УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ТУШЕК ПТИЦЫ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА Российский патент 2012 года по МПК F25D3/12 F25D13/00 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для холодильной обработки тушек птицы. Преимущественной задачей изобретения является холодильная обработка тушек птицы диоксидом углерода путем подачи его в снегообразной фазе во внутреннюю полость птицы и газообразного СО₂ на поверхность тушек.

Известен аппарат для холодильной обработки пищевых продуктов диоксидом углерода, включающий теплоизолированный корпус, трубопроводы с установленными форсунками для подачи диоксида углерода, вентилятор для создания циркуляции воздушно-газовой среды в камере и конвейер для перемещения продукта [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для охлаждения тушек птицы диоксидом углерода, состоящее из дроссельного устройства и устройства для подачи CO₂ непосредственно в продукт [2].

Недостатками известных изобретений являются повышенный расход диоксида углерода, вследствие неэффективного его применения, низкая интенсивность теплообмена, приводящая к увеличению времени холодильной обработки.

Технической задачей изобретения является снижение расхода диоксида углерода при холодильной обработке и увеличение интенсивности теплообмена.

С целью реализации технической задачи, а именно для снижения расхода диоксида углерода при холодильной обработке, предусматривается комплексная обработка тушек птицы диоксидом углерода в аппарате. Подача его в снегообразной фазе во внутреннюю полость тушек через генератор-дозатор и газообразного СО₂ на поверхность тушек через форсунки, а для увеличения интенсивности теплообмена в аппарате предусматриваются осевые вентиляторы.

На фиг.1 показан предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг.2 изображен разрез аппарата А-А; на фиг.3 представлен механизм подачи диоксида углерода внутрь тушки в положении при отсутствии продукта; на фиг.4 показан механизм подачи СО₂ в положении с подведенным продуктом; на фиг.5 показано изображение форсунки, используемой в данном изобретении, для подачи газообразного СО₂ в аппарат; на фиг.6 показана схема регулирования температуры и подачи диоксида углерода для данного аппарата.

Устройство состоит из неподвижного изолированного корпуса (1). Внутренняя обшивка корпуса изготовлена из листовой нержавеющей стали, а наружная обшивка корпуса из листового алюминия. Между обшивками уложена теплоизоляция. С двух противоположных сторон корпуса аппарата имеются окна, оснащенные гибкими шторками, расположенными внутри (16) и снаружи камеры (15), через которые осуществляется подача и выход подвесного конвейера. Конвейер имеет направляющую (2), по которой осуществляется перемещение тушек птицы (3), подвешенных на каретках (4) посредством цепной передачи (5).

Для подачи снегообразного диоксида углерода во внутреннюю полость тушки внутри камеры на перемещаемой штанге (6) установлены генераторы-дозаторы (9), к которым по трубопроводу (8) подводится диоксид углерода. Регулировка подачи СО₂ осуществляется соленоидным вентилем (7), управление которым производится через реле времени (17).

Подача газообразного диоксида углерода в аппарат осуществляется через ряд форсунок (14), установленных на проложенных по всей длине изолированного корпуса трубопроводах (11). Для создания циркуляции воздушно-газовой среды в верхней части аппарата предусмотрены осевые вентиляторы (12), привод которых осуществляется от электродвигателей (13).

Аппарат работает следующим образом.

Предварительно потрошенная тушка птицы (3) закрепляется в подвеске (4) и посредством цепной передачи (5) подается по направляющей (2) через наружную и внутреннюю гибкие шторки (16, 15) в теплоизолированную камеру (1). При движении продукта по конвейеру (2) тушки птицы попадают в плоскость действия фотоэлемента (36), при этом конвейер останавливается. С фотоэлемента (36) подается сигнал на реле времени (17), который открывает соленоидный вентиль (7), установленный на жидкостном трубопроводе (10), и подает сигнал на шаговый электродвигатель (29), который с помощью гибкого элемента (30) перемещает гайку (32). Гайка (32), преодолевая действие пружины (35), оказывает давление на края пластин (31), которые имеют пазы, в которые устанавливаются шлицы (34), фиксируемые на приспособлении (33) штифтом. Пластины (31) с противоположной стороны раскрываются.

Одновременно с этим жидкий диоксид углерода подается через открытый соленоидный вентиль (7) в устройство для введения генератора-дозатора в продукт (6). В полость (19) через жидкостной трубопровод (18) под давлением, превышающим суммарное усилие пружин (24), подается диоксид углерода, под действием которого поршень (22) перемещается к продукту (3). Поршень (22) через трубопровод соединен со штуцером (26) генератора-дозатора (9). При достижении генератором-дозатором (9) требуемой глубины толкатели (20) взаимодействуют с упорами (23), открывая клапаны (21), в результате чего диоксид углерода подается к дроссельной шайбе (27), проходит через Т-образное отверстие, дросселируется и снегообразный СО₂ выбрасывается в полость тушки птицы (3) через приспособление для подачи СО₂ (33). После прохождения заданного по реле времени промежутка вентиль (7) закрывается, тем самым перекрывая поток жидкого СО₂ к дроссельной шайбе (27). Одновременно с этим реле времени отключает шаговый электродвигатель (29), и пружина (35) обеспечивает прилегание пластин (31) к корпусу приспособления (33) в исходное положение.

Через обратный клапан (25) происходит сброс давления из полости, и под действием пружин (24) поршень (22) с генератором-дозатором (9) возвращается в исходное положение. С реле времени (17) подается сигнал на запуск конвейера (2), и тушка птицы (3) покидает плоскость действия фотоэлемента (36). Данное положение механизма подачи диоксида углерода внутрь продукта показано на фиг.4.

Далее тушки птицы, перемещаясь конвейером (2) внутри камеры (1), обрабатываются газообразным диоксидом углерода, подаваемым через ряд форсунок (14). Диоксид углерода в газовой фазе поступает к ряду форсунок (14) через трубопровод (11).

Форсунки показаны на фиг.5, они включают в себя цилиндрическую полость (37), внутри которой в верхней части располагаются радиально направляющие каналы (42), которые направляют СО₂ к осевому отверстию (43). Отверстие состоит из трех участков конусообразной конфигурации, что позволяет менять угол выхода газа и изменять его скорость (45). В цилиндрическую полость (37) вворачивается устройство дробления (38). В устройстве дробления имеются продольные каналы (39), в которые и подается СО₂.

Углекислота, перемещаясь по продольным каналам (39), поступает в радиально вводные окна (40), которые заканчиваются кольцевой полостью (41), непосредственно связанной с радиально-направляющими каналами (42).

Разбрызгиваемый из ряда форсунок (14) газ с частичками твердого СО₂ будет контактировать с наружной поверхностью тушки и тем самым позволит интенсифицировать процесс замораживания.

Проблема регулирования подачи и нежелательного дросселирования в форсунках (14) с образованием твердой углекислоты, забивающей проходное сечение форсунки, решается схемой автоматического регулирования подачи углекислоты и температуры в камере, представленной на фиг.5.

Автоматическое регулирование температуры смеси производится с помощью регулятора температуры (51), а также двух соленоидных вентилей (53, 54). Соленоидный вентиль (54) установлен на жидкостном трубопроводе (57), а вентиль (53) на газовом трубопроводе (49).

Если в теплоизолированной камере (1) температура воздушно-газовой смеси достигает своего нижнего предела минус 73°С, то регулятор температуры (51) воздействует на соленоидный вентиль (53) и он открывается. Одновременно с этим от импульса регулятора температуры (51) закрывается вентиль (54), прекращая поступление жидкой углекислоты из бака. В течение определенного периода реле времени (52) оставляет соленоидный вентиль (54) открытым; в коллекторах (11) и форсунках (14) поддерживается высокое давление, что гарантирует также удаление жидкой углекислоты из системы в камеру (1) и продувку форсунок (14) газом. По истечении времени установки реле времени (52) закрывает и соленоидный вентиль (53). Когда температура воздушно-газовой смеси в теплоизолированной камере (1) возрастает до минус 65 С°, регулятор температуры (51) открывает соленоидный вентиль (53). Давление в коллекторах (11) и форсунках (14) возрастает, и форсунки вновь продуваются газом. Реле времени (52) закрывает соленоидный вентиль (53) и открывает соленоидный вентиль (54), обеспечивая подачу жидкой углекислоты к ряду форсунок (14).

Для создания равномерного температурного поля и увеличения скорости замораживания тушек птицы в скороморозильном аппарате используют вентиляторы (12), работающие от электродвигателей (13).

После прохождения зоны холодильной обработки птицы диоксидом углерода, подаваемым через ряд форсунок, тушки, закрепленные в подвеске (4), посредством цепной передачи (5) выводятся конвейером (2) через внутреннюю и наружную гибкие шторки (15, 16) из теплоизолированной камеры (1).

Предлагаемое устройство обеспечивает снижение расхода диоксида углерода и времени холодильной обработке птицы. Конструкция аппарата позволяет встраиваться в действующие традиционные технологические линии по обработке птицы.

Источники информации

1. Патент США 3708995, F25d 13/06, 1973.

2. Патент ФРГ 2608815 A1, F25D 3/10, опубл. 16.09.1976.

3. Патент РФ №2320181. - Опубл. 27.03.2008. Бюл. №9.

Устройство для холодильной обработки тушек птицы диоксидом углерода содержит изолированный корпус, конвейер, устройство для подачи СO₂ непосредственно в продукт, ряд форсунок, которые соединены с трубопроводом для подачи газообразного диоксида углерода, и вентиляторы, которые установлены в верхней части аппарата для создания интенсивной циркуляции воздушно-газовой среды, что позволяет обеспечить снижение расхода хладагента и увеличение интенсивности теплообмена. 6 ил.

Устройство для холодильной обработки тушек птицы диоксидом углерода, состоящее из изолированного корпуса, конвейера, устройства для подачи СО₂ непосредственно в продукт, отличающееся тем, что для комплексной обработки продукта хладагентом - СО₂ оно имеет ряд форсунок, соединенных с трубопроводом для подачи газообразного диоксида углерода, и вентиляторы, установленные в верхней части аппарата для создания интенсивной циркуляции воздушно-газовой среды, что позволяет обеспечить снижение расхода хладагента и увеличение интенсивности теплообмена.