Прес виноробний
Прес виноробний (від. лат. Presso - давлю, жму), машина для відділення сусла або виноматеріалів з цілих грон винограду або мезги. Може бути застосований як для повного віджимання сусла (75 дал/т), так і для остаточного віджиму мезги після попереднього відділення сусла першої фракції. У разі прес виноробний зветься дожимочного. Найпростіші кошикові преси були відомі в давнину. Перші гвинтові кошики з ручним приводом з'явилися в 15-16 ст. Є преси виноробні періодичної (вертикальні та горизонтальні), псевдонеперервної (карусельні та стрічкові) та безперервної дії (шнекові, стрічкові, щокові, ексцентрикові, поршневі, вальцьові, відцентрові). Різновидом преса виноробної періодичної дії є пакпреси. Вертикальні кошикові виноробні преси можуть бути нижнього і верхнього тиску.
Мал. 1. Вертикальний кошиковий прес: а - нижнього тиску; б - верхнього тиску
Прес нижнього тиску (рис. 1 а), складаються з: кошика 1, піддона 2 з патрубком для відведення сусла; поршня 3 (називається також плитою протитиску), встановленого нерухомо на рамі; механізму приводу 4 який здійснює вертикальне переміщення кошика з піддоном. При підйомі кошика поршень, всуваючись у нього, виробляє пресування. Після повернення кошика у вихідне положення виноград (мезгу) перемішують вручну та повторюють процес. При кожному наступному циклі збільшують питомий тиск, доводячи до максимально допустимого значення. У вертикальних пресах верхнього тиску (рис. 1 б) кошик 1 і піддон 2 встановлюють нерухомо, а механізм приводу 4 виробляє вертикальне переміщення поршня 3. Привід може бути механічним (гвинт-гайка) абогідравлічним (досконаліший). Вертикальні виноробні преси комплектуються кількома кошиками з платформами; при 3-х кошиках одночасно проводять завантаження та відділення сусла-самотека (перший кошик), пресування (другий) та розвантаження (третій кошик). Механізація та автоматизація процесів досягається в горизонтальних кошикових П. Горизонтальний механічний прес з одним пресуючим диском (рис. 2, а) складається з кошика 1 з люком 2, піддона 3, шнека 4 і реверсивного приводу для обертання кошика, всередині якої на нерухомому гвинті 5 встановлений пресуючий диск 6. Між диском і торцем кошика вільно навішені ланцюги, призначені для перемішування продукту, що пресується. При обертанні кошика (робочий хід) обертається і пресуючий диск, який, переміщаючись нерухомим гвинтом, виробляє віджим сусла. При зворотному обертанні кошика диск відводиться у вихідне положення, ланцюги перемішують мезгу. Цикли повторюють при зростаючому питому тиску до отримання необхідного виходу сусла. Після відтискання мезги відкривають люк, вичавки при обертанні кошика скидається на шнек і вивантажується з преса.
Мал. 2. Горизонтальні кошикові преси
Різновиди такого преса – однодискові преси із зовнішнім гвинтом (рис. 2, б) та преси подвійної дії (рис. 2, в). В останніх при переміщенні пресуючого диска в одній частині кошика здійснюється пресування, в іншій - перемішування. Механічні дводискові преси (рис. 2, г), що забезпечують двостороннє пресування, забезпечені двома дисками, що пресують. При обертанні кошика диски або сходяться (робочий хід) або розходяться (зворотний хід і перемішування). Випускаються також дводискові виноробні преси, в яких кошик при пресуванні залишається нерухомим, а реверсивне обертання повідомляєтьсявід приводу гвинта преса. До дводискових пресів відносяться також виноробні преси шалонського типу (рис. 2, д), в яких між дисками закріплена герметична гумова камера 7, заповнена водою або суслом. При обертанні кошика та зближенні дисків гумова камера набуває форми гіперболоїду і продукт стискається як в осьовому, так і радіальному напрямках. При встановленні в центрі камери (рис. 2, е) жорсткого кільця 8 гумова камера набуває вигляду синусоїди. Сучасні гідравлічні горизонтальні преси мають, як правило, один пресуючий диск і відрізняються від аналогічних механічних застосуванням гідроприводу, що створює вищі питомі тиску пресування (рис. 2, ж). Нові моделі такого типу (рис. 2, з) забезпечені вбудованим фільтром, кошики не перфоровані, а відведення сусла здійснюється через безліч гнучких тканинних джгутів 9. Механогідравлічні (гідромеханічні) преси (рис. 2, і) поєднують у собі переваги як механічні (двосторонні) пресування), так і гідравлічних (високі питомі тиски) пресів. Привід першого диска механічний, другого гідравлічний. Різновид горизонтальних кошикових пресів - пневматичні виноробні преси (рис. 2, к), які забезпечені еластичною гумовою камерою 7, закріпленої на торцях кошика. Пресування проводиться повітрям, що нагнітається в камеру під надлишковим тиском. Перемішування мезги після кожного пресування проводиться при обертанні кошика в поступовому скиданні з камери надлишкового тиску.
Мал. 3. Карусельний прес псевдобезперервного типу
У пресах псевдонепрерывного дії застосовують кілька пристроїв із періодичним циклом пресування, об'єднаних однією агрегат. У карусельних пресах (рис. 3) з гідравлічним приводом 3 двоколійномурейковому шляху 1 встановлюють кілька вертикальних кошиків 2, в яких при періодичному повороті каруселі послідовно здійснюються завантаження кошика (I), відділення сусла (II), пресування (перше III та друге IV) та розвантаження (V).
Мал. 4. Стрічковий прес псевдобезперервного типу
У псевдобезперервних пресах стрічкового типу є кілька пристроїв пресування. Відомі конструкції таких пресів (рис. 4) з послідовно встановленими на стрічці 1 двома гідропресами або чотирма пневмоблоками з гумовими балонами 2, ворушителем мезги 3 і збірниками сусла 4. З різних конструкцій виноробних пресів безперервної дії промислове значення мають тільки шнекові і . Поширені 3 основних типи шнекових пресів: одношнекові, двошнекові з послідовно встановленими шнеками та імпульсні преси.
Мал. 5. Одношнековий прес безперервної дії
Одношнекові виноробні преси (рис. 5) складаються з приймального бункера 1, циліндра перфорованого 2, шнека 3, приводу 4 і пристрою 5 для регулювання ступеня відтискання. Під циліндром встановлений піддон 6 з патрубками 7 для збирання та відведення сусла. Для зменшення зворотного потоку мезги по витках шнека в них встановлюють 1 або 2 обтюратора 8. Частина преса циліндра, обмежена вихідним отвором і площиною останнього відкритого витка шнека, являє собою камеру тиску. Мезга подається в бункер, звідки надходить на шнек і при обертанні пересувається в камеру тиску. Максимальний питомий тиск створюється на останньому відкритому витку шнека. Ступінь вилучення сусла визначається величиною протитиску, створюваного пристроєм 5.
Мал. 6. Двошнековий прес безперервної дії
У двошнекових виноробних пресах (рис. 6) зпослідовно встановленими в бункері 1 і циліндрі 2 транспортуючим 3 і пресуючим 4 шнеками, витки яких мають різний захід і отримують від приводу 5 різний напрямок обертання. У камері тиску двошнекових пресів встановлений внутрішній перфорований склянку 6, що зменшує товщину мезги пресується і стабілізує роботу преса. Для регулювання ступеня відтискання вихідний переріз перекривається конусом 7, необхідний протитиск якого підтримується силовими гідроциліндрами 8. Імпульсні преси - різновид одношнекових пресів, в яких у фазі пресування шнек за допомогою силового гідроциліндра поступово переміщається в циліндрі. Відтискання мезги здійснюється за принципом, на якому працюють звичайні кошикові преси періодичної дії. Шнек повертається у вихідне положення за його повільному обертанні з допомогою сил віддачі. На імпульсних пресах виходить сусло найвищої якості. Стрічкові преси безперервної дії містять 2 або більше нескінченних перфорованих стрічок. Мезга віджимається в клиновому зазорі, утвореному стрічками при постійно питомому тиску пресування, що постійно збільшується.
Мал. 7. Стрічковий прес безперервної дії
Такий прес зазвичай складається (рис. 7) з бункера 1, верхньої стрічки 2, нижньої стрічки 3, роликів 4 та піддона для сусла 5. Відомі також конструкції стрічкових пресів, в яких верхня стрічка замінена рядом роликів. Горизонтальні кошикові, а також шнекові преси всіх типів випускаються та застосовуються у багатьох країнах світу (Україна, Угорщина, Чехія, Румунія, Болгарія, Франція, Італія, Німеччина, Швейцарія, США та ін.). На цих пресах здійснюється промислова переробка майже всього врожаю країн із розвиненим виноробством. Основні параметри сучасних виноробних пресів наведено в таблиці.