Прес для одержання рослинної олії

Винахід відноситься до харчової промисловості і може бути застосований у конструкціях олієвідтискувальних пресів, призначених для відтискування рослинної олії з олійних культур. Відомий прес МП-63 для пресування олійних культур (В.А. Масликов. Технологическое оборудование производства растительних масел. М.: Пищевая промышленность, 1974, с.257-261, рис. V-36). Він складається з станини, всередині якої встановлений чотирьохступінчастий зеєрний барабан, який має вертикальний роз'єм. Зеєрні пластини закріплені в зеєрному барабані розклинюванням, а зазор між ними залежить від номера ступені і зменшується від 1,5 до 0,45мм від першої до останньої ступені (від початку до кінця стискання сировини). Демонтаж зеєрного барабана здійснюється лебідкою, яка опускає його половини. Для виключення обертання сировини в напрямку обертання шнекового вала у вертикальній площині установлені ножі, які відповідають формі шнекового вала. На шнековий вал насаджені дев'ять витків шнека, вільний об'єм яких зменшується у напрямі виходу макухи. Загальна теоретична степінь стискання, що забезпечується пресом, дорівнює 18,3. На кінці шнекового вала розміщений конусний регулятор тиску, за допомогою якого регулюється ширина вихідної щілини для макухи. Частота обертання шнекового вала може бути або 19, або 26об/хв. Осьові зусилля сприймаються спеціальним упорним кульковим підшипником, який встановлений після конусного регулятора тиску. Недоліки цього преса такі: зеєрний барабан має роз'єм у вертикальній площині і не є несучою конструкцією, а потребує наявності рами для його встановлення, що збільшує металоємність всього преса; закріплення зеєрних пластин здійснюється розклинюванням, що ускладнює процес встановлення зеєрних пластин; при зупинці преса і запресововуванні вихідного тракту перед регулятором тиску необхідно розбирати повністю зеєрний барабан для видалення запресованої макухи, або засипати для переробки не обрушене зерно, що спричиняє втрати олії; завищені зазори між зеєрними планками і недостатня степінь стискання сировини не дозволяє отримати великий вихід олії; ножі, які запобігають обертанню сировини в зеєрному барабані, виконують лише цю функцію і не застосовуються для притискання і утримування зеєрних пластин, що ускладнює конструкцію преса і збільшує його металоємність; осьові зусилля в пресі сприймаються упорним підшипником, який встановлений за конусним регулятором тиску, що ускладнює конструкцію, не дає можливості шнековому валу самоцентруватися у перероблюваній сировині і збільшує металоємність преса; шнековий вал преса не має пристрою для виштовхування макухи з останньої ступені преса, що може призвести до запресовування макухи попереду конусного регулятора тиску при вимушеній зупинці преса. За прототип взяли відомий прес ФП (Прессы пищевых и кормовых производств / под ред. А.Я. Соколова. М.: Машиностроение, 1973, с.123-129, рис. 72), який застосовується в якості форпреса, але може бути використаний і для остаточного видалення олії з сировини. Прес за А.Я. Соколовим (рис. 72 на стор.125) складається з закріплених на рамі привода, укомплектованого редуктором; шнекового вала, який забезпечує зменшення кільцевого зазору у напрямку до вихідного отвору і його витки мають кроки, які також зменшуються у напрямку вихідного отвору, що забезпечує теоретичну степінь стискання - 13; ступінчастого зеєрного циліндра, який складається з двох половин з горизонтальною площиною роз'єму, що з'єднуються між собою шпильками з гайками, причому зеєрний циліндр всередині викладений зеєрними планками з уступами чи прокладками між ними для виходу олії, які притискаються клином до циліндричної поверхні, а між половинками зеєрного барабана встановлена планка - ніж (рис. 75), яка не дає обертатись сировині при пресуванні. Зазор між зеєрними пластинами може змінюватись від 0,45 до 1,0мм (табл. V-5 на стор.254). Недоліком цього преса є те, що роз'ємний зеєрний барабан не є несучою конструкцією і змонтований на рамі, що збільшує металоємність конструкції; клинове затискування зеєрних пластин ускладнює конструкцію зеєрного барабана і збільшує її металоємність, а малий запас на знос зеєрних пластин зменшує міжремонтний період зеєрного барабана; в пресі антиобертові ножі не використані для закріплення зеєрних пластин; завищені зазори між зеєрними пластинами, їх інтенсивне спрацювання та відсутність запасу на знос не дозволяють отримувати високий вихід олії на протязі всього міжремонтного періоду роботи преса; шнековий вал на виході макухи опирається на підшипники, що не дає можливості йому самоцентруватися у сировині, ускладнює конструкцію транспортної системи преса та збільшує її металоємність, а також він не має спеціального витка перед конусним регулятором тиску для виштовхування надлишку макухи при зупинці преса з метою запобігання її запресовуванню попереду конусного регулятора тиску; теоретична степінь стискання сировини у пресі недостатня для ефективного відпресовування не обрушеного зерна. В основу винаходу поставлено задачу удосконалити прес для одержання рослинної олії та зменшити його металоємність шляхом зміни конструкції зеєрного барабана та шнекового вала, забезпечити можливість роботи як в режимі попереднього, так і в режимі остаточного пресування, а також проводити відтискування олії з не обрушеного зерна при холодному пресуванні. Поставлена задача розв'язується за рахунок того, що в пресі для одержання рослинної олії, який включає привід, механізм завантаження, з'єднаний з зеєрним барабаном, який має верхню та нижню половини, набраний з зеєрних планок, всередині якого розміщено шнековий вал, пов'язаний з приводом і, на кінці якого розміщений конусний редуктор тиску, згідно винаходу, несучою конструкцією є зварений зеєрний барабан, до якого кріпиться корпус підшипників з шнековим валом, причому зеєрний барабан складається з суцільнозвареної нижньої половини та приєднаної до неї верхньої половини, утвореної окремими секціями, та включає чотири камери: діаметр першої - 180-185 і довжина 400-410мм; діаметр другої - 150-155 і довжина 400-410мм; діаметр третьої 160-165 і довжина 200-205мм; діаметр четвертої -170-175 і довжина 200-205мм, які набираються з зеєрних планок призматичної форми за допомогою ножів та притискувачів, шнековий вал є одноопорним, забезпечує поступове зменшення вільного об'єму в літрах по тракту преса у співвідношенні (4,30-4,50):(3,10-3,15):(2,18-2,23):(0,951,0):(0,68-0,73):(0,56-0,61):(0,47-0,52):(0,35-0,40):(0,20-0,25), складеним із 9-ти витків, вихід восьмого витка у порівнянні з заходом продовжений на 90°-92°, додатково він має дев'ятий виток на виході з преса перед конусним регулятором тиску, висота якого на кінці 2-3мм, а ширина 10-11мм. Краще виконати зеєрну планку висотою 19-19,5мм, шириною 9,5-9,75мм з кутами 84°-86°, 6°-6°30', 6°-7°, які утворені послідовно від правої вертикальної грані, з запасом на знос 2-3мм. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та очікуваним технічним результатом буде в наступному: 1. Прес відрізняється від прототипу тим, що замість рами жорсткою несучою конструкцією є зварений зеєрний барабан, до якого за допомогою чотирьох стяжних шпильок закріплений корпус підшипників, з'єднаний з шнековим валом. Зеєрний барабан складений з жорсткої суцільнозвареної нижньої половини і окремих зварених секцій верхньої половини, які з'єднуються з нижньою половиною стяжними шпильками. Така конструкція зеєрного барабана дозволяє дуже швидко проводити розбирання і складання преса при обслуговуванні, а в разі вимушеного розбирання преса, при його закупорюванні макухою, розбирати його не повністю, а лише частково від'єднува ти одну чи дві верхні секції на виході сировини. Завдяки такій конструкції рама для монтажу вузлів не потрібна і маса преса зменшується майже вдвічі. 2. Зеєрний барабан відрізняється від барабана прототипа тим, що має одну камеру низького і три камери високого тиску, в яких розміщується складений шнековий вал, який, у поєднанні з камерами, внаслідок зменшення кроку витків, зазору між зовнішньою поверхнею витків і поверхнею барабана та збільшення тіла витків забезпечує зменшення вільного об'єму витків і стискання сировини по тракту її проходження. Камери набираються з окремих призматичних зеєрних планок, які відрізняються від зеєрних планок барабана прототипа тим, що мають спеціальний профіль і при їх з'єднанні в пакет забезпечується менший (від 0,9 до 0,1мм) технологічний зазор для виходу олії і стабільна робота зеєрних планок до зносу на величину 2-3мм. Крім збільшення міжремонтного періоду, застосування таких планок дозволяє пресу розвивати підвищений тиск і відпресовувати не обрушене і необжарене зерно. Закріплення зеєрних планок у барабані здійснюється за допомогою ножів і притискувачів, що дозволяє швидко здійснювати монтаж зеєрного барабана і відмовитись від застосування клинових затискувачів планок, що спрощує конструкцію. 3. Шнековий вал відрізняється від вала прототипа тим, що вихід 8-го витка у порівнянні з заходом продовжений на 90°-92°, що дозволяє зменшити протитечію макухи від конусного регулятора тиску у напрямку подачі сировини і збільшити степінь її стискання. Крім того, шнековий вал має додатковий 9-ий виток, встановлений на виході з преса, особливої конструкції, який забезпечує видалення спресованої макухи, що забиває вихід з преса при його зупинці поблизу конусного регулятора тиску, і гарантує повне очищення тракту виходу макухи. В прототипі таке очищення здійснюється шляхом подачі в прес не обрушеного зерна, що призводить до додаткових втрат олії. Шнековий вал у порівнянні з прототипом характеризується збільшеною теоретичною степінню стискання (табл.), що дозволяє отримувати олію в режимі холодного і гарячого попереднього і остаточного пресування, а також відпресовувати не обрушене зерно. Шнековий вал є одноопорним і на виході центрується в зеєрному барабані за рахунок спресованої макухи. Теоретична степінь стискання на витках шнекового вала Степінь стискання Прототип Запропонований прес 1 1 2 1,26 3 1,70 4 3,90 5 5,40 Номер витка 6 7 6,48 8,04 8 10,8 9 13 (на кінцевій втулці) 1 1,39 1,97 4,52 6,26 7,87 12,2 24 9,55 4. Запропонований прес, названий нами МПЗ, є пресом подвійної дії і може працювати в режимі попереднього і остаточного пресування, а також витискувати олію з не обрушеного зерна при холодному пресуванні за рахунок регулювання обертів шнекового вала у межах 10-25об/хв. та поступовому зменшенні вільного об'єму витків (в літрах) по тракту преса у співвідношенні: (4,30-4,50):(3,10-3,15):(2,18-2,23):(0,951,0):(0,68-0,73):(0,56-0,61):(0,47-0,52):(0,35-0,40):(0,20-0,25). На Фіг. 1 - зображено загальний вид преса для одержання рослинної олії. На Фіг. 2 - зображено розріз А-А преса, який показано на Фіг. 1 На Фіг. 3 - зображено шнековий вал. На Фіг. 4 - зображено конструкцію 8-го витка. На Фіг. 5 - зображено схему закріплення зеєрних планок. На Фіг. 6 - зображено загальний вигляд зеєрної планки. На Фіг. 7 - зображено конфігурацію поперечного перерізу А-А зеєрної планки, яка показана на Фіг. 6. На Фіг. 8 - зображено послідовність розташування камер зеєрного барабана. На Фіг. 9 - подана конструкція додаткового 9-го витка шнекового вала. Прес для одержання рослинної олії включає (Фіг. 1) механізм завантаження 1, з'єднаний з зеєрним барабаном 2, який є жорсткою конструкцією. До зеєрного барабану закріплений за допомогою чотирьох стяжних шпильок 3 корпус підшипників 4 з шнековим валом 5. Зеєрний барабан включає жорстку суцільнозварену нижню половину 6 і верхню половину, утворену окремими звареними секціями 7. Зеєрний барабан набрано з зеєрних планок 8. Дві половини барабана, суцільна нижня і секційна верхня, скріплені між собою стяжними шпильками 9. Шнековий вал через напівмуфту з'єднаний з приводом 10. На виході з преса установлений конусний регулятор тиску 11, який не відрізняється від регулятора тиску прототипа. Зеєрні планки 8 (Фіг. 2; Фіг. 5) закріплені у зеєрному барабані за допомогою ножів 12 та притискувачів 13. Зеєрний барабан має 4 камери: діаметр першої - 180-185мм, довжина 400-410мм; діаметр другої - 150-155мм, довжина 400-410мм; діаметр третьої - 160-165мм, довжина 200-205мм; діаметр четвертої - 170-175мм, довжина 200-205мм (Фіг. 8). Барабан набирається з окремих зеєрних планок (Фіг. 5; Фіг. 6). Зеєрні планки (Фіг. 7) мають профіль, в якому висота - 19-19,5мм, ширина - 9,5-9,75мм та кути 84°-86°, 6°-6°30', 6°-7°, утворені послідовно від правої вертикальної грані її поперечного перерізу, та запас на знос 2-3мм. При з'єднанні планок у зеєрному барабані забезпечується дуже вузький (від 0,9мм до 0,1мм) технологічний зазор для виходу олії, який зберігається до зносу планки, на глибину 2-3мм. Шнековий вал 5 має витки різного діаметра, у відповідності з розміром камери, в якій він працює, необхідним вільним об'ємом (в літрах) витка, який зменшується від завантаження зерна до виходу макухи з преса на кожному з 9-ти складених витків шнека у співвідношенні (4,30 4,50):(3,10-3,15):(2,18-2,23):(0,95-1,0):(0,68-0,73):(0,56-0,61):(0,47-0,52):(0,35-0,40):(0,20-0,25) та відповідною необхідною степінню стискання сировини, що збільшується по тракту преса. На Фіг. 3 показано восьмий виток 14, який має особливу конструкцію: вихід витка у порівнянні з заходом продовжений на 90°-92° (Фіг. 4). Вал має додатковий дев'ятий виток 15 на виході з преса (Фіг. 4). На Фіг. 9 показаний цей виток, який має висоту 2-3мм, а ширину 10-11мм. Прес для одержання рослинної олії працює таким чином. Олієвмісна сировина подається через механізм завантаження 1 у зеєрний барабан 2. При обертанні шнекового вала 5, розміщеного в зеєрному барабані, зібраному із зеєрних планок 8 з малим технологічним зазором між ними, відбувається транспортування та стискання сировини від місця завантаження до виходу. В результаті зменшення вільного об'єму витків шнекового вала у напрямку рухусировини, внаслідок зменшення їх кроку і зазору між зовнішньою поверхнею витків і зеєрний барабаном, збільшення діаметра тіла витка від початку до кінця шнекового вала, сировина стискається. Олія проходить через технологічні зазори між зеєрними планками у зеєрному барабані і збирається в ємність. Відтиснута сировина (макуха) на виході з зеєрного барабану 2 зустрічається з конусним регулятором тиску 11, який змінює ширину ви хідної щілини на кінцевій втулці і, за рахунок цього, також інтенсивність стискання сировини по всьому тракту шнекового преса. Конструкція восьмого витка 14 дозволяє зменшити протитечію макухи від конусного регулятора тиску у напрямку завантаження сировини та збільшити ефективність відтискування. При зупинці преса спрацьовує дев'ятий виток 15, який забезпечує видалення пробки макухи, що утворюється біля затискного конуса регулятора тиску, і повне очищення преса. Запропонована конструкція преса має збільшену теоретичну степінь стискання, що дозволяє працювати в режимі попереднього і остаточного пресування, а також проводити видалення олії з не обрушеної сировини при холодному пресуванні.