Аппарат для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром Советский патент 1986 года по МПК A23C3/04 

ГчЭ

|

4 О5 О5 Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к аппаратам для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром и может быть применено для охлаждения веществ с изменяющейся в процессе обработки вязкостью в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности аппарата. На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - условная схема отверстий перфорации на тарелке. Аппарат для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром состоит из цилиндрического корпуса 1 с патрубками 2-5 для подачи продукта, для отвода продукта, для подключения к вакуумной станции (не показана) и для подачи кристаллической соответственно лактозы. Внутри корпуса расположен вал 6, па котором закреплена мешалка 7 с лопастями. Внутри корпуса на стойках 8 установлен набор тарелок 9, расположенных соосно одна над другой. Каждая тарелка жестко прикреплена по периметру к внутренней поверхности корпуса. Тарелки имеют отверстия 10 для протекания продукта, причем площадь перфорации тарелок увеличивается по направлению к патрубку отвода продукта. Лопасти мешалки размещены между перфорированными тарелками, а их профиль соответствует профилю тарелок. Аппарат работает следующим образом. Вакуумная станция создает разрежение, необходимое для поступления продукта и его кипения в аппарате, продукт попадает в аппарат через патрубок 2, с помощью мещалки 7 распределяется по всей поверхности верхней тарелки и через отверстия 10 в виде струй стекает на вторую сверху тарелку, где также с помощью следующей секции мешалки 7 распределяется по всей поверхности тарелки. По.а. действием разрежения происходит кипение продукта и его охлаждение за счет выделения скрытой теплоты парообразования. Вязкость по мере охлаждения увеличивается в соответствии с ее увеличением увеличины диаметры от-верстий перфорации каждой носледующей тарелки, поэтому расход жидкости при перетекании с тарелок не изменяется. В патрубок 5 подаются инициирующие кристаллизацию кристаллы лактозы при 32-36°С, достигаемой в районе этого патрубка. В нижней части корпуса 1 продукт достигает температуры 20°С и через патрубок 3 подается на фасовку. Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить поверхность испарения, так как эта поверхность не ограничена боковойповерхностью аппарата. Интенсификация процесса происходит также за счет более полного использования объема ппарата. Повышение интенсивности охлажения приводит к увеличению числа центров ристаллизации лактозы, а следовательно, улучшению консистенции готового продука и к снижению брака. Пример. Пусть производится охлаждение гущенного молока с сахаром от 60° до 0°С. Известно,, что при этом происходит величение вязкости продукта более, чем в 0 раз. По формуле Пуазейля расход проукта через отверстие в нижней тарелке редлагаемого технического решения QnDoTB.ii. 8ц.Ф... ) где DoTii.ii. - характерный размер отверстия перфорации в нижней тарелке, 11ЭФ.Н. - эффективная вязкость продукта на нижней тарелке. Расход через отверстие в верхней тарелкеQnDoTB.E). Так как вязкость при проходе через арелки аппарата увеличивается приблизиельно в 10 раз, то ,j Тогда из условия равенства расходов, олагая количество отверстий во всех таелках равным имеют: - Принимают диаметр аппарата d 4 м. высота аппарата h 3 м, диаметр нижнего отверстия (в случае круглых отверстий) DOTB.H. 0,02 м, шаг отверстий L 0,03 м. Количество отверстий в квадрате, вписанном в круг берут для удобства расчета явно заниженное количество отверстий, так как не учитываются отверстия между сторонами квадрата и окружностью (с d 4 м), и. следовательно, стороной (фиг. 3 условно показана часть отверстий). d 2,82 м , п (-И 8836 отверстиям. Тогда площадь всех отверстий на нижей тарелке (проходное сечение продукта). S 141. с учетом равенства (2) проходное сечение на верхней тарелке д/То 1,57 м2 Определяют поверхность испарения в редлагаемом варианте, считая, что продукт протекает струями, количество которых равно количеству отверстий с сечением, равным сечению отверстий в верхней тарелке, а высоту струи условно принимают 0,7h. Тогда поверхность испарения

лРотв.н. П,

S,,., 10 0,7h 654-5 мДля известного принимают толщину пленки продукта на стенке аппарата 6 0,02 м, .тогда внутренний диаметр слоя пленки на стенке аппарата

DB d- 26 3,96 м.

Следовательно, проходное сечение слоя продукта в известном аппарате ,, fd 09 м2

- 7 и,/О М .

Поверхность испарения слоя продукта на стенке в известном аппарате

S,,.2 лО«-Н 37,3 м-.

Формула изобретения

Аппарат для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками для подачи и отвода продукта, внесения лактозы в продукт и для подключения к вакуумной станции, а также мешалку с лопастями, установленную на валу внутри корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата, он снабжен набором расположенных соосно одна над другой жестко прикрепленных по периметру к внутренней поверхности корпуса перфорированных тарелок, при этом лопасти мешалки размещены между ними, а их профиль соответствует профилю тарелок, площадь перфорации которых увеличивается по направлению к патрубку отвода продукта.

Изобретение относится к молочной промышленности, а также может быть применено в пиш.евой и химической промышленности для охлаждения веществ с изменяюшейся в процессе обработки вязкостью. Аппарат для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром позволяет повысить производительность аппарата за счет увеличения поверхности испарения. Это достигается тем, что аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками для подачи и отвода продукта, для внесения лактозы в продукт и подключения к вакуумной станции снабжен расположенными соосно одна над другой жестко укрепленными по периметру к внутренней стенке корпуса перфорированны.ми тарелками с отверстием под вал мешалки. Мешалка состоит из секций с профилем, соответствующим профилю межтарелочного пространства. Вязкость по мере охлаждения продукта увеличивается, в связи с этим увеличены диаметры отверстий пер(Л форации каждой последующей та-релки, поэтому расход жидкости через каждую тарелку одинаков. 3 ил.