Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию, а именно к скороморозильным аппаратам для замораживания пищевых продуктов при их контакте с низкотемпературным воздухом.
Известен скороморозильный туннельный аппарат, состоящий из теплоизолированного корпуса, рабочий объем которого разделен на три зоны замораживания, где в первой зоне установлены осевые вентиляторы, во второй - жидкостной коллектор для распыления через форсунки жидкого хладагента и третья зона - выравнивание температуры по толщине продукта. Вдоль всей длины корпуса размещен транспортирующий орган, на торцевой стороне корпуса со стороны входа продукта смонтировано вентиляционное устройство для отсоса отработавших паров холодильного агента [RU, патент, 2113665, кл. F 25 D 13/00, 1994 г.].
К недостаткам устройства следует отнести то, что для направления паров азота в зону предварительного охлаждения используют вентиляторы, что усложняет конструкцию устройства.
Скороморозильный туннельный аппарат (АСТА) для замораживания пищевых продуктов включает теплоизолированный корпус, транспортирующий орган, установленный на раме с опорами, систему подачи хладагента и вывода его, а также циркуляционные осевые вентиляторы с разнонаправленным вращением [ж. “Холодильный бизнес”, 2000 г., №2, стр.32-33; ж. “Химическое и нефтегазовое машиностроение”, 2002 г., №10, стр.20-22].
Аппарат АСТА использует для замораживания жидкий азот (-196°С), который подается из цистерны на форсунки второй зоны аппарата, образующиеся пары при распылении жидкого криогента подаются в первую и третью зоны для соответственно охлаждения и выравнивания температуры по толщине продукта.
Такой аппарат имеет ряд недостатков:
- необходимость наличия вентиляторов (3-5) в зависимости от производительности аппарата для направления паров азота в первую зону, что усложняет конструкцию оборудования;
- значительный расход дорогостоящего жидкого азота, который с учетом потерь в магистральном трубопроводе от цистерны до аппарата составляет порядка 1,5 кг на 1 кг замораживаемого продукта;
- жидкий азот распыляется на продукт, расположенный на транспортирующем органе, сверху, что не обеспечивает равномерный (симметричный) теплообмен со всей сторон объекта замораживания;
- сложность в эксплуатации такого оборудования с температурой хладагента (-196°С), требующего серьезных навыков.
Наиболее близким к предлагаемому и выбранному в качестве прототипа является аппарат такой же конструкции, но с возможностью использовать в качестве хладагента поочередно жидкий азот, газообразный азот и холодный воздух через системы управления [RU, патент 2168123, кл. F 25 D 13/00, 2000 г.].
Изобретение обладает вышеперечисленными недостатками.
Использование в качестве хладагента низкотемпературного воздуха (-60...-120°С) позволяет значительно упростить конструкцию трехзонного скороморозильного аппарата.
Предложенное изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в упрощении конструкции и эксплуатации аппарата при обеспечении условий быстрого замораживания и сохранения качества пищевых продуктов, а также в сохранении его энергозатрат.
Техническая задача предлагаемого изобретения достигается тем, что в предложенном аппарате, представляющем собой теплоизолированный корпус, образующий туннельную камеру с транспортирующим органом для замораживания продуктов, соединенный с турбохолодильной машиной через каналы ввода и вывода низкотемпературного воздуха, а также устройством распределения и направления входящего потока низкотемпературного воздуха, новым является то, что для направления распределения входящего потока низкотемпературного воздуха используется съемный, разборный, решетчатый экран, смонтированный наклонно к транспортирующему органу, причем ввод низкотемпературного воздуха в камеру оснащен расширительным каналом.
При этом целесообразно первую секцию экрана в районе выгрузки продукта выполнять сплошной, так как здесь идет выравнивание температуры замороженного продукта.
Кроме того, целесообразно располагать секции экрана в камере по направляющим салазкам, закрепленным на внутренней стороне камеры.
На фиг.1 схематично изображен скороморозильный туннельный аппарат, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид с торца; на фиг.4 изображены секции экрана: а - без отверстий, б, в, г, д - с отверстиями различной конфигурации и размещения; на фиг.5 изображены направляющие салазки для закрепления экрана.
Предлагаемый аппарат состоит из теплоизолированного корпуса 1, рабочий объем которого образует камеру для замораживания продуктов. По всей длине корпуса 1 размещен транспортирующий орган 2, установленный на несущей раме 3, на конце транспортирующего органа 2 смонтирован нож 4 для съема продуктов с транспортирующего органа. Аппарат имеет приводную часть 5 для транспортирующего органа 2 и приводную часть 6 для подъема теплоизолированного корпуса 1, рама 3 установлена на опорах 7, а на торцевой стороне корпуса 1 со стороны входа продукта смонтирован патрубок 8 для подачи низкотемпературного воздуха от турбохолодильной машины. Патрубок 8 оснащен расширительным каналом 9 для равномерного распределения воздуха в камере. Внутри камеры над транспортирующим органом 2 жестко установлен съемный экран 10 с наклоном в сторону выгрузки продукта. Экран 10 выполнен из разъемных секций с отверстиями для создания потоков низкотемпературного воздуха и управления его параметрами. Со стороны входа продукта смонтировано устройство 11 для отсоса отработавшего воздуха обратно в турбохолодильную машину; аппарат снабжен окнами загрузки 12 и выгрузки 13 продуктов.
Целесообразно наклонный экран 10 выполнять из набора секций: первая секция (в районе выгрузки продукта) выполняется без отверстий, а остальные с отверстиями в зависимости от длины туннеля. Секции выполняются из стальных нержавеющих листов толщиной δ=2 мм с разным количеством отверстий (nотв), отличающихся диаметром (d) и углом распыла (β).
Ниже приведены примеры расчета угла распыла в зависимости от количества отверстий в секции и их диаметра (фиг.4):
Закрепление секций экрана возможно с помощью направляющих салазок. Например, при рабочей ширине туннеля В=500 мм направляющие салазки жестко крепятся вдоль внутренней стенки изолированного корпуса 1 под наклоном 2-3 градуса.
При рабочей ширине камеры В=700 мм необходимо использовать дополнительные металлические полосы секций, помещаемые между стенкой корпуса 1 и направляющими салазками с обеих сторон туннеля.
Таким образом, обеспечивается использование стандартных секций экрана для различных модификаций аппарата, а также создается возможность деления низкотемпературного воздуха в камере путем замены секций экрана, обеспечивающих необходимые характеристики рабочей среды.
Аппарат работает следующим образом. Подлежащий замораживанию продукт через окно 12 располагают на транспортирующем органе 2, с помощью приводной части 5 на транспортирующем органе происходит перемещение продукта. Через патрубок 8 и расширительный канал 9 в камеру направляют низкотемпературный воздух, который идет потоком к продукту. Пучки воздуха, отделяющиеся от основного потока, проходят через отверстия в экране 10, при этом они приобретают некоторое ускорение за счет своеобразного дросселирующего эффекта. После этого пучки воздушного потока, продольно обтекая продукт, замораживают его, и одновременно отрабатывая свою температуру, отсасываются через устройство 11 обратно в турбохолодильную машину. После выхода продукта через окно выгрузки 13 из камеры аппарата он подвергается упаковке и закладке на хранение в холодильную камеру.
Конструкция предлагаемого аппарата проста в изготовлении и менее энергопотребляема, причем аппарат работает с использованием в нем только низкотемпературного воздуха. Это экологически чистое, простое по конструкции устройство обеспечивает интенсификацию процесса за счет обдувания низкотемпературным воздухом, а малая продолжительность обработки исключает потери массы за счет усушки, улучшает товарный вид и сохраняет качество продукта.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЙ ФЛЮИДИЗАЦИОННЫЙ АППАРАТ | 2004 |
|
RU2278337C2 |
ВОЗДУШНЫЙ ТУННЕЛЬНЫЙ СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЙ АППАРАТ | 2004 |
|
RU2278336C2 |
АЗОТНЫЙ ТУННЕЛЬНЫЙ АППАРАТ | 2011 |
|
RU2460021C1 |
СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЙ ТУННЕЛЬНЫЙ АППАРАТ | 1994 |
|
RU2113665C1 |
Стол контактной подморозки пищевых продуктов | 2023 |
|
RU2811102C1 |
СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЙ АППАРАТ | 1999 |
|
RU2144167C1 |
ТУННЕЛЬНЫЙ МОРОЗИЛЬНЫЙ АППАРАТ | 2016 |
|
RU2623242C1 |
Туннельное устройство для замораживания водосодержащих продуктов питания | 2021 |
|
RU2777110C1 |
Скороморозильный аппарат | 1977 |
|
SU739314A1 |
КРИОГЕННАЯ ВАКУУМ-СУБЛИМАЦИОННАЯ УСТАНОВКА С КОМПЛЕКСНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНЕРТНОГО ГАЗА | 2011 |
|
RU2458300C1 |
Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности при хранении продуктов. На продукты в камере воздействуют низкотемпературным воздухом для их замораживания. Скороморозильный туннельный аппарат содержит теплоизолированный корпус с транспортирующим органом для замораживания продуктов, с каналами ввода и вывода низкотемпературного воздуха. Для распределения воздушного потока на продукт предусмотрен экран, расположенный наклонно над транспортирующим органом. Экран выполнен съемным, состоящим из секций с отверстиями. Кроме того, канал ввода низкотемпературного воздуха снабжен расширительным каналом. Предлагаемый аппарат обладает следующими преимуществами: упрощение конструкции и эксплуатации, сокращение энергозатрат, при этом экологически чистое и быстрое замораживание продуктов. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОХРАННОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ | 2000 |
|
RU2168123C1 |
СКОРОМОРОЗИЛЬНЫЙ АППАРАТ | 1996 |
|
RU2101629C1 |
Устройство для замораживания мелкоштучных пищевых продуктов | 1983 |
|
SU1139943A1 |
Холодильная камера для хранения продуктов | 1984 |
|
SU1245825A1 |
КОММУТАЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ | 1993 |
|
RU2079917C1 |
US 4852358 A, 01.08.1989. |
Авторы
Даты
2004-06-27—Публикация
2002-11-21—Подача