Способ охлаждения и замораживания жидких и пастообразных сред

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А1 (gI) 4 F 25 D 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВСГ" "

1В.;

ЕКЕЛЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ, СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИД.:ТЕЛЬСТВУ (21) 3681549/28-13 (22) 30.12.83 (46) 23.06.86. Бюп. В 23 (72) Е.А.Похиленко . (53) 621.54 (088.8) (56) Акцептованная заявка Франции

Р 2107946, кл. F 25 D 3/00,. 1972. .(54) (57) 1.СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ И 3ANOРАЖИВАНИЯ ЖИДКИХ И ПАСТООБРАЗНЫХ

СРЕД, включающий смешивание среды с жидким хладагентом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения эйергозатват и обеспечения равномерного охлаждения и замораживания среды, смешивание осуществляют при одновременной дозированной подаче жидкой нли пастообразной среды и жидкого хладагента, затем полученную смесь дросселируют, а газообразный хладагент отделяют от среды.

Способ по п.1, о т л H ч а ю-. шийся тем, что дросселирование смеси осуществляют до давления, соответствующего температуре кипения о. хладагента на 3-10 ниже конечной температуры среды.

1 12

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам для охлаждения и замораживания жидких и,пастообразных сред путем непосредственного контакта с хладагентом, и может быть использовано в других отраслях промышленности при условии, что среда, подлежащая охлаждению, химически не взаимодействует с хладагентом.

Цель изобретения — снижение энергозатрат, обеспечение равномерного охлаждения и замораживания среды, уменьшение потерь хладагента.

На чертеже приведена схема установки для осуществления способа. . Способ осуществляют следующим .образом.

Среду, подлежащую охлаждению, из. резервуара 1 по линии 2 подачи охлажденной среды при открытом вентиле 3 дозировочным насосом 4 через обратный клапан 5 подают в смесительный сосуд 6, в который одновременно из резервуара 7 по линии 8 подачи дозировочным насосом 9 через обратный клапан 10 подают жидкий хладагент.

После смешения среды с жидким хладагентом смесь по трубопроводу 11 через открытый вентиль 12 и дроссельную насадку 13 подают в разделительный сосуд 14, .который. газопроводом

15 подключен через сепаратор к .установке для производства холода.

Истечение смеси после дроссельной насадки 13 в разделительный сосуд 14 сопровождается вскипанием хладагента .в результате резкого падения давления .и восприятия им тепла от среды, которая при этом мгновенно охлаждается.

При достижении. верхнего уровня жидкости в разделительном сосуде 14 соленоидный вентиль 16 открывается .и охлажденная среда по трубопроводам

15 и 17 через открытый вентиль 18 подается в изотермическую емкость 19, а при ее падении до нижнего уровня соленоидный вентиль 16 закрывается.

Вентили 20 и 21 в процессе охлаждения среды закрыты.

Аналогичным образом производится выпуск пастообраэной среды из разделительного сосуда 14 даже после частичного замораживания части жидкости, так как при этом пастообраэная среда еще в большей степени загустевает и

39483 2

Пример 1. Для обработки

10 м /ч крепкого вина (Мадера) от 2

0 до минус 9 С его подают из резервуа-, 35 ра 1 при открытом вентиле 3 дозировочным насосом 4 по линии 2 подачи через обратный клапан 5 в смесительHbN сосуд 6, в который одновременно подают 1,8 м /ч жидкой углекислоты от резервуара 7 по линии 8 подачи дозировочным насосом 9 через обратный клапан 10.

Давление смеси,(винно-жидкая уг-лекислота) в смесительном сосуде 6 5 определяется давлением .жидкой углекислоты 33 ата, которое соответствует температуре насыщения при темпео ратуре вина 2 С, поступающего на смешение.

Смесь из смесительного сосуда 5 по трубопроводу 11 через открытый вентиль 12 и дроссельную насадку 13 подают в разделительный сосуд 14,дав55 ление в котором поддерживают равным .

25 разделение мельчайших частиц льда из среды не представляется возможным.

При замораживании жидкой среды после дросселирования смеси в разделительном сосуде 14 из газожидкостной среды выделяются крупицы льда в количестве 10-30 от общей массы среды, которые создают слой рыхлого льда над верхним уровнем жидкости.

Крупицы льда из разделительного сосуда 14 выносятся потоком газообразного хладагента через газопровод

22 в сепаратор, иэ которого лед удаляется иэ установки, а газообразный хладагент посгупает-в установку для производства холода при повторном снижении.

Неэамороженная среда через соленоидний вентиль 16 и вентиль 20 повторно дозировочным насосом 4 подается на смешение и замораживание.

Для непрерывного восполнения коли. чества жидкой среды ввиду частичного замораживания дозировочным насосом

-23 по трубопроводу 24 при открытом вентиле 21 производится дозакачка среды из резервуара 1 в количестве, соответствующем количеству. замороженной среды, например 10-30 .

В период .замораживания ветили 3 и 18 закрыты.

23,3 ата, что соответствует температуре кипения углекислоты при минус

15 С.

483

Составитель Е.Новикова

Редактор Н.Тупица Техред 0 .Гортвай Корректор В. Бутяга

Заказ 3382/38 . Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 1239

Газообразную углекислоту из разделительного сосуда 14 отводят через газопровод 22, сепаратор в установку для производства холода,. в котброй . хладагент повторно сжижается. 5

Вино, охлажденное до криоскопической температуры (-90 С), из разделительного сосуда 14 выпускают по трубопроводам 15 и 17 через соленоидный вентиль 16 и вентиль 18 в изотер- O мическую емкость 19 для осветления. от виннокислых солей и коагулирующих пектиновых веществ.

Пример. 2. Для производства в потоке 7 т/ч мороженого (молочное) с охлаждением смеси продукта от 4 до минус 4 С мороженую смесь из реэеро вуара 1 и жидкую углекислоту в. количестве.3574 кг/ч из резервуара 7 подают в смесительный сосуд би в разде- о лительный сосуд 14 по схеме, описанной в примере 1. Давление смеси (молочная смесь и жидкая углекислота) в смесительном сосуде 6 составляет

40 ата, а поддерживаемое давление углекислого газа s разделительном сосуде !4 составляет 27 ата, что соответствует температуре кипения углекислоты, равной -10 С.

Приготовление мороженого по пред- М лагаемому способу следует производить по технологии, описанной для охлаждения и замораживания пастообразных сред.

Пример 3. Для производства

5 т/ч технического льда из разделительного сосуда 14,по трубопроводам.

15, 25 и 24 при открытых солекоидном вентиле 16 и вентиле.20 дозировочным насосом 4 воду в количестве 20 м /ч 40 подают в смесительный сосуд 6, в который одновременно иэ. резервуара 7. .по линии 8 подачи дозировочным насо: сом 9 подают хладон-12 (фреон-12) в количестве 1,230 т/ч. Давление смеси .4s в смесительном сосуде 6 составляет

3,81 ата, что соответствует давлению хладона-12 при температуре насыщения

ОС

Из смесительного сосуда 6 смесь (хладон-12 — вода) подают по трубопроводу 11 через вентиль 12 и дроссельную насадку 13 в разделительный сосуд 14, в котором в результате резкого падения давления до 2,66 ата, что соответствует температуре кипения — 5 C хладона -12, часть воды (25X) замораживается в крупку, кото- рая плавает на воде., В результате кипения хладагента образуется пар в количестве 81 м /ч, которым ледяная крупка транспортируется через газопровод 22 в сепарагор, иэ которого после разделения от углекислого газа лед удаляется из установки, а газообразный хладагент отводится на сжижение в установку для производства хол эда. ь

Вода из разделительного сосуда 14

О при 0 С повторно дозировочным насосом 4 подается на смешение и замораживание.

Для восполнения воды в установке в частичного замораживания дозировочным насосом 23 по трубопроводу

24 при открытом вентиле 21 производят дозакачку воды в количестве 5 м /ч, температура которой условно принята

20ОС.

Использование предлагаемого способа в промьпппенности позволит при умеренных температурах кипения хладагента (0-20 С) обеспечить быстрое и рано номерное охлаждение или замораживание пищевых продуктов при минимальных энергетических затратах, обеспечить непрерывность проведения процессов .охлаждения или частичного замораживания, простыми средствами автоматизировать производство, снизить трудоемкость и себестоимость охлажденной или замороженной продукции.