Аппарат для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром

 

Изобретение относится к молочной промышленности, а также может быть применено в пиш.евой и химической промышленности для охлаждения веществ с изменяюшейся в процессе обработки вязкостью. Аппарат для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром позволяет повысить производительность аппарата за счет увеличения поверхности испарения. Это достигается тем, что аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками для подачи и отвода продукта, для внесения лактозы в продукт и подключения к вакуумной станции снабжен расположенными соосно одна над другой жестко укрепленными по периметру к внутренней стенке корпуса перфорированны .ми тарелками с отверстием под вал мешалки . Мешалка состоит из секций с профилем , соответствующим профилю межтарелочного пространства. Вязкость по мере охлаждения продукта увеличивается, в связи с этим увеличены диаметры отверстий пер (Л форации каждой последующей та-релки, поэтому расход жидкости через каждую тарелку одинаков. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5р 4 А 23 С 3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21.) 3804022/28-13 (22) 22. 10.84 (46) 07. 12.86. Б юл. № 45 (71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт холодильной промышленности (72) В. В. Орлов, В. А. Березко, А. А. Назаров, Б. А. Белоцерковец и E. С. Барботунова (53) 637.142 (088.8) (56) Гришин М. A. Производство молочных консервов.— Киев.: Вища школа, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 757146, кл. А 23 С 9/00, 1980. (54) АП ПАРАТ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СГУЩЕННОГО

МОЛОКА С САХАРОМ (57) Изобретение относится к молочной промышленности, а также может быть применено в пищевой и химической промышленности для охлаждения веществ с изменя„„Я0„„1274664 ющейся в процессе обработки вязкостью.

Аппарат для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром позволяет повысить производительность аппарата за счет увеличения поверхности испарения.

Это достигается тем, что аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками для подачи и отвода продукта, для внесения лактозы в продукт и подключения к вакуумной станции снабжен расположенными соосно одна над другой жестко укрепленными по периметру к внутренней стенке корпуса перфорированными тарелками с отверстием под вал мешалки. Мешалка состоит из секций с профилем, соответствующим профилю межтарелочного пространства. Вязкость по мере охлаждения продукта увеличивается, в связи Ж с этим увеличены диаметры отверстий перфорации каждой последующей тарелки, по- Ц ф этому расход жидкости через каждую тарелку одинаков. 3 ил.

1274664 ф

JI 1)отн н

Яотв в..Q p

Итф н цтф в i — ъ ——

D от в. в =- — -"(2) 1

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к аппаратам для охлаждения и кристаллизации сгу щенного молока с сахаром и может быть применено для охлаждения веществ с изменяющейся в процессе обработки вязкостью в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение производительности аппарата.

На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — условная схема отверстий перфорации на тарелке.

Аппарат для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром состоит из цилиндрического корпуса 1 с патрубками 2 — 5 для подачи продукта, для отвода продукта, для подключения к вакуумной станции (не показана) и для подачи кристаллической соответственно лаKT03ы. Внутри корпуса расположен вал 6, на котором закреплена мешалка 7 с лопастями. Внутри корпуса на стойках 8 установлен набор тарелок 9, расположенных соосно одна над другой. Каждая тарелка жестко прикреплена по периметру к внутренней поверхности корпуса. Тарелки имеют отверстия 10 для протекания продукта, причем площадь перфорации тарелок увеличивается по направлению к патрубку отвода продукта. Лопасти мешалки размещены между перфорированными тарелками, а их профиль соответствует профилю тарелок, Аппарат работает следующим образом.

Вакуумная станция создает разрежение, необходимое для поступления продукта и его кипения в аппарате, продукт попадает в аппарат через патрубок 2, с помощью мешалки 7 распределяется по всей поверхности верхней тарелки и через отверстия 0 в виде струй стекает на вторую сверху тарелку, где также с помощью следующей секции мешалки 7 распределяется по всей поверхности тарелки. Под действием разрежения происходит кипение продукта и его охлаждение за счет выделения скрытой теплоты парообразования. Вязкость по мере охлаждения увеличивается в соответствии с ее увеличением увеличины диаметры отверстий перфорации каждой последующей тарелки, поэтому расход жидкости при перетекании с тарелок не изменяется. В патрубок 5 подаются инициирующие кристаллизацию кристаллы лактозы при 32 — 36 С, достигаемой в районе этого патрубка. В нижней части корпуса 1 продукт достигает температуры 20 С и через патрубок 3 подается на фасовку.

Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить поверхность испарения, так как эта поверхность не ограничена боковой поверхностью аппарата. Интенсификация процесса происходит также за счет более полного использования объема

f0

55 аппарата. Повышение интенсивности охлаждения приводит к увеличению числа центров кристаллизации лактозы, а следовательно, к улучшению консистенции готового продукта и к снижению брака.

Пример. Пусть производится охлаждение сгущенного молока с сахаром от 60 до

20 С, Известно,. что при этом происходит увеличение вязкости продукта более, чем в !

О раз. По формуле Пуазейля расход продукта через отверстие в нижней тарелке предлагаемого технического решения д 13отв.н

8 (1)

8р,ф где 0отв и — характерный размер отверстия перфооации в нижней тарелке, u-. — — эффекги вна я вязкость и родукта на нижней тарелке.

Расход через отверстие в верхней тарелке

Так как вязкость при проходе через тарелки аппарата увеличивается приблизительно в 10 раз, то

Тогда из условия равенства расходов, полагая количество отверстий во всех тарелках равным имеют:

Принимают диаметр аппарата d= 4 м, высота аппарата h= 3 м, диаметр нижнего отверстия (в случае круглых отверстий)

Ротв. = 0,02 м, шаг отверстий 1= 0,03 м.

Количество отверстий в квадрате, вписанном в круг берут для удобства расчета явно заниженное количество отверстий, так как не учитываются отверстия между сторонами квадрата и окружностью (с d= 4 м), и. следовательно, стороной (фиг. 3 условно показана часть отверстий).

d а= = 2,82 м, будет и= (- -) = 8836 отверстиям.

Тогда площадь всех отверстий на нижней тарелке (проходное сечение продукта).

ЛДотв н.

4 а с учетом равенства (2) проходное сечение на верхней тарелке

Snp.н.

S»p. !0 = 1,57 м у

Определяют поверхность испарения в предлагаемом варианте, считая, что про1274664 дукт протекает струями, количество которых равно количеству отверстий с сечением, равным сечению отверстий в верхней тарелке, а высоту струи условно принимают 0,7h. Тогда поверхность испарения д (отв.н. и

S„.i= in 0,7h= 654 5 и-*

Для известного принимают толщину пленки продукта на стенке аппарата 6= 0,02 м, .тогда внутренний диаметр слоя пленки на стенке аппарата

Р = d — 26= 3,96 м.

Следовательно, проходное сечение слоя продукта в известном аппарате

4 =025 м. d $ D..--

Поверхность испарения слоя продукта на стенке в известном аппарате

S t 2 — — лD h= 37,3 м-

Формула изобретения

Аппарат для охлаждения и кристаллизации сгущенного молока с сахаром, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками для подачи и отвода продукта, внесения лактозы в продукт и для подключения к вакуумной станции, а также мешалку с лопастями, установленную на валу внутри корпуса, отличаю10 и ийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата, он снабжен набором расположенных соосно одна над другой жестко прикрепленных по периметру к внутренней поверхности корпуса перфорированных тарелок, при этом лопасти мешалки размещены между ними, а их профиль соответствует профилю тарелок, площадь перфорации которых увеличивается по направлению к патрубку отвода продукта.

1274664

А-А

Ри2. 2

Редактор Н. Бобкова

Заказ 6505/2

Составитель A. Гнедовский

Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4