Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Экспеллерный пресс (также называемый маслопрессом) – это механический метод извлечения масла из сырья. Сырье сжимается под высоким давлением за один этап. При использовании для получения пищевых масел типичным сырьем служат орехи, семена и водоросли, которые непрерывно подаются в пресс. В процессе прессования сырья трение вызывает его нагрев. В случае более твердых орехов (требующих более высокого давления) температура материала может превышать .
Expeller pressing (also called oil pressing) is a mechanical method for extracting oil from raw materials. The raw materials are squeezed under high pressure in a single step. When used for the extraction of food oils, typical raw materials are nuts, seeds and algae, which are supplied to the press in a continuous feed. As the raw material is pressed, friction causes it to heat. In the case of harder nuts (which require higher pressures) the material can exceed temperatures of .
Обзор
Экспеллерный пресс – это машина винтового типа, которая в основном прессует масличные семена в замкнутой цилиндрической полости. Помимо масличных семян, в экспеллерном прессе могут использоваться мясные отходы, синтетический каучук и корма для животных. Сырье поступает с одной стороны пресса, а жмых – с другой. Машина использует трение и непрерывное давление винтового привода для перемещения и сжатия семенного материала. Масло просачивается через небольшие отверстия, которые не пропускают твердые частицы волокон семян. В результате семена формируются в твердый пресс-кек, который извлекается из машины. Давление, возникающее при экспеллерном прессовании, создает тепло в диапазоне. Сырье обычно предварительно нагревают до , чтобы повысить эффективность прессования, иначе само прессование нагреет масло до . Некоторые компании заявляют, что используют охлаждающее устройство для снижения этой температуры и сохранения определенных свойств извлекаемых масел.
An expeller press is a screw type machine that mainly presses oil seeds through a caged barrel like cavity. Some other materials used with an expeller press include meat by products, synthetic rubber and animal feeds. Raw materials enter one side of the press and waste products exit the other side. The machine uses friction and continuous pressure from the screw drive to move and compress the seed material. The oil seeps through small openings that do not allow seed fiber solids to pass. Afterward, the seeds are formed into a hardened press cake, which is removed from the machine. Pressure involved in expeller pressing creates heat in the range of Raw materials are typically heated up to to make the pressing more efficient, otherwise the pressing itself will heat the oil to Some companies claim that they use a cooling apparatus to reduce this temperature to protect certain properties of the oils being extracted.
Эффективность
Экспеллерная обработка не может удалить абсолютно все следы жидкости (обычно масла) из сырья. Значительное количество остается заключенным внутри жмыха, оставшегося после прессования. В большинстве небольших сельских хозяйств это не имеет большого значения, поскольку жмых после извлечения масла находит применение в местных блюдах, для производства побочных продуктов или в качестве корма для животных. Некоторые виды сырья плохо поддаются извлечению масла методом экспеллирования, наиболее яркий пример – рисовые отруби. Для удаления масла из сырья, которое не реагирует на экспеллирование, или для извлечения последних следов масла после экспеллирования, необходимо использовать экстракцию растворителем.
Expeller processing cannot remove every last trace of liquid (usually oil) from the raw material. A significant amount remains trapped inside the cake remaining after pressing. In most small scale rural situations this is of little importance, as the remaining cake after oil extraction finds uses in local dishes, in the manufacture of secondary products, or in animal feed. Some raw materials do not release oil by expelling, the most notable being rice bran. To remove oil from commodities that do not respond to expelling or to extract the final traces of oil after expelling, it is necessary to use solvent extraction.
Непрерывный винт
Самые ранние экспеллерные прессы использовали конструкцию с непрерывным шнеком. Шнеки для сжатия были очень похожи на шнеки винтового конвейера – то есть, спиральный виток начинался с одного конца и заканчивался на другом.
The earliest expeller presses utilized a continuous screw design. The compression screws were much like the screws of a screw conveyor—that is, the helicoid flighting started at one end and ended at the other.
Сбойный винт
Валериус Андерсон изобрел конструкцию шнека с прерываниями и запатентовал ее в 1900 году. Андерсон заметил, что при непрерывной спирали компрессионного шнека скользкие материалы склонны либо вращаться вместе со шнеком, либо проходить через него с минимальным обезвоживанием. Он писал, что "барда пивоварен, отходы мясокомбинатов" и другие "мягкие и рыхлые" материалы плохо обезвоживаются в непрерывных шнековых прессах. Его изобретение заключалось во внесении прерываний в спираль компрессионного шнека. Это было похоже на подвесной подшипник в шнековом конвейере: в этой точке на валу отсутствует спираль, поэтому материал стремится останавливаться и накапливаться. Только после накопления твердых частиц в зазоре последующая спираль захватывает материал. Когда это происходит, материал продвигается дальше. Результатом является лучшее обезвоживание и, следовательно, более однородный пресс-кек.
Valerius Anderson invented the interrupted screw design and patented it in the year 1900. Anderson observed that in the continuous flighting arrangement of a compression screw, there are tendencies for slippery materials either to co rotate with the screw or to pass through with minimal dewatering. He wrote that "brewers' slops, slaughterhouse refuse" and other "soft and mushy" materials dewater poorly in continuous screw presses. His invention consisted of putting interruptions in the flighting of a compression screw. It was much like having a hanger bearing in a screw conveyor: there is no flighting on the shaft at that point, so material tends to stop moving and pile up. It is only after solids accumulate in the gap that the downstream flighting catches material. When this happens, material is forced along its way. The result is better dewatering and thus a more consistent press cake.
Зубы резистора
После патента 1900 года значительное улучшение было достигнуто благодаря добавлению режущих зубьев (резисторных зубьев). Установленные в промежутки между витками, эти зубья усиливают перемешивание в прессе, дополнительно снижая склонность к совместному вращению.
After the 1900 patent, a major improvement was made with the addition of resistor teeth. Fitted into the gaps where there is no flighting, these teeth increase the agitation within the press, further diminishing co rotation tendencies.
Расширенные применения
С годами область применения конструкции прерываемого шнека расширилась за пределы скользких и слизистых материалов. Это произошло потому, что конкурирующие непрерывные шнековые прессы оптимально работали только при стабильной подаче и постоянной консистенции. Если консистенция или скорость потока уменьшались, сила сжатия падала до уровня, недостаточного для эффективного удаления влаги. В то же время, увеличение консистенции могло привести к заклиниванию пресса. Для компенсации этих эффектов требовалось строить тяжелые прессы, часто оснащенные дорогостоящим приводом с регулируемой скоростью. В отличие от них, было установлено, что прерывания в витковой части шнека Андерсона создают амортизирующий эффект внутри пресса. Даже при снижении консистенции сжатие оставалось эффективным. Перед тем, как твердые частицы могли продвинуться к выходу, при каждом прерывании должен был образоваться достаточно плотный слой материала. Такая саморегулирующаяся работа предотвращает вымывание влажного материала вместе с осадочным продуктом. Это достигается без изменения скорости вращения шнека. Экономические преимущества этих свойств привели к тому, что прерываемые шнековые прессы стали использоваться для обезвоживания волокнистых материалов, не обладающих скользкостью или слизистостью. Примерами служат люцерна, кукурузная шелуха и, в последнее время, волокна целлюлозно-бумажного производства.
As the years passed, applications of the interrupted screw design expanded beyond slippery and slimy materials. This happened because competing continuous screw presses worked best only under conditions of constant feed, at constant consistency. If either the consistency or the flow rate diminished, squeezing would diminish until it was inadequate for proper moisture removal. At the same time, if the consistency increased, the press could jam. To counteract these tendencies it was necessary to build a heavy press, frequently with a costly variable speed drive. In contrast, it was found that the interruptions in the flighting of the Anderson screw would provide cushion within the press. If consistency decreased, compression was still effective. A plug of sufficiently solid material had to build up at each interruption before solids could progress toward the discharge. This self correcting performance prevents wet material from purging at the cake discharge. It is achieved without varying the speed of the screw. The economic advantages of these characteristics led to interrupted screw presses being used to dewater fibrous materials that are neither slippery nor slimy. Examples would be alfalfa, corn husk, and, more recently, paper mill fibers.