Автоклав непрерывного действия для стерилизации предметов Советский патент 1984 года по МПК A23L3/10 

Изобретение относится к тепловсм оборудованию консервного производст ва и предназначено для стерилизации и охлаждения консервов в жестяной таре., Известен автоклав, содержащий вертикальную цилиндрическую камеру, систему подвода и отвода рабочих агентов и спиральные направляющие 1 Недостатком данного автоклава яв ляется цикличность работы, Известен автоклав, содержащий ос нование, вертикальный цилиндрически корпус, спиральную направляющую для предметов и системЕЛ подвода и отвод рабочих агентов 23. Недостатками известного автоклав являются цикличность работы и тепло вая инерционность. Цель изобретения - улучшение условий теплообменных процессов и повышение производительности. Указанная цель достигается тем, что автоклав непрерывного действия для стерилизации предметов, содержащий основание, вертикальный цилинд рический корпус, спиральную направля ющую, для предметов и системы подвода и отвода рабочих агентов, снабжен дополнительной спиральной направляю щей, корпус установлен с возможностью вращения и разделен горизонталь ной перегородкой на камеры стерилизации и охлаждения, сообщенные точкой для прохода предметов, а спиральные направляющие для предметов установлены в каждой камере, и оснащены подающим и выталкивающим механи мами, горизонтальная перегородка выполнена полой и полость ее разделена по горизонтали на два отсека, верхний из которых соединен с системой подвода одного из рабочих агентов, а нижний - с сиртемой отвода другого, причем верхний отсек по периферии имеет сопла, направленные тангенциально к корпусу в сторону его вращения для подачи агента, а нижний выполнен с отверстиями в стен ке, при этом основание имеет форму цилиндра, системы подвода и отвода рабочих агентов расположены в нем, а система для подвода рабочего агента содержит установленный на основа,нии коллектор, выполненный/в виде тора с отверстиями на наружной стенке.. На фиг. 1 изображен автоклав, вертикальный разрез; на фиг. 2 основание, горизонтальное сечение; на фиг. 3 - устройство ., подачи бацок; на фиг. 4 - спиральный канал сечение; на фиг. 5 - стерилизационная камера, вид сверху; на фиг. 6 охлстдительная камера, вид сверху. Центробежный автоклав непрерыв,ного действия имеет цилиндрический корпус 1 с разъемом в горизонтальной плоскости и опирается на подшипники или катки. Внутри корпуса автоклава на неподвижном цилиндрическом основании 2 жестко закреплена горизонтальная перегородка 3, которая разделяет корпус на камеры стерилизации охлаждения. Горизонтальная перегородка 3 состоит из двух полостей, верхняя полость 4 из которых соединена с системой подвода рабочего агента, а нижняя полость 5 с системой отвода. На горизонтальной.перегородке 3 сверху расположен спиральный подающий банки 6 канал 7, а снизу расположен спиральный отводящий канал 8. Форма каналов 7 и 8 в плане показана на фиг. 5 и 6, а сечение канала - на фиг. 4. Канал образован четырьмя уголками 9, свернут в спираль и посредством стоек 10 закреплен неподвижно на горизонтальной перегородке 3. Консервные банки подаются в автоклав через приемный стояк 11, а из него подающим устройством в виде крестовины с рычагами 12 продвигаются внутрь канала (фиг. 3). В конце подающего канала 7 имеется вертикальный цилиндрический канал 13, по которому банки поступают в отводящий канал 8. Продвижение банок по каналу 8 к выходному стояку 14 осуществляется с помощью выталкивающего кривошипно-шатунного механизма, который состоит из толкателя сбашмаком 15, шатуна, и кривошипа 16. На ось 17 кривошипа насажена ведомая звездочка 18, которая.цепью 19 связана с ведущей звездочкой 20, насаженной на вал 21 подакщего механизма, привод которого осуществляется от электродвигателя 22 через радиатор 23. Вращение корпуса автоклава осуществляется двигателем 24 через редуктор 25 посредством, например, цепной передачи. Пар для стерилизации консервов подается по трубе 26 и через полость 4 подводится к соплам 27. Вода для охлаждения банок подается по трубе 28 в торообразный коллектор 29, который с наружной стороны имеет отверстия для выхода воды и выполнен за одно целое с основанием 2. Нижняя полость 5 в периферийной части по окружности име|ет отверстия 30, через которые отводится нагретая 6хла хдающая вода и далее выходит через трубу 31. Избыток водь1 в автоклаве, образующийся за счет конденсации пара, сливается через трубу 32. Во избежание заклинивания или смятия банок рычагами 12 в нижнем уголке спирального канала 7 в точке а сделана прорезь, через которую рычаг 12 после его поворота на 180-200° относительно -начального положения опускается вниз и остальную часть оборота совершает под спиральным каналом 7 (фиг. 1 и 3 ). При этом рычаг 12, скользя по направляющей 33, к начальному положению взводится горизонтально. Начальные положением рычагов 12 считается их положение перед выталкиванием очередной байки из приемного стояка 11 1на фиг. 3 - правый рычаг К

Центробежный автоклав работает следующим образом.

В приемный стояк 11 непрерывным потоком поштучно подаются банки 6 и заполняют его полностью. Банки в стояке .располагаются плашмя. При вращении вала 21 против хода часовой стрелки рычаги 12 поочередно проталкивают банки б в спиральный подаю1Шй канал 7. При этом банки 6 проходят путь от приемного стояка 11 по спиральному раскручивающемуся каналу 7 до вертикального канала 13.. На этом путь банок в. стерилизационной камере и их стерилизация заканчивается. Далее банки по вертикальному каналу 13 поступают в начало отводящего спирольного канала 8, по которому продвигаются к выходному стояку 14. с помощью выталкивающего кривошипно-шатунного механизма, который работает синхронно с поддющим механизмом от общего привода. Кривошип 16 и ведомая звездочка 18 жестко насажены на вал 17. Звездочка 18 получает вращение от ведущей звездочки 20 посредством цепи 19. Поскольку за один оборот вала 21 подающий механизм рычагами 12 подает четыре (по числу рычагов ) банки, а выталкивающий механизм за один оборот вала 17 выталкивает одну банку, то для синхронной их ра6OTti число оборотов вала 17 должно быть в четыре (по числу рычагов,) раз болъ-ше, чем вала 21. Таким образом, банки 6, проходя по спиральному отводному каналу 8 (фиг. 6) от вертикального канала 13 до выходного стояка 14, охлаждаются вращающимся потоком воды и затем по стояку14 выводятся из автоклава. Время прохождения банками всего пути, а следовательно, производительность автоклана, регулируется изменением скорости вращения вала 21 вариатором, 23

Стерилизация консервов осуществля ется следующим образом.

Во вращающийся и заполненный водо автоклав по трубе 26 подается греющий пар, который по верхней полости 4 поступает к соплам 27. Направление выхода струй пара из сопел 27 должно соответствовать направлению вращения

корпуса 1 автоклава, что способствует дополнительной закрутке потока воды. Под действием центробежных суил при постоянной скорости вреицения корпуса 1 избыточное гидростатическое давление в автоклаве будет пропорционально, квадрату радиуса и это позволяет нагревать воду в автоклаве без кипения до 110-150°С и выше. Таким образом, при принятой схеме движения банок и подачи пара по мере удаления от оси вращения автоклава давление и температура постепенно возрастают, что создает оптимальные условия с точки зрения тепловых деформаций банок .

Охла)вдение банок осуществляется следующим образом. Холодная охлаждающая вода подается по трубе 28 в торообразный коллектор 29, из которого выходит в радиальном направлении через отверстия в наружной стенке, далее движется в радиальнсм направлении между банками (частично за счет центробежных сил) в канале 8, охлаждая их, и уходит из автоклава через отверстия 30, нижнюю полость 5 и трубу 31 на сброс или к холодильнику.

Регулирование температуры воды в стерилизационной камере осуществляется изменением расхода или параметров греющего пара, а величина противодавления - изменением скорости вращения автоклава. Уплотнение между основанием 2 и корпусом 1 в нижней части не показано.

Предлагаемая конструкция центробеного автоклава непрерывного действия обладает следующим достоинствами: малый вес и габариты, особенно, по высоте; возможность создания избыточного гидростатического противодавления в широких пределах до 1МПа и более, практически, без изменения габаритов автоклава; на 15-20% более высокая, чем в роторных и гидростатических автоклавах, интенсивность теплообмённых процессов за счет враще.ния потока воды при стерилизации и охлаждении; возможность сокращения общего времени тепловой обработки консервов на 20-50% за счет применения теплоносителя с более высокими ;параметрами; возможность регулирования режима обработки консервов в широких пределах, в том числе автоматически; пониженный удельньй расход теплоносителя.

Внедрение центробежных автоклавов предполагается на судах и предприятиях МРХ СССР.

31

зг

Фиг. 2

Сриг.З

АВТОКЛАВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ ПРЕДМЕТОВ, содержащий основание, вертикальны цилиндрический корпус,-спиральную н правляющую для предметов и системы подвода и отв.ода рабочих агентов, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий теплообме ных процессов и повышения производительности он снабжен дополнительной спиральной направляющей, корпус установлен с возможностью вращения и разделен горизонтальной перегородкой на камеры стерилизаций и охлаждения, сообщенные точкой для прохода предметов, а спиральные направляющие для предметов установлены в каждой камере и оснащены подаквдим и выталкивающим механизмами, горизонтальная перегородка выполнена полой и полость ее разделена по горизонтали на два отсека, верхний из которых соединен с системой подвода одного из paj6счих агентов, а нижнийс системой отвода другого, причем верхний отсек по периферии имеет сопла, направленные тенгенциально к корпусу в сторону его вращения для подачи агента, а нижний выполнен с отверстиями в стенке,при этом осно-. вание имеет цилиндра, системы подвода и отвода рабочих агентов расположены в нем, а система для подвода рабочего агента содержит установленный на основании коллектор,.выпол-S ненный в виде тора с отверстиями на наружной стенке.

Д-Д

ОЗиг.

6-Б

27

фиг. 5

8

(Риг. 6

17

16