-02-15

Abstract

An extractor for preparation of extracts from wild grasses consists of a loading hopper, stay and a shredder for supplying prepared raw material to working area, an auger mechanism for its transport, a device for extragent supply, a mixer, a bunker for oil-seed meal withdrawal and a device for concentrate withdrawal. The auger has variable pitch and paddles are located on the auger shaft at fixed angle to its surface.

Description

Корисна модель відноситься до харчової промисловості, зокрема громадського харчування і може використовуватися на підприємствах споживчої кооперації, громадського харчування й у побуті для приготування екстрактів (концентрованих) напоїв, відварів тощо.The useful model refers to the food industry, in particular public catering, and can be used at consumer cooperative enterprises, public catering and at home to prepare extracts of (concentrated) drinks, decoctions, etc.

Відомий екстрактор вертикальний шнековий НД-1250 (прототип) (1|, який складається з трьох колон: двох вертикальних (завантажувальної, екстракційної) і горизонтальної, що представляє собою передатний шнек. В обох вертикальних колонах також розміщені шнеки. На завантажувальній колоні розташований декантатор - пристрій, у якому місцела що відходить з екстрактора очищається шляхом відшаровування від основної кількості великих зважених часток. У верхній частині екстракційного шроту колони розташований механізм скидача отходящего з екстрактора шроту. Шнеки всіх трьох колон мають індивідуальні приводи. Екстрагування відбувається в противотоці. Розчинник насосом подається у верхню частину екстракційній колони через форсунки й опускається вниз суцільним потоком, заповнюючи весь вільний обсяг колони, включаючи простір між частками екстрагованого матеріалу. На всьому шляху по трьох колонах екстрактора рідинна фаза насичується речовинами що витягуються з вихідної сировини.The well-known vertical screw extractor ND-1250 (prototype) (1|), which consists of three columns: two vertical (loading, extraction) and a horizontal one, which is a transfer screw. Screws are also placed in both vertical columns. A decanter is located on the loading column - a device in which the medium leaving the extractor is cleaned by removing the main amount of large suspended particles. In the upper part of the extraction meal of the column, there is a mechanism for dumping the meal leaving the extractor. The screws of all three columns have individual drives. The extraction takes place in the countercurrent. The solvent is pumped into the upper part of the extraction column through the nozzles and goes down in a continuous flow, filling the entire free volume of the column, including the space between the particles of the extracted material.All the way through the three columns of the extractor, the liquid phase is saturated with substances extracted from the raw materials.

Недоліком конструктивного рішення є значна тривалість процесу великі втрати паливно-енергетичних ресурсів і не висока концентрація отриманого екстракту (концентрату).The disadvantage of the constructive solution is the significant duration of the process, large losses of fuel and energy resources, and the low concentration of the obtained extract (concentrate).

Задача корисної моделі - інтенсифікація, максимальне вилучення компонентів, які знаходяться у вихідній сировині, проведення процесу при більш низьких температурах, підвищення продуктивності апарату. Це дозволить значно скоротити паливно-енергетичні ресурси і підвищити якість екстрактів з дикорослих трав.The task of a useful model is intensification, maximum extraction of components that are in the raw material, carrying out the process at lower temperatures, increasing the productivity of the device. This will significantly reduce fuel and energy resources and improve the quality of extracts from wild herbs.

Принцип роботи екстрактора заснований на противоточном русі здрібненої сировини з екстрагентом, що представляє собою вертикальний циліндричний корпус, усередині якого розташований безперервний однозахідний перфорований шнек на якому кріпиться лопатка, розташована під кутом до поверхні шнеку, що служить для просування сировини уздовж корпуса знизу нагору в противоток екстрагенту, а також створення певного пульсуючого тиску, що надходить зверху з перемінних кроком шнека, що у верхній частині шнека збільшується в 1,5 рази, що забезпечує запобігання запресовування сировини у верхній частині екстрактора.The principle of the extractor is based on the countercurrent movement of crushed raw materials with the extractant, which is a vertical cylindrical body, inside which there is a continuous one-way perforated screw on which a blade is attached, located at an angle to the surface of the screw, which serves to advance the raw materials along the body from the bottom up into the counterflow of the extractant , as well as the creation of a certain pulsating pressure coming from above with variable pitch of the screw, which increases by 1.5 times in the upper part of the screw, which ensures the prevention of pressing of raw materials in the upper part of the extractor.

Основними складальними одиницями екстрактора (Фіг.1, 2) є: пристрій для завантаження сировини, пристрій для відділення екстракту рослинної сировини, два приводи, подрібнювач, теплообмінник, реактор з рамною мешалкою, два насоси, трубопровідна арматура, пристрій для регулювання екстрагента.The main component units of the extractor (Fig. 1, 2) are: a device for loading raw materials, a device for separating the extract of plant raw materials, two drives, a chopper, a heat exchanger, a reactor with a frame stirrer, two pumps, pipeline fittings, a device for adjusting the extractant.

Екстрактор оснащений пристроєм для завантаження сировини - шнеком що подає, що представляє собою шнековий транспортуючий пристрій. Бункер шнека, що подає розрахований на запас сировини.The extractor is equipped with a device for loading raw materials - a feeding screw, which is a screw transporting device. The feeding auger hopper is designed for a stock of raw materials.

Екстрактор має пристрій для віджатої і вивантаження сировини, пристрій виконаний у виді безперервного двухзахідного конічного шнека з постійною висотою витка, розміщеного соосно валові екстрактора і циліндричній камері, установленої на корпусі на одному рівні з торцем конічного шнека. Камера постачена трьома шкребками, розміщеними на кінці шнека. Відпрацьована рослинна сировина за допомогою шкребків через розвантажувальний патрубок екстрактора виводиться у випарник.The extractor has a device for squeezed and unloading raw materials, the device is made in the form of a continuous two-way conical screw with a constant height of the turn, placed coaxially with the shaft of the extractor and a cylindrical chamber installed on the body at the same level as the end of the conical screw. The camera is supplied with three scrapers located at the end of the auger. Spent vegetable raw materials are discharged into the evaporator through the discharge nozzle of the extractor with the help of scrapers.

Пристрій для введення екстрагента виконано у виді циліндричної камери, розташованої соосно корпусові екстрактора, при цьому поверхня, розміщена усередині циліндричної камери, перфорована, завдяки чому екстрагентт повинний рівномірно розподілятися по периметрі корпуса екстрактора.The device for the introduction of the extractant is made in the form of a cylindrical chamber located coaxially with the body of the extractor, while the surface placed inside the cylindrical chamber is perforated, due to which the extractant should be evenly distributed along the perimeter of the body of the extractor.

Екстрактор оснащений пристроєм для відділення екстракту від рослинної сировини, виконаного у виді циліндричної склянки, розташованого в нижній частині корпуса; при цьому поверхня корпуса, розміщена усередині склянки, перфорована.The extractor is equipped with a device for separating the extract from plant material, made in the form of a cylindrical glass, located in the lower part of the body; at the same time, the surface of the case, placed inside the glass, is perforated.

По висоті екстрактора розташовані вікна для контролю процесу і чищення устаткування при зупинці для дезінфекції і при переході на інші види рослинної сировини.At the height of the extractor, there are windows for monitoring the process and cleaning the equipment when stopping for disinfection and when switching to other types of plant raw materials.

Для регенерації екстрагента, ув'язненого в шроті, екстрактор оснащений шнековим випарником і являє собою циліндричний корпус, оснащений паровою сорочкою, усередині якого обертається транспортуючий шнек, що перемішує сировина уздовж корпуса.For the regeneration of the extractant trapped in the meal, the extractor is equipped with a screw evaporator and is a cylindrical body equipped with a steam jacket, inside of which the transport screw rotates, mixing the raw materials along the body.

Екстрактор оснащений двома приводами 5, 6, основними елементами яких є електродвигун редуктор циліндричний триступінчастий і варіатор ланцюговий пластинчастий, з'єднаними втулочно-пальцевими муфтами.The extractor is equipped with two drives 5, 6, the main elements of which are an electric motor, a cylindrical three-stage gearbox and a chain plate variator, connected by sleeve-finger couplings.

Один із приводів за допомогою зірочки, ланцюга, механізму приводного і конічної передачі приводить в обертання вал шнека екстрактора. Цей же привід за допомогою двох зірочок, механізму приводного до двох ланцюгів обертає вал шнека що подає.One of the drives, with the help of a sprocket, a chain, a drive and bevel gear mechanism, rotates the shaft of the extractor screw. The same drive rotates the shaft of the feeding auger with the help of two sprockets, a drive mechanism for two chains.

Другий привід приводить в обертання вал шнека випарника за допомогою двох зірочок і ланцюга.The second drive rotates the auger shaft of the evaporator with the help of two sprockets and a chain.

Бункер являє собою металевий короб, призначений для збору відпрацьованої сировини (шроту). Обсяг бункера розрахований на прийом сухого шроту.The hopper is a metal box designed to collect spent raw materials (meal). The volume of the hopper is designed to receive dry meal.

У якості подрібнювача сировини використовують подрібнювач проб рослин. Цей подрібнювач призначений для переробки листостеблової маси.As a shredder of raw materials, a plant sample shredder is used. This shredder is designed for the processing of leaf and stem mass.

Перераховані машини забезпечують необхідну продуктивність по сировині, що переробляється.The listed machines provide the necessary productivity for raw materials being processed.

Теплообмінник горизонтальний призначений для конденсації пар екстрагента, що надходять з випарника.The horizontal heat exchanger is designed for condensation of extractant vapors coming from the evaporator.

Поверхня теплообмінника 1м2 задовольняє вимогам теплообміну визначеним розрахунковим шляхом.The heat exchanger surface of 1 m2 satisfies the heat exchange requirements determined by the calculated method.

Реактор з рамною мішалкою служить для готування екстрагента.A reactor with a frame stirrer is used to prepare the extractant.

Один з мірників є робочою ємністю, що служить для створення напору екстрагента при надходженні його в екстрактор. Ємність мірника розрахована на вартовий запас екстрагента. Вид опор мірника - лапи.One of the measuring devices is a working container that serves to create the pressure of the extractant when it enters the extractor. The capacity of the meter is designed for the standby supply of the extractant. The type of support of the meter - paws.

Другий мірник служить для збору конденсату екстрагента. Вид опор -лапи.The second gauge is used to collect extractant condensate. The type of supports - paws.

Третій мірник служить для збору екстракту. Вид опор - стійки.The third measuring cup serves to collect the extract. The type of supports - racks.

Збірник горизонтальний служить для збору і відстою приготовленого екстракту.The horizontal collector is used to collect and settle the prepared extract.

У комплексі використовується два нагнітальних насоси.Two injection pumps are used in the complex.

Один насос призначений для перекачування екстрагента з реактора в робочу ємність.One pump is designed to pump the extractant from the reactor into the working container.

Другий насос призначений для перекачування екстракту з мерника, службовця для збору екстракту, у збірник.The second pump is designed to pump the extract from the measurer, which serves to collect the extract, into the collector.

Насоси НРМ-2 застосовуються з двигунами у вибухозахищеному виконанні.NRM-2 pumps are used with explosion-proof motors.

Вакуумний насос використовується в комплексі для відкачки пар екстрагента через теплообмінник. Насос застосовується з двигуном у вибухозахищеному виконанні.A vacuum pump is used in the complex to pump the extractant vapors through the heat exchanger. The pump is used with an explosion-proof engine.

Екстрактор, бункер, теплообмінник, мерники кріпляться на рамі за допомогою болтових з'єднань. Рама являє собою зварену конструкцію з куточка.The extractor, hopper, heat exchanger, gauges are attached to the frame using bolted connections. The frame is a welded construction from a corner.

Принцип дії та фізична суть процесу полягає в тому, вихідна сировина через завантажувальний бункер 1 попадає в живильник 2, де відбувається подрібнювання дикорослої трави й одночасна подача її в робочу камеруThe principle of operation and the physical essence of the process is that the raw material enters the feeder 2 through the loading hopper 1, where wild grass is crushed and simultaneously fed into the working chamber

З, де розташований вертикальний однозахідний перфорований шнек 4, на якому закріплена лопатка 4, під визначеним кутом нахилу до поверхні, що сприяє створенню надлишкового тиску уздовж осі шнека. Шнек має перемінний крок, що у верхній частині збільшується в 1,5 рази. При русі знизу нагору здрібненої сировини зверху подається в противоток екстрагент. Створення перепаду тиску в робочій зоні апарата сприяє більш повному витягові розчинних речовин із сировини, що подрібнюється. Перемінний крок шнека забезпечує запобіганню запресування сировини. Шнек приводиться в обертання за допомогою електродвигуна 5. Підігрів стінки здійснюється за допомогою теплообмінника б. Подача екстрагента в противоток проводиться через завантажувальний патрубок 7 за допомогою насоса. Для відвезення шроту мається спеціальний бункер.C, where a vertical one-way perforated screw 4 is located, on which a blade 4 is fixed, at a certain angle of inclination to the surface, which contributes to the creation of excess pressure along the axis of the screw. The auger has a variable pitch that increases by 1.5 times in the upper part. When the crushed raw material moves from the bottom to the top, the extractant is fed into the countercurrent from above. The creation of a pressure difference in the working area of the device contributes to a more complete extraction of soluble substances from the raw materials being crushed. The variable pitch of the auger ensures prevention of pressing of raw materials. The auger is rotated using an electric motor 5. The wall is heated using a heat exchanger b. Supply of the extractant in the countercurrent is carried out through the loading nozzle 7 with the help of a pump. There is a special bunker for the removal of meal.

Для регулювання витрати екстрагента використовується ротаметр типу РМФ.A rotameter of the RMF type is used to regulate the flow of the extractant.

Проведені експериментальні дослідження експериментальної установки екстрактора, як вихідну сировину використані листя м'яти перцевої по безперервному одержанню екстракту. Зміст сухих речовин в екстракті здійснювали за допомогою рефрактометра УФЛ, дані досвідів свідчать про можливості збільшити 97...9995 розчинних сухих речовин.Experimental studies of the experimental installation of the extractor were carried out, peppermint leaves were used as the raw material for continuous extraction of the extract. The content of dry substances in the extract was carried out with the help of a UV refractometer, experimental data indicate the possibility of increasing 97...9995 soluble dry substances.

Застосування екстрактора дозволить одержувати екстракти з дикорослих трав безперервним способом з високим вмістом розчинних сухих речовин.The use of an extractor will allow obtaining extracts from wild herbs in a continuous manner with a high content of soluble solids.

Література 1. Машинь и аппарать! пищевьх производств. В 2 ки. Ки 2. Учеб. для вузов / С.Т. Антипов, А.Н. Кретов И.Т.Literature 1. Machine and apparatus! food industries. In 2 ki. Ky 2. Textbook. for universities / S.T. Antipov, A.N. Kretov I.T.

Остриков и др.: Под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилов. - М.: Вьісшая школа, 2001. С. 973. я ура ТенOstrykov et al.: Ed. Acad. RASHN V.A. Panfilov. - M.: Vyissaya Shkola, 2001. P. 973. ya ura Ten

Ба їYes

З БовиєнурахFrom Bovienoury

Оря ЯOrya Ya

Кк в. йе 3 | оноеннка і Н Шо х , р т і Ж щік, й «Я ІKk in yes 3 | onoennka and N Sho x , r t and Z schik, and "I I

Я іх ден ей но.I ih den ey no.

Claims

Extractor for obtaining extracts from wild herbs, consisting of a loading hopper, a rack and a chopper for feeding the prepared raw material into the working area, a screw device for its movement, a device for supplying the extractant, a mixer, a hopper for removing meal and a device for removing concentrate, which differs the fact that on the shaft of the screw, which has a variable pitch, there are blades at a fixed angle to the surface, which helps to increase the speed and pressure in the working area of the device, which helps to increase the soluble components from the raw materials.