Центробежный нагреватель-охладитель термолабильных продуктов Советский патент 1991 года по МПК B01D1/22 

Изобретение относи гея к выпарной технике и может быть использовано в центробежных пленочных испарителях, предназначенных для выпаривания термочувствительных (термолабильных) пищевых, химических и фармацевтических продуктов.

Целью изобретения является повышение эффективности работы.

На фиг.1 приведено принципиальное конструктивное исполнение предлагаемого нагревателя-охладителя; на фиг.2 - нагреватель-охладитель в процессе работы.

Центробеж ныйнагревател ь-охладитель термолабильных продуктов содержит гер метичный полый ротор 1 с поверхностью 2 нагрева, частично заполненный промежуточным теплоносителем 3, и термобатарею 4, расположенную по кольцевой периферии. Горячие спаи 5 термобатареи 4 обращены к оси вращения. Коаксиально ротору 1 к холодным спаям 6 термобатареи 4 примыкает герметичная кольцевая камера 7 с поверхностью 8 охлаждения, частично заполненная промежуточным хладоносителем 9. Bv кольцевой камере 7 с зазором относительно

О

Ј

со

00

о

холодных спаев 6 термобатареи 4 и поверхности 8 охлаждения расположена кольцевая перегородка 10 с каналами 11 для пара. На периферии кольцевой камеры 7 со стороны поверхности 8 охлаждения выполнен кольцевой карман 12. Нижняя поверхность ротора снабжена теплоизоляцией 13. В кольцевой камере 7 находится хладоноситель 9 с температурой насыщения, меньшей, чем температура насыщения промежуточного теплоносителя 3. Исходный продукт подается через сопло 14 и движется в виде пленки 15 по поверхностям нагрева 2 и охлаждения 8 центробежного нагревателя-охладителя.

Центробежный нагреватель-охладитель термолабильных продуктов работает следующим образом.

Ротор 1 приводят во вращение. Промежуточный теплоноситель 3 центробежной силой отбрасывается на периферию полости ротора 1 к горячим спаям 5 термобатареи 4. При этом в полости образуется вращающееся кольцо жидкости - промежуточного теплоносителя 3. Далее от внешнего источника постоянного тока через вращающееся токо- подводящее устройство, установленное на валу ротора, к термобатарее 4 подается электропитание. При этом на горячих спаях 5 термобатареи 4 происходит выделение тепла, а на холодных спаях 6 - поглощение тепла. Тепло от горячих спаев 5 идет на нагрев и испарение промежуточного теплоносителя в полости ротора 1. Пар промежуточного теплоносителя 3 заполняет полость и конденсируется нз поверхности 2 нагрева, отдавая ей тепло Конденсат теплоносителя центробежной склой снова возвращается к горячим спаям 5

Цикл в полости ротора 1 замкнутый. Тепло от поверхности 2 нагрева передается исходному продукту который подается через сопло 14 и движется в виде пленки 15 жидкости снаружи ротора. Пройдя тепловую обработку на поверхности 2 нагрева, продукт поступает на поверхность 8 охлаждения, где происходит его охлаждение. Отвод тепла от поверхности 8 охлаждения осуществляется хладоносителем 9. При этом в кольцевой полости осуществляется замкнутый цик/s испарения с последующей конденсацией пара на холодных спаях 6 термобатареи 4.

8 начальный момент работы хладоноси- тель 9 центробежной силой отбрасывается на периферию камеры 7 и заполняет кольцевой карман 12, выполненный со стороны поверхности 8 охлаждения. Учитывая, что температура насыщения жидкости в полости камеры 7 меньше температуры насыщения промежуточного теплоносителя 3 и

меньше температуры пленки 15 жидкости, последняя отдает ей тепло. При этом происходит испарение жидкости в полости камеры 7 Полученный пар через каналы 11 в

перегородке 10 поступает к холодным спаям 6 термобатареи 4 и конденсируется. Конденсат жидкости центробежной силой сбрасывается с холодных спаев 6 на кольцевую перегородку 10 и поступает на поверхность 8

0 охлаждения, где течет в виде пленки жидкости к периферии ротора. При этом происходит охлаждение исходного продукта снаружи ротора, а конденсат испаряется. Пар снова поступает к холодным спаям 6

5 термобатареи 4. Цикл внутри полости камеры 7 замкнутый. При этом тепло, отнятое от рабочего продукта-термоэлектрической батареи 4, снова передается промежуточному теплоносителю 3 и далее рабочему продук0 ту. термобатзрея 4 работает в данном случае по принципу теплового насоса.

Таким образом, в предлагаемом нагревателе-охладителе сокращается до минимума время теплового воздействия на обрабатыва5 емые продукты. Учитывая малые толщины пленки жидкости вращающейся поверхности, вплоть до нескольких микрон, и высокие при этом коэффициенты тепломассообмена, представляется возможным за один проход

0 рабочего продукта по наружной поверхности ротора довести его до заданной кондиции.

Предлагаемый нагреватель-охладитель может применяться для тепловой обработки термолабильных продуктов, обеспечивая

& высокую эффективность процесса без потери качества обрабатываемых продуктов.

Формула изобретения

0 Центробежный нагреватель-охладитель термолабильных продуктов, содержащий герметичный полый роторе поверхностью нагрева, частично заполненный промежуточным теплоносителем, термобатарею, рзсположен5 ную по кольцевой периферии ротора, горячие слан которой обращены к оси вращения, и кольцевую герметичную камеру с поверхностью охлаждения, коаксиально размещенную относительно ротора и прикрепленную к

0 холодным спаям термобатареи, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности в работе, кольцевая герметичная камера снабжена кольцевой перегородкой с каналами для пара, расположенной

5 с зазором относительно холодных спаев термобатареи и поверхности охлаждения, и частично заполнена промежуточным хладоносителем. при этом на периферии кольцевой камеры со стоооны поверхности охлаждения выполнен кольцевой карман.

Изобретение относится к выпарной технике, может быть использовано в центробежных пленочных испарителях, предназначенных для термообработки пищевых, химических и фармацевтических продуктов, и позволяет повысить эффективность работы. Центробежный нагреватель содержит герметичный полый ротор с поверхностью нагрева, частично заполненный промежуточным теплоносителем, и термобатарею, расположенную на кольцевой периферии ротора, горячие спаи которой обращены к центру вращения. По кольцевой периферии ротора размещена герметичная кольцевая камера с поверхностью охлаждения, частично заполненная промежуточным хладокосителем, которая примыкает к холодным спаям термобатареи. Кроме того, в кольцевой полости с зазором относительно холодных спаев термобатареи и поверхности охлаждения расположена кольцевая перегородка с каналами для пара, а на периферии кольцевой полости со стороны поверхности охлаждения выполнен кольцевой карман. Кольцевая полость заполнена жидкостью с температурой насыщения, меньшей, чем температура насыщения промежуточного теплоносителя. 2 ил. v Ј

7 В

/Ј

5 # Ч|

Продукт

/Ј

Ч

12

Щиг.г