Устройство для концентрирования жидких продуктов Советский патент 1987 года по МПК F25C1/14 A23L2/08 

113

Изобретение относится к оборудованию для пищевой промьшлеыности.

а

именно к устройствам для концентрирования жидких продуктов.

Целью изобретения является уменьшение потерь сухих веществ.

На фиг.1 показано устройство для концентрирования жидких продуктов| на фиг. 2 - узел I на фиг . 1 , на фиг.З- геометрическая схема скребка.

Устройство для концентрирования жидких продуктов содержит испаритель 1 цилиндрической формы, внутри которого соосно установлен вал 2 с жестко укрепленным на нем пустотелым барабаном 3. Между поверхностью барабана 3- и поверхностью испарителя 1 образован Кольцевой зазор 4 для продукта, В барабане выполнены пазы 5, в которых размещены скребки 6, которые прижимаются к внутренней поверхности испарителя 1 посредством пружин, установленных в пазах 5 барабана 3. Скребки 6 смещены по окрулс- ности барабана 3 так, ч-то проекции их по образующей барабана 3 перекрывают друг друга. Форма каждого скребка б представляет собой остроконечный зуб, внутренняя поверхность которого описывается дугой окружности, сопряженной с поверхностью барабана 3 радиусом г, В. точке К . контакта, кромки зуба скребка 6 с поверхностью испарителя 1 действуют следующие силы: касательное усилие профиля скребка Р, его составляющие - усилие скалывания Т, нормальная реакция R, сила внешнего трения F и полная реакция R, Из Л 00, К, при условии, что ot. ср (ср - угол внешнего трения льда о поверхности скребка 4), г определяется по формуле

г

R..u - R2;r

Jйi

2(R + R.cosqi)

где R ij - радуус внутренней поверхности испарителя 11 Rg. - радиус барабана 3, Например, при радиусе внутренней поверхности испарителя R 75 мм, барабана R g- 66,5 мм и угла внешнего трения льда о поверхности скребка tj) Г/ , радиус внутреннего профиля зуба скребка г 4,3 мм, Вы:бранные значения i и с/, обеспечивают проскальзывание скалываемого льда по дуге поверхности зуба скребка 6 и плавный переход на поверхности барабана

72482

3, а также прочность зуба скребка 6. Значение угла / выбирается из конструктивных соображений р 10-12 , Барабан 3 состоит из двух участ5 ков, первый из которых по ходу движе- пия продукта выполнен цилиндрическим, а второй - в виде усеченного конуса, большее основание которого сопряжено с цилиндрическим участком, Цилиндри0 ческий участок барабана 3 заключен в зоне 7 испарителем 1 непосредственного охлаждения, а конический учас- |Ток в зоне 8 - испарителем 1 с промежуточным теплоносителем. Устройство

5 имеет патрубки 9 и 10 для ввода и отвода жидкого продукта, патрубки 11 и 12 для ввода и отвода холодильного агента и патрубки 13 и 14 для ввода и отвода хладоносителя. Устройство

0 снаружи оснащено теплоизоляцией 15,

Устройство работает следующим образом.

Предварительно охлажденный исход- ньй жидкий продукт через патрубок 9

подается в кольцевой зазор 4 между поверхностью испарителя 1 и барабаном 3. При движении вдоль поверхности испарителя 1 жидкий продукт, охлаждается до минусовых температур и на

30 внутренней поверхности испарителя 1 образуются кристаллы льда, которые скалываются с поверхности посредством скребков 6, вращающихся вместе с барабаном 3. Далее кристаллы плавятся

35 Б движуд(емся жидком продукте и этим осуществляется его интенсивное охлаждение. Температура жидкого продукта в зоне 7 понижается и в конечном сечении зоны падает,до криоскопической

40 температуры, В следующей зоне 8 происходит образование льда посредством скалывания скребками 6 с поверхности испарителя 1 кристаллов. При этом смещение скребков 6 по окружности ба45 рабана 3 обеспечивает интенсивное перемешивание льда с образованием кристаллов одинаковой крупности по ходу движения жидкого продукта. Конический участок барабана 3 способствует пос50 тоянной скорости перемещения суспензии из жидкого продукта и льда из-за последовательного увеличения объема кристаллов льда по ходу движения. Далее суспензия выходит из патрубка 10

55 и направляется на следующую операцию- сепарирование .

Предусмотрены различные системы охлаждения в зонах 7 и 8 испарителя

31317248 .4

1. Поскольку в первой зоне происходит Формула изобретения охлаждение до криоскопической температуры, продукт можно охлаждать хлад- Устройство для концентрирования агентом низкой температуры. Во второй жидких продуктов, содержащее испа- зоне происходит интенсивное образова- з ритель ципиндрической формы и барабан со CKpe6KaNyi, концентрично новленный в испарителе с образо ем кольцевого зазора для продук отличающееся тем, ч с целью уменьшения потерь сухи ществ, каждый скребок выполнен де остроконечного зуба, внутрен поверхность которого описана ду окружности, сопряженной с пове

ние кристаллов льда, где применение низких температур вызывает большие потери сухих веществ с удаляемым льдом. Поэтому здесь применяется охлаждение теплоносителем противотоком fO с. целью сохранения постоянной разности температур между хладоносителем и жидким продуктом, так как по ходу движения теплоноситель нагревается,

а у жидкого продукта понижается тем- J5 стью бс.рабана, радиусом, равным пература замерзания с увеличением концентрации.

Форма скребка, выполнение бараба- г на 3 из двух участков и размещение скребков по окружности барабана 20 обеспечивают получение однородных кристаллов льда, улучшение условия для последующего сепарирования и уменьшение потери сухих веществ, что в конечном итоге повышает зффективR2 - R2

-1

2(RF + R,.,-sinip)

где R

n.u

- внутренний радиус пов ности испарителя, см; Rg- - радиус барабана, см; f - угол внешнего трения, 25 при этом барабан состоит из двух стков, первый из которых по ходу движения продукта выполнен цилин ческим, а второй выполнен в виде ченного конуса, большее основани 30 которого сопряжено с цилиндричес участком.

ность работы устройства.

Предлагаемое техническое решение способствует повышению качества готового продукта путем максимального сохранения вкусовых и ароматических

свойств.

I

5 1 7

бан со CKpe6KaNyi, концентрично установленный в испарителе с образованием кольцевого зазора для продукта, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потерь сухих веществ, каждый скребок выполнен в виде остроконечного зуба, внутренняя поверхность которого описана дугой окружности, сопряженной с поверхностью бс.рабана, радиусом, равным

ана, радиусом, ра

R2 - R2

-1

2(RF + R,.,-sinip)

г

где R

n.u

- внутренний радиус поверхности испарителя, см; Rg- - радиус барабана, см; f - угол внешнего трения, при этом барабан состоит из двух участков, первый из которых по ходу движения продукта выполнен цилиндрическим, а второй выполнен в виде усеченного конуса, большее основание которого сопряжено с цилиндрическим участком.

J5

Изобретение относится к оборудованию для пищевой промышленности, а именно к устройствам для концентрирования жидких продуктов, и позволяет обеспечить уменьшение потерь сухих веществ. Предварительно охлажденный исходный продукт подается в кольцевой зазор 4 между поверхностями испарителя (И) 1 и концентрично установленно-; го в нем приводного барабана (Б) 3 со скребками (С) 6. В 3 состоит из 8 4 г .... 11 фиг.1 двух участков, первый из которых по ходу движения продукта выполнен цилиндрическим, а второй выполнен в виде усеченного конуса, большее основание которого сопряжено с цилиндрическим участком. Первый участок Б 3 охвачен зоной 7 И 1, где обеспечивается непосредственное охлаждение поверхности хладагента, а второй участок Б 3 охвачен зоной 8 И 1, где используется охлаждение, т гплоносителем противотоком. Каждый С 6 выполнен в виде остроконечного зуба, внутренняя поверхность которого описана дугой окружности, сопряженной с поверхностью Б 3 радиусом, определяемым по расчетной формуле, Температура продукта в зоне 7 И 1 падает до криоскопической, в зоне 8 И 1 происходит образование льда и скалывание С 6 кристаллов с поверхности И 1 ,, Смещение С 6 по окружности Б 3 обеспечивает интенсивное перемешивание льда с образованием кристаллов одинакового размера, а форма вьтолнения Б 3 способствует постоянной скорости перемещения суспензии из жидкого продукта и льда. 3 ил. € (Л 4 г 75 13 ,1 Ю 0 4; 30 фиг.1

Редактор К.Волощук.

Составитель И.Шабалйна

Техред Л.Олийнык- Корректор А.Обручар

Заказ 2408/34Тираж 475Подписное

ВНИЛШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий Г13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д., 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4