Прес для віджимання олії з олієвмісної рослинної сировини

1. Прес для віджимання олії з олієвмісної рослинної сировини, який містить секційну робочу камеру, яка включає завантажувальну, подрібнювальну та віджимну частини, встановлений у її середині привідний шнековий вал, співвісну з робочою камерою насадку у вигляді втулки та приймальний бункер, який відрізняється тим, що насадка приєднана до вихідного торця шнекової частини робочої камери, а усередині насадки, співвісно з нею, встановлений циліндричний стержень, з утворенням сполученого з порожниною суміжної частини робочої камери кільцевого каналу між зовнішньою поверхнею стержня та внутрішньою поверхнею осьового отвору насадки, ширина якого дорівнює 0,5 - 3 мм, а довжина – 130 170 мм, причому з вхідного кінця цього каналу виконана конічна виточка для його плавного сполучення з порожниною шнекової частини робочої камери, а з вихідного кінця каналу встановлений засіб для регулювання ширини щілини, яка сполучає вихідний бік каналу з навколишнім середовищем, а вздовж подрібнювальної та віджимної частин робочої камери, а також насадки, виконані зеєрні отвори. C2 2 (19) 1 3 76532 4 включає завантажувальну, подрібнювальну та середині приводний шнековий вал та співвісну з віджимну частини секційної робочої камери, встазавантажувальною, подрібнювальною та віджимновлений у її середині ступінчастий шнековий вал ною частинами робочої камери, розташовану з та приймальний бункер. Робоча камера виконана боку розвантажувального кінця шнекового валу, у вигляді пакета плоских круглих пластин, які манасадку у вигляді втулки та приймальний бункер, ють виступи з розміщеними в їх пазах з'єднувальвідповідно до винаходу насадка приєднана до виними шпильками. Між пластинами встановлені хідного торця шнекової частини робочої камери, а шайби, ширина яких дорівнює ширині олієвідводусередині насадки, співвісно з нею, встановлений ної щілини. Шнековий вал закінчується конічною циліндричний стержень, з утворенням сполученого частиною, з, якою взаємодіє регулювальна конічна з порожниною суміжної частини робочої камери втулка (UA36623 А, кл. В30В9/02, публ. кільцевого каналу між зовнішньою поверхнею сте16.04.2001). Недоліком конструкції є, по-перше, те, ржня та поверхнею осьового отвору насадки, шищо, внаслідок невеликої довжини зони взаємодії рина якого дорівнює 0,5...3мм, а довжина шнекового валу з конічною втулкою, не може бути 130...170мм, причому з вхідного боку цього каналу забезпеченою достатня ступінь тиску для відживиконана конічна виточка для його плавного спомання сировини, а, по-друге, складність та довгота лучення з порожниною шнекової частини робочої збирання та розбирання, внаслідок великої кількокамери, а з вихідного боку каналу встановлений сті деталей, які її утворюють. засіб для регулювання ширини щілини, яка сполуНайближчим до запропонованого, за сукупнісчує вихідний бік згаданого каналу з навколишнім тю ознак, є прес для віджимання олії з оліємісткої середовищем. рослинної сировини, який містить робочу камеру з Утворення згаданого каналу дозволяє у значзавантажувальною, подрібнювальною та віджимній мірі підвищити ступінь віджимання сировини, ною частинами, сполучений з робочою камерою що, по-перше підвищує ефективність процесу, а, приймальний бункер та встановлений усередині по-друге, супроводжується значним притоком тепробочої камери приводний шнековий вал з перела, яке виділяється у процесі подрібнювання та мінним кроком та подовжнім каналом, співвісним з віджимання, завдяки чому усувається необхідність подовжньою віссю валу. Подрібнювання сировини у постійному підігріві робочої камери зовнішніми здійснюється за допомогою ножів, закріплених засобами. вздовж внутрішньої поверхні робочої камери, та Для інтенсифікації процесу подрібнювання, у поперечних подрібнювальних насадок. Прес споподрібнювальній частині робочої камери встановряджений співвісною з завантажувальною, подріблено, щонайменше, один різальний диск з усіченювальною та віджимною частинами робочої каною конічною робочою поверхнею зі зубцями на мери насадкою з внутрішньою циліндричною ній, причому, менша основа спрямована в напрямповерхнею. Насадка вставлена у канал шнека з ку вхідного кінця робочої камери. його розвантажувального кінця і має концентричні При цьому доцільно зубці виконати у вигляді патрубки з лійками, причому розтруби лійок мотрикутних вирізів у зовнішній кромці диска. жуть бути розміщені на різних ділянках каналу Крім того, у віджимній частині робочої камери шнека. Вздовж боку робочої камери, по всій її повстановлено, щонайменше, один віджимний диск з верхні, встановлені нагрівальні елементи. У тілі гладкою усіченою конічною робочою поверхнею, у частини валу, яка розміщена у віджимній частині якої менша основа спрямована в напрямку вхідноробочої камери, між витками шнека, виконані зеєго кінця робочої камери. рні отвори для виведення олії через внутрішній Доцільним є, також, послідовне збільшення діканал валу. аметру більшої основи цих дисків у напрямку вихіЯк і охарактеризована вище, ця конструкція є дного кінця робочої камери. надто складною, містить надмірну кількість детаКрім того, для виведення рідинної фази з ролей, внаслідок чого її обслуговування та ремонт бочої камери за мірою її утворювання, та, тим санадмірно працеємкі. Внаслідок того, що пристрій мим, подальшої інтенсифікації віджимання, з уране забезпечує потрібного ступеня віджимання сихуванням того, що при інтенсивному процесі ровини, необхідним є застосовування теплоелектподрібнювання сировини рідинна фаза починає ронагрівних елементів. Це, у свою чергу, негативутворюватися в подрібнювальній частині робочої но впливає на якість олії, потребує додаткових камери, доцільно виконати зеєрні отвори вздовж витрат енергії та додатково ускладнює конструкподрібнювальної та віджимної частин робочої кацію. мери, в тому числі і насадки. Задачею винаходу є утворення преса для віВ умовах необхідності переробляння великої джимання олії з оліємісткої рослинної сировини, в кількості сировини доцільно шнековий вал виконаякому, за рахунок внесення конструктивних змін, ти у вигляді двох валів, розташованих на одній осі, підвищується ступінь віджимання сировини, завдяза принципом "вал у пустотілому валі", один з яких ки чому підвищується доля виходу олії та усувамістить низку різальних дисків та розташований у ється необхідність у постійному підігріванню сиромежах подрібнювальної частини робочої камери, а вини з використанням теплонагрівників, при другий - низку віджимних дисків та розташований у одночасному спрощенні конструкції. межах віджимної частини робочої камери, причому Для вирішення поставленої задачі у пресі для привод пресу має бути виконаним з можливістю віджимання олії з оліємісткої рослинної сировини, обертання шнекового валу віджимної частини у який містить секційну робочу камеру, яка включає низько швидкісному режимі, зі швидкістю розташовані на одній осі завантажувальну, подрі12...50об./хв., а шнекового валу подрібнювальної бнювальну та віджимну частини, встановлений у її частини - у високошвидкісному режимі, зі швидкіс 5 76532 6 тю 250...500об./хв. Нами виявлено, що саме при муфту 18 з мотор-редуктором 19 з вихідною частаких величинах швидкостей шнекових валів прототою обертів 50об/хв. цеси роздрібнювання та віджимання сировини, у При роботі пресу сировина, яка надходить у сукупності з подальшим пропусканням сировини завантажувальну частину робочої камери з прийчерез згаданий канал, можуть бути додатково інмального бункеру, просувається шнеком 6 до витенсифіковані у значній мірі. ходу секції 2, де утворюється затор сировини внаДля того ж доцільно, також, виконати обидва слідок зменшення прохідного перерізу у каналі 10. шнекові вали з послідовним, у напрямку вихідного В результаті виникає зона підвищеного тиску і на кінця робочої камери, зменшенням кроку витків, відстані 40...50мм від кінця шнекової частини ропричому, у вихідній зоні віджимної частини робочої бочої камери відбувається прокручування, з однокамери крок витків більше, ніж у вхідній зоні подрічасним його перетиранням та віджиманням. Досбнювальної частини робочої камери. татньо великий проліт шнеку не дозволяє Запропоноване рішення пояснюється зобраздрібненій масі затримуватися в кінцевій зоні шнеженням трьох, у залежності від очікуваної продуккової частини робочої камери і вона виштовхуєтьтивності, модифікацій пресу: ся в кільцевий канал 10, де відбувається остаточна Фіг.1 схематично показана у подовжньому не віджимання олії. Обезжирені шроти відводяться перерізі модифікація пресу для домашнього коричерез кільцеву щілину між регулювальною втулстування; кою 14 і внутрішньою стінкою насадки 7. на Фіг.2 - те ж, модифікація зі збільшеною Внаслідок великих сил тертя в кінцевій зоні продуктивністю - для фермерських господарств, шнекової частини та в каналі 10 маса, що віджиколгоспів тощо; мається, прогрівається до температури 90...100°С, на Фіг.3 - те ж, модифікація промислового прищо достатньо для ефективного віджимання олії і значення; не потребує зовнішніх джерел підігріву сировини. на Фіг.4 - переріз А-А з Фіг.2 та 3; на Фіг.5 - пеТак, по соняшнику доля виходу олії складає до реріз Б-Б з Фіг.3; 40%. на Фіг.6 та 7 вигляди за стрілками В та Г з Прес, зображений на Фіг.2, має деякі відмінноФіг.4 та 5, відповідно; на Фіг.8 - переріз Д-Д з Фіг.6. сті від охарактеризованого вище. Він містить дві Показана на Фіг.1 модифікація пресу включає знімні секції 20 та 21 шнека з різним кроком витків: робочу камеру, яка конструктивно виконана з у секції 21, яка примикає до насадки 7, крок зментрьох секцій 1, 2 та 3, встановлених вздовж однієї шений. У середній зоні шнекової частини робочої осі і з'єднаних одна з одною центрувальними кількамери на одному з шнеків встановлений різальцями 4. Фланці секцій з'єднані за допомогою напівний диск 22 з усіченою конічною робочою поверхкілець двома болтами (умовно не показані). Секція нею, у якої менша основа спрямована в напрямку 1, яка відповідає завантажувальній частині робочої вхідного кінця робочої камери. Виявлено, що найкамери, сполучена з приймальним бункером 5. більш ефективно подрібнювання сировини здійсШнек 6 з постійним кроком та однаковою висотою нюється, якщо на робочій поверхні диска 22 утвовитків розташований у межах секцій 1 та 2. рені зубці 23 у вигляді трикутних вирізів (див. Секція 3 уявляє собою насадку 7 до шнекової Фіг.8). частини робочої камери і виконана у вигляді циліНа зовнішній поверхні секції 24, яка відповідає ндричної втулки 8, зовнішній діаметр якої менше, завантажувальній частині робочої камери, встаноніж шнекової частини робочої камери і усередині влений нагрівальний елемент потужністю 1кВт якої концентрично розташована шпилька 9 з глад(умовно не показаний). При початку роботи пресу кою циліндричною поверхнею та різьбовою частиоператор попередньо включає нагрівальний еленою, за допомогою якої вона встановлена у торці мент для прогріву преса протягом 25...30хв., після шнеку 6. Ширина каналу 10 між внутрішньою почого включається мотор-редуктор 19, якій зі швидверхнею втулки 8 та зовнішньою поверхнею шпикістю 50об/хв. обертає обидва шнеки 20 та 21. У льки 9 дорівнює 0,5...3мм, а його довжина зоні різального диска 22, внаслідок звуження про130...150мм. У торці втулки 8, з боку вхідного кінця хідного перерізу робочої камери, утворюється піднасадки 7, виконана конічна виточка 11, в якій вищений тиск, а при проходженні сировини через встановлена направляюча шайба 12, яка опирапереріз диска 22 здійснюється її подрібнювання. ється на торець виступаючої гладкої частини шпиДалі процес віджимання здійснюється, як описано льки 9. На вихідному кінці втулки 8 виконана конічвище, для модифікації, показаної на Фіг.1. на виточка 13, в якій розміщена вільно посаджена Значні сили тертя в кінцевій зоні шнекової часна шпильку 9 регулювальна конічна втулка 14, з тини та у каналі 10, а, також застосування різальутворенням кільцевої щілини між нею та втулкою ного диска 22, дозволили підняти температуру 8, величина якої може регулюватися за допомогою оброблюваної сировини до 115°С, що дозволяє гайки 15. отримувати до 42% виходу олії по соняшнику. Для регулювання об'єму каналу 10, а тим саПрес, зображений на Фіг.3, відрізняється від мим, тиску в ньому, окрім втулки 14, застосовуєтьохарактеризованих вище тим, що в ньому два ся набір знімних шпильок 9 з різними значеннями шнекових вала, 25 та 26, при цьому менший з них величини їх діаметра. Це доцільно робити при за діаметром, 25, встановлений усередині пустоти зміні однієї культури, що переробляється, на іншу. більшого, 26. Вал 25 розташований у межах секції У стінках секцій 2 та 3 виконані зеєрні отвори 27 робочої камери, яка відповідає її завантажува(умовно не показані), а під ними встановлений льній частині, та секцій 28...30, які утворюють поджолоб 16, сполучений з ємністю 17. рібнювальну частину робочої камери. Вал 26 Приводний кінець шнека 6 сполучений через оснащений шнеками у межах секцій 31 та 32, які 7 76532 8 утворюють віджимну частину робочої камери. поділ потужності здійснюється завдяки виконанню У межах кожної з секцій витки шнеків мають передачі обертання на вал 26 шківо-ремінною. постійні висоту та крок. На шнеках обох валів, від Під тиском безперервно подаваної маси сиросекції до секції, послідовно, у напрямку від вхідновини ріжучий диск 34 дробить насіння на велику го кінця робочої камери, висота та крок витків змефракцію. Через зазор між диском та внутрішньою ншується. Висота витків у завантажувальній (секповерхнею камери великі фракції насіння подація 27) та подрібнювальній (секції 28...30) частинах ються на другу секцію шнекового валу 25, який та у початковій секції 31 віджимної частини однапереміщує велику фракцію насіння на другий різакова. Крок витків шнеків валу 26, тобто, у віджимльний диск 35. Завдяки зменшенню зазору між ній частині робочої камери, значно менше, ніж диском та внутрішньою поверхнею камери, у порівалу 25, таким чином, що крок витків шнека у внянні з диском 34, у секції 28 виникає підвищений останній на валу 26 секції 32 більше, ніж у початтиск сировини, внаслідок чого при взаємодії з дисковій на валу 25 секції 27. ком здійснюється подрібнення великої фракції на Усі секції пресу уніфіковані за формою та поменшу. Аналогічні процеси мають місце в секціях перечними розмірами, а усі секції подрібнювальної 29 та 30 подрібнювальної частини робочої камери. та віджимної частин (секції 28...32) однакові також Одночасно з подрібненням сировини, за рахуза довжиною. Усі секції, крім секції 27, яка утворює нок сил тертя та тиску вона, а також стінки подрібзавантажувальну частину, виконані зеєрними. Для нювальної частини нагріваються. Температура цього їх стінки утворені із колосників, віддалених нагріву залежить від частоти обертів валу 25 та від один від одного на 0,8...0,2мм для забезпечення кількості сировини, які регулюються оператором за можливості стікання віджатої олії. На фланці допомогою потенціометрів, що знаходяться на останньої секції 32 встановлений термодатчик 33. пульті управління (умовно не показані). Сигнал з У межах подрібнювальної частини робочої капульту управління подається на частотні варіатори мери, тобто, секцій 28...30, на валу 25 встановлені (умовно не показані) електродвигунів 39 та 50. При різальні конічні диски 34...36 з зубцями, а у межах досягненні потрібної температури (наприклад, віджимної частини, секції 31,32, - віджимні конічні 120°) оператор перестає регулювати потенціометдиски 37, 38 з гладкою робочою поверхнею. Діари. Тепер температура сировини може змінюватиметр більшої основи дисків, у межах відповідної ся тільки при зміні температури повітря, де зберічастини робочої камери, послідовно підвищується: гається сировина для переробки, тобто, при зміні від 34 до 36, та від 37 до 38. температури сировини, що подається у прес. Але Конструкція насадки 7 з направляючою шайза допомогою потенціометра зміни частоти обербою 12 та регулювальною втулкою 14 така ж, як у тання шнекового валу 25 та потенціометра кількомодифікаціях на Фіг.1 та 2. сті подачі сировини оператор знову встановлює Привод пресу включає електродвигун 39 попотрібну температуру до наступних кліматичних тужністю 15кВт з двома вихідними валами 40, 41, змін, тобто, чергової зміни температури сировини. перший з яких через шківи 42, 43 та приводний Попереднє віджимання олії відбувається вже у ремінь 44 з'єднаний з шнековим валом 25, а друсекції 30 подрібнювальної частини робочої камери. гий, 41, через шківи 45, 46 та приводний ремінь 47 Подрібнена та попередньо віджата маса надхо- з шнековим валом 26. Передаточні ланцюги роздить через зазор між першим віджимним диском раховані таким чином, щоб подавати частоту обе37 та стінкою камери на першу секцію шнекового ртів на вал 26 12-50об./хв., а на вал 25 валу 26, який переміщує її до другого віджимного 250...500об./хв. диску 38. Приймальний бункер 48 споряджений приймаНаявність різальних 34...36 та віджимальних льним шнеком 49, який приводиться від двигуна37, 38 дисків описаної конструкції у значній мірі редуктора 50. сприяє підвищенню інтенсифікації процесів здрібПри включенні з пульту управління (умовно не нювання та віджимання насіння. Відмітимо, що показаний) електродвигуна 39 за допомогою опиконічна форма різальних дисків 34...36 сприяє тосаної системи розподілення потужності обертання му, що вони не тільки роздрібнюють насіння, але, одночасно передається на шнекові вали 25, 26. також, і віджимають його, а вилучення із робочої При досягненні стабільних обертів валів оператокамери рідинної фракції, у свою чергу, дозволяє ром з пульту управління включається двигун з чапідвищити міру тиску на сировину, яка знаходитьстотним перетворювачем 51. Приймальним шнеся у робочій камері. ком 49 сировина, вологість якої не повинна Завдяки складанню сил тиску обох шнекових перевищувати 9%, подається з бункеру 48 через валів у секціях 31, 32 відбувається віджимання вікно у завантажувальну частину робочої камери олії, яка стікає у зеєрні отвори. Із секції 32 віджата секцію 27. Насіння захоплюється витками першої маса тонким шаром надходить у зазор 10 насадки секції шнекового валу 25 і переміщується вздовж 7, де відбувається остаточне віджимання олії. порожнини робочої камери до першого різального Завдяки досягнутому у пресі ступеню віджидиска 34. мання олії, залишкова маслянистість шротів при Під час пуску для запуску вала 25 потрібен напереробці не обдертого насіння соняшника склабагато більший пусковий момент, ніж для валу 26 дає 4...5%. віджимної частини пресу. В процесі віджимання Продуктивність цієї модифікації пресу, по сопотужність електродвигуна 39 перерозподіляється: няшнику, не менше 200кг/год. при споживаній поїї більша частка передається на вал 26. Перерозтужності 15кВт. 9 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 76532 Підписне 10 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 – 42, 01601