устройство для извлечения масла из маслосодержащего материала

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАСЛА ИЗ МАСЛОСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА, включающее секционный корпус, зеерную камеру, загрузочный бункер, расположенный в зеерной камере ступенчатый шнековый вал с изменяющимся шагом навивки, отличающееся тем, что оно снабжено установленной на корпусе перед зеерной камерой по меньшей мере одной камерой баротермодинамической обработки маслосодержащего материала, каждая ступень шнекового вала выполнена конической, обращенной большим основанием в направлении перемещения обрабатываемого маслосодержащего материала, причем его первая ступень размещена в камере баротермодинамической обработки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна камера баротермодинамической обработки размещена между секциями корпуса с образованием зон предварительного и окончательного отжима масла, при этом первая ступень шнекового вала размещена в зоне предварительного отжима масла и в камере баротермодинамической обработки.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на корпусе за камерой баротермодинамической обработки патрубками для подключения полости, образованной второй ступенью шнекового вала и внутренней поверхностью зеерной камеры, к источнику вакуума для отвода избыточной влаги из обрабатываемого маслосодержащего материала.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено нагревательной рубашкой, установелнной на камере баротермодинамической обработки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к оборудованию для получения масла из маслосодержащего материала, а также составляющих ингредиентов кормов для животных.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является устройство для извлечения масла из маслосодержащего материала, включающее секционный корпус, зеерную камеру, загрузочный бункер, расположенный внутри зеерной камеры ступенчатый шнековый вал с изменяющимся шагом навивки [1]

Недостатками известного устройства являются высокие требования к влажности исходного маслосодержащего материала, что требует предварительного кондиционирования маслосодержащего материала по влажности, а следовательно, и увеличения материальных затрат. Высокая остаточная масличность жмыха 18-20%

Технический результат, достигаемый при реализации предложенного устройства, заключается в интенсификации процесса извлечения масла, снижении требований к исходной влажности обрабатываемого маслосодержащего материала, снижении остаточной масличности жмыха, а следовательно, и в повышении производительности.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для извлечения масла из маслосодержащего материала, включающем секционный корпус, зеерную камеру, загрузочный бункер и расположенный внутри зеерной камеры ступенчатый шнековый вал, устанавливается между секциями корпуса по меньшей мере одна камера барометрической обработки маслосодержащего материала с узлом изменения поперечного сечения зеерной камеры и с образованием зон предварительного и окончательного отжима масла, каждая ступень шнекового вала выполнена конической, обращенной большим основанием в направлении выхода масла, причем первая его ступень размещена в зоне предварительного отжима и в камере баротермодинамической обработки маслосодержащего материала. Кроме того, корпус устройства имеет патрубок для подключения полости, образованной второй ступенью шнекового вала и зеерной камерой после первой ступени, к источнику вакуума для отвода избыточной влаги из обрабатываемого материала.

На фиг.1 изображено устройство для извлечения масла из маслосодержащего материала с нагревателем и график изменения температуры и давления по длине рабочего корпуса устройства; на фиг.2 то же, без нагревателя; на фиг.3 то же, без зоны предварительного отжима масла.

Устройство для извлечения масла из маслосодержашего материала содержит секционный корпус 1, секционную зеерную камеру 2 с загрузочным бункером 3, ступенчатый шнековый вал 4 с изменяющимся шагом навивки, камеру 5 баротермодинамической обработки маслосодержащего материала, патрубок 6 для подключения полости, образованной второй ступенью шнекового вала и зеерной камерой, к источнику вакуума для отвода избыточной влаги, выходной регулировочный узел 7, нагреватель 8.

Ступенчатый шнековый вал, секционный корпус 1, камера 5 баротермодинамической обработки расположены с образованием зон: А зона загрузки, Б зона предварительного отжима масла, С зона баротермодинамической обработки маслосодержащего материала, Д зона окончательного отжима масла, Г зона выхода жмыха.

Устройство для извлечения масла из маслосодержащего материала работает следующим образом.

Из приемного бункера маслосодержащий материал подают в загрузочный бункер 3 (зона А), где маслосодержащий материал захватывается навивкой ступенчатого шнекового вала 4, уплотняется и далее подается в зону предварительного отжима масла (зона В). В зоне предварительного отжима масла маслосодержащий материал сжимается, частично измельчается и разогревается за счет внутреннего трения маслосодержащего материала о поверхности зеерной камеры и шнековой навивки, при этом происходит частичный отжим масла. Давление и температура маслосодержащего материала в зоне предварительного отжима масла не превышает величин, при которых нежировая часть маслосодержащего материала будет проходить через зеерные щели. Частичное обезжиривание маслосодержащего материала позволяет повысить его вязкость, а следовательно, позволяет повысить давление и температуру маслосодержащего материала при его дальнейшей обработке. Частично обезжиренный, измельченный и разогретый маслосодержащий материал далее подается шнековым валом 4 в камеру 5 баротермодинамической обработки маслосодержащего материала (зона С). В камере 5 баротермодинамической обработки маслосодержащего материала последний подвергается дальнейшему измельчению, температура и давление его увеличиваются. Разогрев материала осуществляется за счет внутреннего трения и трения маслосодержащего материала о рабочие поверхности при его движении. Повышение давление в камере 5 баротермодинамической обработки осуществляется за счет дальнейшего уменьшения сечения винтового канала, образованного навивкой шнекового вала и внутренней поверхностью зеерной камеры и сопротивлением перемещению обрабатываемого маслосодержащего материала, создаваемого узлом изменения поперечного сечения винтового канала. В камере 5 баротермодинамической обработки маслосодержащего материала последний доводится до вязкотекучего состояния с температурой, превышающей 100^оС. Если вязкость маслосодержащего материала к моменту обработки его в камере 5 не позволяет поднять температуру выше 100^оС (такая ситуация может быть при высокой влажности исходного маслосодержащего материала и высокой масличности его), то для повышения температуры применяют нагреватель 8, устанавливаемый на камере 5.

Использование нагревателя 8 дает возможность быстрого разогрева и поддерживания оптимального режима процесса прессования маслосодержащего материала. В камере 5 баротермодинамической обработки маслосодержащего материала в присутствии влаги и при высокой температуре и давлении происходит частичная денатурация белка, что в свою очередь способствует агрегации белковых частиц и облегчает процесс отжима масла. При дальнейшем перемещении обрабатываемого маслосодержащего материала через узел изменения поперечного сечения винтового канала за счет сил внутреннего сдвига первичная структура маслосодержащего материала разрушается полностью. Далее, пройдя зону узла изменения поперечного сечения винтового канала, маслосодержащий материал попадает в полость расширения, образованную узкой частью конической ступени шнекового вала и внутренней поверхностью зеерной камеры (в расширяющемся объеме полости происходит резкое падение давления), где происходит интенсивное испарение влаги из обрабатываемого маслосодержащего материала, образуется пористая структура маслосодержащего материала с хорошо развитой системой капилляров. Часть влаги адсорбируется маслосодержащим материалом, а избыточная влага испаряется через зеерные щели. Для интенсивного удаления влаги на участке размещения полости расширения создают вакуум посредством патрубка 6 для подключения к источнику вакуума. При уменьшении влажности обрабатываемого маслосодержащего материала и частичной денатурации белка происходит увеличение вязкости маслосодержащего материала. Далее выходящий из камеры 5 баротермодинамической обработки обрабатываемый материал с измененной структурой и реологическими свойствами перемещается ступенчатым шнековым валом 4 вдоль зеерной камеры зоны окончательного отжима масла к выходному регулировочному узлу 7, давление в обрабатываемом маслосодержащем материале в этой зоне увеличивается за счет уменьшения поперечного сечения винтового канала шнекового вала и увеличения сопротивления перемещению, создаваемых узлом 7. При этом происходит процесс окончательного отжима маcла, которое выводитcя через щели зеерной камеры в зоне окончательного отжима масла. Обезжиренный материал жмых выводится через регулировочный выходной узел 7.

Необходимость установки камеры 5 баротермодинамической обработки маслосодержащего материала обусловлена тем, что в зеерной камере в зоне предварительного отжима масла невозможно создать условия для высокоэффективного отжима масла, так как вязкость маслосодержащего материала при повышении давления и температуры резко снижается и маслосодержащий материала начинает выползать через щели зеерной камеры. При баротермодинамической обработке маслосодержащего материала экструдированием материал сжимается, интенсивно измельчается и нагревается, переходя в текучее состояние, причем температура и давление повышаются, а вязкость материала снижается до такой степени, что обрабатываемый материал легко продавливается через узкую щель, образованную узлом изменения поперечного сечения винтового канала. При выходе из камеры баротермодинамической обработки через узел изменения поперечного сечения винтового канала происходит резкий сброс давления. Высокая температура и резкий сброс давления приводят к резкому расширению обрабатываемого материала, резкому испарению влаги, что в свою очередь приводит к полному разрушению клеточных оболочек, высвобождению оставшегося в них масла и образованию пористой структуры с хорошо развитой капиллярной сетью.

Находящаяся в порах влага при остывании конденсируется, а поры заполняются освободившимся маслом. Влага, находящаяся в порах, обладает меньшей силой поверхностного натяжения, чем масло, покрывает частицы тонкой пленкой, вытесняя масло, что облегчает отжим последнего. Пористая структура обработанного в камере 5 материала облегчает фильтрацию масла через материал при отжиме.

Таким образом, предложенная конструкция устройства позволяет при его реализации интенсифицировать процесс получения масла, снизить требования к влажности исходного маслосодержащего материала, а также снизить остаточную масличность жмыха.