RU215736U1

RU215736U1 - SCREW EXTRACTOR FOR PROCESSING CAKE FROM PLANT RAW MATERIAL

Info

Publication number: RU215736U1
Application number: RU2021136458U
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Невзоров; Игорь Викторович Мацкевич; Жанна Александровна Кох; Денис Сергеевич Безъязыков; Елена Николаевна Олейникова
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2022-12-23

Abstract

Полезная модель относится к конструкции экстрактора шнекового для обработки жмыха из растительного сырья и может быть использована в пищевой промышленности для извлечения биологически активных веществ из растительного сырья. Экстрактор шнековый содержит экстракционную емкость и приводной шнек. Экстракционная емкость выполнена в виде двух цилиндрических экстракционных колонн, имеющих повторяющиеся изменения диаметра от большего к меньшему и от меньшего к большему. При этом внутри экстракционных колонн установлен приводной вал с шнековой навивкой, высота витков которого повторяет форму корпуса экстракционных колонн, что соответствует большему и меньшему диаметрам. Кроме того, экстракционные колонны соединены с емкостью, содержащей экстрагент под высоким давлением для подачи экстрагента с трубопровода высокого давления на форсунки, которые установлены в экстракционных колоннах. Техническим результатом является обеспечение полного извлечения целевого продукта. 1 ил.

The utility model relates to the design of a screw extractor for processing cake from vegetable raw materials and can be used in the food industry to extract biologically active substances from vegetable raw materials. The screw extractor contains an extraction tank and a drive screw. The extraction vessel is made in the form of two cylindrical extraction columns having repeated diameter changes from larger to smaller and from smaller to larger. At the same time, a screw-coiled drive shaft is installed inside the extraction columns, the height of the turns of which repeats the shape of the extraction column casing, which corresponds to larger and smaller diameters. In addition, the extraction columns are connected to a container containing the high pressure extractant to supply the extractant from the high pressure pipeline to the nozzles that are installed in the extraction columns. The technical result is to ensure complete extraction of the target product. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к конструкции экстрактора шнекового для обработки жмыха из растительного сырья и может быть использована в пищевой промышленности для извлечения биологически активных веществ из различных видов растительного сырья.The utility model relates to the design of a screw extractor for processing cake from vegetable raw materials and can be used in the food industry to extract biologically active substances from various types of vegetable raw materials.

Известен экстрактор для обработки плодово-ягодных выжимок, включающий экстракционную емкость, загрузочный бункер с выходным отверстием, приводной шнек и источник сжиженного газа соединенного с корпусом шнекового питателя (RU, патент №2035884, МПК A23N 1/00, 1995).Known extractor for processing fruit and berry pomace, including an extraction tank, a hopper with an outlet, a drive screw and a source of liquefied gas connected to the screw feeder housing (RU, patent No. 2035884, IPC A23N 1/00, 1995).

Недостатком экстрактора для обработки плодово-ягодных выжимок является высокая сложность конструкции и неполное извлечение целевого продукта из-за высокого диффузионного сопротивления сырья.The disadvantage of the extractor for processing fruit and berry pomace is the high design complexity and incomplete extraction of the target product due to the high diffusion resistance of the raw material.

Технической задачей, на которое направлена полезная модель экстрактора шнекового для обработки жмыха из растительного сырья, является снижение конструктивной сложности и полное извлечение целевого продукта за счет подачи экстрагента под высоким давлением.The technical task, to which the useful model of a screw extractor for processing cake from vegetable raw materials, is to reduce the design complexity and complete extraction of the target product by supplying the extractant under high pressure.

Техническая задача решается тем, что экстракционная емкость выполнена в виде двух цилиндрических экстракционных колонн, имеющих повторяющиеся изменения диаметра от большего к меньшему и от меньшего к большему, при этом внутри экстракционных колонн установлен приводной вал с шнековой навивкой, высота витков которых имеет форму корпуса экстракционных колонн, что соответствует большему и меньшему диаметрам, кроме того, экстракционные колонны соединены с емкостью, содержащей экстрагент под высоким давлением, который подается трубопроводом высоким давлением форсунками, которые установлены в экстракционных колоннах.The technical problem is solved by the fact that the extraction vessel is made in the form of two cylindrical extraction columns, having repeated changes in diameter from larger to smaller and from smaller to larger, while inside the extraction columns a screw-wound drive shaft is installed, the height of the turns of which has the shape of the casing of the extraction columns , which corresponds to larger and smaller diameters, in addition, the extraction columns are connected to a container containing a high-pressure extractant, which is supplied by a high-pressure pipeline with nozzles that are installed in the extraction columns.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором The utility model is illustrated by a drawing, in which

на фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства для экстрагирования растительного сырья. in fig. 1 schematically shows a general view of a device for extracting plant materials.

Устройство для экстрагирования растительного сырья содержит: электродвигатель 1 с валом 2 муфтой 3, соединенной с приводным валом 4 редуктора 5, который передает крутящий момент на приводные валы 6, 7 и 8. Приводной вал 6 передает крутящий момент на вал 9, который установлен внутри экстракционной колонны 10, имеющей большой диаметр 11 и малый диаметр 12. Экстракционная колонна 10 имеет крышку 13 с отверстием для загрузки сырья 14. На валу 9 внутри экстракционной колонны 10 установлен шнек 15, высота навивки которого меняется в соответствии с диметром экстракционной колонны 10 на витки большого диаметра 16 и витки маленького диаметра 17. Нижний конец вала 9 установлен в четырех лучевой опоре 18, причем корпус экстракционной колонны 10 жестко соединен с корпусом шнекового пресса 19, внутри которого установлен приводной вал 20, имеющий привод через муфту 21 вал 22 от электродвигателя 23. Внутри корпуса шнекового пресса 19 на приводном валу 20 установлена шнековая навивка 24, кроме того, на конце приводного вала 20 установлен конус 25, имеющий шнековую навивку 26. По всей длине установки шнековых навивок 24 и 26 в корпусе шнекового пресса 19 выполнены отверстия 27 для сбора экстракта в емкость 28, также шнековый корпус 19 имеет выгрузной патрубок 29 для выхода жмыха и сбора в емкость 30. Кроме того, от редуктора 5 через приводной вал 7 передается крутящий момент на вал 31, который установлен внутри экстракционной колонны 32, имеющей большой диаметр 33 и малый диаметр 34. Экстракционная колонна 32 имеет крышку 35 с отверстием для загрузки сырья 36. На валу 31 внутри экстракционной колонны 32 установлен шнек 37, высота навивки которого меняется в соответствии с диметром экстракционной колонны 32 на витки большого диаметра 38 и витки маленького диаметра 39. Нижний конец вала 31 установлен в четырехлучевой опоре 40, причем корпус экстракционной колонны 32 жестко соединен с корпусом шнекового пресса 19. Кроме того, от редуктора 5 через приводной вал 8 передается крутящий момент на центробежный насос высокого давления 41, соединенный трубопроводом 42 с емкостью 43 для экстрагента. От центробежного насоса высокого давления 41 по патрубку высокого давления 44 эктрагент подается в камеру высокого давления 45, соединенную патрубками 46 с экстракционной колонной 10, а также патрубками 47 - с экстракционной колонной 32, причем на концах парубков 46 и 47 установлены форсунки 48 впрыска экстрагента. The device for extracting vegetable raw materials contains: an electric motor 1 with a shaft 2 by a clutch 3 connected to the drive shaft 4 of the gearbox 5, which transmits torque to the drive shafts 6, 7 and 8. The drive shaft 6 transmits torque to the shaft 9, which is installed inside the extraction column 10 having a large diameter 11 and a small diameter 12. The extraction column 10 has a cover 13 with an opening for loading raw materials 14. diameter 16 and coils of small diameter 17. The lower end of the shaft 9 is installed in a four-beam support 18, and the body of the extraction column 10 is rigidly connected to the body of the screw press 19, inside which a drive shaft 20 is installed, which is driven through the coupling 21 shaft 22 from the electric motor 23. Inside the body of the screw press 19, a screw winding 24 is installed on the drive shaft 20, in addition, n at the end of the drive shaft 20, a cone 25 is installed, having a screw winding 26. Along the entire length of the installation of the screw windings 24 and 26, holes 27 are made in the body of the screw press 19 to collect the extract into the container 28, and the screw body 19 also has an unloading pipe 29 for the exit of the cake and collection into the container 30. In addition, from the gearbox 5 through the drive shaft 7 is transmitted torque to the shaft 31, which is installed inside the extraction column 32, which has a large diameter 33 and a small diameter 34. The extraction column 32 has a cover 35 with a hole for loading raw materials 36 A screw 37 is installed on the shaft 31 inside the extraction column 32, the winding height of which varies in accordance with the diameter of the extraction column 32 into turns of large diameter 38 and turns of small diameter 39. The lower end of the shaft 31 is installed in a four-beam support 40, and the body of the extraction column 32 is rigid is connected to the body of the screw press 19. In addition, torque is transmitted from the gearbox 5 through the drive shaft 8 ent on a centrifugal high pressure pump 41, connected by a pipeline 42 with a container 43 for the extractant. From the high-pressure centrifugal pump 41, through the high-pressure pipe 44, the extractant is supplied to the high-pressure chamber 45, connected by pipes 46 to the extraction column 10, and also by pipes 47 to the extraction column 32, and nozzles 48 for extractant injection are installed at the ends of the couples 46 and 47.

Экстрактор шнековый для обработки растительного сырья работает следующим образом. Screw extractor for processing plant materials works as follows.

Включается в работу электродвигатель 1, который через вал 2 муфту 3 и приводной вал 4, передает крутящий момент на редуктор 5, который, в свою очередь, передает крутящий момент на валы 6, 7. 8. Приводной вал 6 передает крутящий момент на вал 9, который установлен внутри экстракционной колонны 10 и приводит во вращение шнек 15. При этом через отверстие загрузки сырья 14 в крышке 13 происходит подача экстрагируемого растительного сырья в экстракционную колонну 10 на витки большого диаметра 16, размещенных в экстракционной колонне 10, имеющей большой диаметр 11. Приводной вал 7 передает крутящий момент на вал 31, который установлен внутри экстракционной колонны 32 и приводит во вращение шнек 37. При этом через отверстие загрузки сырья 36 в крышке 35 происходит подача экстрагируемого растительного сырья в экстракционную колонну 32 на витки большого диаметра 38 шнека 37, размещенные в экстракционной колонне 32, имеющей большой диаметр 33. При работе редуктора 5 приводным валом 8 крутящий момент передается на центробежный насос высокого давления 41, который по трубопроводу 42 забирает экстрагент из емкости 43 и по трубопроводу высокого давления 44 подает его в камеру высокого давления 45, при определенном давлении экстрагент по патрубкам 46, 47 подается на форсунки 48 и 49, которые периодически осуществляют впрыск экстрагента в экстракционный колонны 10 и 32. Далее увлажненное экстрагентом растительное сырье шнеками 15 и 37 подается из экстракционной колонны 10 и 32 большого диаметра 11 и 33 в малый диаметр 12 и 34, при этом происходит сжатие растительного сырья для создания внутриклеточного давления и более полного проникновения экстрагента в клеточную структуру растительного сырья. После прохождения зоны сжатия растительное сырье поступает в экстракционной колонны 10 и 32 большого диаметра 11 и 33, при этом происходит снижение плотности экстрагируемой массы из растительного сырья, в которую впрыскивается форсунками 48 и 49 экстрагент. Таким образом, при прохождении всей длины экстракционной колонны 10 и 32 происходит процесс периодического впрыска эстрагента в экстрагируемую массу из растительного сырья, обеспечивает дальнейшее повышение, и снижение плотности экстрагируемой массы приводит к деструкции растительного сырья и полному извлечению биологически активных веществ. Экстрагируемое растительное сырье, прошедшее обработку в экстракционных колоннах 10 и 32 через четрырехлучевую опору 18 и 40, поступает в корпус шнекового корпуса 19. Включается в работу электродвигатель 23, который через вал 22 муфту 21 передает крутящий момент на приводной вал 20 со шнековой навивкой 24, при вращении которой поступающее сырье из экстракционных колоннах 10 и 32 начинает сжиматься и выделять экстракт, который через отверстия 27 в корпусе шнекового пресса 19 поступают в емкость сбора экстракта 28. Окончательный отжим экстрагируемого растительного сырья происходит шнековой навивкой 26 конуса 25, установленного на приводном валу 20, при этом полученный жмых через выгрузное отверстие 29 поступает в емкость 30.The electric motor 1 is switched on, which, through the shaft 2, the clutch 3 and the drive shaft 4, transmits the torque to the gearbox 5, which, in turn, transmits the torque to the shafts 6, 7. 8. The drive shaft 6 transmits the torque to the shaft 9 , which is installed inside the extraction column 10 and drives the screw 15. At the same time, through the feedstock loading hole 14 in the lid 13, the extractable plant material is fed into the extraction column 10 on the turns of large diameter 16, placed in the extraction column 10, which has a large diameter 11. The drive shaft 7 transmits torque to the shaft 31, which is installed inside the extraction column 32 and drives the screw 37. At the same time, through the feedstock loading hole 36 in the cover 35, the extractable plant material is fed into the extraction column 32 to the large-diameter turns 38 of the screw 37, placed in the extraction column 32, which has a large diameter 33. When the gearbox 5 is operated by the drive shaft 8, the torque ment is transferred to the high-pressure centrifugal pump 41, which takes the extractant from the tank 43 through the pipeline 42 and delivers it to the high-pressure chamber 45 through the high-pressure pipeline 44, at a certain pressure, the extractant is supplied through the nozzles 46, 47 to the nozzles 48 and 49, which periodically the extractant is injected into the extraction columns 10 and 32. Further, the vegetable raw material moistened with the extractant is fed by screws 15 and 37 from the extraction columns 10 and 32 of large diameter 11 and 33 to the small diameter 12 and 34, while the vegetable raw material is compressed to create intracellular pressure and more complete penetration of the extractant into the cellular structure of plant materials. After passing the compression zone, the plant material enters the extraction columns 10 and 32 of large diameter 11 and 33, while the density of the extracted mass from the plant material decreases, into which the extractant is injected with nozzles 48 and 49. Thus, during the passage of the entire length of the extraction columns 10 and 32, the process of periodic injection of estrogen into the extracted mass from plant material occurs, provides a further increase, and a decrease in the density of the extracted mass leads to the destruction of plant materials and the complete extraction of biologically active substances. The extracted plant material, which has been processed in the extraction columns 10 and 32 through the four-beam support 18 and 40, enters the housing of the screw housing 19. The electric motor 23 is switched on, which through the shaft 22 of the clutch 21 transmits torque to the drive shaft 20 with a screw winding 24, during rotation of which the incoming raw material from the extraction columns 10 and 32 begins to compress and release the extract, which through the holes 27 in the body of the screw press 19 enters the extract collection tank 28. The final extraction of the extracted plant material occurs by screw winding 26 of the cone 25 mounted on the drive shaft 20 , while the resulting cake through the unloading opening 29 enters the container 30.

Использование предлагаемого экстрактора для обработки жмыха из растительного сырья позволяет производить полное извлечение целевого продукта за сет подачи экстрагента под высоким давлением и создание переменного давления в растительном сырье при прохождении его в экстракционных колоннах малого и большего диаметра.The use of the proposed extractor for the processing of cake from vegetable raw materials allows for the complete extraction of the target product for the high-pressure extractant supply set and the creation of variable pressure in the vegetable raw materials during its passage in extraction columns of small and large diameters.

Claims

A screw extractor containing an extraction vessel, a drive screw, characterized in that the extraction vessel is made in the form of two cylindrical extraction columns having repeated changes in diameter from larger to smaller and from smaller to larger, while a drive shaft with a screw winding is installed inside the extraction columns, the height of the turns of which repeats the shape of the body of the extraction columns, which corresponds to larger and smaller diameters, in addition, the extraction columns are connected to a container containing the extractant under high pressure to supply the extractant from the high pressure pipeline to the nozzles that are installed in the extraction columns.