СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ПЛОДОВ, ЯГОД И ОВОЩЕЙ Российский патент 2003 года по МПК F25D13/06 F25D17/00 F25D17/06 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано на холодильниках, на пищевых предприятиях, выпускающих замороженные фрукты и овощи. Известны скороморозильные аппараты, используемые в промышленности для замораживания пищевых продуктов (см. Холодильная техника. Справочник. Применение холода в пищевой промышленности. // М.: Пищевая промышленность, 1979).

Указанные скороморозильные аппараты являются довольно громоздкими и металлоемкими и в основном рассчитаны на сравнительно большие производительности, что не всегда приемлемо для выпуска замороженных плодов, ягод и овощей на небольших предприятиях и в фермерских хозяйствах.

Наиболее близким аналогом является скороморозильный аппарат (см. патент Российской федерации 2036396) "Способ замораживания плодов и овощей и устройство для его осуществления", сущность которого состоит в том, что продукты перемещают на транспортере и подмораживают в псевдоожиженном слое при чередовании по длине транспортера зон со струями повышенного напора воздуха с зонами без таких струй, а домораживание осуществляют при расположении продукта на ленте транспортера в плотном слое и подаче на него воздуха в нисходящем потоке. Устройство содержит теплоизолированную камеру, разделенную перегородками на секции подмораживания и домораживания, транспортер для продуктов, расположенные под ним воздухоохладители, систему воздухораспределения, расположенную под транспортером в секции подмораживания и содержащую ряды ячеек и поворотные лопасти, установленные под ячейками с возможностью их поочередного перекрывания. Вентиляторы воздухоохладителей установлены с возможностью подачи воздуха в первой секции под транспортер, а во второй секции - на транспортер сверху.

Указанный способ и устройство имеют довольно сложные и сравнительно металлоемкие и дорогие транспортеры и привод к ним, несколько вентиляторов для подачи воздуха под продукт и сверху на него. Все эти транспортирующие механизмы имеют довольно высокую долю стоимости в скороморозильных аппаратах с малой потребной производительностью (50-250 кг/час) и их использование в таких аппаратах является нерациональным. Кроме того, транспортеры занимают довольно большой объем теплоизолированной камеры. В таких аппаратах невозможно с помощью одного вентилятора одновременно замораживать плоды, ягоды или овощи в псевдоожиженном и плотном слоях.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования "Скороморозильного аппарата для плодов, ягод и овощей". Технический результат заключается в уменьшении материальных затрат при изготовлении аппарата и энергетических затрат при его эксплуатации, что особенно важно для аппаратов малой производительности (50-250 кг/час). Указанный технический результат достигается за счет того, что в "Скороморозильном аппарате для плодов, ягод и овощей", содержащем теплоизолированную камеру, воздухоохладители, вентилятор, воздуховоды, сетчатые поддоны, регулирующие лопасти с распределительными ячейками, воздухоохладители установлены между сетчатым поддоном с псевдоожиженным слоем продукта и сетчатыми поддонами с плотным слоем продукта для циркуляции воздуха по замкнутому кольцу, включающему вентилятор, распределительные ячейки, поддон с замораживанием продукта в псевдоожиженном слое, воздухоохладители, поддоны с замораживанием продукта в плотном слое.

Кроме того, для уменьшения энергетических затрат, путем значительного уменьшения скорости воздуха при прохождении через плотный слой, в зависимости от геометрических размеров плодов или овощей отношение площади поперечного сечения поддерживающей сетки для псевдоожиженного слоя продукта к площади поперечного сечения поддерживающей сетки плотного слоя продукта может быть 0,25; 0,33; 0,50. Соотношение площадей подбирается путем размещения одного сетчатого поддона в секции подмораживания продукта в псевдоожиженном слое и двух, трех или четырех сетчатых поддонов в секции домораживания продукта в плотном слое.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан скороморозильный аппарат для замораживания плодов, ягод и овощей.

На фиг. 2 показан вид в плане распределительных ячеек для потока воздуха.

На фиг. 3 показано положение лопастей для направления воздуха в нечетные ячейки, а на фиг. 4 - в четные ячейки.

Скороморозильный аппарат для плодов, ягод и овощей включает вентилятор 1, поворотные лопасти 2, распределительные ячейки 3, сетчатый поддон 4 для замораживания в псевдоожиженном слое, предотвращающую унос продукта потоком воздуха сетку 5, воздухоохладитель 6 с увеличенным шагом ребер, воздухоохладитель 7 с уменьшенным шагом ребер, сетчатый поддон 8 для замораживания в плотном слое, теплоизолированную камеру 9 и направляющие лопатки 10.

Скороморозильный аппарат для плодов, ягод и овощей работает следующим образом. Вне аппарата продукт, подлежащий замораживанию, загружается в сетчатый поддон 4. Затем по специальным направляющим (не показано) поддон с продуктом через проем в стенке подается в теплоизолированную камеру 9 и устанавливается над распределительными ячейками 3. Поворачивая лопасти 2 специальным механизмом (не показан) и перекрывая четные ячейки, в нечетных ячейках при этом примерно в два раза увеличивается скорость воздуха, что способствует подрыву продукта и приведению его в псевдоожиженное состояние на участках над ячейками (фиг. 3). Затем поворотом лопастей 2 перекрываются нечетные ячейки и над четными ячейками потоком с повышенной скоростью продукт приводится в псевдоожиженное состояние (фиг. 4). Проведением такой операции обеспечивается псевдоожижение на сетке 4 и подмораживание продукта, что при дальнейшем домораживании предотвращает смерзание частиц продукта. Для предотвращения уноса продукта потоком воздуха над сетчатым поддоном 4 в воздуховоде установлена сетка 5. Отепленный и влажный воздух после псевдоожиженного слоя поступает в ребристотрубный воздухоохладитель 6 с увеличенным шагом между ребрами, где в основном в виде инея оседает значительное количество влаги и происходит частичное охлаждение воздуха. В воздухоохладителе 7, с уменьшенным шагом ребер, происходит окончательное охлаждение воздуха и инееобразование.

Охлажденный воздух из воздухоохладителя 7 проходит через плотный слой продукта в поддонах 8 и окончательно его замораживает. Пройдя через продукт, еще холодный воздух забирается вентилятором 1 и подается на замораживание вновь поданного продукта в псевдоожиженном слое. При входе поддона 4 с теплым продуктом происходит продвижение ранее загруженных поддонов через камеру и один поддон 8 с замороженным продуктом через проем в стенке теплоизолированной камеры 9 выходит наружу, где разгружается и снова подается на загрузку теплого продукта. Для уменьшения аэродинамического сопротивления потоку воздуха в воздуховоде установлены направляющие лопатки 10. Поток воздуха циркулирует по замкнутому кольцу: вентилятор, поворотные лопасти с ячейками, поддон с замораживанием продукта в псевдоожиженном слое, воздухоохладители, поддоны с замораживанием продукта в плотном слое.

Для уменьшения энергетических затрат наиболее целесообразно в секции подмораживания продукта в псевдоожиженном слое разместить один сетчатый поддон, а в секции домораживания в плотном слое - два, три или четыре поддона, в зависимости от вида замораживаемого продукта. Поскольку расход воздуха в любой точке аппарата скороморозильного одинаков, наибольшая скорость воздушного потока и наибольшие аэродинамические потери будут иметь место при прохождении воздуха (фильтрации) через плотный слой продукта. При установке в секции домораживания продукта в плотном слое двух, трех или четырех поддонов пропорционально увеличивается площадь сечения этой секции и уменьшается скорость фильтрации воздуха через плотный слой продукта, что позволяет выровнять скорости прохождения воздушного потока через слой продукта в секции подмораживания и в секции домораживания.

Скороморозильный аппарат для плодов, ягод и овощей является универсальным и может быть использован для замораживания небольших партий разнообразного плодоовощного сырья в сравнительно небольших фермерских хозяйствах и других малых предприятиях, выпускающих замороженную продукцию.

Изобретение предназначено для использования в фермерских хозяйствах и малых предприятиях, производящих замороженную продукцию. Скороморозильный аппарат содержит перемещаемые через камеру по направляющим сетчатые поддоны. Замораживание плодоовощного сырья производят потоком воздуха, подаваемого по замкнутому кольцу через один вентилятор, распределительные ячейки, поддон для замораживания продукта в псевдоожиженном слое, воздухоохладители, поддоны с замораживанием продукта в плотном слое. Изобретение обеспечивает уменьшение материальных затрат при изготовлении аппарата и энергетических затрат при его эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Скороморозильный аппарат для плодов, ягод и овощей, содержащий теплоизолированную камеру, вентилятор, воздухоотделители, сетчатые поддоны, ряды распределительных ячеек с поворотными лопастями, направляющие лопатки для потока воздуха, отличающийся тем, что воздухоохладители установлены между сетчатым поддоном с псевдоожиженным слоем продукта и сетчатыми поддонами с плотным слоем продукта для циркуляции потока воздуха по замкнутому кольцу, включающему вентилятор, распределительные ячейки, поддон с замораживанием продукта в псевдоожиженном слое, воздухоохладители, поддоны с замораживанием продукта в плотном слое. 2. Скороморозильный аппарат для плодов, ягод и овощей по п.1, отличающийся тем, что для сокращения энергетических затрат отношение величины площади поперечного сечения поддона с псевдоожиженным слоем продукта к величине площади поперечного сечения поддонов с плотным слоем продукта принято 0,25; 0,33; 0,50.