Устройство для замораживания жидких и вязких продуктов Советский патент 1984 года по МПК F25C1/12 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к льдогенераторам, используемым при сублимационной сушке продуктов.

Известно устройство для замораживания жидких и вязких продуктов, содержащее корпус с размещенным в нем испарителем, снабженным морозильными элементами, при этом наросщие на их поверхности кубики льда освобождаются посредством реверсирования цикла холодильной установки 1.

Недостаток устройства заключается в невозможности герметичной передачи образова вщегося льда в вакуумную полость сублиматора для организации непрерывного процесса сублимационной сущки продукта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для замораживания жидких и вязких продуктов, включающее снабженный морозильным устройством кристаллизатор и сообщенную с его полостью смесительную камеру. Устройство имеет шнековый подающий механизм для герметичной передачи замороженного продукта в виде льдопробки в полость сублиматора 2.

Однако в этом устройстве при продвижении льдопробки из продукта по щнековому механизму взаимодействие вращающихся лопастей щнека с замороженным продуктом вызывает деформацию в его массе, приводящую к разрущению клеток объектов микробиологического синтеза и, следовательно, к снижению качества продукта, подаваемого на транспортер сублимационной сущилки. Кроме того, при работе устройства необходимо поддерживать температурный режим в зоне замораживания в очень узком диапазоне, поскольку понижение температуры ниже эвтектической приводит к заклиниванию щнекового механизма, а самое незначительное повыщение температуры - к прорыву жидкого продукта в полость сублиматора.

Цель изобретения - повышение качества замороженного продукта путем предотвращения деформации и разрущения его клеток.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для замораживания жидких и вязких продуктов включающем снабженный морозильным устройством кристаллизатор и сообщенную с его полостью смесительную камеру, кристаллизатор выполнен прямоугольной формы с щелевидной полостью и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной полости, при этом смесительная камера размещена под кристаллизатором и сообщена с его полостью посредством эластичного элемента, а на входе в смесительную камеру и полость кристаллизатора установлены обратные клапаны.

Щелевидная полость кристаллизатора выполнена с увеличивающимся снизу вверх поперечным сечением.

Стенки полости кристаллизатора имеют антиадгезионное покрытие. В верхней части полости кристаллизатора по ее периметру установлена уплотнительная манжета.

На чертеже изображено устройство для замораживания жидких и вязких продукТОВ, общий ВИД:

Устройство для замораживания жидких и вязких продуктов состоит из кристаллизатора 1, имеющего морозильное устройство 2 в виде выполненных в его стенках каналов для циркуляции хладоносителя, щелевид5 ную полость 3, обратный клапан 4, установленный в ее днище, эластичную манжету 5, закрепленную в верхней части полости 3 по ее периметру, направляющие 6 и привод 7, сообщающий кристаллизатору 1 вертикальное возвратно-поступательное движение. Внутренняя поверхность щелевидной полости 3 имеет антиадгезионное покрытие 8, например, фторпластовое, исключаюц,ее смачивание и примораживание льда к стенкам. Полость 3 сообщена со смесительной каме5 рой 9 посредством эластичного элемента 10, при этом последняя содержит мешалку 11 с приводом 12 и обратный клапан 13 на входном патрубке.

Укладчик 14 пласта замороженного продукта с приводом 15 снабжен толкателем 16,

0 совершающим горизонтальное возвратнопоступательное движение над выходным сечением кристаллизатора 1 для укладки пласта замороженного продукта на ленту транспортера 17.

Устройство работает следующим образом.

Замораживаемый жидкий или вязкий продукт через обратный клапан 13 поступает в смесительную камеру 9, полностью заполняет ее внутренний объем и полость эластичного элемента 10 и через другой обратный клапан 4 поступает в щелевидную полость 3 кристаллизатора 1. После образования ледяной пробки из замороженного продукта в зоне льдообразования кристаллизатор 1 с помощью привода 7 совершает

5 перемещение вниз, сжимая элемент 10, при этом клапан 13 закрывается давлением жидкости в корпусе камеры 9, а клапан 4 открывается также под давлением жидкости, пропуская новую порцию замораживаемого Q продукта, которая, в свою очередь, проталкивает ледяную пробку в вертикальном направлении вдоль щелевидной полости 3. Далее кристаллизатор 1 совершает перемещение вверх, в результате чего клапан 4 закрывается, а через клапан 13 в камеру

5 9 засасывается новая порция замораживаемого продукта.

Щелевидная полость 3 постепенно заполняется замороженным продуктом, что

способствует обеспечению требуемого перепада давлений на входе и выходе кристаллизатора, например, при вводе замороженного продукта в вакуумную полость сублиматора сушильной установки.

Для более надежной герметизации в верхней части полости 3 предусмотрена эластичная манжета 5. Покрытие 8 снижает силу трения ледяной пробки по стенкам и облегчает ее прохождение по щелевой полости 3.

Образовавшийся пласт замороженного продукта постепенно проходит через весь кристаллизатор 1, поступает в зону работы укладчика 14 и раскладывается на ленте транспортера 17. В дальнейшем цикл работы устройства повторяется.

Таким образом, в предлагаемом устройстве благодаря наличию подвижного кристаллизатора I с полостью щелевидной формы в сочетании с системой обратных клапанов 4 и 13 и камерой 9 перемешивания исключаются деформация и разрушение клеток продукта в процессе замораживания и заклинивание устройства в зоне замораживания при понижении температуры замораживаемого продукта до температур ниже эвтектических, что позволяет замораживать продукт до температуры сублимации и равномерно его высушивать на ленте транспортера 17.

Указанные преимушества обеспечивают повышение качества замороженного продукта, выражающегося в максимальной сохранности активности его клеток и получение монолита в форме удобной для использования в сублиматорах сушильных установок.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ЖИДКИХ И ВЯЗКИХ ПРОДУКТОВ, включающее снабженный морозильным устройством кристаллизатор и сообщенную с его полостью смесительную камеру, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества замороженного продукта путем предотвращения деформации и разрушения его клеток, кристаллизатор выполнен прямоугольной формы с щелевидной полостью и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, при этом смесительная камера размещена под кристаллизатором и сообщена с его полостью посредством эластичного элемента, а на входе в смесительную камеру и полость кристаллизатора установлены обратные клапаны. 2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что щелевидная полость кристаллизатора выполнена с увеличивающимся снизу вверх поперечным сечением. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стенки полости кристаллизатора имеют антиадгезионное покрытие. 4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в верхней части полости кристаллизатора по ее периметру установлена уплотнительная манжета.