Устройство для охлаждения рыбы Советский патент 1985 года по МПК A23B4/06 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью улучшения санитарногигиенических условий охлаждения, наружная стенка емкости выполнена с плоским днищем, расположенным относительно внутреннего конического днища с образованием полости для сбора загрязнений, и в ней установлен с зазором относительно

конического днища козырек с перфорацией в верхней его части.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что лопастной насос имеет патрубки для удаления рыбной чещуи.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, в лопастном насосе установлена перегородка со щелями.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РЫБЫ в жидкой среде, содержащее двухстенную емкость, внутренняя стенка которой выполнена с коническим днищем, и соединенный с емкостью цилиндрической теплообменник с соосно расположенным в не.м ротором-турбулизатором, отличающееся тем, что, с целью увеличения скорости охлаждения рыбы и снижения затрат энергии, теплообменник установлен непосредственно под емкостью по ее центру и к нижней его части прикреплен лопастной насос, лопастное колесо которого смонтировано на роторе-турбулизаторе. %о$5« °о°р;т°о°р о° - °/J.)

Изобретение относится к рыбной промыщленности, в частности к устройствам для охлаждения и хранения рыбы в морской воде на рыбодобывающих и рыбоперерабатывающих судах, а также на береговых предприятиях. Известно устройство для охлаждения рыбы, содержащее емкость, охладитель с. соосно расположенным в нем ротором, соединенный с емкостью водоподающим каналом, загрузочный и разгрузочный люки и сетку для улавливания чещуи 1. Недостатками этого устройства являются относительно малая скорость процес са охлаждения воды и рыбы, залегание рыбы на дне ванны, интенсивное пенообразование, в результате чего ухудщаются санитарно-гигиенические условия хранения рыбы. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для охлаждения рыбы, содержащее двухстенную емкость с фигурной перегородкой, цилиндрический охладитель с соосно установленным в нем ротором с винтовыми канавками, направляющую рещетку и порог на дне емкости и фильтрующую наклонную сетку для улавливания загрязнений 2. Недостатками известного устройства являются больщое гидравлическое сопротивление при дви}; ении воды по каналам контура циркуляции из-за наличия крутых поворотов, что приводит к увеличению потребляемой для вращения ротора мощности, а также большое гидравлическое сопротивление фильтрующей сетки, которое возрастает по мере отложения на ней чешуи. Кроме того, существенным недостатком является низкий КПД ротора, так как кроме турбулизатора воды в кольцевом зазоре теплообменника ротор выполняет роль насоса для прокачивания воды по контуру циркуляции, что не позволяет достигнута максимально возможного теплообмена на охлаждающей поверхности теплообменника. Цел1г изобретения - увеличение скорости охлаждения рыбы и снижение затрат энергии, а также улучшение санитарно-гигиенических условий охлаждения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для охлаждения рыбы в жидкой среде, содержащем двухстенную емкость, внутренняя стенка которой выполнена, с коническим днищем, и соединенный с емкостью цилиндрический теплообменник с соосно расположенным в нем ротором-тур.булизатором, теплообменник установлен непосредственно под емкостью по ее центру и к нижней его части прикреплен лопастной насос, лопастное колесо которого смонтировано на роторе-турбулизаторе. Наружную стенку емкости целесообразно выполнить с плоским днищем, расположенным относительно внутреннего конического днища с образованием полости для сбора загрязнений, и в ней установить с зазором относительно конического днища козырек с перфорацией в верхней его части. Лопастной насос следует снабдить патрубками для удаления рыбной чешуи. При этом в лопастном насосе следует установить перегородку со щелями. Подключение теплообменника в центре емкости исключает появление в ее объеме застойных зон воды при циркуляции. Так как в застойных зонах охлаждение воды происходит медленнее относительно основного объема, следовательно, .медленнее происходитзатухание вних жизненной активности бактерий. В свою очередь бактерии из застойных зон разносятся по всему объему емкости. С целью повышения скорости охлаждения рыбы нижняя часть ротора выполнена в виде колеса лопастного насоса. Поэтому работа ротора-турбулизатора и лопастного насоса осуществляется совместно. Поэтому лопастное колесо с максимальными КПД и напором производит прокачку воды через (зазор) кольцевое пространство теплооб.менника и слой рыбы в емкости, а ротор одновременно турбулизирует этот поток в кольцевом пространстве для разрушения пограничного слоя воды на внутренней стенке теплообменника. Охлаждение воды в теплообменнике производят хладоном. Разрушение пограничного слоя воды за счет ее турбулизации ротором предотвращает ее замерзание на стенке теплообменника. Это позволяет подавать хладон в зарубашечное .пространство теплообменника с более низкой температурой , например до (-20) - (-22)°С, из-за чего охлаждение воды в теплообменнике осуществляется с максимальной интенсивностью и без льдообразования. Кроме этого, установка лопастного колеса снижает удельные затраты энергии на создание напора воды, так как насосный КПД лопастного колеса выще, чем винтовых канавок ротора. С этой целью внутри корпуса лопастного колеса установлена перегородка со щелями. Она частично выпрямляет поток воды, идущий от колеса через щели в кольцевое пространство, и отделяет этот поток от вращающегося лопастного колеса. За счет этого уменьшается завихрение воды в корпусе насоса, что в свою очередь уменьщает гидравлическое сопротивление потока, а следовательно, и затраты энергии на создание напора. Для улучшения санитарно-гигиенических условий охлаждения рыбы устройство содержит полость. Так как при охлаждении большой массы рыбы на судах от нее отделяется много чещуи, мелких обрывков мяса, кровян 1х сгустков и других не растворимых в воде частиц, которые являются разносчиками бактерий, для лучшего улавливани я загрязнений и предотвращения их уноса потоком воды из полости внутри нее установлен конический козырек, расположенный с зазором относительно конического днища. Козырек в верхней части перфорирован отверстиями для плавного перелива воды. Кроме этого. Для более качественной очистки воды от чещуи на корпусе насоса установлены патрубки удаления чешуи из его проточной части, так как при работе насоса находящаяся в воде чешуя центробежными силами отбрасывается к стенке корпуса и уплотняется потоком воды, забивая таким образом проточную часть насоса, что приводит к срыву его работы. На фиг. I изображено устройство для охлаждения рыбы, общий вид; на фиг. 2 то же, вид в плане. Устройство состоит из двухстенной емкости, образованной наружной стенкой 1 с плоским днищем 2 и внутренней стенкой 3 с коническим днищем 4, расположенными с образованием между ними сливного канала 5. Внутренняя стенка 3 в верхней части на 1/3 ее высоты имеет по периметру отверстия 6 для перелива идущей от рыбы отепленной воды в сливной канал 5. Коническое днище 4 внутренней стенки 3 с наружной стенкой 1 образует полость 7 в виде кармана-отстойника, выполняющего роль сборника чещуи и других загрязнений. В верхней части полости 7 установлен конический козырек 8, частично перфорированный отверстиями 9. Конический козырек 8 с коническим днищем 4 образуют канал 10 для подвода воды к водоподводящему каналу 11. Для удаления загрязнений из полости 7 на днище 2 установлены патрубки 12. Кроме этого, устройство содержит цилиндрический теплообменник 13 для охлаждения воды путем прокачивания через полость 14 холодного (-20°С) рассола, подаваемого через патрубки 15. Теплообменник 13 .присоединен к емкости снизу по ее центру. Нижняя часть цилиндрического теплообменника 13 представляет собой лопастной насос 16 со всасывающим патрубком 17, к которому присоединен водоподводящий канал 11. Соосно теплообменнику 13 расположен ротор 18, представляющий собой цилиндр, на внешней поверхности которого расположены винтовые канавки. Ротор выполнен совместно с лопастным колесом 19 насоса 16. Лопастное колесо 19 отделено от камеры насоса перегородкой 20, которая в своей цилиндрической части имеет щели 21 для прохода воды в кольцевое пространство (зазор) 22, которое образовано внутренней стенкой цилиндрического теплообменника и ротором 18. На корпусе насоса, в районе вихревой камеры 23, установлены патрубки 24 для периодического удаления чешуи, прилипшей к внутренним стенкам насоса. Для слива воды из устройства имеется сливной патрубок 25. Устройство имеет загрузочный 26 и разгрузочный 27 люки. Привод ротора-насоса осуществляется электродвигателем через вал 28, который закрыт обтекателем 29, защищающим рыбу от механических повреждений. Для подачи воды в емкость в вертикальном направлении из кольцевого пространства 22 установлена направляющая решетка 30, так как вода выходит из кольцевого пространства за счет вращения potopa-насоса по касательной. Решетка 30 выполнена в виде пластин, изгиб которых гидравлически выгоден. Сверху емкость закрыта герметично крышкой 31. Устройство работает следующим образом. Из судовой системы забортной воды заполняется емкость и все примыкающие к ней каналы. Ротор 18 вместе с лопастным колесом 19 приводится во вращение, вследствие чего начинается циркуляция воды по

контуру. Через всасывающий патрубок 17 вода поступает на лопастное колесо 19 насоса 16, затем под напором через щели 21в кольцевое пространство 22, которое образовано внутренней стенкой цилиндрического теплообменника 13 и ротором 18. .Пройдя кольцевой зазор и охладивщись, вода через направляющую рещетку 30 поступает в емкость вертикально снизу и, охладив рыбы, переливается через отверстия 6 и сливной канал 5, по которому основная часть воды попадает в полость 7. Из полости 7 вода через отверстия 9 и частично через канал 10 между козырьком 8 и коническим днищем 4 емкости по водоподводящему каналу 11 вновь подходит к всасывающему патрубку 17 насоса.

После того, как циркуляция воды в устройстве примет устойчивый характер, через полость 14 теплообменника 13 по патрубкам 15 прокачивается холодный расСОЛ, имеющий - 20°С, который охлаждает морскую воду в кольцевом пространстве 22 до температуры (-1°) - (-3,5)°С. При этом замерзание воды на внутренней стенке цилиндрического теплообменника не происходит, так как при вращении ротора 18 в кольцевом пространстве 22 возникают гидродинамические вихревые потоки, разрушающие неподвижную пленку пограничного слоя воды на холодной цилиндрической стенке, не позволяя тем самым воде переохлаждаться, а затем замерзнуть.

Одновременно с этим с помощью насоса 16 и ротора 18 увеличивается напор и расход воды черезкольцевое пространство 22, тем самым еще больще увеличивая интенсивность теплообмена, что приводит к увеличению скорости охлаждения воды. Кроме того, разрущение пограничного слоя воды исключает осаждение на теплообменной стенке различных загрязнений в виде слизи, чещуи и т.д., поэтому в процессе работы поверхность теплообменника остается в чистом состоянии.

Таким образом, вода, -протекающая через кольцевое пространство 22, быстро охлаждается и под напором подается на выгнуты пластины направляющей решетки 30, с помощью которой траектория потока воды, выходящей из кольцевого пространства 22 по касательной, спрямляется и подается вертикально вверх под слой рыбы в емкость. Подвод холодной воды под рыбу позволяет потоку «взрыхлить рыбу в емкости, предотвращая ее залегание на дне плотным слоем, что также повыщает скорость охлаждения рыбы. Далее холодная вода, гьройдя через слой рыбы и охладив ее (сама отепливщись), сливается через отверстия 6 в канал 5, по которому поступает в полость 7, где из-за большого проходного сечения полости скорость воды

уменьшается и находящиеся в воде частицы загрязнений в виде чешуи и т.д. осаждаются на днище 2 и по мере накопления уда- ляются через патрубки 12.

Для предотвращения уноса осевших частиц загрязнений отбор воды из полости 7 осуществляется преимущественно через отверстия 9 в. коническом козырьке 8, расположенные по кругу на периферийной части козырька. Затем по каналу 10 между коническим днищем 4 и коническим козырьком 8 вода поступает в водоподводящий канал 11 и далее на насос 16. При этом осевщие на днище 2 загрязнения не увеличивают гидродинамическое сопротивление при циркуляции воды в устройство в период всей работы и периодически удаv яютcя. Для улучщения работы насоса 16 его лопастное колесо сверху отгорожено от полости вихревой камеры перегородкой 20.

При эксплуатации центробежных насосов некоторые виды взвешенных в воде частиц, например чещуя рыб, прилипают к стенкам вихревой камеры. Поэтому с целью дополнительной очистки воды от чешуи, а также периодического ее удаления на корпусе насоса по периметру установлено .несколько патрубков 24.

Таким образом, очистка воды в устройстве осуществляется попутно с основным процессом перекачивания воды и охлаждения рыбы, при этом не требуется дополнительных затрат энергии. В то же время гидродинамическое сопротивление в контуре циркуляции в процессе работы устройства не .увеличивается, как это наблюдается в других системах охлаждения рыбы, снабженных сетками или другими фильтрами. Далее при достижении температуры воды в емкости (-1) - (1,5)°С производят загрузку рыбы через люк 26, а вытесненная рыбой вода переливается в резервную емкость (переливные отверстия не показаны).

После охлаждения рыбы до (-1) - (-2)°С охладитель отключается, а в случае длительного хранения рыбы включается автоматически по мере повышения температуры водорыбной смеси в емкости. Выгрузка охлажденной, рыбы осуществляется через разгрузочный люк 27. Удаление воды из устройства после окончания промысла или для санитарной обработки осуществляется через сливной патрубок 25. Привод во вращение ротора-турбулизатора с лопастным насосом осуществляется с помощью электродвигателя через приводной вал 28. Для защиты рыбы от механических повреждений при вращении ротора 18 и вала 28 в eMKocfH установлен защитный кожух-обтекатель 29. Для предотвращения выплескивания из емкости воды и рыбы во время качки судна емкость закрыта герметичной крышкой 31.

Использование предлагаемого устройства позволит в 1,5-2 раза повысить скорость охлаждения рыбы на судах или береговых предприятиях, что сохранит ее высокие пищевые качества перед технологической переработкой, особенно в консервном производстве.

Кроме того, устройство позволит длительное время (до нескольких суток) сохранять в свежем виде остатки рыбы-сырьца от больших уловов в тех случаях, когда

26

Фи1.7.

рыбоперерабатывающее оборудование не успевает их перерабатывать. Затем при малых уловах, когда оборудование недогружено, эти остатки перерабатываются на пищевую продукцию.

Таким образом, без увеличения производственных мощностей увеличивается выпуск пищевой рыбной продукции за счет полного сохранения уловов и использования их на выпуск пищевой рыбной продукции.

11