ЛИНИЯ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2000 года по МПК A23L3/16 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к установкам для тепловой обработки жидких продуктов, и может быть использовано для тепловой обработки жидких сред с твердой дисперсной фазой, которая характеризуется невысокой прочностью частиц.

Известна установка для тепловой обработки жидких продуктов, состоящая из уравнительного бака, подающего насоса, теплообменника, пароконтактного нагревателя, вакуум-камеры [Золотин Ю.П. Стерилизованное молоко. М.: Пищевая промышленность, 1979]. Стабилизация давления продукта в выдерживателе обеспечивается подпорной шайбой, установленной между возвратным клапаном и вакуум-камерой. При использовании такой установки для тепловой обработки жидкой среды, содержащей твердую дисперсную фазу, возникает большое механическое воздействие на продукт, приводящее к разрушению дисперсной фазы из-за действия двух видов сил: сдвиговых, которые вызваны значительным повышением скорости жидкого продукта при прохождении через узкое отверстие подпорной шайбы; и разрывных сил, вызванных взрывным самоиспарением жидкой фазы (в частности, содержащейся в частицах) на участке значительного снижения давления.

Прототипом является установка для стерилизации жидкого потока с твердой дисперсной фазой, состоящая из приемной емкости, подающего насоса, пароконтактного нагревателя, выдерживателя, устройства для стабилизации давления (роторный насос) в выдерживателе, камеры для отделения пара [Япония, патент N 4-43631, кл. A 23 L 3/18, опубл. 1992]. Недостатком установки является значительное механическое воздействие на дисперсную фазу, которое возникает на выходе из устройства для стабилизации давления в результате быстрого падения давления. При таком снижении давления происходит взрывное самоиспарение жидкой фазы, в частности, содержащейся в частицах.

Задачей изобретения является снижение механического воздействия на дисперсную фазу жидкого продукта, которое вызывается взрывным самоиспарением жидкой фазы при падении давления.

Поставленная задача достигается за счет того, что в линии, состоящей из приемной емкости, нагревателя, выдерживателя, устройства для стабилизации давления и камеры для отделения пара, устройство для стабилизации давления выполнено в виде центробежного насоса.

В связи с тем, что в известных установках для тепловой обработки жидких продуктов для стабилизации давления в выдерживателе не используются аналогичные устройства, можно считать, что изобретение соответствует критериям "Существенные отличия" и "Новизна".

На фиг.1 изображена линия для тепловой обработки жидких продуктов с твердой дисперсной фазой.

На фиг.2 изображено устройство для стабилизации давления.

Линия для тепловой обработки жидких продуктов состоит из приемной емкости 1, нижний штуцер которой соединен с помощью трубопровода с подающим насосом 2; насоса 2, выходной патрубок которого соединяется при помощи трубопровода с входным патрубком пароконтактного нагревателя 3. Нагреватель 3 жестко соединен с выдерживателем 4, представляющим собой цилиндрическую трубу. Устройство для стабилизации давления 5, представляющее собой центробежный насос и предназначенное для стабилизации давления в выдерживателе 4, соединяется с выходным патрубком выдерживателя 4 через тангенциальный канал 12. Камера 6, предназначенная для отделения пара, тангенциальным каналом соединяется с осевым патрубком 10 устройства для стабилизации давления 5. Соединение обеспечивается неподвижным трубопроводом 13 и специальным герметизирующим уплотнением 11, установленным между подвижными и неподвижными элементами конструкции.

Устройство для стабилизации давления (центробежный насос) состоит из неподвижного корпуса 7; вращающегося рабочего колеса 8, установленного на валу 9; осевого патрубка 10, предназначенного для выхода продукта и соединенного жестко с рабочим колесом 8; уплотнения 11 между вращающимся осевым патрубком 10 и неподвижной трубой 13; двигателя (на схеме не показан), который соединен через муфту с валом 9.

Линия работает следующим образом.

Жидкий продукт при помощи насоса 2 подается в парожидкостный нагреватель 3, где нагревается до температуры 120-130^oC. Далее нагретый продукт поступает в выдерживатель 4, где находится при этой температуре 10 мин. Для предотвращения вскипания продукта после выдерживателя 4 установлено устройство для стабилизации давления 5, выполненное в виде центробежного насоса.

Продукт поступает из выдерживателя 4 в тангенциальный канал 12 насоса 5 (фиг. 2). Направление вращения рабочего колеса 8 насоса 5 соответствует направлению подачи жидкого продукта в насос 5 через тангенциальный канал 12. Такое направление подачи жидкого продукта и вращения рабочего колеса 8 снижает потребление насосом 5 энергии, а также гидромеханическое воздействие на продукт. Движение жидкости во вращающемся рабочем колесе 8 происходит от периферии к центру. По мере этого движения постепенно падает давление, что сопровождается выделением пара из кипящего продукта и охлаждением последнего. Поскольку это кипение не носит взрывного характера, снижается механическое воздействие на продукт. Смесь жидкого продукта и пара выводится из насоса 5 через осевой патрубок 10 и попадает в камеру 6, где происходит отделение пара.

Предлагаемое устройство для стабилизации давления не требует сложной системы управления и может быть использовано при больших перепадах давления на входе и выходе.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к установкам для тепловой обработки жидких продуктов, и может быть использовано для тепловой обработки жидких сред с твердой дисперсной фазой, которая характеризуется невысокой прочностью частиц. Изобретение позволяет снизить механическое воздействие на дисперсную фазу жидкого продукта, которое вызывается взрывным самоиспарением жидкой фазы при падении давления. Линия состоит из емкости, подающего насоса, нагревателя, выдерживателя, устройства для стабилизации давления в выдерживателе, камеры для отделения пара. Устройство для стабилизации давления представляет собой центробежный насос, тангенциальный канал которого соединен с выдерживателем, а осевой канал - с камерой для отделения пара. Попадая в устройство для стабилизации давления через его тангенциальный канал, термообработанный продукт движется от периферии к центру этого устройства. При этом постепенно падает давление, что сопровождается выделением пара из кипящего продукта и охлаждением последнего. Поскольку это кипение не носит взрывного характера, снижается механическое воздействие на дисперсную фазу продукта. 2 ил.

Линия для тепловой обработки жидких продуктов, включающая емкость, соединенную с подающим насосом, нагреватель с выдерживателем и устройство для стабилизации давления, соединенное с камерой для отделения пара, отличающаяся тем, что устройство для стабилизации давления представляет собой центробежный насос, соединенный с выдерживателем через тангенциальный канал насоса.