АГРЕГАТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЯСА МОЛЛЮСКА ИЗ РАКОВИН Российский патент 2003 года по МПК A22C29/04 

Изобретение относится к рыбной промышленности, а именно к устройствам, используемым для отделения мяса моллюсков, в частности трубача, от скелета, и может быть использовано при переработке трубача на пищевые цели на борту рыбопромыслового судна.

Известна линия обработки трубача, в которой по ходу технологического процесса установлены связанные последовательно между собой транспортными средствами (конвейерами скребковыми и реверсивным) дробилка, устройство отделения мяса от панциря, выполненное в виде пруткового барабана, расположенного горизонтально, устройство окончательной очистки мяса от панциря, выполненное в виде сетчатого барабана, мешалка в виде цилиндрической емкости, во внутренней полости которой в нижней зоне размещены лопатки, при этом на линии смонтирован полый вал с отверстиями по всей длине для подачи забортной воды в каждое устройство линии (Линия обработки трубача (0612.00.000). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. НПО "Дальтехрыбпром", комитет по рыболовству РФ, 690043, г. Владивосток, ул. Калининская, 43). Данная конструкция при монтаже ее на рыбопромысловых судах для механизации процесса получения мяса трубача требует значительной площади в пределах 120-125 м² и высоты помещения 2,5-2,7 м. При этом выход готового продукта (чистого мяса без панциря) не будет превышать 30%.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является устройство, включающее дробилку, представляющую собой корпус с размещенным внутри валом, на поверхности которого расположены в шахматном порядке выступы, взаимодействующие с раковиной моллюска, прижатой к плите корпуса, навешанной на шарниры своим верхним краем так, что она может поворачиваться вокруг шарнирных осей, и снабженной с внутренней стороны брусом, также контактирующим с раковиной моллюска, моечное устройство, представляющее собой перфорированный полый барабан, установленный с наклоном и приводимый во вращение от электромотора через зубчатое колесо, охватывающее внешнюю поверхность барабана, а внутри барабана установлены по спирали ребра, сепаратор, представляющий собой резервуар, предназначенный для вмещения жидкости, внутри которого размещен наклонный водопроницаемый конвейер, частично погруженный в жидкость и предназначенный для подъема и транспортировки компонентов продукта, при этом моечное устройство и сепаратор подключены к трубопроводу для подачи рабочей жидкости-рассола (Патент США 4312099, кл. 17-48; 17-74, 1982).

Тем не менее, и описанное выше устройство для отделения мяса моллюсков от раковин по патенту США 4312099 имеет существенные недостатки. Применяемое в качестве технологического оборудование для реализации процесса отделения мяса моллюсков от раковин, описанное в данном патенте, не приспособлено для однократной обработки моллюсков с достижением высокого процента выхода готового продукта - чистого мяса без включения мяса моллюска, прикрепленного к кускам раковин. Поэтому после первоначального разделения моллюсков, осуществленного описанным выше устройством, первый поток жидкости, включающий фрагменты чистого мяса и прикрепленного к кускам раковин, от сепаратора по трубопроводу направляется на центробежную моечную машину. В этой машине чистое мясо отделяется от мяса, прикрепленного к кускам раковин. Последнее направляется на вспомогательную дробилку, повторяющую процесс, описанный выше. Эта дробилка представляет собой такое же устройство, как и дробилка устройства, применяемого для осуществления способа отделения мяса моллюсков от раковин, но имеет несколько меньшие размеры. После обработки в дробилке поток жидкости с мясом и раковинами направляется на второй сепаратор. Из второго сепаратора мясо направляется по трубопроводу в первый сепаратор. В центрифужную моечную машину отводится второй поток, где разделяется на раковины и чистое мясо моллюска.

Таким образом, для увеличения выхода готового продукта устройство должно включать две дробилки (большего и меньшего размера), два сепаратора и две центрифужные моечные машины, а также сетчатый водоотделитель с системой трубопроводов. Для вращения подвижных элементов дробилок, сепараторов и центрифужных моечных устройств необходимы как минимум 6 электродвигателей. Таким образом, конструкция данного устройства сложна, имеет большие габариты, металлоемка и требует значительного расхода электроэнергии.

При создании изобретения ставилась задача интенсифицировать гидродинамические и соответствующие механические процессы, упростить конструкцию за счет объединения моечного и дробильного устройств, оснащенных общим приводом, и повысить выход извлекаемого мяса.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее моечное устройство в виде барабана цилиндрической формы, сепаратор, частично заполненный жидкостью, с патрубками для подвода жидкости, дробильное устройство, а также приводы, предложено внести нижеописанные усовершенствования. Особенностью заявляемого изобретения является то, что моечное устройство совмещено с дробильным устройством, имея при этом общий привод, закреплено неподвижно и вертикально и снабжено валом и дисками, установленными на нем соосно, причем верхний диск имеет меньший диаметр и малое число радиальных ребер по сравнению с тремя нижними дисками, между всеми дисками смонтированы отражатели, при этом нижний торец барабана погружен в сепаратор, выполненный в виде ванны прямоугольной формы и снабженный системой регулирования гидродинамической обстановки в ней, содержащей вертикальную стенку, закрепленную шарнирно одним своим концом в районе лотка с возможностью вращения вокруг оси шарнира под воздействием усилия передачи "винт-гайка", и вертикальный активатор, расположенный на дне ванны, причем ось вращения вала активатора совпадает с осью вращения закручивающегося основного потока жидкости, движущегося по спирали в ванне сепаратора, и дополнительно снабжено патрубками для подвода данного основного потока и дополнительного восходящего потока жидкости для доставки мяса на лоток.

Отличительный признак - дробилка заключена в моечное устройство, для чего моечное устройство дополнительно снабжено дисками, один из которых смонтирован сверху, причем его диаметр составляет 0,50-0,70 диаметра других дисков, а другой - непосредственно под этим диском. Между каждым диском соответственно установлен отражатель в виде обечайки конусообразной формы. Его реализация позволит значительно улучшить технологические характеристики за счет высокой степени компактности агрегата. Ведь в прототипе дробилка выполнена в виде корпуса с размещенным внутри валом, на поверхности которого расположены выступы. В реальных условиях работы при подаче раковины и дроблении наблюдается значительное повреждение поверхности мяса выступами, отчего качество продукта очень падает. Совмещение дробильного и моечного устройств в предлагаемом решении позволяет применить принципиально новый метод разрушения подобных раковин за счет воздействия на них поля центробежных сил. Предлагаемый вариант разрушения раковин верхними двумя дисками кроме гарантированного разрушения раковин без повреждения поверхности мяса обеспечивает и компактность устройств. При этом уменьшается количество эл. двигателей и расход эл. энергии. Два верхних диска при вращении обеспечивают такую интенсивность воздействия поля центробежных сил, при которой происходит разрушение раковин без поверхностного повреждения мяса при ударе раковины об внутреннюю стенку. Из-за того, что в условиях промысла на палубах малогабаритных судов отсутствуют условия для сортирования раковин, в установку подаются раковины разнообразных размеров. Поэтому в предлагаемом решении расстояние между ребрами верхнего диска должно быть таким, чтобы в пространстве между ребрами смогла поместиться целая раковина максимальных размеров. Это достигается тем, что число ребер верхнего диска составляет половину числа ребер нижнего диска, кроме того, верхний диск составляет 0,5-0,7 диаметра других и позволяет обеспечить соответствующую траекторию движения раковины максимальных габаритов с силой инерции, гарантирующей разрушение раковины при ударе о внутреннюю стенку без повреждения поверхности мяса.

Следующий отличительный признак - сепаратор выполнен в виде ванны прямоугольной формы и сообщен с моечным устройством для создания замкнутого циркуляционного гидродинамического контура, при этом сепаратор снабжен вертикальной перегородкой в виде пластины, закрепленной шарнирно одним своим концом в зоне лотка, с возможностью вращения.

В различных районах Мирового океана встречаются раковины моллюска трубача, имеющие различные значения габаритных размеров, толщин стенок панциря, а также масс мяса, и в этой связи при наличии жесткой стенки ванны поле действия инерционных сил не гарантирует полную очистку мяса в широком диапазоне всех размеров раковин.

Реализация отличительного признака способствует тому, что у ванны сепаратора появляется возможность регулирования "угла закрутки" основного потока жидкости, движущегося по спирали, в который попадают разрушенные раковины (выходящие из барабана) за счет поворота на определенный угол вертикальной стенки вокруг вертикальной оси шарнира. В предлагаемом техническом решении операции по регулированию выполняются достаточно просто.

Заключительный отличительный признак - агрегат снабжен вертикальным активатором, расположенным на дне ванны, причем ось вращения вала активатора совпадает с осью вращения закручивающегося основного потока жидкости, движущегося по спирали в ванне сепаратора. Реализация заключительного отличительного признака позволит обеспечить два специфических режима работы агрегата. Первый режим предполагает включение вспомогательного электродвигателя вертикального активатора, выполняющего вспомогательные функции, в том случае, когда в ванну сепаратора начинают поступать дробленые раковины максимальных размеров, а вертикальная стенка, закрепленная в крайнем положении, не обеспечивает оптимальный гидродинамический режим, при котором происходит полная очистка мяса. Второй режим работы наблюдается в том случае, когда в ванну сепаратора поступают раковины мелких и средних размеров. В этом случае включается (периодически) вспомогательный электродвигатель вертикального активатора, но только лишь в тот момент времени, когда идет процесс отбеливания мяса, перемещающегося в ванне по траектории, близкой к окружности.

Вышеуказанные отличительные признаки не обнаружены авторами и заявителем в источниках информации, что позволяет сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение соответствует критериям "Н" и "П".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан общий вид устройства.

Агрегат для извлечения мяса моллюска, например трубача, содержит совмещенное дробильно-моечное устройство, состоящее из вертикального невращающегося барабана 1, в котором размещены вертикальный вал 2 с закрепленными на нем соосно дисками 3, 4, 5, 6, между которыми смонтированы три отражателя 7, изготовленные в виде обечайки конусообразной формы (на фиг.1 все отражатели 7 условно не показаны). Посредством соединительной муфты вал 2 связан с электродвигателем 8. На одной из сторон диска 3 установлены ребра в виде пластин со скосом верхней кромки каждой пластины от центра к ее периферии. Данный диск имеет меньший (по сравнению с остальными дисками) диаметр и небольшое количество ребер 5-6 штук. Диски 4, 5, 6 изготовлены с большим диаметром и большим числом ребер, достигающим 10-12 штук. Барабан 1 дробильно-моечного устройства погружен своим нижним торцом в сепаратор 9, представляющий собой ванну прямоугольной формы, в нижней части которой установлен трубопровод 10 с клапаном 11 для создания основного потока жидкости. Для удаления осколков панциря в нижней части ванны сепаратора 9 предусмотрен люк 12, а для удаления внутренностей моллюска и слизи с поверхности воды из сепаратора 9 в верхней части боковой стенки ванны предусмотрен паз 13. Над верхним торцом барабана 1 дробильно-моечного устройства размещены патрубок подвода воды 14 внутрь барабана 1 и направляющий лоток 15 для подачи целых раковин на рабочие органы устройства. В нижней части емкости прямоугольной формы сепаратора 9 установлен патрубок 16 с клапаном 17 для подачи восходящим потоком воды очищенного мяса на лоток 18, прикрепленный к одной из боковых стенок ванны и снабженный задвижкой 19 для выхода мяса. В конструкции предусмотрена вертикальная стенка 20, закрепленная одним своим концом на шарнире 21, погруженная в ванну сепаратора 9 с возможностью вращения вокруг оси шарнира 21. Данная конструктивная особенность позволяет в зависимости от промысловой обстановки и района промысла, а также габаритов раковин трубача регулировать "угол закрутки" основного потока жидкости в ванне за счет воздействия усилия в передаче "винт-гайка" 22. Конструкция снабжена вертикальным активатором 23, расположенным на дне ванны таким образом, что ось вращения вала активатора совпадает с осью вращения закручивающегося основного потока жидкости, движущегося по спирали в ванне сепаратора 9. Привод активатора 23 осуществляется вспомогательным электродвигателем 24 (с изменяемой частотой вращения вала и реверсом).

Работает агрегат следующим образом. Предварительно в зависимости от промысловой обстановки (средних габаритов раковин) устанавливается на определенный угол вертикальная стенка 20 за счет проворачивания вокруг оси шарнира 21 под воздействием усилия передачи "винт-гайка" 22 и жестко фиксируется. Открывается клапан 11 на трубопроводе 10 и жидкость через патрубок поступает в ванну сепаратора 9 до уровня лотка 18. При этом часть жидкости перемещается по патрубку 14 внутрь барабана 1. Включается электродвигатель 8, вращение с которого передается валу 2; при вращении вала 2 с дисками 3, 4, 5, 6 диском 6 интенсифицируется процесс движения жидкости, которая находится внутри барабана 1 дробильно-моечного устройства.

Рассмотрим случай, когда на переработку поступают раковины в основном среднего размера, а вертикальная стенка 20 зафиксирована в среднем положении в ванне сепаратора 9. По направляющему лотку 15 целые раковины подаются к центру вращающегося диска 3. Силы инерции отбрасывают их на периферию, где они, ударяясь о внутреннюю стенку барабана 1, претерпевают предварительное механическое разрушение, раскалывая при этом только свой панцирь. Затем деформированные раковины по отражателю 7 вторично поступают к центру диска 4, который имеет больший диаметр по сравнению с предыдущим. При повторном ударе о внутреннюю стенку барабана 1 (под воздействием поля центробежных сил) полностью завершается процесс дробления раковин. Образовавшийся продукт переработки по отражателю 7 перемещается к центральной части диска 5 и центробежные силы в третий раз ударяют данную массу о внутреннюю стенку барабана 1; при этом происходит предварительное частичное разделение продукта на составные части: осколки панциря, мясо и внутренности. И в завершении образовавшиеся компоненты опускаются к центру диска 6, который погружен в жидкость. В последний раз компоненты диском 6 отбрасываются на периферию и при ударе о стенку барабана 1 продолжается дальнейшее разделение продуктов переработки на составные части. Затем они поступают в ванну сепаратора 9 и увлекаются основным потоком жидкости, который движется по спирали в пределах ванны сепаратора 9 и сливается через паз 13 в боковой стенке ванны. За счет сил инерции осколки панциря моллюска отбрасываются на периферию и скапливаются на дне ванны в районе люка 12, а мясо и внутренности моллюска продолжают движение в потоке жидкости по спирали, при этом происходит дальнейшее отмывание мяса от слизи (отбеливание мяса).

За счет кавитационных явлений на диске 6 дробильно-моечного устройства жидкость в ванне сепаратора 9 насыщается диспергированным воздухом, который выталкивает ткани внутренностей моллюска и слизь на поверхность жидкости. Внутренности и слизь вместе с потоком жидкости сливаются через паз 13 в боковой стенке ванны сепаратора 9. В это же время силы тяжести мяса преодолевают силы вязкости жидкости и оно опускается на дно ванны сепаратора 9, вторично попадает в основной поток жидкости и начинает перемещаться в ванне сепаратора 9 по траектории, близкой к окружности с вертикальной осью вращения Х-Х. Это будет повторяться до тех пор, пока не произойдет полное отбеливание мяса и основная масса тканей внутренностей моллюска и слизь не будут удалены через паз 13 боковой стенки ванны сепаратора 9.

Для сокращения времени отбеливания мяса и повышения качества данного продукта включается вспомогательный электродвигатель 24 (с соответствующей частотой вращения вала) вертикального активатора 23, который значительно интенсифицирует процесс движения отбеливаемого мяса по траектории, близкой к окружности вокруг оси вращения Х-Х, со значительными угловыми скоростями. После этого отключается вспомогательный электродвигатель 24, выводя из рабочего режима активатор 23, и открывается задвижка 19 лотка 18 и клапан 17 на патрубке 16. Выходящим из него потоком жидкости, направленным в верх, кусочки отбеленного мяса отбрасываются на лоток 18 поочередно. Продолжаться это будет до тех пор, пока все вращающиеся в основном потоке жидкости по окружности кусочки мяса не будут отброшенны на лоток 18 и с него не поступят в емкость для сбора мяса. Осколки панциря моллюска через люк 12 периодически удаляются за пределы ванны сепаратора 9.

Проведем анализ случая, когда на переработку поступают раковины крупного размера, а вертикальная стенка 20 зафиксирована в ближнем к барабану 1 положении. Благодаря большому расстоянию между радиальными ребрами диска 3 и его малому диаметру перерабатываемые раковины не только захватываются вращающимся диском 3, но и успевают под действием поля центробежных сил совершить сложную траекторию, ударившись о внутреннюю поверхность барабана 1. При этом они также претерпевают предварительное механическое разрушение, сопровождающееся расколом панциря. Деформированные раковины по отражателю 7 поступают к центру диска 4, который имеет больший диаметр, и затем поочередно обегают диски 5, 6. Все это сопровождается вышеописанными механическими, гидродинамическими, технологическими процессами, и на дно ванны сепаратора 9 опускаются осколки панциря, мясо и внутренности достаточно крупных размеров. Они также увлекаются основным потоком жидкости по спирали, но для их качественного разделения на составные части с последующим накоплением в соответствующих зонах ванны требуются значительные инерционные силы. Частично данная проблема решается установкой вертикальной стенки 20 в указанном "ближнем положении", когда уменьшена площадь поперечного сечения закручивающегося основного потока жидкости (при постоянном расходе жидкости, выходящей из патрубка 10). Известно, что при постоянном расходе жидкости снижение площади поперечного сечения сопровождается возрастанием скорости потока и ростом инерционных сил, действующих на движущиеся в потоке жидкости компоненты. С целью возрастания напряженности поля центробежных сил включается вспомогательный электродвигатель 24 (с соответствующей частотой вращения вала) вертикального активатора 23, который сначала интенсифицирует процесс движения компонентов, а затем и сокращает время отбеливания мяса.

В случае, когда на переработку поступают раковины малого размера, вертикальная стенка 20 фиксируется в "дальнем положении". При этом увеличивается площадь поперечного сечения проходящего и закручивающегося основного потока жидкости. При постоянном расходе жидкости наблюдается уменьшение скоростей и напряженности поля центробежных сил, а также отсутствует несоответствующее распределение отделившихся компонентов в ванне. Для торможения закручивающегося потока возможно краткосрочное включение активатора 23 (изменив направление вращения вала, а затем переключить на противоположное направление для сокращения времени отбеливания мяса).

Для прекращения эксплуатации устройства необходимо отключить электродвигатели 8 и 24, закрыть задвижку 19 и открытием люка 12 удаляются осколки панциря моллюска и жидкость из ванны сепаратора 9. Закрыть все клапаны на трубопроводах.

Предлагаемый агрегат для извлечения мяса моллюсков из раковин по сравнению с известными позволяет при его изготовлении значительно снизить расход металла, а при эксплуатации - расход электроэнергии. Благодаря малым габаритам устройство можно использовать на малых промысловых судах.

Изобретение может быть использовано для переработки моллюсков, в частности трубача. Агрегат для извлечения мяса моллюска из раковин содержит неподвижно закрепленный вертикальный барабан, в котором размещено моечно-дробильное устройство, состоящее из установленных на вертикальном валу соосно дисков. Верхний диск имеет меньший диаметр и меньшее число радиальных ребер по сравнению с другими тремя расположенными под ним нижними дисками. Между всеми дисками смонтированы отражатели. Нижний торец барабана погружен в сепаратор, выполненный в виде ванны прямоугольной формы и снабженный системой регулирования гидродинамической обстановки в ней. Ванна содержит вертикальную стенку, закрепленную шарнирно одним своим концом в районе лотка с возможностью вращения вокруг оси шарнира, и вертикальный активатор, расположенный на дне. Ось вращения вала активатора совпадает с осью вращения закручивающегося основного потока жидкости, движущегося по спирали в ванне сепаратора. Изобретение при изготовлении устройства позволит значительно снизить расход металла, а при эксплуатации его - расход электроэнергии. Благодаря малым габаритам устройство можно использовать на малых промысловых рыболовецких судах. 1 ил.

Агрегат для извлечения мяса моллюска из раковин, содержащий моечное устройство в виде барабана цилиндрической формы, сепаратор, частично заполненный жидкостью, с патрубками для подвода жидкости, дробильное устройство, а также приводы, отличающийся тем, что моечное устройство совмещено с дробильным устройством, имея при этом общий привод, закреплено неподвижно и вертикально и снабжено валом и дисками, установленными на нем соосно, причем верхний диск имеет меньший диаметр и малое число радиальных ребер по сравнению с другими тремя расположенными под ним нижними дисками, между всеми дисками смонтированы отражатели, при этом нижний торец барабана погружен в сепаратор, выполненный в виде ванны прямоугольной формы и снабженный системой регулирования гидродинамической обстановки в ней, содержащей вертикальную стенку, закрепленную шарнирно одним своим концом в районе лотка с возможностью вращения вокруг оси шарнира под воздействием усилия передачи винт - гайка, и вертикальный активатор, расположенный на дне, причем ось вращения вала активатора совпадает с осью вращения закручивающегося основного потока жидкости, движущегося по спирали в ванне сепаратора, и дополнительно снабжен патрубками для подвода данного основного потока и дополнительного восходящего потока жидкости для доставки мяса на лоток.