Модернизация экструдера измельчителя
Описание конструкции и принципа действия экструдера – измельчителя
- Разработанный экструдер – измельчитель работает следующим образом. Включается электродвигатель, который с помощью цепных звездочек и вариатора приводит во вращение шнек. Одновременно включается мотор – редуктор, который с помощью цепных звездочек приводит во вращение вал. Вал 11 подшипниковую опору 10 в свою очередь приводит во вращение крестообразный нож 6, две волнообразные лопасти 7 и дорн 8. Исходный продукт из загрузочного патрубка 1 поступает в зону загрузки винтового канала шнека 3 и увлекается им за счет разницы сил одновременно постепенно уплотняясь при этом. В зоне смешивания продукт перемешивается винтовой нарезкой шнека 3 с целью получения однородной смеси. Далее в зоне гомогенизации происходит постепенное увеличение давления и уплотнение шнека 3. Здесь происходит превращение сыпучей массы в однородный расплав, однородный по структуре и температуре.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
22 |
|
КПТО 465. 000. 000 ПЗ |
В гомогенизации продукт окончательно переходит из твердой фазы в вязкопластичную; здесь происходит плавление продукта в результате эффекта диссипации, т. е. преобразования механической энергии рабочих органов экструдера в тепловую энергию за счет внутреннего трения при автогенном режиме работы экструдера.
В зоне дозирования расплав продукта выдавливается шнеком 3 из корпуса 2 и попадает в конический кольцевой зазор между наружной конической поверхностью дорна 8 и внутренней поверхностью матрицы 4, где он подвергается интенсивному воздействию вращающего дорна 8. Благодаря наличию постепенно расширяющихся, изогнутых каналов 9 расплав подвергается интенсивной деструкции. При этом происходит разрыв цепи белковых молекул на более мелкие составляющие (полипептиды и пептиды). Одновременно после выхода расплава из конического кольцевого зазора между наружной конической поверхностью дорна 8 и внутренней поверхностью матрицы 4 в измельченную камеру 5 в результате резкого перепада температуры и давления происходит мгновенное испарение влаги, аккумулированная продуктом энергия высвобождается со скоростью, примерно равной скорости взрыва, что приводит к образованию пористой структуры и увеличению объема экструдата. Образующиеся при взрывании экструдата водяные пары удаляются через патрубок 14, который соединен с вентилятором для поддержания разряжения в камере 5
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
23 |
|
КПТО 465. 000. 000 ПЗ |
.
6 – нож; 7 – волнообразные лопасти; 8 – дорн; 10 – подшипниковая опора; 11 – вал; 12 – сетка. Рисунок 4 – Измельчитель Затем после выхода из кольцевого зазора экструдированные текстураты отрезаются ножом 6 и падают внутрь измельчительной камеры 5, где они захватываются вращающимися волнообразными лопастями 7 и прижимаются к поверхности камеры 5. При этом расположенные на конце второй лопасти 7 щетка 21 очищает поверхность сетки 12 от частиц, забивающих ее отверстия. Расположенные в центральной части каждой волнообразной лопасти 7 овальное отверстие обеспечивает более равномерное пересыпание продукта в камере 5.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
24 |
|
КПТО 465. 000. 000 ПЗ |
В результате такого воздействия частицы экструдированного текстурата измельчаются и после достижения определенного размера просеиваются через сетку 12 и попадают в патрубок 13 для отвода измельченного текстурата.
Такого образом, использование данной конструкции позволит: - получать экструдированные текстураты заданного состава с введением необходимых дополнительных компонентов для их дальнейшего использования в качестве белковых обогатителей при производстве хлебобулочных изделий, вареных колбас и т. п.; - снизить удельные энергозатраты на производство измельченных текстуратов за счет последовательного использования совмещенных механизмов для отрезания, измельчения, перемешивания и достижения более равномерной обработки вследствие использования рациональных конструкций дорна с расширяющимися изогнутыми каналами, крестообразного ножа, волнообразных лопастей, сетки; - снизить материальные затраты и повысить производительность экструдера – измельчителя вследствие устранения вспомогательных и перегрузочных операций. Привод (см. рисунок 3) шнека состоит из электродвигателя 17, приводных звездочек 18, а также вариатора 18, позволяющего плавно менять обороты вращения шнека в достаточно широких пределах, тем самым обеспечивая необходимую производительность экструдера в заданный интервал времени.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
25 |
|
КПТО 465. 000. 000 ПЗ |
1 – ведущий вал; 2 – штурвал; 3, 5, 8, 9 – шкивы; 4 – клиновый ремень; 6 – стакан; 7 – ведомый вал; 12 – пружина; 13 – шкив. Рисунок 5 – Вариатор.
Вариатор (рисунок 5) представляет собой конструкцию с раздвижными конусами и самозатягивающимся ремнем. Ведомый вал 7 приводится во вращение от ведущего вала 1 силами трения между стальными шкивами 3, 5, 8, 9 и армированным клиновым ремнем 4. Регулирование частоты вращения осуществляется изменением радиусов окружностей контакта шкивов 3, 5 и 8, 9 с клиновым ремнем 4 при перемещении винтовым механизмом со штурвалом 2 шкива 5 в осевом направлении вместе со стаканом 6. Поджим шкива 13 осуществляется пружиной сжатия совместно с силами самозатягивания.
