пресс для отжима растительных масел из семян

Формула изобретения

1. Пресс для отжима растительных масел из семян, содержащий рабочую камеру, включающую последовательно расположенные загрузочную секцию с внутренней цилиндрической поверхностью и загрузочным окном, секции с непроницаемыми стенками и нагревательными элементами, зеерные секции и размещенные в рабочей камере два параллельно расположенных сопряженных шнековых вала, состоящих из шнеков и чередующихся с ними групп измельчающих насадок, смещенных одна относительно другой с образованием винтового канала, отличающийся тем, что загрузочная секция выполнена с расположенными на ее внутренней цилиндрической поверхности канавками, образующими с поверхностями шнеков каналы, при этом канавки, расположенные под загрузочным окном, выполнены с глубиной, равной половине размера поперечного сечения перерабатываемых семян, а последующие канавки выполнены с глубиной, уменьшенной в направлении секций с непроницаемыми стенками.

2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что нагревательные элементы секций с непроницаемыми стенками выполнены с различной излучающей мощностью, причем нагревательный элемент с наибольшей излучающей мощностью установлен на секции с непроницаемыми стенками, примыкающей к загрузочной секции, а остальные нагревательные элементы расположены с уменьшением их излучающей мощности по мере удаления от загрузочной секции.

3. Пресс по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что каждый нагревательный элемент снабжен термодатчиком, соединенным с предусмотренным в прессе пультом управления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в масложировой промышленности в частности для отжима растительных масел из масличных семян подсолнечника, сои, рапса, сафлора, льна, и т.п.

Известно устройство для переработки масличных продуктов (a. c. RU 2048510, С 11 В 1/06, 1995 г.), содержащее рабочую камеру, включающую два смежных зеерных цилиндра, загрузочный патрубок и разгрузочную матрицу. Внутри рабочей камеры параллельно друг другу размещены валы, на которых установлены чередующиеся и выполненные с возможностью взаимного контактирования червячные насадки и группы призматических насадок, смещенных одна относительно другой с образованием винтового канала. Угол подъема винтовой линии канала, образованного группой призматических насадок, превышает угол подъема винтовой линии канала червячной насадки, при этом сумма длин группы призматических насадок не превышает суммы длин червячных насадок.

Недостатком устройства является то, что в зоне загрузочного патрубка рабочей камеры происходит транспортировка и грубое измельчение семян. Степень измельчения материала остается сравнительно невысокой, что и является причиной низкого выхода масла вначале процесса отжима масла.

Известен пресс для отжима растительных масел (патент RU 2057022, В 30 В 9/16,1996 г.), содержащий рабочую камеру и размещенные в ней два параллельно расположенных сопряженных шнековых вала. Валы включают в себя шнеки и чередующиеся с ними группы измельчающих насадок. Насадки смещены одна относительно другой с образованием винтового канала. Рабочая камера содержит последовательно расположенные секции с непроницаемыми стенками. С ними чередуются зеерные секции. Группы измельчающих насадок расположены внутри секций с непроницаемой стенкой. Каждая секция с непроницаемой стенкой снабжена электронагревательным элементом, расположенным вокруг ее стенки с наружной стороны. Все нагревательные элементы подключены к внешнему регулируемому источнику электроэнергии. К управляющему входу этого источника электроэнергии подключен термодатчик, который отслеживает оптимальную температуру на концевом участке зеерной секции. Рабочая камера включает в себя загрузочную секцию с широким загрузочным окном, сопряженным со съемной загрузочной воронкой.

Недостатком этого пресса является недостаточная интенсификация измельчения и отжима масла (высокая масличность жмыха-14-16%), обусловленная тем, что при подаче электрического тока в нагревательные элементы оптимальная технологическая температура отслеживается только в крайней зеерной секции, а в остальных секциях рабочей камеры она не успевает достичь оптимальной (фиг 3, график II). Перед поступлением в первую обогреваемую секцию рабочей камеры степень измельчения материала остается сравнительно невысокой, проходит много крупных частей семян. Тепловое воздействие на частицы разной величины не одинаково, т.е. масса получается резко неоднородной. В результате того, что в начальной секции температура технологическая ниже оптимальной (источник электроэнергии отключается по достижении оптимальной температуры в крайней зеерной секции), а количество тепла, получаемое от механической энергии в тепловую, еще мало, происходит нарушение теплового равновесия. Расходы тепла на технологические нужды процесса прессования - отжим и брикетирование жмыха не компенсируются притоком тепла с перерабатываемой массой и теплом, полученным в результате перехода механической энергии в тепловую. Неоднородность прессуемого материала, т.е. наличие в нем неодинаковых по свойствам составных частей, нарушение теплового равновесия в начальных секциях рабочей камеры вызывает ухудшение отжима растительного масла в прессе (фиг.3 график IV).

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса извлечения масла из масличных семян путем применения дополнительных измельчающих воздействий в загрузочной секции и обеспечения оптимальной технологической температуры при движении материала к зеерным секциям.

Технический результат достигается тем, что в прессе для отжима растительных масел из семян, содержащем рабочую камеру, включающую последовательно расположенные загрузочную секцию с внутренней цилиндрической поверхностью и загрузочным окном, секции с непроницаемыми стенками и нагревательными элементами и зеерные секции, и размещенные в рабочей камере два параллельно расположенных сопряженных шнековых вала, состоящих из шнеков и чередующихся с ними групп измельчающих насадок, смещенных одна относительно другой с образованием винтового канала, согласно изобретению загрузочная секция выполнена с расположенными на ее внутренней цилиндрической поверхности канавками, образующими с поверхностями шнеков каналы, при этом канавки, расположенные под загрузочным окном выполнены с глубиной, равной половине размера поперечного сечения перерабатываемых семян, а последующие канавки выполнены с глубиной, уменьшенной в направлении секций с непроницаемыми стенками.

Для обеспечения оптимальной технологической температуры при движении материала к зеерным секциям нагревательные элементы секций с непроницаемыми стенками выполнены с различной излучающей мощностью, причем нагревательный элемент с наибольшей излучающей мощностью установлен на секции с непроницаемыми стенками, примыкающей к загрузочной секции, а остальные нагревательные элементы расположены с уменьшением их излучающей мощности по мере удаления от загрузочной секции.

Для достижения аналогичного результата возможно исполнение пресса, в котором каждый нагревательный элемент снабжен термодатчиком, соединенным с предусмотренным в прессе пультом управления

На фиг.1 изображен пресс для отжима растительных масел из семян; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - график давления, температуры и выхода масла на различных участках рабочей камеры (кривая I - график давления, II - график оптимальной технологической температуры прототипа, III - график оптимальной технологической температуры заявляемого пресса; IV, V - графики съема масла пресса-прототипа и заявляемого пресса); на фиг.4 - другое исполнение пресса.

Пресс для отжима растительных масел содержит рабочую камеру 1, загрузочный бункер 2, раздвоитель 3, привод 4, конус 5 для отвода масла, желоб 6 для отвода жмыха, пульт управления и теплозащитные кожуха (не показаны).

Рабочая камера состоит из полых, жестко соединенных последовательно загрузочной секции 7 с внутренней цилиндрической поверхностью и загрузочным окном 8, секций 9, 10 и 11 с непроницаемыми стенками и зеерных секций 12 и 13.

В полости рабочей камеры размещены два параллельно расположенных сопряженных шнековых вала 14, состоящих из шнеков 15 однонаправленного вращения и чередующихся с ними групп измельчающих насадок 16. Шаг винтовой линии шнеков 15 уменьшается в направлении от загрузочной секции 7 к зеерной секции 13. Измельчающие насадки 16 в группе смещены относительно друг друга с образованием винтового канала.

Внутренние полости зеерных секций 12 и 13 набираются из планок, располагающихся по образующим цилиндрической поверхности с гарантируемым зазором. Зеерная секция 13 снабжена термодатчиком 17, который соединен с пультом управления (не показан). На секциях 9, 10 и 11 с непроницаемыми стенками с внешней стороны соответственно установлены нагревательные элементы 18, 19 и 20.

Загрузочная секция 7 соединена с бункером 2 через загрузочное окно 8 и выполнена с внутренней цилиндрической поверхностью и канавками 21, образующими с поверхностями шнеков 15 каналы. При этом канавки, расположенные под загрузочным окном 8, выполнены с глубиной, равной половине размера поперечного сечения перерабатываемых семян, а последующие канавки выполнены с глубиной, уменьшенной в направлении секций 9 с непроницаемыми стенками.

Согласно изобретению нагревательные элементы 18, 19 и 20 могут иметь различную излучающую мощность, причем нагревательный элемент 18 с наибольшей излучающей мощностью установлен на секции 9 с непроницаемыми стенками, примыкающей к загрузочной секции 7. По мере удаления от последней на секциях 10 и 11 устанавливаются нагревательные элементы 19 и 20 с понижающейся излучающей мощностью, т.е. нагревательный элемент 20 имеет меньшую излучающую мощность и установлен на секции 11, примыкающей к зеерной секции 12.

Возможен вариант исполнения нагревательных элементов 18, 19 и 20 с одинаковой излучающей мощностью (фиг. 4). Но в этом случае нагревательные элементы 18, 19 и 20 снабжены соответственно термодатчиками 22, 23 и 24, соединенными с пультом управления пресса.

Для вывода жмыха на выходе из последней зеерной секции 13 установлена матрица 25 с конусными отверстиями.

Пресс для отжима растительных масел из семян работает следующим образом.

На пульте управления задается температура разогрева рабочей камеры 1. По окончании прогрева в бункер 2 загружаются семена, например, подсолнечника, и включается привод 4. Через раздвоитель 3 крутящий момент передается через валы 14 рабочей камеры. Открывается заслонка, обеспечивая подачу через загрузочное окно 8 в секцию 7 на витки шнеков 15. Семена захватываются витками шнека 15 и перемещаются ими по внутренней полости загрузочной секции, обрушивая, скалывая и срезая семена, попавшие в канавки 21, гребнями витков. По мере движения семян по поверхности с канавками с уменьшающейся глубиной тонкость помола увеличивается, увеличивается однородность нагреваемого материала. Далее, при транспортировании материала шнеками 15 и измельчающими насадками 16, и за счет постоянного уменьшения объема межвиткового пространства в секциях 9, 10 и 11 рабочей камеры (фиг 3, кривая 1) резко возрастает давление и выделение тепловой энергии. Выделение тепла происходит неравномерно. Оно нарастает с секции 9 рабочей камеры 1 до секции 11. Этого тепла недостаточно для эффективного маслоотжима в прессе, поэтому по команде от термодатчика 17 включаются нагревательные элементы 18, 19 и 20. Так как мощность нагревательных элементов в секциях рабочей камеры заранее подобрана с учетом распределения тепла, которое выделяется при переходе механической энергии в тепловую, то в секциях рабочей камеры всегда обеспечивается оптимальная технологическая температура (фиг.3, кривая III). При поступлении маслосодержащего материала в зеерные секции 12 и 13 под высоким давлением масло отфильтровывается через зазоры зеерных планок и стекает по конусу 5 в емкость для масла, а обезжиренный материал продавливается через конусные отверстия в матрице 25 и по желобу 6 складируется в емкость для жмыха.

Применение дополнительных измельчающих воздействий на маслосодержащий материал и обеспечение оптимальной технологической температуры в рабочей камере пресса позволили снизить масличность жмыха до 10% и увеличить отжим масла на 4-6% (фиг.3, заштрихованная часть графика).