Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для тепловой обработки жидких продуктов нагреванием.
Известно устройство для термической обработки жидких пищевых продуктов, содержащее корпус, ротор, переднюю и заднюю крышки, имеющие подвижные и неподвижные полости, образованные ячейками на торцевых сторонах ротора и смежных поверхностях крышек, связанных с патрубком подачи продукта в устройство /1/.
Недостатком известной конструкции является слабая интенсивность воздействия ячей на продукт, из-за чего возникает необходимость дросселирования его на выходе с целью увеличения времени термической обработки.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для стерилизации (пастеризации) продукта, содержащее корпус и установленный внутри него вращающийся ротор в виде плоского диска с образованием зазора между их контактирующими поверхностями в пределах не более 0,5 мм, а также патрубки: для подачи продукта, установленный у оси ротора, и для отвода обработанного продукта - у его периферии /2/.
Недостатком известной конструкции является низкая интенсивность перемешивания продукта в процессе его обработки и отсутствие самовсасывания продукта, что вызывает необходимость установки в нем дополнительного насоса для подачи продукта.
Задачей заявленного технического решения является интенсификация нагрева продукта, повышение пропускной способности и кпд устройства.
Она решается тем, что в предлагаемом устройстве ячейки ротора, выполненного в виде полого герметичного диска, расположены рядами на нем по спирали от центра к периферии, обращенной выпуклой частью по направлению вращения ротора, и соединены между собой в каждом ряду при помощи каналов на его поверхности, а корпус выполнен с полыми герметичными стенками в виде стакана, в полом герметичном дне которого, соприкасающегося с поверхностью ротора, выполнены такие же по форме ячейки, размещенные с равными промежутками между ними концетрическими рядами по смежным радиусам положения ячеек ротора. Ротор в корпусе установлен с возможностью регулировки между ними зазора, а внутренние герметичные полости ротора и корпуса вакуумированы.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен схематический разрез устройства для гидродинамической пастеризации жидких продуктов; на фиг.2 - сечение А-А устройства на фиг.1; на фиг.3 - вариант исполнения полости в корпусе для вывода обработанного продукта.
Устройство для гидродинамической пастеризации жидких продуктов состоит из расположенного на раме 1 корпуса 2 в виде стакана со вставленным в него плоским ротором 3, вертикальная ось 4 вращения которого расположена в радиальных шарикоподшипниках 5, 6 и упорном 7 с возможностью осевого смещения с помощью винта 8, которые закреплены в обойме 9, связанной кронштейном 10 с рамой 1. Величина зазора между корпусом и ротором может быть переменной с постепенным изменением к выходу продукта, например уменьшаться. На обращенной к корпусу 2 (дно стакана) плоской поверхности ротора 3 выполнены ячейки 11, например, в виде полусфер, расположенные рядами от центра к периферии по спирали, выпуклая сторона которой обращена в сторону вращения ротора. Ячейки ротора в каждом ряду соединены между собой каналом 12 по поверхности ротора, образуя на нем подобие лопасти центробежного насоса. Канал 12 может выполняться с постепенно меняющимся поперечным сечением к выходу продукта, например сужающимся.
1. На внутренней поверхности дна корпуса 2 устройства, сопрягающегося с рабочей поверхностью ротора 3, выполнены такие же по форме ячейки 13, как и на поверхности ротора, расположенные с равными промежутками между ними концентрическими рядами по смежным радиусам положения ячеек ротора. Между ротором 3 и корпусом 2 установлено уплотнительное кольцо 14, за которым на внутренней боковой поверхности корпуса 2 выбран канал 15 сбора обработанного продукта и вывода его из устройства. Канал 15 может выполняться улиткообразной формы, а ротор при этом оснащаться лопатками 16 для создания напора на выходе обработанного продукта. Устройство оборудовано патрубками подачи 17 и вывода 18 продукта. Корпус 2 и ротор 3 устройства выполнены пустотелыми, герметичными, то есть имеют внутренние полости 19 и 20, которые могут быть вакуумированы. Для привода устройства на раме 1 его установлен электродвигатель 21 с передачей 22.
Ось 4 вращения ротора 3 может быть установлена горизонтально или под углом к горизонту.
Работает устройство следующим образом.
Подаваемый по патрубку 17 продукт заполняет ячейки 11 и 13 и при вращении ротора 3 захватывается его канавками с ячейками 11, как лопастями насоса, обеспечивая самовсасывание продукта в устройство, и подвергается в зазоре между ротором 3 и корпусом 2 интенсивному гидродинамическому воздействию: центробежному разгону ячейками ротора, резкому торможению ячейками неподвижного корпуса, интенсивному вихреобразованию потока, трению слоев жидкого продукта между собой и о поверхности корпуса и ротора. Вся эта энергия рассеивается в виде тепла и поглощается продуктом, пастеризуя его за время течения в устройстве до выхода в канал 15 сбора продукта и отвода его по патрубку 18. Скорость движения продукта в зазоре между ротором и корпусом, а также интенсивность его обработки постепенно меняются от центра к периферии: к периферии устройства скорость за счет расширения площади течения потока замедляется, интенсивность гидродинамического воздействия на него и нагрева продукта возрастает, что повышает качество обработки его. Выполнение зазора между ротором и корпусом постепенно изменяющимся от центра к периферии (например, уменьшающимся) и каналов 12 ротора с постепенным изменением их поперечного сечения от центра к периферии, например сужающимися, усиливают этот эффект устройства.
Улиткообразная форма канала 15 в корпусе 2 в сочетании с лопатками 16 ротора повышают насосный эффект устройства для самовсасывания продукта и подачи его под давлением из устройства после гидродинамической обработки.
Наличие вакуумированных герметичных внутренних полостей 19 корпуса и 20 ротора сокращает тепловые потери устройства в окружающую среду при его работе и повышает его кпд.
Источники информации
1. Патент RU №2045910, кл. А23L 3/16, 1995 (аналог).
2. Патент RU №316216, кл. А23С 3/02, 1968 (прототип).
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАСТЕРИЗАЦИИ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ | 2013 |
|
RU2529896C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ЖИДКИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ | 1994 |
|
RU2045910C1 |
УСТАНОВКА ДЛЯ ПАСТЕРИЗАЦИИ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ | 2015 |
|
RU2600128C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО НАГРЕВА ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ | 2009 |
|
RU2398499C1 |
РОТОР НАГНЕТАТЕЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) | 2014 |
|
RU2578790C2 |
Устройство для пастеризации сливок | 1982 |
|
SU1243678A1 |
РЕАКТОР ДЛЯ КАВИТАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ (ВАРИАНТЫ) | 2007 |
|
RU2381061C2 |
ЦЕНТРОБЕЖНО-ВИХРЕВОЙ НАСОС | 2010 |
|
RU2456479C2 |
РОТОРНО-ПУЛЬСАЦИОННЫЙ АППАРАТ (РПА) | 1999 |
|
RU2166986C2 |
Коллоидная мельница | 1983 |
|
SU1146079A1 |
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам для тепловой обработки жидких продуктов нагреванием. Устройство для гидродинамической пастеризации жидких продуктов состоит из корпуса со вставленным в него ротором в виде плоского диска, установленных с образованием между ними зазора и выполненных с ячейками на обращенных друг к другу поверхностях, и входящего и отводящего патрубков для пастеризуемого продукта. Корпус и ротор выполнены полыми, ячейки на рабочей поверхности ротора расположены рядами по спирали от центра к периферии, обращенной по направлению вращения ротора, и соединены между собой в каждом ряду с помощью каналов на его поверхности, а корпус выполнен в виде стакана, в дне которого, сопряженного с поверхностью ротора, имеются такие же по форме ячейки, расположенные с равными промежутками между ними концентрическими рядами по смежным радиусам положения ячеек ротора. Использование изобретения позволит интенсифицировать тепловую обработку продукта, увеличить пропускную способность и кпд устройства. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ЖИДКИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ | 1994 |
|
RU2045910C1 |
ПАСТЕРИЗАТОР | 1989 |
|
RU2015672C1 |
0 |
|
SU316216A1 |
Авторы
Даты
2007-09-10—Публикация
2006-01-17—Подача