шнековый противоточный экстрактор для волокнистых материалов

Формула изобретения

1. ШНЕКОВЫЙ ПРОТИВОТОЧНЫЙ ЭКСТРАКТОР ДЛЯ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий корпус, выполненный в виде входной и выходной вертикальных секций и размещенной между ними горизонтальной секции, в каждой из которых с возможностью вращения смонтирован приводной шнек с винтовой навивкой, загрузочный патрубок, установленный в верхней части входной секции корпуса, высота которой выбрана меньше высоты выходной секции, разгрузочный патрубок, расположенный в верхней части выходной секции корпуса, по меньшей мере один патрубок подачи экстрагента и патрубок отвода экстрагента, смонтированный в верхней части входной секции ниже разгрузочного патрубка, отличающийся тем, что навивка шнека входной секции и/или горизонтальной секции корпуса выполнена с выходным элементом, консольно закрепленным на валу соответствующего шнека с возможностью осевой упругой деформации на длине, равной длине окружности поперечного сечения вала шнека.

2. Экстрактор по п.1, отличающийся тем, что вал шнека с консольно закрепленным выходным элементом выполнен усеченным по плоскости крепления выходного элемента и с цилиндрической полостью, ось которой параллельна оси шнека, а глубина выбрана превышающей осевую длину консольного выходного элемента, причем выходной элемент снабжен цилиндрической направляющей, одним концом шарнирно соединенной с консольным выходным элементом, а другим свободно размещенной с возможностью перемещения в полости вала шнека, при этом длина цилиндрической направляющей выбрана не меньше осевой длины консольного выходного элемента и не больше глубины полости вала шнека.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для обработки волокнистых материалов растительного и животного происхождения и может быть использовано в текстильной промышленности при химической очистке волокон для прядения и в пищевой промышленности при производстве пищевых волокон из плодов и овощей.

Известен шнековый противоточный экстрактор для волокнистых материалов, содержащий корпус, выполненный в виде входной и выходной вертикальных секций и размещенной между ними горизонтальной секции, в каждой из которых с возможностью вращения смонтирован приводной шнек с винтовой навивкой, загрузочный патрубок, установленный в верхней части входной секции корпуса, высота второй выбрана меньшей высоты выходной секции, разгрузочный патрубок, расположенный в верхней части выходной секции корпуса, по меньшей мере один патрубок подачи экстрагента и патрубок отвода экстрагента, смонтированный в верхней части входной секции ниже разгрузочного патрубка.

Однако в известном экстракторе имеет место механодеструкция волокнистых материалов в зонах соединения секций корпуса, а также залипание деструктированных волокон в зонах сопряжения шнеков, что снижает надежность экстрактора.

Техническим результатом изобретения является снижение механодеструкции волокнистых материалов при перегрузке между секциями корпуса и исключение налипания деструктированного волокна в зонах перегрузки.

Для достижения технического результата в шнековом противоточном экстракторе для волокнистых материалов, содержащем корпус, выполненный в виде входной и выходной вертикальных секций и размещенной между ними горизонтальной секции, в каждой из которых с возможностью вращения смонтирован приводной шнек с винтовой навивкой, загрузочный патрубок, установленный в верхней части входной секции корпуса, высота которой выбрана меньшей высоты выходной секции, разгрузочный патрубок, расположенный в верхней части выходной секции корпуса, по меньшей мере один патрубок подачи экстрагента и патрубок отвода экстрагента, смонтированный в верхней части входной секции ниже разгрузочного патрубка, согласно изобретению навивка шнека входной секции и/или горизонтальной секции корпуса выполнена с выходным элементом, консольно закрепленным на валу соответствующего шнека с возможностью осевой упругой деформации на длине, равной длине окружности поперечного сечения вала шнека. Кроме того, вал шнека с консольно закрепленным выходным элементом выполнен усеченным по полости крепления выходного элемента и с цилиндрической полостью, ось которой параллельна оси шнека, а глубина выбрана превышающей осевую длину консольного выходного элемента, причем выходной элемент снабжен цилиндрической направляющей, одним концом шарнирно соединенной с консольным выходным элементом, а другим свободно размещенной с возможностью перемещения в полости вала шнека, при этом длина цилиндрической направляющей выбрана не меньше осевой длины консольного выходного элемента и не больше глубины полости вала шнека.

Описываемое изобретение позволяет снизить механодеструкцию волокнистых материалов при перегрузке между секциями корпуса за счет исключения возможности переуплотнения и среза волокна витками шнеков, а также исключить возможность налипания деструктированного волокна в зонах перегрузки, что повышает надежность работы экстрактора.

Дополнительное повышение надежности работы экстрактора обеспечивается за счет исключения возможности установки консольного участка навивки враспор в полости корпуса шнека при резком увеличении давления в зоне перегрузки материала.

На фиг. 1 изображен общий вид экстрактора; на фиг. 2 фрагмент шнека; на фиг. 3 то же, с цилиндрическим подвижным элементом.

Шнековый противоточный экстрактор для волокнистых материалов содержит корпус, состоящий из входной вертикальной секции 1, горизонтальной секции 2 и выходной вертикальной секции 3, в которых смонтированы три приводных шнека 4, 5 и 6 с винтовой навивки 7, загрузочный патрубок 8, установленный в верхней части входной вертикальной секции 1 корпуса, разгрузочный патрубок 9, установленный в верхней части выходной вертикальной секции 3 корпуса, два патрубка 10 и 11 подачи экстрагента и патрубок 12 отвода экстрагента смонтированный в верхней части входной вертикальной секции 1 корпуса ниже разгрузочного патрубка. Высота входной вертикальной секции 1 корпуса меньше высоты выходной вертикальной секции 3.

Навивка 7 шнеков 4 и/или 5 выполнена (фиг. 2, 3) с выходным элементом 13, консольно закрепленным на валу 14 шнека с возможностью осевой упругой деформации на длине по спирали, равной длине окружности поперечного сечения вала 14 шнека.

Вал 14 шнека может быть выполнен (фиг. 3) усеченным по плоскости крепления консоли выходного элемента 13 и с цилиндрической полостью 15, ось которой параллельна оси шнека, а глубина больше осевой длины консольного выходного элемента 13 навивки 7. Выходной элемент 13 снабжен свободно размещенной в полости 15 с возможностью перемещения в ней цилиндрической направляющей 16 с длиной не меньше осевой длины консольного выходного элемента 13 навивки 7 и не больше глубины полости 15 вала 14 шнека. Цилиндрическая направляющая 16 одним концом соединена со свободным концом консольного выходного элемента 13 навивки 7 посредством шарнира 17.

Экстрактор работает следующим образом.

Волокнистый материал, например шерсть загружают во входную вертикальную секцию 1 корпуса через патрубок 8, где он захватывается навивкой 7 шнека 4 и транспортируется по корпусу в сторону горизонтальной секции 2. Одновременно по патрубкам 10 и 11 в противотоке подают жидкий экстрагент, который, проходя через обрабатываемый материал, вымывает из него целевые вещества, например загрязнения. Достигая зоны перехода из секции 1 в секцию 2, материал попадает в зону консольного крепления выходного элемента 13 навивки 7. Неравномерная плотность легко комкующегося волокнистого материала и неравномерное заполнение канала шнека 4, связанное с неравномерной производительностью загрузочных устройств (не показаны), приводят к колебанию давления на выходном конце шнека 4. Повышение давления на выходном участке шнека 4 при выходе из его винтового канала крупного агломерата обрабатываемого материала или при пересечении его винтового канала гребнем навивки 7 шнека 5 приводит к упругой деформации консольного выходного элемента 13 шнека 4, сжатию его с уменьшением проходного сечения винтового канала, когда консольный выходной элемент по валу 14 шнека 4 или по свободному пространству свободно или совместно с цилиндрической направляющей 16, проворачивая шарнир 17, препятствующий при высоких значениях избыточного давления изменению направления деформации консольного выходного элемента 13 и его установке враспор в полости секции 1, снижает производительность выходного участка шнека 4 и исключает переуплотнение и механодеструкцию обрабатываемого волокнистого материала.

При падении давления консольный выходной элемент 13 под действием собственной упругости совершает обратное перемещение, восстанавливая высокую производительность шнека 4. Длина консольного выходного элемента 13 обеспечивает регулировку производительности выходного участка шнека 4 от максимальной, равной производительности загрузочного устройства, до минимальной, стремящейся в нулю при полном сжатии консольного элемента 13, когда последний при линейном контакте в плоскости расположения консоли с остальной частью навивки 7 полостью перекрывает винтовой канал шнека 4, но исключает слипание между собой поверхностей консольного элемента 13, не имеющих возможности непосредственного контакта.

Аналогичным образом обрабатываемый материал транспортируется по горизонтальной секции 2 корпуса шнеком 5 и перегружается в выходную вертикальную секцию 3 корпуса, в которой, поднимаясь шнеком 6 выше расположения патрубков 10 и 11, материал выводится из контакта с экстрагентом, уровень которого в корпусе по закону сообщающихся сосудов определяется расположением по вертикали патрубка 12, отжимается от остатков экстрагента и удаляется из корпуса по патрубку 9. Отработанный экстрагент удаляется совместно с экстрактивными веществами из корпуса в верхней части входной вертикальной секции 1 по патрубку 12.