Устройство для концентрирования жидких продуктов

 

Изобретение относится к оборудованию для пищевой промышленности, а именно к устройствам для концентрирования жидких продуктов, и позволяет обеспечить уменьшение потерь сухих веществ. Предварительно охлажденный исходный продукт подается в кольцевой зазор 4 между поверхностями испарителя (И) 1 и концентрично установленно-; го в нем приводного барабана (Б) 3 со скребками (С) 6. В 3 состоит из 8 4 г .... 11 фиг.1 двух участков, первый из которых по ходу движения продукта выполнен цилиндрическим , а второй выполнен в виде усеченного конуса, большее основание которого сопряжено с цилиндрическим участком. Первый участок Б 3 охвачен зоной 7 И 1, где обеспечивается непосредственное охлаждение поверхности хладагента, а второй участок Б 3 охвачен зоной 8 И 1, где используется охлаждение, т гплоносителем противотоком . Каждый С 6 выполнен в виде остроконечного зуба, внутренняя поверхность которого описана дугой окружности , сопряженной с поверхностью Б 3 радиусом, определяемым по расчетной формуле, Температура продукта в зоне 7 И 1 падает до криоскопической, в зоне 8 И 1 происходит образование льда и скалывание С 6 кристаллов с поверхности И 1 ,, Смещение С 6 по окружности Б 3 обеспечивает интенсивное перемешивание льда с образованием кристаллов одинакового размера, а форма вьтолнения Б 3 способствует постоянной скорости перемещения суспензии из жидкого продукта и льда. 3 ил. € (Л 4 г 75 13 ,1 Ю 0 4; 30 фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК

А1 (59 4 F 25 С 1/14. А 23 Ь 2/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

gfP» с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬГГВУ

11.,(21) 3932233/31 — 13 (22) 22.07.85 (46) 15.06.87. Бюл. ¹ 22 (71) Грузинский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) И.Д.Колиев, Н.К ° Залдастанишвили, А.Д.Курдадзе, И.Г.Чумак и З.Ш.Джапаридзе (53) 621.565(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 520969, кл. Г 25 С 1/14, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹- 501746, кл. F 25 С 1/14, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

КЩКИХ ПРОДУКТОВ (57) Изобретение относится к оборудованию для пищевой промышленности, а именно к устройствам для концентрирования жидких продуктов, и позволяет обеспечить уменьшение потерь сухих веществ. Предварительно охлажденный исходный продукт подается в кольцевой зазор 4 между поверхностями испарителя (И) 1 и концентрично установленно-: го в нем приводного барабана (Б) 3 со скребками (С) б. Б 3 состоит из двух участков, первый из которых по ходу движения продукта выполнен цилиндрическим, а второй выполнен в ви,це усеченного конуса, большее основание которого сопряжено с цилиндрическим участком. Первый участок Б 3 охвачен зоной 7 И 1, где обеспечивается непосредственное охлаждение поверхности хладагента, а второй участок Б 3 охвачен зоной 8 И 1, где используется охлаждение т плоносителем противотокам. Каждый С б выполнен в виде остроконечного зуба, внутренняя поверхность которого описана дугой окружности, сопряженной с поверхностью

Б 3 радиусом, определяемым по расчетной формуле. Температура продукта в зоне 7 И 1 падает до криоскопической, в зоне 8 И 1 происходит образование льда и скалывание С б кристаллов с поверхности И 1. Смещение С 6 по окружности Б 3 обеспечивает интенсивное перемешивание льда с образованием кристаллов одинакового размера, а форма выполнения Б 3 способствует постоянной скорости перемещения суспензии из жидкого продукта и льда. 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию для пищевой промышленности, а именно к устройствам цля концентрирования жидких продуктов.

Целью изобретения является умень- 5 шение потерь сухих веществ.

На фиг.1 показано устройство для концентрирования жидких продуктов; на фиг.2 — узел I на фиг.1 на фиг.3— геометрическая схема скребка.

Устройство для концентрирования жидких продуктов содержит испаритель

1 цилиндрической формы, внутри которого соосно установлен вал 2 с жестко укрепленным на нем пустотелым барабаном 3. Между поверхностью барабана 3 и поверхностью испарителя 1 образован Вальцевой зазор 4 для пра,цукта. В барабане выполнены пазы 5, в которых размещены скребки 6, кото20 рые прижимаются к внутрЕнней поверхности испарителя 1 посредством пружин, установленных в пазах 5 барабана 3. Скребки 6 смещены па окружности барабана 3 так, что проекции их по образующей барабана 3 перекрывают,цруг друга. Форма каждого скребка 6 представляет собой остроконечный эуб, внутренняя поверхность коЗО торого описывается дугой окружности, сопряженной с поверхностью барабана

3 рациусам r. В точке К:контакта. кромки зуба скребка 6 с поверхностью испарителя I действуют следующие силы: касательное усилие профиля скреб. ка Р, его составляющие — усилие скалывания Т, нормальная реакция R» сила внешнего трения Г и полная реакция R. Из ь 00„ К, при условии, что o . g (q — угол внешнега трения льда о поверхности скребка 4), r определяется по формуле г г

n.Q

2(R, + R„„cosy) У где R „ — радиус внутренней поверхности испарителя 1

R — радиус барабана 3.

Например, при радиусе внутренней поверхности испарителя К„ „ =: 75 мм, барабана 2 = 66,5 мм и угла внешнего трения льда о поверхности скребка о

17, радиус внутреннего профиля зуба скребка r = 4,3 мм. Выбранные значения r и й, обеспечивают проскальзывание скалываемаго льда па дуге поверхности зуба скребка 6 и плавный переход на поверхности барабана

48 2

3, а также прочность зуба скребка 6.

Значение угла Р выбирается из кано структивных соображений r5 = 10-12

Барабан 3 состоит из двух участков, первый из которых па ходу движения продукта выполнен цилиндрическим, а второй — в виде усеченного конуса, большее основание которого сопряжено с цилиндрическим участком. Цилиндрический участок барабана 3 заключен в зоне 7 испарителем 1 непосредственного охлаждения, а конический учас1 ток в зоне 8 — испарителем 1 с промежуточным теплоносителем. Устройство имеет патрубки 9 и 10 для ввода и отвода жидкого продукта, патрубки 11 и

12 для вводы и отвода холодильного агента и патрубки 13 и 14 для ввода и отвода хладоносителя. Устройство снаружи оснащено теплоизоляцией 15.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно охлажденный исходный жидкий продукт через патрубок 9 падается в кольцевой зазор 4 между поверхностью испарителя 1 и барабаном 3. При движении вдоль поверхности испарителя 1 жидкий продукт. охлаждается до минусовых температур и на внутренней поверхности испарителя 1 образуются кристаллы льда, которые скалываются с поверхности посредством скребков 6, вращающихся вместе с барабаном 3. Далее кристаллы плавятся в движущемся жидком продукте и этим осуществляется его интенсивное охлаждение. Температура жидкого продукта

B зоне 7 понижается и в конечном сечении зоны падает до криоскопической температуры. В следующей зоне 8 происходит образование льда посредством скалывания скребками 6 с поверхности испарителя 1 кристаллов. При этом смещение скребков 6 по окружности барабана 3 обеспечивает интенсивное перемешивание льда с образованием кристаллов одинаковой крупности по ходу движения жидкого продукта. Конический участок барабана 3 способствует постоянной скорости перемещения суспензии из жидкого продукта и льда из-эа последовательного увеличения объема кристаллов льда по ходу движения. Далее суспензия выходит из патрубка 10 и направляется на следующую операцию— сепарирование..Предусмотрены различные системы охлаждения в зонах 7 и 8 испарителя

1317248 — ---- — — --т---, 2(R< + R„„awny)

1. Поскольку в первой зоне происходит охлаждение до криоскопической температуры, продукт можно охлаждать хладагентом низкой температуры. Во второй зоне происходит интенсивное образова- 5 ние кристаллов льда, где применение низких температур вызывает большие потери сухих веществ с удаляемым льдом. Поэтому здесь применяется охлаждение теплоносителем противотоком 10 с. целью сохранения постоянной разности температур между хладоносителем и жидким продуктом, так как по ходу движения теплоноситель нагревается, а у жидкого продукта понижается тем- 15 пература замерзания с увеличением концентрации.

Форма скребка, выполнение барабана 3 из двух участков и размещение скребков по окружности барабана д) обеспечивают получение однородных кристаллов льда, улучшение условия для последующего сепарирования и уменьшение потери сухих веществ, что в конечном итоге повышает эффектив- 25 ность работы устройства.

Предлагаемое техническое решение способствует повышению качества готового продукта путем максимального сохранения вкусовых и ароматических 30 свойств.

Формула изобретения

УстРойство для концентрирования жидких продуктов, содержащее испаритель цилиндрическои формы и бара бан со скребкаМи, концентрично установленный в испарителе с образованием кольцевого зазора для продукта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь сухих веществ, каждый скребок выполнен в виде остроконечного зуба, внутренняя поверхность которого описана дугой окружности, сопряженной с поверхностью б рабана, радиусом, равным где R — внутренний радиус поверхп,ö ности испарителя, см;

Р g — радиус барабана, см; — угол внешнего трения, при этом барабан состоит из двух участков, первый из которых по ходу движения продукта выполнен цилиндрическим, а второй выполнен в виде усеченного конуса, большее основание которого сопряжено с цилиндрическим участком.

131Ï48

Сос гавитель И.Шабалина

Техред Д.олийнык. Корректор "А.Обручар

Редактор К. Волощук, Заказ 2408/34

Тираж 475 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