Способ низкотемпературной обработки зернистого материала

 

СПОСОБ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА, предусматривающий подачу газообразного хладоносителя под давлением снизу в слой материала для создания псее- . доожиженного слоя, отличающий с я тем, что, с целью интенсификации охлаждения материала и снижения его потерь , в псевдоожияюнный слой вводят жидкий хладоноситель для создания пенной эмульсии, при этом жидкий и газообразный хладоноситоли имеют различный химический состав .

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 F 25 l).13 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3353848/28-13 (22) 14. 07.81 .(46) 15.05.83. Бюл. Р 18 (72) В.М. Шляховецкий (71) Краснодарский ордена ТруДового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.565.:3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 771418, кл. F 25 0 3/10, 1979.

2. Голянд М.М., Малеванный В.И.

Холодильное технологическое оборудование. М., "Пищевая промьшгленность", 197, о. }}1-1}9 (прототип). (54 ) (57) СПОСОБ НИЗКОТЕИПЕРАТУРНОЙ

ОБРАБОТКИ . ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА, предусматривающий подачу газообразного хладоносителя под давлением снизу .в слой материала для создания псев- . доожиженного слоя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенси= фикации охлаждения материала и снижения его потерь, в псевдоожиженный слой вводят жидкий хладоноситель для создания пенной эмульсии, при этом жидкий и газообразный хладоносителн имеют различный химический состав.

1017890

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к способам низкотемпературной обработки мелкозернистых пищевых продуктов, которые имеют одинаковую форму и незначительно отличаются габаритами и 5 массой отдельных частиц, а также может быть использовано в химической, строительной и других отраслях промышленности, где технология производства предусматривает охлаждение зернистого материала в псевдоожиженном слое.

Известен способ криогенного замораживания пищевых продуктов, предусматривающий распыление охлаждающей среды над продуктом, при этом в жидкий хладоноситель подают газообразный хладоноситель, причем жидкий и газообразный хладоносители имеют один химический состав, а в результате их смешения получают парожидкост- ную смесь, которая опускается на частицы продукта и охлаждает последний 1 J.

Однако при таком способе охлаждение .продукта происходит неравномер- >5 но, поскольку нет одновременного воз действия на все частицы продукта.

Известен способ низкотЕмператур-. ной обработки зернистого материала, предусматривающий подачу газообразно- 30 го хладоносителя под давлением снизу в слой материала для сОздания псевдоожиженного слоя 2 ).

Однако использование газообразного хладагента в качестве псевдоожи- З5 живающего вещества и в качестве хладоносителя предопределяет определенные взаимосвязи в работе по этому способу, а именно необходимость обеспечить равенство теплового и материального балансов между охлаждаемым продуктом и газообразным хладоносителем, т.е. необходимо, чтобы выдерживалось условие Q..=Q =Й .где

GI, G Q количество тейла, соответственно составляющее теплоприток 45 от материала (продукта ), тепло отводимое от продукта газообразным хладоносителем (воздухом ) и тепло, отводимое от продукта в воздух .на решетке аппарата. 50

Коэффициент теплоотдачи от поверхности продукта к газообразному хладоносителю определяется при заданном определяющем размере частицы охлаждаемого материала, значением 55 оптимальной скорости движения газа в аппарате, определяющим создание псевдоожиженного слоя, что для многих материалов.не позволяет интенсифицировать теплообмен и увеличить производительность аппарата.

Интенсификация процесса теплообмена путем снижения начальной температуры газообразного хладоносителя, подаваемого в слой материала, приводит, к увеличению затрат энергии 65 на выработку холода (нз-за понижения температуры кипения хладагента в воздухоохладителе ), и, при обработке растительных продуктов, к дополнительным потерям массы продукта в результате усушки последнего.

Цель изобретения — интенсификация .охлаждения материала и снижение его потерь.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу низкотем пературной обработки зернистого материала, предусматривающему подачу газообразного хладоносителя под давлением снизу в слой материала для создания псевдоожиженного слоя, в псевдоожиженный слой вводят жидкий хладоноситель для создания пенной эмульсии, при этом жидкий и газообразный хладоносители имеют различный химический состав.

На фиг. 1 изображен аппарат, реализующий данный способ; на. фиг. 2 вид A на фиг. 1.

Устройство для низкотемпературной обработки зернистого материала включает корпус 1, установленную в нем решетку 2 с отверстиями 3 и 4, установленные в отверстиях 4 форсунки 5, связанные с коллектором б. В нижней части корпуса 1 выполнен патрубок 7 для подсоединения к воздуховоду.

Способ реализуется следующим образом.

В корпус 1 аппарата на решетку

2 помещают зернистый материал 8 и по воздуховоду через патрубок 7 подают газообразный хладоноситель, который распределяется в подрешеточное пространство, проходит через отверс.тия 3 и 4-и приводит слой продукта 8 в состояние псевдоожижения. Затем по коллектору 6 к форсункам 5 подводится жидкий хладоноситель, который разбрызгивается в подаваемый газообразный хладоноситель, смешивается с ним и образует пенную эмульсию, которая заполняет все пространство в корпу-се 1 аппарата между частицами материала. При этом жидкий и газообразный хладоносители имеют различный химический состав.

При вводе жидкого хладоносителя в подвижный псевдоожиженный слой материала образуется подвижная пенная газожидкостная эмульсия, которая за-. полняет пространство между псевдоожиженными частицами и интенсифицирует теплообмен на их поверхности, в связи с увеличением коэффициента теплоотдачи. Поеледний в таком теплообмене определяет не значение оптимальной скорости воздуха при псевдоожижении, а главным образом тепло= обмен между частицей и пленкой жидкости, тем самым величина коэффициента теплоотдачи возрастает в 2-

1017890, Составитель И. Шабалина

Редактор Н. Воловик Техред О.Веце Корректор A. Ильин

Заказ 3515/36 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Фижиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Щюектная, 4

2,5 раза при неизменном расходе газообразного хладоносителя.

При обработке частиц продукта растительного происхождения пленка жидкого хладоносителя предотвращает миграцию влаги в газообразный хладоноситель, что снижает потери массы продукта в процессе обработки.

Поскольку теплообмен между пенной эмульсиЕй и частицей обеспечивает достижение эффективного теплоотвода от частицы к хладоносителям, отпадает необходимость понижения температуры газообразного хладоносителя ни-. же,. чем этого требуют расчетные ус ловия, при этом не снижается темпе- 35 ратура кипения хладагента в воэдухоохладителе, что позволяет снизить затраты на выработку холода.

После окончания процесса и достижения заданной конечной температу- 2О ры обработки, подачу хладоносителя прекращают и производят отделение жидкого хладоносителя от продукта известными техническими средствами.

Интенсификация процесса теплообмена повышает коэффициент использования аппаратов для обработки материалов в псевдоожиженном слое, что позволяет увеличить их .общую и удельную производительность при наличии действующих моделей аппаратов без существенного изменения конструкции аппаратов.

Выполненные технологические и технические расчеты показывают что при использовании в качестве газообразного хладоносителя воздуха и жид- кого хладоносителя - клиона 30 производительность скороморовильных аппаратов увеличивается в 1,5-:.

1,6 раза, что снижает себестоимость получаемой продукции на ЗОВ по сравнению с замораживанием в воздушных флюдиизационных скоромороэильных аппаратах.