УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ШТУЧНЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1995 года по МПК F25D1/00 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для охлаждения или замораживания штучных продуктов.

Известны скороморозильные аппараты для замораживания штучных продуктов [1]
При этом основным недостатком аппаратов с воздушным охлаждением является их низкая эффективность относительно аппаратов контактного типа.

Известно устройство, в котором вибрация продукта при замораживании сокращает сроки замораживания [2] Устройство содержит камеру с размещенной в ней перфорированной пластиной, наклоненной к горизонту и подвешенной с возможностью вибрации. Сверху на пластине размещается замораживаемый продукт. Воздух, охлаждающий продукт, подается снизу под пластину. Поток набегающего воздуха вызывает вибрацию пластины весте с размещенным на ней продуктом. Охлаждаясь, продукт сползает вниз по наклонной плоскости. При вибрации продукта сокращается время его замораживания.

Недостатком рассмотренного устройства является незначительная амплитуда колебаний пластины.

Целью предлагаемого технического решения является сокращение времени его замораживания путем повышения амплитуды колебаний пластины.

Для увеличение амплитуды колебаний в устройстве для замораживания штучных продуктов, содержащем перфорированную пластину, подвешенную с возможностью вибрации под воздействием средства для подачи холодного воздуха к пластине снизу, под углом γ жестко прикреплены лопатки. При этом пластина установлена наклонно, средство подачи воздуха размещено со стороны более поднятой части пластины, а лопатки расположены по ходу движения воздуха за перфорационными отверстиями и обращены в сторону средства для подачи воздуха, при этом угол между пластиной и лопаткой равен
γ 45 + β где β угол наклона пластины к горизонту.

Угол β определяется из соотношения
β arctg K, где К коэффициент трения скольжения (или качения) продукта по материалу пластины.

При набегании потока охлаждающего воздуха на лопатки пластина начнет колебаться.

Поток воздуха, отраженный лопатками, проходя через отверстия пластины, будет отрывать продукт от ее плоскости. При вибрации пластины, наклоненной под углом β к горизонту, замораживаемый продукт будет постепенно сползать с наклонной плоскости, уступая место следующей порции.

На фиг.1 представлено устройство для замораживания штучных продуктов.

Устройство содержит перфорированную пластину 1, связанную с основанием 2 через пружины 3. Пластина наклонена к горизонту под углом β Снизу к пластине жестко прикреплены лопатки 4 под углом γ= 45 + β к плоскости пластины. Продукт 5 подается на пластину 1 через лоток 6. Замороженный продукт уходит через лоток 7. Воздух подается средством 8 для подачи воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Поток воздуха воздействует на лопатки 4, создавая колебания пластины 1. Поток воздуха, отраженный лопатками 4, проходит через отверстия пластины 1, отрывая продукт 5 от наклонной плоскости пластины, поддерживая его во взвешенном состоянии. По сравнению с прототипом величина силы, поддерживающей колебания, при наличии лопаток будет больше. Согласно [3] вертикальная составляющая силы, действующей на пластину, будет равна
N_z= · Σ F_i·sin2α, (1) где α угол наклона лопатки к горизонту (фиг. 2);
v скорость набегающего потока на лопатку;
ρ плотность воздуха;
Σ F_i суммарная площадь поверхности лопаток.

Максимальное значение силы N_z достигается при α 45^о и равно
N_z= Σ F_i, (2)
В прототипе при подаче воздуха снизу на перфорированный поддон сила, воздействующая на поддон, будет равна [4]
P ρv²·F_подд·f(α) (3) Здесь F_подд площадь поддона; f(α) функция (f(α) < 1). При сопоставлении формул (2) и (3) следует, что при величине площади лопаток Σ F_i> 2F_подд·f(α) выполняется соотношение
N_z > P, (4) Таким образом, сила, поддерживающая колебания пластины с продуктом в заявляемом устройстве, при выполнении соотношения (4) будет выше чем в прототипе. Угол наклона лопаток к пластине γ определится из условия, что при α 45^о сила N_z max. Из фиг.2 следует, что угол γ наклона лопатки к пластине равен γ 45 + β
При вибрации пластины продукт 5 сползает на ее нижний край и в лоток 7. Вибрация пластины и продукта интенсифицирует теплоотдачу, сокращая сроки замораживания.

Использование: в холодильной технике для охлаждения или замораживания штучных продуктов. Сущность изобретения: устройство содержит перфорированную пластину, подвешенную с возможностью ее вибрации, и средство для подачи холодного воздуха под пластину, размещенное со стороны ее более поднятой части. Снизу к пластине жестко прикреплены лопатки, расположенные по ходу движения воздуха за перфорационными отверстиями и обращенные в сторону средства для подачи воздуха. Определен угол между пластиной и лопаткой. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ШТУЧНЫХ ПРОДУКТОВ, содержащее перфорированную пластину, подвешенную с возможностью ее вибрации, и средство для подачи холодного воздуха под пластину, отличающееся тем, что устройство снабжено лопатками, жестко прикрепленными к пластине снизу, при этом пластина установлена наклонно, средство для подачи воздуха размещено со стороны более поднятой части пластины, а лопатки расположены по ходу движения воздуха за перфорационными отверстиями и обращены в сторону средства для подачи воздуха, при этом угол между пластиной и лопаткой равен
γ = 45^°+β,
где β угол наклона пластины к горизонту.