Пристрій для віджиму рідини

1. Пристрій для віджиму рідини, що містить корпус, забезпечений вхідним отвором для подачі сировини, вихідним отвором для вивантаження переробленої сировини, і що має перфоровані ділянки для відведення рідини, два шнеки, які встановлені в корпусі паралельно один одному, знаходяться в контакті один з одним і обертаються в одному напрямі, кожний з шнеків виконаний у вигляді щонайменше двох встановлених на валу шнека гвинтових лопатей, і щонайменше двох насадок у вигляді послідовно розташованих кулачків, який відрізняється тим, що корпус складається щонайменше з двох послідовно зчленованих ступенів, виконаних таким чином, що кожний подальший в напрямі просування сировини і-тий ступінь має діаметр корпусу ( Di ), який менше діаметра Корисна модель відноситься до області машинобудування і може бути використана для обезводнення полімерних матеріалів, будівельних матеріалів, рослинних продуктів, сільськогосподарської сировини і продуктів її переробки, при виробництві комбікорму, при витяганні олій і жирів з олієвмісної сировини. Відомий пристрій для віджиму рослинних олій з олієвмісної сировини, що складається з перфорованого корпусу, одного вала, розташованого в корпусі і робочої камери, утвореної між внутрішньою поверхнею корпусу і валом з робочими органами [1]. Робочі органи жорстко розміщені на валу у вигляді черв'ячних гвинтових насадок з кро ком, глибиною каналу і товщиною витка, що змінюються. Пристрій має вхідний отвір для подачі сировини і вихідний кільцевий отвір для вивантаження переробленої сировини. Виведення рідкої фази здійснюється через отвори в перфорованому корпусі. Даний пристрій дозволяє забезпечити безперервний процес транспортування сировини, безперервний процес віджиму рідини і високу ступінь стиснення завдяки виконанню робочого органу у вигляді черв'ячної гвинтової насадки з кроком, що змінюється. Крім того, даний пристрій дозволяє регулювати тиск у сировині за рахунок зміни ступеня стиснення по ходу просування сировини в робочій камері. Однак даний пристрій має істотні попереднього ступеня ( Di -1 ) на величину Di : Di = Di -1 - Di , діаметр вала шнека і-того ступеня di більший за діаметр вала шнека попереднього ступеня di-1 на (13) 3845 (19) UA (11) e i = di - di -1 , де 0,95 D i £ ei £ 1,05 D i . 2. Пристрій за п.1, який відрізняється тим, що гвинтові лопаті сполучених шнеків знаходяться в безперервному контакті один з одним. 3. Пристрій за п.1 або 2, який відрізняється тим, що кулачки сполучених шнеків знаходяться в безперервному контакті один з одним. 4. Пристрій за одним з пп.1-3, який відрізняється тим, що кулачки мають форму рівносторонніх багатокутників. 5. Пристрій за п.4, який відрізняється тим, що кількість сторін багатокутника кожного наступного в напрямі просування сировини і-того ступеня більша, ніж кількість сторін багатокутника попереднього ступеня. 6. Пристрій за одним з пп.3-5, який відрізняється тим, що сторони кулачків є опуклими. U величину e i : 3 3845 4 недоліки. Передусім, це невисока ступінь віджиму зниження проникності. з сировини внаслідок зниження його проникності, У основу корисної моделі поставлена задача зумовлене зростанням тиску у сировині. Це відбустворення такого пристрою для віджиму рідини, в вається внаслідок того, що сировина, з якої віджиякому шляхом удосконалення конструкції корпусу, мається рідина, являє собою пов'язану дво фазну шнекового вала і насадок у вигляді кулачків забезсистему, що складається з твердих часток і рідини, печується зростання тиску, збільшення проникносв якої міжчасткові пори утворені поверхнями часті сировини і досягається підвищення продуктивток. При проходженні сировини по гвинтовим каності пристрою, а також розширення меж його налам пристрою сировина стискується і рідина, що застосування. знаходиться на поверхні часток, з'єднується з ріПоставлена задача вирішується тим, що у відиною, що виходить на поверхню пор з внутрішнодомому пристрої для віджиму рідини, що містить сті часток, і заповнює простір міжчасткових пор, корпус, забезпечений вхідним отвором для подачі внаслідок чого виникає тиск. По мірі просування сировини, вихідним отвором для вивантаження сировини по робочій камері її об'єм поступово переробленої сировини, і що має перфоровані зменшується внаслідок зміни кроку гвинтової нарідільниці для відведення рідини, два шнека, які зки, глибини каналу і товщини витка робочого орвстановлені в корпусі паралельно один одному, гану, тиск зростає, а об'єм міжчасткових пор змезнаходяться в контакті один з одним і обертаються ншується, і, як наслідок, зменшується перетин в одному напрямі, кожний з шнеків виконаний у каналів, по яких рухається рідка фаза, проникність вигляді, щонайменше, двох встановлених на валу каналів стає меншою і, в результаті, віджим рідкої шнека гвинтових лопатей, і, щонайменше, двох фази також зменшується. насадок у вигляді послідовно розташованих кулачТаким чином, зростання тиску приводить до ків. Згідно з корисною моделлю корпус складаєтьзменшення проникності сировини і зниження вихося, щонайменше, з двох послідовно зчленованих ду рідкої фази. Крім того, на збільшення виходу ступенів, виконаних таким чином, що кожний порідкої фази і збільшення проникності значний дальший в напрямі просування сировини і-тий стувплив надає кінематичний зсув. При великому кіпінь має діаметр корпусу (Di), який менший за діанематичному зсуві відбувається інтенсивне переметр попереднього ступеня (Di-1) на величину Di: міщення часток сировини відносно один одного і Di=Di-1-Di, при цьому порові капіляри розблоковуються і різко діаметр вала шнека і-того ступіня di більше дізростає проникність сировини. У даному пристрої аметра вала шнека попереднього ступіня di-1 на кінематичний зсув незначний внаслідок того, що величину ei: канали робочої камери пристрою, що утворені чеei=di-di-1, рв'ячними насадками, забезпечують нагнітання і де просування сировини, але не забезпечують кіне0,95Dі£eі£1,05Dі. матичний зсув. При цьому, Dі переважно вибирати в межах Найбільш близьким до пристрою, що заявля(0,001-0,25)*Dі-1. Найбільш переважно Dі складає ється є пристрій для віджиму рідини, що містить 0,15*Dі-1. корпус, забезпечений вхідним отвором для подачі Доцільно, коли гвинтові лопаті сполучених сировини, вихідним отвором для вивантаження шнеків знаходяться в безперервному контакті один переробленої сировини, і має перфоровані дільз одним. ниці для відведення рідини, два шнека, які встаноКрім того, взаємно розташовані кулачки сповлені в корпусі паралельно один одному, знахолучених шнеків знаходяться в безперервному кондяться в контакті один з одним і обертаються в такті один з одним. одному напрямі, кожний з шнеків виконаний у виПереважно кулачки мають форму рівностогляді, щонайменше, двох встановлених на валу ронніх багатокутників. шнека черв'ячних гвинтови х насадок у вигляді гвиКрім того, кількість сторін багатокутника кожнтових лопатей, і, щонайменше, двох насадок у ного подальшого в напрямі просування сировини івигляді послідовно розташованих кулачків, які того ступеня більше, ніж кількість сторін багатокурозміщені зі зміщенням з утворенням гвинтового тника попереднього ступеня. каналу [2]. Насадки у вигляді кулачків є подрібнюДоцільно, що сторони кулачків є опуклими. ючими насадками. Гвинтові лопаті, що чергуються, Як відомо, інтенсивність віджиму рідини прямо виконані з кутом підйому гвинтової лінії, що змінюпропорціонально тиску, що прикладається, однак ється в напрямі від входу до ви ходу робочої камеіз зростанням тиску різко зменшується проникність ри, з кроком, що змінюється і постійною глибиною. сировини, що негативно впливає на віджим рідини Даний пристрій дозволяє забезпечити таку ж міру і продуктивність. віджиму сировини, що і попередній пристрій, але Виконання пристрою з багатоступінчастим копри більш низькому тиску. Крім того, пристрій зарпусом з узгодженою зміною діаметра корпусу і безпечує кінематичний зсув підвищеної інтенсивдіаметра вала шнека кожного ступеня дозволяє ності внаслідок наявності подрібнюючих насадок, регулювати швидкість зміни тиску внаслідок зміни що позитивно впливає на проникність матеріалу і форми межі руху сировини і дозволяє розширити наповненість каналів. Однак даний пристрій має межі використання пристрою і створити оптимальбільш низьку ступінь стиснення, яка забезпечуєтьні умови для віджиму рідини. Внаслідок цього прися тільки зміною величини кроку шнека і насадок у стрій можна застосовувати не тільки для віджиму вигляді кулачків, що обмежує межі його застосуолії з рослинної сировини, але і для віджиму інших вання. Крім того, недостатньо високою є продуктирідин, наприклад, для обезводнення полімерних вність пристрою при збільшенні тиску внаслідок матеріалів, для обезводнення будівельних матері 5 3845 6 алів, рослинних продуктів, сільськогосподарської ним, що позитивно впливає на збільшення прониксировини і продуктів її переробки, при виробництві ності в сировині і продуктивності пристрою. комбікорму та інше. При цьому якщо діаметр корКрім того, безперервний контакт взаємно розпусу подальшого ступеня зменшують на деяку ташованих кулачків сполучених шнеків сприяє безперервному очищенню насадок від налипаючої величину Dі, то діаметр шнека вала також збільсировини і забезпечує рівномірне просування сишують на величину ei. Оптимальна величина Dі ровини по гвинтовому каналу. встановлена у межах (0,001-0,25)*Di-1. Таким чином, пристрій, що заявляється може Відмінність величини зміни діаметра корпусу Dі працювати з більш високою продуктивністю і розвід величини зміни діаметра вала шнека ei може ширеною межею його застосування при збільшенваріюватися в незначних межах. Експериментальні тиску, що розвивається, і при збільшенні пронино визначене оптимальне значення eі, яке лежить кності матеріалу. в межах: 0,95Dі£ei£1,05Dі. Така узгоджена зміна Суть винаходу пояснюється на кресленнях, де діаметрів дозволяє забезпечити зростання тиску, а на Фіг.1 представлений загальний вигляд притакож підвищити проникність сировини. строю для віджиму рідини в подовжньому вертиКрім того, регулювання тиску здійснюють за кальному розрізі, на Фіг.2 - перетин А-А Фіг.1, на рахунок зміни кроку шнекових валів, а також за Фіг.3 - перетин Б-Б Фіг.1. рахунок зміни глибини гвинтових каналів. ШнекоПристрій для віджиму рідини містить багатовий вал з гвинтовими лопатями утворює гвинтовий ступінчастий корпус 1 з ступенями змінного діамеканал в зоні просування сировини. Насадки у витра І, II і III. Корпус містить вхідний отвір 2 для погляді кулачків, розташовані зі зміщенням відносно дачі сировини і вихідний отвір 3 для вивантаження один одного, також утворюють гвинтовий канал в переробленої сировини, перфоровані дільниці 4 і зоні подрібнення сировини. Причому виконання дільниці з непроникною стінкою 5. В корпусі 1 кулачка у вигляді рівностороннього багатокутника, встановлені паралельно один одному два шнекокількість сторін якого збільшується в кожному стувих вали 6, що обертаються в одному напрямі. На пені по мірі просування сировини, забезпечує змівалах 6 жорстко розміщені гвинтові лопаті 7, ствону глибини гвинтового каналу і тим самим, дозворюючі зони просування 8, і насадки 9, створюючі ляє здійснювати регулювання тиску. зони подрібнення 10. Насадка 9 виконана у вигляді Траєкторія рушення часток сировини в принабору кулачків, які мають форму рівносторонньострої має вигляд спіралей з різним кроком. У зоні, го багатокутника з дугоподібними сторонами. Гвиде розташовані робочі органи у вигляді гвинтових нтові лопаті 7 кожного вала 6 сполучені один з лопатей, спіральні траєкторії наближені до прямої одним і знаходяться в безперервному контакті, лінії, паралельної лініям осей валів. У цих зонах насадки 9 кожного вала 6 сполучені один з одним і відбувається просування сировини. У зоні, де розтакож знаходяться в безперервному контакті один ташовані робочі органи у вигляді кулачків, спіраз одним. Всередині корпусу 1 знаходиться робоча льні траєкторії сильно відхиляються від прямих камера 11, утворена простором між внутрішньою ліній, паралельних лініям осей валів. У цих зонах поверхнею корпусу і зовнішньою поверхнею робовідбувається інтенсивне подрібнення сировини. чих органів у вигляді вала шнека 6 з гвинтовою Внаслідок цього характер траєкторій є кінематичлопаттю 7 і насадки 9. ним вираженням тієї обставини, що в зоні просуДіаметр корпусу ступеня І виконаний більшим, вання сировини, величина кінематичного зсуву ніж діаметр корпусу ступеня II. Діаметр вала шнека мала, а величина напруження зсуву значно постуступеня І виконаний меншим, ніж діаметр вала пається тиску всебічного стиснення в сировині. У шнека ступеня II. Діаметр корпусу ступеня II викотой же час в зоні подрібнення сировини, величина наний більшим, ніж діаметр корпусу ступеня III. кінематичного зсуву значно більше, при цьому Діаметр вала шнека ступеня II виконаний меншим, величина напруження зсуву стає сумірною з велиніж діаметр вала шнека ступеня III. При цьому дочиною тиску всебічного напруження стиснення в держана закономірність, при якій на скільки менматеріалі. Крім того, в місцях контактування робошає діаметр корпусу подальшого ступеня, на стічих органів, розташованих на різних валах, і в місльки збільшується діаметр вала шнека цього цях, прилеглих до околиць точок контактування ступеня. цих робочих органів і стінки корпусу, утворюються Шнек кожного з паралельних валів кожного дільниці кінематичного зсуву і напруження зсуву ступеня переважно має змінний крок і певний кут великої інтенсивності. Велике значення напруженпідйому гвинтової лінії, спрямованої в одну стороня зсуву спричиняє руйнування часток, а велике ну. значення кінематичного зсуву свідчить про переНасадки у вигляді кулачка кожного паралельміщення часток і фрагментів їх руйнування. Внаного вала кожного ступеня також мають певний кут слідок цього рідина, що знаходиться всередині підйому гвинтової лінії, спрямованої в одну сторочасток, попадає в міжчасткові пори, а кінематичну, і переважно постійний крок. Максимальний ний зсув сприяє періодичному відкриванню ланрадіус гвинтової лопаті одного ступеня рівний макцюжків міжчасткових пор і збільшенню прохідних симальному радіусу насадки у вигляді кулачка перетинів каналів, що сприяє збільшенню проникцього ж ступеня. ності сировини. Пристрій для віджиму рідини працює таким Потрібно зазначити, що сполучені шнеки значином. ходяться в контакті один з одним, крім того, гвинШнек 6 приводяться у обертання привідними тові лопаті сполучених шнеків і взаємно розташовалами (не показано) електродвигуном (не покавані кулачки сполучених шнеків можуть зано). знаходитися в безперервному контакті один з од 7 3845 8 Сировина, наприклад олієвмісний матеріал, видавлена рідина відводиться через перфоровані подають через вхідний отвір 2 в корпус 1, матеріал дільниці 4 зовні корпуса пристрою. поступає в ступень І спочатку в зону просування 8 Перетин робочої камери 11 зменшується по робочої камери 11 і підхоплюється шнеком 6 з гвиходу рушення матеріалу, тиск в матеріалі зростає і нтовою лопаттю 7. В зоні просування 8 матеріал по мірі просування по каналам робочої камери 11 стискується, формує поверхнями своїх часток міжматеріал втрачає рідину і в основному збезводнечасткові пори і частково рідина видавлюється з ний матеріал виходить через вихідний отвір 3. матеріалу. Далі матеріал просувається в зону поДаний пристрій дозволяє здійснювати безпедрібнення 10, зазнає подрібнення робочими оргарервний процес видавлення рідини в поєднанні з нами у вигляді насадки 9. В зоні 10 тиск зростає, безперервним процесом транспортування матерівідкриваються міжчасткові пори внаслідок виникалу і регулювати тиск в широкому діапазоні і може нення кінематичного зсуву, величина якого в цих бути використаний для обезводнення полімерних зонах значно зростає, проникність матеріалу зросматеріалів, для обезводнення будівельних матерітає і часткова рідина витікає з пор. алів, рослинних продуктів, сільськогосподарської Далі матеріал і видавлена рідина поступають сировини і продуктів її переробки, при виробництві в ступень II, де матеріал знов попадає в зону прокомбікорму, при витяганні олій і жирів з олієвмісної сування 8 робочої камери 11 і підхоплюється шнесировини. ком 6 з гвинтовою лопаттю 7. Потім матеріал проТаким чином, даний пристрій дозволяє забезсувається в зону подрібнення 10, тиск в зоні печити зростання тиску, що розвивається, при зростає, матеріал зазнає подрібнення робочими збереженні високого ступеня проникності матеріаорганами у вигляді насадки 9. Рідина, що знахолу і досягнути підвищення продуктивності, а також диться на поверхні часток, сполучається з рідирозширити межі його застосування. ною, що виходить на поверхні пор з внутрішньої Джерела інформації: поверхні часток, і заповнює об'єм пор, під дією 1. Преси кормових і харчови х виробництв. Під виникаючого тиску рідина видавлюється з об'єму редакцією А.Я. Соколова. М., Машинобудування, матеріалу і частково відводиться через перфоро1973p. вані дільниці 4 зовні корпуса пристрою. 2. Патент Російської Федерації №2048510, Після цього матеріал попадає в ступень ІІІ, де опубл. 20.11.95, МПК С11В1/06. процес, що проходить в ступені II, повторюється, Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601