Устройство для концентрирования пищевых жидкостей Советский патент 1984 года по МПК A23L2/08 F25C1/14 

2. Устройство по п. I, о т л и ч а ю щ е е с и тем, что, с целью повьпиения производительности, ротор подключен к положительному полюсу источника тока, а емкость к отрицательному полюсу.

3. Устройство по п. 1,отличаюIU е е с я тем, что, с целью повышения производительности, внутри емкости и у наружных стенок ротора смонтированы постоянные магниты.

Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию, а именно к устройствам для концентрирования пищевых жидкостей, например молока, сыворотки, фруктовых соков, ферментных растворов Известно устройство для концентрировани пищевых жидкостей, содержащее три барабана с охлаждающими рубащками и ножами для снятия кристаллов льда, а также приводимый во вращение цилиндрический ротор центрифуги для отделения кристаллов льда от маточного раствора 1 . Недостатки данного устройства заключают ся в значительных габаритах и относительно низкой производительности из-за двухстадийного процесса получения концентрата. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для концентрирования пищевых жидкостей, включающее коукух. с патрубками для подвода исходной жидкости и отвода концентрата, полый ротор в виде усеченного конуса, сообщенный с системой подачи хладагента, приспособление для среза ния льда с поверхности ротора и сборник кристаллов льда 2. Однако в зтом устройстве не исключены потери сухих веществ из-за налипания вязких жидкостей на поверхность кристаллизации, а предельная концентрация жидкости ограничивается ее криогидратной точкой. Цель нзобретения - снижение потерь сух веществ и повыщение степени концентрирова ння жидкости. Поставленная цель достетается тем, что устройство для концентрирования пищевых жидкостей, включающее кожух с патрубками для подвода исходной жидкости и отвода концентрата, полый ротор в виде усеченного конуса, сообщенный с системой подачи хладагента, приспособление для срезания льда с поверхностью ротора и сборник кристаллов льда, снабжено полой емкостью в вид усеченного конуса, сообщенной с патрубком для подвода исходной жидкости и имеющей расположенный вокруг верхнего основания и по образующей ряд отверстий для вывода жццкости на внешнюю поверхность емкости, при этом ротор обращен меньшим основанием вверх, а емкость установлена с образованием кольцевого зазора между ее стенками и внутренней поверхностью ротора. Для повышения производительности ротор может быть подключен к положительному полюсу источника тока, а емкость - к отрицательному полюсу, с этой же целью внутри емкости и у наружных стенок ротора могут быть смонтированы постоянные магниты. На фиг. I показано устройство для концентрирования пищевых жидкостей; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фкг.З разрез Б-Б на фиг. I; на фиг, 4 - емкость с траекториями движения жидкости, выходящей из отверстий, вид сверху; на фиг. 5 устройство, снабженное постоянными магнитами, общий вид; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5. Устройство для концентрирования пищевых жидкостей (фиг. 1-4) состоит из неподвижного герметизированного кожуха 1 с патрубком 2 для отсоса воздуха и патрубком 3 для отвода концентрата, шлюзового затвора 4, полого ротора 5, выполненного в виде усеченного конуса с перегородкой 6 в его полости для направления движения хладагента, неподвижного патрубка 7 для отвода, хладагента, патрубка 8 со шкивом 9 для привода ротора 5 от электродвигателя, полой емкости 10 в виде усеченного конуса, имеющей отверстия 11 вокруг верхнего основания и по образующей, расположенной с образованием кольцевого зазора между ее стенками и внутренней поверхностью ротора 5 и подключенной проводником 12 к отрицательному полюсу источника тока. Скользящим контактом 13 ротор 5 подключен к положительному полюсу источника тока посредством проводника 14. Устройство снабжено также приспособлением для срезания льда с поверхности ротора 5 в виде ножа 15 из незлектропровоДного

материала и сборником J6 кристаллов льда с электроизоляционным патрубком 17 и шлюзовым затвором 18 для отвода талой воды и электронагревателем 19, размешенным в нижней части сборника 16.

Для подвода хладагента в полость ротора 5 предусмотрен неподвижный патрубок 20, установленный посредством электроизоляционных сальников 21, а для подачи исходной жидкости в полость емкости 10 имеется патрубок 22 из электроизоляционного материала.

Устройство для концентрирования пищевых жидкостей с целью электробезопасности вместо подключения ротора 5 и емкости Ш к источнику постоянного тока может иметь электромагниты 23 постоянного тока, размещенные у наружных стенок ротора 5 и внутри полой емкости 10.

Емкость 10 может при этом иметь капиллярные трубки 24 для вывода жидкости на внешнюю поверхность через отверстия 11, расположенные вокруг верхнего ее основания и по образующей.

Электромагниты 23 подключены к источнику постоянного тока посредством проводНИКОВ 25, а для подачи исходной жидкости к капиллярным трубкам 24 предусмотрен патрубок 26. Патрубок 2 может быть соединен с вакуумной системой.

Устройство для концентрирования пищевы жидкостей работает следующим образом.

Через трубопровод, подключенный к патрубку 22, подлежащая концентрированию жидкость подается внутрь неподвижной полой емкости 10. Далее, исходная жидкость поступает через отверстия 11 и растекается тонкой пленкой по наружной поверхности емкости 10, не касаясь охлаждаемой поверхности ротора 5. Предварительно по неподвижному патрубку 20 в полость ротора 5 подают хладагент, который проходит Но всей конусообразной поверхности направляющей перегородки 6, охлаждает внутреннюю стенку ротора 5 и отводится по неподвижному аатрубку 7.

При вращении ротора 5 из концентрируемой жидкости под действием тепловых токов разности электрических потенциалов и центра бежных сил вылетают молекулы воды и оседают на внутренней стенке ротора 5, образуя корочку льда, которая снижается неподвижно установленным внутри ротора ножом 15 и ; направляется в сборник 16, где кристаллы льда обогреваются электронагревателем 19,

тают и отводятся через патрубок 17 и щлюзовыл затвор 18.

Концентрировагшая жидкость сливается в кожух 1 и отводится как готовый продукт через патрубок 3 в шлюзовый затвор 4.

При выполнении устройства с электромагг нитами 23 через трубопровод исходная жидкость подается внутрь патрубка 26, затем распределяется капиллярными трубками 24 по отверстиям 11 и растекается топкой пленкой по наружной поверхности полой емкости 10.

При стекании жидкости по поверхности емкости 10 молекулы воды под действием , разности температур, центробежных сил, магнитного поля и давления паров переходят на охлаждаемую поверхность вращающегося ротора 5, при этом жидкость концентрируется стекает в нижнюю часть кожуха 1 и отводится через патрубок 3 и щлюзовой затвор 4 как готовый продукт.

Холодильный агент от холодильной машины поступает через патрубок 20, огибает иа правляющую перегородку 6 и отводится отепленный через патрубок 7. Переносу паров воды с поверхности жидкости на охлаждаемую поверхность ротора 5 способствуют установленные концентрически внутри емкости 10 и снаружи ротора 5 электромагниты 23.

При вращении ротора 5 образующиеся кристаллы льда срезаются ножом 15, падают в сборник 16, нагреваются нагревателем 19 и тают, а талая вода отводится через патрубок 17 и шлюзовый затвор 18.

В известных устройствах при удалении воды из пищевых растворов криоконцентрацией содержание сухих веществ во льду составляет от 2% и выше, поскольку жидкости контактируют с охлаждающими поверхностями

В предлагаемом устройстве обеспечивается образование кристаллов воды из паров без. непосредственного контакта охлаждающей поверхности с исходной жидкостью, поэтому сухие вещества в образовавщемся льду практически отсутствуют.

Процесс льдообразования осуществляется благодаря разности температур участвующих объектов и интенсифицируется элекрическим или магнитным полем, приближением поверхности жидкости к поверхности кристаллизации до минимально возможного расстояния и центробежными силами инерции.

Кроме того, степень концентрирования жидкости в изобретении не ограничена криогидратной точкой, как это имеет место в известном устройстве, и может быть достато«ь но высокой.

75/

.3

11

W

fpusA