УСТАНОВКА ДЛЯ ВЛАГОТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВЫХ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2001 года по МПК A23L1/10 

Изобретение относится к оборудованию для влаготепловой обработки пищевых сыпучих продуктов и может быть использовано для варки крупяных продуктов пищеконцентратной промышленности, например, для производства варено-сушеных круп, а также, для бланширования продуктов растительного происхождения.

Известен варочный аппарат ВА-800М для варки круп периодического действия, включающий корпус в виде горизонтального сплошного цилиндрического сосуда, бункер, переднюю и заднюю стойки, передний - для ввода пара и задний - для выпуска пара, патрубки, привод. Полые чугунные патрубки соединены между собой паропроводом, расположенным по оси барабана. К внутренней поверхности цилиндрической части барабана приварены спиральные лопасти. Барабан смонтирован на четырех роликах посредством двух бандажей, закрепленных на полых патрубках передней и задней стоек. Каждая пара роликов закреплена на передней и задней стойках. Бандаж переднего патрубка снабжен ребордой.

Данное варочное оборудование имеет недостатки:
- конструкция относится к оборудованию периодического действия;
- варка осуществляется в герметически закрытых сосудах, работающих под давлением, при этом частицы крупы приобретают плотное строение из-за специфических особенностей протекания клейстеризации крахмала и денатурации белка, влага прочно связывается с материалом и поэтому при дальнейшей сушке приходится затрачивать теплоту не только на нагрев материала и испарение влаги, но и на преодоление связи влаги с материалом, в этом случае дополнительный расход теплоты составляет 15...20% общего количества, идущего на испарение влаги;
- образование в процессе варки комков и необходимость после варки выгрузки продукта на испарительные устройства, оборудованные ворошителями для разбивания комков;
- разовая одновременная подача всего количества жидкости в крупу, что сопровождается наличием свободной жидкости в слое, образованием амилозы и амилопектина на поверхности крупинок и, как следствие, переувлажнением поверхности частиц продукта;
- повышенный удельный расход теплоты на осуществление технологического процесса;
- значительная металлоемкость оборудования;
- регулирование температурного режима варки достигается только изменением расхода и давления пара.

Техническая задача заключается в повышении тепловой эффективности процесса и улучшении качества готового продукта за счет более равномерной обработки продукта в перемешиваемом слое, регулировании режима влаготепловой обработки вследствие использования рационального гидродинамического режима слоя дисперсного продукта, снижении металлоемкости установки и создании компактного варочного оборудования.

Техническая задача достигается тем, что в предлагаемой установке для влаготепловой обработки пищевых сыпучих продуктов, включающей корпус, бункеры загрузки и выгрузки, воздуховод и привод, бункеры выгрузки установлены по боковым сторонам корпуса, внутри которого имеется газораспределительная решетка, выполненная в виде шарнирно соединенных перфорированных пластин и шарнирно прикрепленная к каркасу бункеров выгрузки, под газораспределительной решеткой расположен полый цилиндр с опорными осями, которые через кольцеобразные пазы в торцевых стенках корпуса соединены с кулисными механизмами, обеспечивающими возможность его колебательного движения с последующим круговым перемещением до верхнего положения, а над газораспределительной решеткой установлена перемещаемая вдоль осевой линии цилиндра по направляющим дефлекторная форсунка с гибким шлангом, соединенным с линией подачи воды.

Установка для влаготепловой обработки пищевых сыпучих продуктов представлена на схеме общего вида (фиг. 1) и чертежах элементов конструкции (фиг. 2-5).

Установка для влаготепловой обработки пищевых сыпучих продуктов (фиг. 1) состоит из корпуса 1, газораспределительной решетки 2, бункеров загрузки 3 и выгрузки 4, воздуховода 5, парораспределителей 6, цилиндра 7, широко-плоскоструйной дефлекторной форсунки 8 и привода с кулисным механизмом 9.

Корпус в верхней части представляет собой полуцилиндр, с одной стороны которого размещен патрубок 10 для отвода теплоносителя, а с другой стороны - гибкий шланг 11 для подвода распыливаемой жидкости. Корпус соединен с бункерами загрузки 3 и выгрузки 4 готового продукта. В бункере загрузки 3 размещен дозатор 12 секторного типа. Корпус снабжен системой коммуникаций подачи распыливаемой жидкости, а также соединен с линией для подачи теплоносителя (насыщенного пара).

Газораспределительная решетка 2 выполнена в виде шарнирно соединенных между собой на осях 16 перфорированных пластин 17 (фиг. 3). Газораспределительная решетка по обеим сторонам имеет шарнирное закрепление 18 на каркасе 19 бункера выгрузки 20.

Под газораспределительной решеткой параллельно осям 16 расположен полый цилиндр 7, который жестко закреплен с помощью ступиц 13 на осях 14. Оси 14 имеют втулки 15, которые перемещаются в кольцеобразных пазах торцевых стенок корпуса 1 (фиг. 2). Оси 14 также соединены с кулисными механизмами 9, обеспечивающими возможность колебательного движения полого цилиндра 7 с последующим круговым перемещением до верхнего положения (фиг. 4). Кулисный механизм 9 соединен с приводом, который на фиг. не показан. Аналогичная конструкция для перемещения цилиндра имеется с противоположной стороны корпуса.

Причем полый цилиндр 7 может совершать два вида движений: колебательное - (фиг. 5) для обеспечения равномерного перемешивания продукта при его обработке паром и вращательное до верхнего положения (фиг. 4) для выгрузки готового продукта.

Над газораспределительной решеткой в верхней части корпуса имеется широко-плоскоструйная дефлекторная форсунка 8, закрепленная на штанге 21 (фиг. 4) и установленная с возможностью перемещения в направляющих 22 вдоль осевой линии цилиндра 7 по центральной части корпуса. Дефлекторная форсунка 8 соединена с линией подачи воды через гибкий шланг 11. В верхней части полуцилиндрического корпуса 1 закреплены направляющие 22, по которым осуществляется перемещение широко-плоскоструйной дефлекторной форсунки 8 с помощью роликов 23.

Каркас 19 соединен с воздуховодом 5, в котором расположены парораспределители 6, представляющие собой пластины, закрепленные на осях с возможностью поворота для равномерного распределения теплоносителя по сечению воздуховода.

Установка для влаготепловой обработки пищевых сыпучих продуктов работает следующим образом.

Перед началом работы установки задаются частотой колебательного движения цилиндра, скоростью вращательного перемещения и, соответственно, подъема газораспределительной решетки при выгрузке продукта.

Изменением частоты колебательного движения цилиндра 7 предусматривают заданную интенсивность пересыпания частиц по перфорированным пластинам 17 газораспределительной решетки и, следовательно, перемешивания дисперсного материала. Причем ширина перфорированных пластин 17, диаметры осей 16 и полого цилиндра 7 подбираются таким образом, чтобы обеспечить достаточно равномерное перемешивание продукта в процессе влаготепловой обработки. Достижение заданной высоты подъема цилиндра обеспечивает необходимый угол наклона газораспределительной решетки по обеим сторонам цилиндра, превышающим угол естественного откоса готового продукта.

Таким образом, изменением частоты колебательного движения цилиндра 7 добиваются достижения наиболее рационального гидродинамического режима слоя дисперсного материала и оптимальной продолжительности процесса влаготепловой обработки продукта.

Широко-плоскоструйная дефлекторная форсунка 8 обеспечивает тонкодисперсное распыливание жидкости над слоем пересыпающегося продукта, что способствует меньшему контактированию поверхности частиц с свободной жидкостью в слое, непереувлажнению данной поверхности и, как следствие, меньшему комкованию частиц продукта и образованию агломератов дисперсного материала. При этом режим работы (скорость перемещения, частота пульсаций подачи влаги, количество распыливаемой воды, место распыливания и др.) широко-плоскоструйной дефлекторной форсунки 8 может изменяться в зависимости от вида обрабатываемого продукта.

Исходный продукт из загрузочного бункера 3 через секционный дозатор 12 направляется на газораспределительную решетку 2, которая приводится в движение за счет колебательного движения цилиндра 7 (на фиг. 5 пунктирными линиями показано одно из положений колеблющегося цилиндра 7).

Пересыпающийся слой продукта (например, крупы) на перфорированных пластинах 17 газораспределительной решетки пронизывается со всех сторон восходящим потоком теплоносителя (насыщенного пара) и периодически увлажняется перемещающейся вдоль осевой линии цилиндра широко-плоскоструйной дефлекторной форсункой 8, обеспечивающим тонкодисперсное распыливание жидкости над слоем обрабатываемого продукта (фиг. 5).

Колебательное движение цилиндра 7 способствует одновременному перемешиванию и выравниванию слоя крупы, а также равномерной периодической обработке частиц продукта потоком теплоносителя.

Пар подается в воздуховод 5 из линии подачи начального пара вентилятором (на фиг. не показан) через направляющие жалюзи парораспределителя 6.

Для обеспечения равномерной обработки продукта ширина перфорированных пластин 17 должна быть значительно меньше радиуса цилиндра 7.

После завершения процесса варки полый цилиндр 7 с помощью кулисного механизма 9 поднимается в верхнюю точку корпуса 1 (на фиг. 4 это положение цилиндра 7 показано пунктирными линиями). При этом образующийся угол больше угла естественного откоса готового продукта и он ссыпается с поверхности перфорированных пластин 17 в боковые бункеры выгрузки 20 и, далее, направляется на дальнейшую технологическую стадию производства.

Конструкция установки такова, что предполагает возможность использования рециркуляционного контура для пара. Отработанный несконденсированный пар через патрубок 10 отбирается вентилятором и после подогрева в калорифере (на фиг. 1 не показаны) до требуемой температуры и по рециркуляционному трубопроводу, подпитываясь свежим паром, снова используется для влаготепловой обработки продукта.

Предлагаемая установка для влаготепловой обработки пищевых сыпучих продуктов дает возможность:
- достижения равномерной влаготепловой обработки продукта вследствие попеременного увлажнения и обработки потоком пара, а также использования "мягких" температурных и "щадящих" режимов перемешивания продукта при максимальном сохранении формы частиц обрабатываемого продукта;
- повышения качества готового продукта за счет использования рационального гидродинамического режима слоя дисперсного продукта, снижения комкования сваренного продукта и предотвращения образования агломератов дисперсного материала;
- процесс варки осуществляется под атмосферным давлением, что исключает необходимость герметизации установки;
- снижения металлоемкости оборудования вследствие отсутствия избыточного давления и необходимости дополнительной герметичности конструкции, а также вследствие использования в качестве газораспределительной решетки легких и прочных перфорированных пластин, шарнирно соединенных между собой.

Изобретение относится к оборудованию для влаготепловой обработки пищевых сыпучих продуктов и может быть использовано для варки крупяных продуктов в пищеконцентратной промышленности, например, для производства варено-сушеных круп, а также для бланширования продуктов растительного происхождения. Установка включает корпус, бункеры загрузки и выгрузки, воздуховод и привод. Бункеры выгрузки установлены по боковым сторонам корпуса, внутри которого имеется газораспределительная решетка, выполненная в виде шарнирно соединенных перфорированных пластин и шарнирно прикрепленная к каркасу бункеров выгрузки. Под газораспределительной решеткой расположен полый цилиндр с опорными осями, которые через кольцеобразные пазы в торцевых стенках корпуса соединены с кулисными механизмами, обеспечивающими возможность его колебательного движения с последующим круговым перемещением до верхнего положения. Над газораспределительной решеткой установлена перемещаемая вдоль осевой линии цилиндра по направляющим дефлекторная форсунка с гибким шлангом, соединенным с линией подачи воды. Изобретение позволяет улучшить качество готового продукта и повысить эффективность процесса за счет более равномерной обработки продукта в перемешиваемом слое и регулирования режима влаготепловой обработки. 5 ил.

Установка для влаготепловой обработки пищевых сыпучих продуктов, включающая корпус, бункеры загрузки и выгрузки, воздуховод и привод, отличающаяся тем, что бункеры выгрузки установлены по боковым сторонам корпуса, внутри которого имеется газораспределительная решетка, выполненная в виде шарнирно соединенных перфорированных пластин и шарнирно прикрепленная к каркасу бункеров выгрузки, под газораспределительной решеткой расположен полый цилиндр с опорными осями, которые через кольцеобразные пазы в торцевых стенках корпуса соединены с кулисными механизмами, обеспечивающими возможность его колебательного движения с последующим круговым перемещением до верхнего положения, а над газораспределительной решеткой установлена перемещаемая вдоль осевой линии цилиндра по направляющим дефлекторная форсунка с гибким шлангом, соединенным с линией подачи воды.