Устройство для охлаждения рыбы в жидкой среде Советский патент 1991 года по МПК A23B4/06 

/3

Н-п

/

П

,11

Нгч1---:/:ъ --- / - --------- - ЈШ7,Ж 2-t -

/

П

,11

/ Ж 2-t -

CO

С

Изобретение относится к рыбной промышленности, в частности к устройствам для охлаждения рыбы морской водой. Цель изобретения - снижение энергозатрат, повышение скорости охлаждения и удобство ,, эксплуатации Устройство для охлаждения рыбы содержит емкость для хранения рыбы с подсоединенным к ней теплообменником 3. Новым в устройстве является применение теплообменника 3 ротационного типа, ротор 5 которого выполнен гладкостенным и торцовая поверхность его является диском лопастного колеса 6 насосного узла. Ротор 5 с лопастным колесом 6 выполнены совместно одной деталью. Зарубашечное пространство для прокачивания хладоноси- теля выполнено в виде винтового канала 8 вокруг цилиндрической теплообменной поверхности, спираль 7 которого с рубашкой 4 по образующей выполнены с конусностью 1 э.п.ф-лы, 3 ил.

19 20

ГГ

z fi TnTTTii IIII)MI . ii.

V

uiKTi шл Т №«

5

ГГ

i

I-Т

.

о ел со о о

H9

Изобретение относится к рыбной промышленности и предназначено для охлаждения и хранения рыбы в жидкой среде,

Цель изобретения - снижение энергозатрат, повышение скорости охлаждения и удобство в эксплуатации.

На фиг. 1 изображено устройство для охлаждения рыбы в жидкой среде, общий вид: на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1.

Устройство для охлаждения рыбы содержит емкость 1 для хранения рыбы с наклонным днищем, над которым расположен съемный перфорированный лист 1 для равномерного распределения холодной воды под толщей рыбного слоя, соединенный с емкостью 1 цилиндрический теплообменник 3 с рубашкой 4 и соосно расположенным в нем ротором 5, имеющим на торцовой части лопастное колесо 6 насоса.

Теплообменник 3 размещен горизонтально, рубашка 4 имеет конусную форму, а в пространстве между рубашкой 4 и емкостью 1 расположена спираль 7 с образованием винтового канала 8.

Лопастное колесо имеет направляющее кольцо 9, укрепленное на концах лопастей насоса.

Емкость 1 имеет подводящий патрубок 10с холодной воды и сливной патрубок 11 с установленным на нем со стороны емкости крупноячеистым фильтром 12 в виде сетки или перфорированного патрубка. Фильтр предотвращает попадание рыбы в сливной патрубок 11. Емкость 1 имеет также загрузочный и разгрузочный люки 13 и 14.

На входе и выходе винтового канала 8 установлены патрубки 15 и 16 для подсоединения водоохладителя к судовой холодильной установке.

Емкость 1 может быть соединена с теплообменником 3 гибкими трубопроводами 17.

Для обеспечения герметичности посадки рубашки 4 на спираль без зазора, чтобы исключить случайное перетекание жидкого хладоносителя через верхние кромки витков спирали, вершины витков по образующей, по длине рубашки 4 изготавливаются с конусностью, соответствующей углу а. С такой же конусностью изготавливается и рубашка 4. Кроме того, наличие конусности улучшает технологичность и качество сборки теплообменника, позволяет исключить трудоемкую операцию подгонки рубашки с минимальным зазором, если ее изготавливать без конусности цилиндрической,

Наружная поверхность ротора 5 выполнена гладкой.

Теплообменник 3 имеет патрубки 18 и 19 для подвода и отвода воды, всасывающий и нагнетательный. Всасывающий патрубок обеспечивает подвод воды в

центральную часть лопастного колеса насосного узла, а нагнетательный установлен на противоположном конце корпуса, что обеспечивает отвод воды из кольцевого пространства с минимальными гидравличе0 скими потерями.

Путь потока воды в ротационном теплообменнике показан стрелками. Снаружи теплообменник 3 закрыт теплоизоляцией 20. Привод ротора осуществляется электро5 двигателем.

Устройство для охлаждения рыбы работает следующим образом.

Перед тем, как поднять трал с уловом рыбы на борт судна, емкость 1 и полость

0 теплообменника 3 через трубопроводы 17 заполняется водой. Затем приводится во вращение ротор 5 вместе с лопастны м колесом 6. Так как лопастное колесо 6 и ротор 5 выполнены одной деталью, их угловая ско5 рость вращения одинакова. При вращении ротора вода в кольцевом зазоре турбулизи- руется с возникновением вихревых, упорядоченных течений.

Поэтому возникшие при вращении ро0 тора вихревые течения интенсивно турбуди- зируют пограничный слой воды на внутренней охлаждаемой стенке теплообменника 3 Такая турбулизация является ин- тенсификатором теплообмена.

5После того, как режим течения воды в

кольцевом зазоре примет установившийся характер, в винтовой канал 8 через патрубок 15 подается жидкий хладоноситель. Протекая по винтовому (спиральному) каналу, рас0 сел охлаждает воду через теплообменную стенку

Создание зарубашечного пространства хладоносителя в виде спирального канала позволяет увеличить коэффициент теплоот5 дачи на теплообменной стенке со стороны хладоносителя от 10 до 20%.

Далее вихревые течения в кольцевом пространстве, воздействуя на пограничный слой воды у холодной теплообменной стен0 ки, турбулизируют его и препятствуют замерзанию воды на стенке.

Таким образом, устранение замерзания воды турбулизацией позволяет увеличить в 4-5 раз температурный напор между водой

5 и рассолом до 40°С и более за счет прокачивания более холодного рассола с температурой ниже - 37°С и более.

Одновременно с турбулизацией воды ротором 5 происходит интенсивное ее прокачивание в осевом направлении по кольцевому пространству лопастным колесом 6. Кроме того, лопастное колесо создает необходимый напор воды, способный продавить холодную воду через слой теплой рыбы снизу вверх. Напор воды должен быть таким, чтобы обеспечить поддержание рыбы во взвешенном состоянии и препятствовать ее залеганию плотным слоем на дне емкости.

После этого холодная вода от теплообменника 3 подается через тангенциальный патрубок 19 по гибкому трубопроводу 17 и подающий патрубок в емкость 1 под рыбу.

Для равномерного распределения воды по всему слою рыбы и предотвращения образования застойных зон воды в углах емкости вода подается в пространство между наклонным днищем емкости 1 и перфорированным листом 2. Минуя отверстие в листе 2, холодная вода протекает через щели между рыбой, охлаждает ее и сливается через фильтр 12 в патрубок 11. Фильтр 12 выполнен из сетки с крупной ячеёй и предназначен только для предотвращения попадания рыбы в сливной патрубок 11. Другие виды загрязнений, такие как чешуя рыб, слизь, обрывки мяса и др., фильтром не задерживаются и циркулируют вместе с водой При этом загрязнения цилиндрической теплооб- менной поверхности не происходит из-за интенсивной турбулизации воды в кольцевом пространстве.

Отсюда влияние загрязнений на теплообмен в ротационном теплообменнике отсутствует и при работе устройства интенсивность теплообмена постоянно поддерживается на максимальном уровне

Охладив рыбу, отеплившаяся вода через сливной гибкий трубопровод 17 и всасывающий патрубок 18 лопастным колесом б вновь подается в кольцевой зазор на охлаждение.

Схема циркуляции воды в контуре емкость - теплообменник - емкость показана на фиг.1 стретками.

Охлаждение рыбы происходит при многократном прокачивании воды через слой рыбы. При достижении температуры рыбной смеси 0°С, - 2°С отключается подача хладоносителя в винтовой канал 8. Процесс охлаждения рыбы завершен.

Выполнение цилиндрического ротора глэдкостенным уменьшает гидравлическое сопротивление воды при ее турбулизации и прокачке через кольцевое пространство Вместе с этим достигается высокая степень турбулизации воды в пограничном слое на холодной теплообменной поверхности. В свою очередь интенсивная турбулизация пограничного слоя исключает образование льда на стенке теплообменника и позволяет

поддержиёать теплообменную поверхность чистой от загрязнений, что способствует сохранению максимальной интенсивности теплообмена на протяжении всего периода

работы водоохладителя.

Замерзания воды не происходило даже при прокачивании рассола с температурой минус 37°С.

Кроме того, турбулизация воды путем

вращения цилиндрического ротора является мощным интенсификатором теплообмена, поэтому коэффициент теплоотдачи на цилиндрической поверхности ротационного водоохладителя в несколько раз выше,

чем в существующих.

Использование торцовой поверхности ротора (донышка) для создания лопастного колеса насосного узла позволяет одновременно с турбулизацией пограничного слоя и

интенсификацией теплообмена создать не-, обходимый напор для прокачивания холодной воды через слой рыбы в емкости, что также интенсифицирует теплообмен между рыбой и холодной водой в емкости, а также

предотвращает ее залегание на дне емкости плотным слоем

Создание насосного узла совместно с ротором устраняет необходимость установки отдельною насоса.

Установка направпяющего кольца на

лопастном колесе улучшает гидродинамическую характеристику насосного узла, устра- няя ударный выход воды с колеса в кольцевое пространство.

Изготовление перегородки или рубашки коническими повышает технологичность и качество сборки водоохладителя

Формула изобретения

1 Устройство для охлаждения рыбы в

жидкой среде, содержащее двустенную емкость для хранения рыбы, соединенный с емкостью цилиндрический теплообменник с рубашкой и соосно расположенным в нем

ротором, имеющим на торцовой части лопастное колесо насоса, отличающееся тем что. с целью снижения энергозатрат, повышения скорости охлаждения и удобства в эксплуатации, теплообменник размещен горизонтально, рубашка имеет конусную форму, а в пространстве между рубашкой и емкостью расположена спираль с образованием винтового канала, при этом лопастное колесо имеет направляющее

кольцо, укрепленное на концах лопастей насоса, а ротор выполнен гладкостенным.

20

falS.2

в-ь

ФигЗ