Устройство для термообработки вязких жидкостей
Использование: изобретение относится к устройствам для тепловой обработки сырья животного происхождения. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с рубашкой обогрева и установленный в нем ротор с перемешивающими элементами на его внешней поверхности. Каждый элемент образован внешней и параллельными передней и тыльной винтовыми поверхностями. Верхняя и передняя винтовые поверхности образуют между собой режущую кромку и расположены под острым углом друг к другу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к устройствам для тепловой обработки сырья животного происхождения и может быть использовано в пищевой промышленности при получении жиров из сырья водного происхождения, например рыб, а также для термообработки любых вязких сред, так называемых неньютоновских жидкостей. Известен горизонтальный роторно-пленочный аппарат конического типа, содержащий корпус, размещенный в нем вал, на котором закреплен конический ротор, выполненный в виде полого звездообразного барабана, по периметру которого имеются радиально расположенные лопасти, испарительную и сепарационную камеры, подводящие и отводящие патрубки. Испарительная камера имеет снаружи паровую рубашку. Недостатком этого аппарата является низкая интенсивность теплообмена. Теплообмен осуществляется в большом объеме при наличии существенного пограничного слоя и малой турбулентности потока. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является теплообменник, содержащий корпус с греющей рубашкой и установленный внутри него ротор, выполненный в виде коаксиально расположенных одна в другой труб, на наружной из которых укреплены наклонные полые лопасти с продольными перегородками внутри, образующими входные и выходные каналы по длине теплообменника, между трубами дополнительно размещена система коаксиально расположенных цилиндров разной длины, причем цилиндры попарно подключены к входному и выходному каналам соответствующей лопасти с перекрытием кольцевого зазора между наружной трубой и цилиндром большей длины в каждой паре, а проходное сечение между каждыми двумя цилиндрами равно проходному сечению канала соответствующей лопасти. Основным недостатком этого теплообменника является низкая интенсивность теплообмена, поскольку в аппарате предусмотрен большой кольцевой зазор между наружной трубой и корпусом с рубашкой, являющийся камерой нагрева. Термообработка в большом объеме наряду с образованием нагрева и наличием пограничного пристенного слоя вызовет ухудшение условий теплообмена между стенкой рубашки и материалом. Конструкция лопастей не позволяет удалять пристенный слой материала, транспортировать и турбулизировать поток. Целью изобретения является интенсификация теплообменных процессов при термообработке вязких сред. Это достигается тем, что в устройстве для термообработки вязких жидкостей, преимущественно жиросодержащего сырья, включающем горизонтальный цилиндрический корпус с рубашкой обогрева и установленный в нем ротор с перемешивающими элементами на его внешней поверхности, узел подвода обрабатываемой жидкости в пространство между корпусом и ротором и узел отвода готового продукта, каждый перемешивающий элемент образован внешней и параллельными передней и тыльной винтовыми поверхностями, причем передняя и внешняя винтовые поверхности расположены под острым углом друг к другу с образованием режущей кромки для разрушения пристеночного пограничного слоя, а при обработке жиросодержащего сырья величина зазора между стенкой корпуса и режущей кромкой составляет 0,0145 - 0,0146 внутреннего диаметра корпуса. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез (разрез А-А на фиг. 1). Устройство для термообработки вязких жидкостей содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1 с рубашкой обогрева 2, ротор 3, перемешивающие элементы 4, узел подвода 5 обрабатываемой жидкости, узел отвода 6 готового продукта, подшипниковые узлы 7, шкив 8, тепловую изоляцию 9, патрубок подвода пара и патрубок 10 отвода конденсата. Устройство для термообработки вязких жидкостей работает следующим образом. Нагреваемая среда подается через узел подвода 5 в камеру нагрева, представляющую собой кольцевой зазор между корпусом 1 с рубашкой обогрева 2 и теплоизоляцией 9 и ротором 3, вращающимся в двух подшипниках 7 и имеющим на его внешней поверхности четыре винтовых ребра 4. Ротор приводится во вращение от электродвигателя с помощью клиноременной передачи через шкив 8. Винтовые ребра 4 захватывают нагреваемую среду и перемещают ее вдоль рабочей камеры к разгрузочному узлу 6. Греющая среда (пар) подается в рубашку 2 через патрубок (не показан), расположенный в верхней части рубашки 2 в конце, противоположном размещению патрубка 10 для отвода конденсата. Ребра 4 выполняют роль перемешивающего устройства (турбулизатора) и транспортирующего органа. Его режущие кромки срезают пристеночный слой продукта, препятствуя образованию нагара. Таким образом, теплообмен осуществляется в тонком слое при минимальной толщине пограничного слоя и дополнительной турбулизации потока. Эффективность теплоотдачи резко возрастает, время термообработки сокращается.
Формула изобретения
1. Устройство для термообработки вязких жидкостей, преимущественно жиросодержащего сырья включающее горизонтальный цилиндрический корпус с рубашкой обогрева и установленный в нем ротор с перемешивающими элементами на его внешней поверхности, узел подвода обрабатываемой жидкости в пространство между корпусом и ротором и узел отвода готового продукта, отличающееся тем, что, с целью интенсификации теплообменный процессов, каждый перемешивающий элемент образован внешней и параллельными передней и тыльной винтовыми поверхностями, причем передняя и внешняя винтовые поверхности расположены под острым углом друг к другу с образованием режущей кромки для разрушения пристеночного слоя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при обработке жиросодержащего сырья величина зазора между стенкой корпуса и режущей кромкой составляет 0,0145 - 0,0146 внутреннего диаметра корпуса.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
