Екструдер зерна

Екструдер зерна, що містить основу, на якій змонтовані циліндричний секційний корпус з подрібнювальними кільцями на його внутрішній поверхні, матрицю з вхідною конічною поверхнею і вивантажувальним вікном, встановлену на кінці корпуса з можливістю осьового переміщення, секційний шнек з давильними циліндричними поверхнями, розташованими напроти подрібнювальних кілець і конусним наконечником, бункер зерна і привід, який відрізняється тим, що циліндричний корпус з'єднаний з трубопроводом подання води, матриця з вхідного боку оснащена кільцевою камерою, вивантажувальний канал якої виконаний у вигляді групи двощабельних отворів з діаметром отворів зовнішнього щабля, більшим за діаметр отворів внутрішнього щабля, а шнек складається з двох секцій, довжина вихідної секції якого менша довжини вхідної. Корисна модель відноситься до техніки переробки зерна, зернових сумішей і відходів на корм тваринам, а також одержання із зерна екструдируванням продуктів харчування. Відома машина для формування кукурудзяних паличок екструдируванням, що містить станину, циліндричний корпус, всередині якого розміщений шнек, що обертається, а на виході матриця з вивантажувальними отворами, у переднього торця якої розташовані два ножа, що обертаються, різального механізму і привід. Над завантажувальним вікном корпуса встановлений бункер з заслінкою, що регулюється [Л.Д. Бочурская, В.Л. Гуляев Пищевые концентраты. М. Пищевая промышленность, 1976 г. с. 282-285]. Недоліком відомої машини - складність конструкції і технології одержання продукту. Матеріал, що переробляється, виходить з матриці у вигляді безперервних джгутів і для його розрізання в машині застосований спеціальний різальний механізм з власним приводом, що суттєво ускладнює машину. Технологія виготовлення продукту передбачає попереднє замочування зерна і контролювання його вологості, а також подрібнення на крупу, що пов'язане з додатковою витратою часу і технологічним обладнанням (дробарка, ємності для замочування і засоби контролю вологості зернового матеріалу). Відомий також екструдер зерна, що містить основу, на якій змонтований циліндричний секційний корпус з подрібнюючими кільцями на його внутрішній поверхні і матрицею з вхідною конічною поверхнею і вивантажувальним валом, встановлену на кінці корпуса з можливістю осьового переміщення, секційним шнеком з давильними циліндричними поверхнями, розташованими проти подрібнюючих кілець, і конусним наконечником, бункер зерна і привід [Екструдер для зерна ЕЗ-210 М. Инструкция по эксплуатации для оператора. Черкасский машиностроительный завод, г. Черкасы, 2002 г. Прототип]. Недоліком відомого екструдера є також, як і першого, складність конструкції і технології переробки зерна на корм. Готовий продукт виходить крізь центральній отвір матриці (вихідної втулки) у вигляді струн або джгута, тому за вимогами замовника екструдер комплектується подрібнювачем, який подрібнює масу, що виходить, на гранули. Другим недоліком є те, що в процесі переробки зернового матеріалу не передбачена можливість змінювати вологу сировини для досягнення високої якості корму або харчового продукту при переробці різних видів зерна, зернових сумішей або відходів без попереднього доведення їх до необхідних кондицій по вологості. CD о О) 11060 Однак даний аналог по більшості загальних ознак з екструдером, що заявляється, прийнятий мною в якості прототипу. Технічною задачею корисної моделі є створення екструдера, в якому в процесі переробки різних видів зерна, зернових сумішей або відходів здійснено безпосередньо в циліндричному корпусі екструдера зволоження матеріалу, що переробляється з можливістю зміни в широких межах його вологості, а також одержання продукту в гранулах без додаткових пристроїв. Технічний результат - спрощення конструкції екструдера і технології переробки зерна, зниження собівартості і підвищення якості продукту. Поставлені технічна задача і результат досягаються тим, що в екструдері, що містить основу, на якій змонтовані циліндричний секційний корпус з подрібнюючими кільцями на його внутрішній поверхні і матрицею з вхідною конічною поверхнею і вивантажувальним каналом, встановлену на кінці корпуса з можливістю осьового переміщення, секційним шнеком з давильними циліндричними поверхнями, розташованими проти кілець, що подрібнюють, і конусним наконечником, новим є те, що циліндричний корпус з'єднаний з трубопроводом подання води, матриця з вхідного боку постачена, кільцевою камерою, вивантажувальний канал якої представляє собою групу двощабельних отворів з діаметром отвору зовнішнього щаблю більшим ніж діаметр отвору внутрішнього щаблю, а шнек складається з двох секцій, довжина вихідної секції якого менша довжини вхідної секції. Ці ознаки необхідні і достатні для виготовлення корисної моделі і досягнення технічного результату. Причинно-наслідковий зв'язок цих ознак з технічним результатом полягає в наступному: - з'єднання циліндричного корпусу екструдера з трубопроводом подання води забезпечувало змочування матеріалу, що переробляється безпосередньо в процесі його переробки з зміненням його вологості в широких межах, і за рахунок цього спростити технологію переробки зерна; - постачання матриці кільцевою камерою, вивантажувальний канал якої представляє собою групу двощабельних отворів з діаметром зовнішньої стулені більшим діаметра внутрішньої стулені, дозволило ущільнити в кільцевій камері матриці спушений продукт, що виходить з розширювальної камери, і видавлюючи крізь двощабельні отвори, перетворити його в гранули без додаткових механізмів. Це відбувається за рахунок „вибуху" продукту на межі ступенів в результаті різкого перепаду тисків і руйнування зв'язаності джгуту продукту; - виконання шнеку у вигляді двох секцій, довжина вихідної секції якого менша довжини вхідної секції, дозволило підвищити стабільність процесу одержання продукту, за рахунок компенсації збільшеного опору переміщенню тістоподібної маси матеріалу, що переробляється на вихідній секції шнеку, зменшенням її довжини. На фіг. 1 показана схема екструдера зерна; фіг. 2 - показана екструзійна головка; фіг. З - те ж саме, місце А на фіг. 2. Екструдер зерна (фіг. 1) складається із змонтованих на основі 1 еструзійної головки 2, бункера З і привода 4. Екструзінна головка 2 (фіг. 2 і 3) виконана у вигляді циліндричного корпуса 5 із завантажувальним вікном б і встановленій на його кінці, з можливістю вісьового переміщення, матриці 7. Корпус складається із секцій 8, з'єднаних бандажами 9. На стику секцій 8, на їх внутрішній поверхні розміщені подрібнюючи кільця 10, виготовлені із зносостійкого матеріалу. Матриця 7 виконана з кільцевою камерою 11, утвореною з вхідного боку, а вивантажувальний канал представляє собою групу двощабельних отворів 12. Зовнішній щабель 13 цих отворів має діаметр в три рази більший, ніж діаметр отвору внутрішнього щабля 14. В корпусі 5 розміщений двосекційний шнек 15, між вхідною 16 і вихідною 17 секціями якого розміщене давильне кільце 18, а в кінці конічний наконечник 19 з циліндричною давильною поверхнею. Циліндричні поверхні кільця 18 і наконечника 19 розташовані проти внутрішніх поверхонь кілець 10, що подрібнюють. Відстань між конічними поверхнями матриці 7, що регулюється, і наконечника 19 утворюють розширювальну камеру 20. Шнек 15 за допомогою штифта 21 з'єднаний з валом 22 приводу 4. Бункер 3 має перегрібач 23 зерна, вивантажувальне вікно 24 з заслінкою 25, що регулює подачу зерна, і скатний лоток 26, що примикає до завантажувального вікна б корпуса 5. На основі 1 також закріплений бак 27 для води, з'єднаний трубопроводом 28, що має кран 29, з корпусом 5. Привід 4 складається з електродвигуна ЗО, з'єднаного клиноремінною передачею 31 з валом 22 екструзійної головки 2, який ланцюговою передачею 32 з'єднаний з перегрібачем 23. Екструдер працює наступним чином. Після включення приводу 4 електродвигун ЗО клиноремінною 31 і ланцюговою 32 передачами приводить в обертання вал 22 екструзійної головки 2 і з'єднаний з ним штифтом 21 шнек 15, а також перегрібач 23, перешкоджаючий склепоутворенню зернового матеріалу в бункері 3. Оператор заслінкою 25 на вивантажувальному вікні 24 і краном 29 на трубопроводі 28, з'єднаним з баком 27, регулює подання зернового матеріалу і води крізь завантажувальне вікно б в корпус 5. Зерновий матеріал зволожується, перемішується і секціями 16 і 17 шнеку 15 переміщується вздовж секцій 8 корпуса 5 і крізь вузькі зазори між внутрішніми поверхнями кілець 10, що подрібнюють, і циліндричними поверхнями давильного кільця 18 і наконечника 19. В результаті ущільнення зернового матеріалу витками шнеку 15 в корпусі 5 створюється тиск до 50 атмосфер і температура до 120-160°С. Волога в зерні і на його поверхні переходить в перегріту пару, яка перетворює подрібнене в корпусі 5 зерно в однорідну тістоподібну масу. Оскільки довжина вхідної секції 16 більша довжини вихідної секції 17 шнеку 15, то забезпечується стійкість технологічного процесу одержання продукту. Тістоподібна маса утворюється на вихідній секції 17 шнека 15, де збільшений опір її переміщення компенсується меншою її довжиною в порівнянні з вхідною секцією 16. Тістоподібна маса крізь вузький зазор між внутрішньою поверхнею кільця 10 і циліндричною 11060 поверхнею наконечника 19 переміщується в розширювальну камеру 20, де вона «спушується» в результаті різкого перепаду тиску і направляється по конічній поверхні матриці 7 в кільцеву камеру 11. Наконечник 19 ущільнює масу в камері 11 і протискує її в двощабельні вивантажувальні отвори 12 у вигляді джгутів. На межі ступенів 13 і 14 джгути продукту в результаті різкого перепаду тиску «вибухають» і розділяються на гранули. Застосування корисної моделі спрощує конструкцію екструдера, технологію приготування продукту, покращує його якість і знижує енерговитрати. 16 15 17 Фіг. 1 Комп'ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601