СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ МЕЛКОШТУЧНЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2003 года по МПК F25D13/06 F25D17/06 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано на холодильниках пищевых предприятий, выпускающих замороженные продукты.

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, что не может быть приемлемым для предприятий, располагающих небольшими производственными площадями.

Наиболее близким аналогом является скороморозильный аппарат для замораживания пельменей на стальной ленте (см. там же, стр. 54). Скороморозильный аппарат состоит из теплоизолированной камеры, внутри которой смонтированы два транспортера из стальной ленты (верхний и нижний) со скребком на первом транспортере для срезания примерзших к ленте пельменей, воздухоохладителей с вентиляторами, привода транспортеров.

Указанный скороморозильный аппарат производительностью 160 кг/ч пельменей имеет большие габариты, большую массу из-за низкого коэффициента теплоотдачи от охлаждающего воздуха к замораживаемому продукту. Это вызвано тем, что продукт омывается параллельным плоскости ленты потоком воздуха, в результате чего происходит неравномерное его охлаждение, верхняя часть продукта охлаждается более интенсивно, тогда как нижняя - менее интенсивно. Кроме того, площадь примерзания пельменей на стальной ленте остается сравнительно большой, радиус шкива является также большим и поэтому при его огибании не происходит скалывание (отрыв) примерзшего продукта от ленты транспортера.

Известен также SU 1070398 А - скороморозильный аппарат для мелкоштучных пищевых продуктов, содержащий теплоизолированную камеру, воздухоохладители, вентиляторы, верхний и нижний транспортеры и воздуховоды.

Заявленное изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении качества и уменьшении времени замораживания продукта, уменьшении размеров и металлоемкости за счет обеспечения струйного режима обдува продукта на верхней ленте.

Для достижения этого технического результата "Скороморозильный аппарат для мелкоштучных пищевых продуктов", содержащий теплоизолированную камеру, воздухоохладители, вентиляторы, верхний и нижний транспортеры, воздуховоды, согласно изобретению, отличается тем, что ленты транспортеров выполнены сетчатыми и для струйного омывания перпендикулярным к продукту, размещенному в один слой на сетчатой ленте, двухсторонним потоком воздуха, лента сверху и снизу охвачена воздуховодами с душирующими соплами, причем воздуховоды по длине аппарата чередуются с каналами для выхода их них воздуха.

Для сравнительно одинакового двухстороннего омывания потоком воздуха продукта сетка ленты транспортера выполнена с геометрическими размерами S₁= 10 -17 мм, S₂=9 - 16 мм, где S₁- поперечный шаг ячейки сетки, S₂ -продольный шаг ячейки сетки.

Входную часть душирующего сопла целесообразно выполнить по части профиля лемнискаты Бернулли в зоне ее скрещивания.

Кроме того, на верхнем транспортере продукты подмораживаются в результате омывания их струями холодного воздуха, а домораживаются, уже не смерзаясь, на нижнем транспортере в плотном слое при прохождении через слой ниспадающего холодного потока воздуха.

Геометрические параметры сетчатой ленты транспортеров выбраны такими, что обеспечивают минимальную площадь контакта ее с продуктом, а следовательно, и небольшие усилия при отрыве подмороженного продукта от сетки при огибании барабана, а также максимально возможное поперечное живое сечение для прохода воздуха. Последнее способствует уменьшению гидравлического сопротивления проходу холодного воздуха и уменьшает энергетические затраты на вентиляторы.

Скорости движения верхней и нижней сетчатых лент транспортеров регулируется так, что гидравлическое сопротивление движению потоком воздуха через них при омывании продуктов является одинаковым.

Все это способствует интенсификации процесса замораживания, а следовательно, снижению массовых и энергетических затрат на скороморозильный аппарат.

На фиг. 1 показан продольный разрез аппарата.

На фиг. 2 показаны элементы сетчатой ленты транспортера.

На фиг. 3 показан поперечный разрез аппарата.

Скороморозильный аппарат для мелкоштучных пищевых продуктов включает теплоизолированную камеру 1, воздухоохладители 2, вентиляторы 3, транспортеры 4, ленты которых выполнены сетчатыми, охватывающие воздуховоды 5 с соплами, выполненными по части профиля лемнискаты Бернулли в зоне ее скрещивания, герметизирующую продольную перегородку 6, загрузочный бункер 7, разгрузочный лоток 8, барабаны транспортеров 9, направляющий лоток 10. На фиг. 1, 2, 3 использованы следующие размеры: S₁ -поперечный шаг ячейки сетки, S₂ - продольный шаг ячейки сетки, D₁ - диаметр проволоки сетки, Н - ширина воздуховода, L - ширина канала для выхода воздуха.

Скороморозильный аппарат для замораживания пищевых продуктов работает следующим образом. Продукт поступает в загрузочный бункер 7, откуда верхним транспортером 4 подается внутрь теплоизолированной камеры 1, где обдувается снизу и сверху интенсивным потоком холодного воздуха, поступающим через охватывающие воздуховоды 5, с соплами, выполненными по части профиля лемнискаты Бернулли в зоне ее скрещивания. Применение указанного профиля сопла способствует значительному уменьшению гидравлического сопротивления потоку воздуха при выходе его из охватывающих воздуховодов 5 в зону размещения продукта на верхней сетчатой ленте транспортера 4 и тем самым сокращает энергетические затраты.

На верхнем транспортере 4 мелкоштучный продукт размещается в один слой, каждая единица индивидуально друг от друга, и обдувается ("душируется") струями холодного воздуха, перемещаясь справа налево, в результате чего при прохождении продукта по верхнему транспортеру происходит его поверхностное подмерзание.

Последнее способствует предотвращению смерзания отдельных единиц мелкоштучного продукта при дальнейшем замораживании.

Подмороженный продукт, возможно примерзший к сетчатой ленте верхнего транспортера 4, при огибании выходного барабана 9 скалывается с нее благодаря специальной конструкции сетки, которая имеет малую площадь контакта с продуктом ввиду большого значения поперечного шага ячеек сетки S₁ (фиг.2) и плавному отрыву продукта от сетки из-за малого значения продольного шага ячеек сетки S₂. Затем подмороженный продукт через направляющий лоток 10 с верхнего транспортера ссыпается на нижний транспортер, где в плотном слое происходит его дальнейшее домораживание в нисходящем потоке холодного воздуха.

Так как скорость верхнего транспортера значительно выше, чем нижнего, то слой продукта на нижнем транспортере значительно больше, чем на верхнем. Кроме того, в зависимости от вида продукта и размера его отдельных единиц скорости транспортеров могут изменяться при соответствующем регулировании приводов транспортеров.

При перемещении продукта на нижнем транспортере слева направо происходит его окончательное замораживание, и замороженный продукт выгружается через разгрузочный лоток 8.

Охлаждение воздуха производится воздухоохладителями 2, установленными в верхней части камеры, а циркуляция воздуха обеспечивается вентиляторами 3. Схема циркуляции показана на поперечном разрезе камеры (фиг.3). Отепленный воздух после омывания замораживаемого продукта из зоны пониженного давления засасывается вентилятором 3 и подается в воздухоохладитель 2, где происходит его охлаждение.

Затем часть холодного воздуха поступает в воздуховоды 5 и через сопла струями обдувает снизу и сверху замораживаемый продукт на верхней сетчатой ленте транспортера. Другая часть холодного воздуха поступает к продукту, размещенному в плотном слое на нижнем транспортере, проходит через слой, отепляется и снова засасывается вентилятором.

Область повышенного давления в камере отделяется от области пониженного давления перегородкой 6, расположенной по всей длине камеры.

Для уменьшения скорости выхода потока воздуха после душирующих сопел охватывающих воздуховодов, а следовательно, и энергетических затрат, связанных с гидравлическими сопротивлениями между воздуховодами, устроены каналы шириной L (фиг.1), по которым воздух выходит в свободное пространство теплоизолированной камеры и засасывается вентиляторами.

Данный скороморозильный аппарат способствует ускоренному замораживанию мелкоштучных пищевых продуктов, сокращению занимаемых производственных площадей и уменьшению массовых и энергетических характеристик.

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности при замораживании пельменей, котлет, вареников, пирожков и других мелкоштучных пищевых продуктов. Скороморозильный аппарат содержит теплоизолированную камеру, воздухоохладители, верхний и нижний транспортеры с сетчатыми лентами. Лента верхнего транспортера сверху и снизу охвачена воздуховодами с душирующими соплами. Это обеспечивает струйное омывание продукта перпендикулярным потоком воздуха. Воздуховоды по длине аппарата чередуются с каналами для выхода из них воздуха. Сетка имеет определенные геометрические размеры. Изобретение обеспечивает повышение качества и уменьшение времени замораживания продукта, уменьшение размеров и металлоемкости аппарата. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Скороморозильный аппарат для мелкоштучных пищевых продуктов, содержащий теплоизолированную камеру, воздухоохладители, вентиляторы, верхний и нижний транспортеры, воздуховоды, отличающийся тем, что ленты транспортеров выполнены сетчатыми и для струйного омывания перпендикулярным продукту, размещенному в один слой на сетчатой ленте верхнего транспортера, двусторонним потоком воздуха эта лента сверху и снизу охвачена воздуховодами с душирующими соплами, причем воздуховоды по длине аппарата чередуются с каналами для выхода из них воздуха. 2. Скороморозильный аппарат для мелкоштучных пищевых продуктов по п.1, отличающийся тем, что для сравнительно одинакового двустороннего омывания потоком воздуха продукта сетка ленты транспортера выполнена с геометрическими размерами S₁ = 10-17 мм, S₂= 9-16 мм, где S₁ - поперечный шаг ячейки сетки; S₂ - продольный шаг ячейки сетки.