Установка для стабилизации соков и вин

 

Использование: в винодельческой и консервной отраслях при стабилизации соков и вин от выпадения кристаллического осадка винного камня в процессе хранения Сущность изобретения установка содержит смеситель, теплообменник и сепаратор, выполненные в виде установленных в общем корпусе соосно с возможностью противоположного их вращения на полых приводных валах перфорированного и пористого барабанов , емкости для стабильного и нестабильного сырья и отводимого осадка, источник жидкой двуокиси углерода Перфорированный барабан установлен в корпусе с образованием зазора, пористый барабан установлен в полости перфорированного барабана с образованием кольцевого канала, противоположные концы которого через полый вал сообщены с емкостью для нестабильного сырья и емкостью для отводимого осадка. Полость пористого барабана через полый вял сообщена с емкостью для стабильного сырья. Зазор между корпусом и перфорированным барабаном связан с источником жидкой двуокиси углерода , а отверстия перфорированного барабана выполнены в виде сопел. 12 з п ф-лы, 5 ил

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам - - 4INAl

ИА7 p";t,. "Щ !

,t!;)g

Е ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 5044344/13 (22) 27,05.92 (46) 07.09.93. Бюл. М 33 — 36 (76) Квасенков О.И. (RU), Окафор И.Г.(NG), Касьянов Г.И. (RU). Флауменбаум Б,Л. (UA) (54) УСТАНОВ КА ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СОКОВ И ВИН (57) Использование: в винодельческой и консервной отраслях при стабилизации соков и вин от выпадения кристаллического осадка винного камня в процессе хранения. Сущность изобретения: установка содержит смеситель, теплообменник и сепаратор, выполненные в виде установленных в общем корпусе соосно с возможностью противоположного их вращения на полых приводных валах перфорированного и пористого бараИзобретение относится к оборудованию для стабилизации соков и вин от выпадения кристаллического осадка винного камня в процессе хранения, Известна установка для стабилизации соков и вин, содержащая смеситель, теплообменник, сепаратор, емкости для стабильного и нестабильного сырья, затравки и отводимого осадка и холодильную установку с источником хладагента (патент Японии

М 57 — 39157. кл. С 21 Н 1/00, 19.09.82).

Недостатком этой установки является сложность схемы и технологии при использовании различных веществ в качестве хладагента и кристаллической затравки.

Предлагаемая установка для стабилизации соков и вин, содержащая смеситель, теплообменник, сепаратор, емкости для

ОПИСАНИ

К ПАТЕНТУ

„„RU„, 2000067 С (з()л А 23 L 2/30, С 12 Н 1/06 банов, емкости для стабильного и нестабильного сырья и отводимого осадка, источник жидкой двуокиси углерода.

Перфорированный барабан установлен в корпусе с образованием зазора, пористый барабан установлен в полости перфорированного барабана с образованием кольцееого канала, противоположные концы которого через полый вал сообщены с емкостью для нестабильного сырья и емкостью для отводимого осадка. Полость пористого барабана через полый вел сообщена с емкостью для стабильного сырья, Зазор между корпусом и перфорированным барабаном связан с источником жидкой двуокиси углерода, а отверстия перфорированного барабана выполнены в виде сопел, 12 з.п. ф-лы, 5 ил. стабильного и нестабильного сырья и отводимого осадка, согласно изобретению, снабжена источником жидкой двуокиси углерода, причем смеситель. теплообменник и сепаратор установлены в одном корпусе и выполнены в виде соосно установленных с возможностью противоположного вращения на полых приводных валах перфорированного и пористого барабанов, причем перфорированный барабан установлен в полости корпуса с образованием зазора, связанного с источником жидкой двуокиси углерода, пористый барабан установлен в полости перфорированного барабана с образованием кольцевого канала. сообщенного с противоположных концов через полый вал с емкостью для нестабильного сырья и с емкостью для отводимого осадка, палс-.ть

О

О

О

О ч

2000067 пористого барабана соединена через полый вал с емкостью для стабильного сырья, а отверстия перфорированного барабана выПОЛНЕНЫ В ВИДЕ СОПЛ, Это позволяет совместить все технологические операции в одной позиции и использовать хладагент для образования кристаллической затравки при осаждении солей винной кислоты.

В предпочтительном варианте на внешней поверхности пористого барабана выполнена по меньшей мере одна, желательно кольцевая или винтовая, канавка, желательно с профилем поперечного сечения, проекция которого на поверхность пористого барабана не превышает его линейного размера нз той же поверхности, Это позволяет увеличить фильтрующую поверхность пористого барабана, чем сократить его гидравлическое сопротивление, энергоемкость устройства и повысить надежность самоочистки.

Другим предпочтительным вариантом предусмотрено закрепление на внутренней поверхности перфорированного барабана желательно радиальных лопаток, радиальная высота которых не превышает радиальной высоты кольцевого канала, Это позволяет увеличить относительную линейную Скорость перемещения обрабатываемого сырья по поверхности пористого барабана, чем повысить качество и надежность отделения кристаллического осадка.

Еще одним предпочтительным вариантом предусмотрена установка в кольцевом канале спиральной направляющей.

Это позволяет исключить смешение сырья с различной концентрацией твердой фазы в процессе обработки.

В этом случае возможно выполнение спиральной направляющей с шагом, плавно уменьшающимся по направлению течения потока сырья и желательно установленной с возможностью осевого перемещения и фиксации и/или с возможностью упругого деформирования в осевом направлении, Это позволяет регулировать степень отжима стабильного сырья от осадка по мере увеличения содержания твердой фазы и изменять гидрэвлическре сопротивление выхода из установки в зависимости от исходной концентрации солей винной кислоты.

Возмîwно выполнение внеIIIíåé поверхности поригтого бэпзбзнз конической, обрзгценной вершиной в сторону, противоположную от полого взлз.

Это позволяет повыси1л нздс жносгь самоочист и ПОриг,;пгп 1зр - Г1знз от вердпй

55 фазы за счет увеличения поля центробежных сил по мере возрастания концентрации твердой фазы.

Также возможно выполнение на внутренней поверхности корпуса кольцевой перегородки, разделяющей зазор между перфорированным барабаном и корпусом на две секции, причем с источником жидкой двуокиси углерода соединена секция, расположенная со стороны входа нестабильного сырья, а другая секция соединена с емкостью для стабильного сырья. перфорированный барабан выполнен кони еско-цилиндрическим с расположением конической части, обращенной меньшим основанием к цилиндрической части, в секции корпуса со стороны выхода осадка, а пористый барабан — с буртиком нэ внешней поверхности, расположенным в плоскости соединения конической и цилиндрической частей перфорированного барабана, Это позволяет полнее отделять стабильное сырье от осадка при его декантации в поле центробежных сил.

Еще одним вариантом предусмотрено соединение пористого барабана с источником ультразвука, Это позволяет повысить надежность его самоочистки при коагулирующем воздействии ультразвука на налипающие частицы осадка.

На фиг.1 показана схема установки с цилиндрическими барабанами; на фиг,2 узел 1 нз фиг.1; на фиг.3 — установка с коническо-цилиндрическим перфорированным барабаном и с коническим пористым барабаном; на фиг,4 и 5 — разрез А — А на фиг.3, при выполнении кольцевой и винтовой канавки нз пористом барабане соответственно.

Установка для стабилизации соков и вин содержит корпус 1, в котором с образованием зазора 2 размещен перфорированный барабан 3, выполненный закрепленным на полом приводном валу 4 и с отверстиями перфорации в виде сопл 5 (фиг.2). Внутри перфорированного барабана 3 соосно ему с образованием кольцевого канала 6 смонтирован пористый барабан 7, установленный на полом приводном валу 8, Установка также содержит емкость 9 для нестабильного сырья. соединенную через полость 10 вала 4 с кольцевым каналом 6, емкость 11 для стабильного сырья, соединенную через полость 12 вала 8 с полостью

13 бзрзбзнз 7, емкость 14 для отводимого осадка, соединенную через полость 15 вала

4 с кольцевым каналом 6, и источник 16 жидкой двуокиси углерода. rляззнный с зазором 2 «рез трубопровод 17 с доватором

2000067

20

50

18 В кольцевом канале б установлена

{фиг.1) спиральная направляющая 19, выполненная с уменьшающимся по направлению течения потока сырья нагом.

Направляющая 19 установлена с возможностью осевого перемещения и фиксации и осевого упругого деформирования при перемещении винта 20 по винтовой нарезке

21 в полом валу 4 за счет соединения с ним через тяги 22, Зазор 2 может быть разделен {фиг,3) перегородкой 23 на две секции 24 и 25, Секция 24 соединена с источником 16 жидкой двуокиси углерода, а секция 25 — с емкостью 14 для стабильного сырья.

Перфорированный барабан 3 в этом случае выполнен с цилиндрической частью 26, размещенной в секции 24. и конической частью

27, размещенной в секции 25. Коническая часть 27 обращена меньшим основанием к цилиндрической части 26, а пористый барабан 7 выполнен с буртиком 28, расположенным на внешней поверхности в плоскости соединения конической 27 и цилиндрической 26 частей перфорированного барабана

3. На той же фигуре показано выполнение пористого барабана 7 с конической внешней образующей.

На фиг.4 и 5 соответственно показано выполнение кольцевой и винтовой канавки

29 на внешней поверхности пористого барабана 7.

На фиг.3 также показаны соединение пористого барабана 7 с источником 30 ультразвука через вал 8 и размещение в кольцевом канале б радиальных лопаток 31, Установка работает следующим образом. .Нестабильное сырье подают из емкости

9 через полость 10 вала 4 в перфорированный барабан 3. Одновременно из источника

16 по трубопроводу 17 через дозатор 18 для исключения замерзания сырья подают жидкую двуокись углерода, которая под собственным давлением поступает через сопла 5 в канал 6 и смешивается с сырьем. За счет адиабатного расширения в соплах 5 и падения давления происходит частичное испарение жидкой двуокиси углерода, приводящее х частичному переходу в твердую фазу оставшейся части двуокиси углерода и интенсивному охлаждению сырья, Это приводит к образованию центров кристаллизации в виде кристаллов двуокиси углерода и выпадению на них кристаллического осадка винного камня. В ращение барабана 3 обеспечивает равномерное распределение сырья в канале б и обеспечивает воэможность увеличения скорости подачи жидкой двуокиси углерода эа счет создания противпдялления в поле центробежных сил, ч1о инте,сиf..",цирует теплообменные процессь в см си При полном заполнении канала

6 сырьем ггоис;оди1 сепаряция обработанного < ырья от осадка в поле центробежных сил, создаваемом противоположным вращением бараба:<ов 3 и 7, кого, обработанное сырье поступает в полог:ть 13 барабяна

7, а осадок сбрасывается с его внешней фильтрующей поверхности в канал:", за счет поля це трпбежных сил и тангенциа ьно о направлеhèя течениF ното;а сырl-я. Лопатки 31 повышают сцепление сырья с перфорированным барябяном 3 и увеличиваот линейну о скорость перемещения сырья по пористому барабану 7. Фил трация жидкой фазы гористым барабаном 7 приводит v",ве. лнчению концентрации твердой фазы в канале б по направлению течения сырья, Для исключения смешения сырья с различной концентрацией твердой фазы в канале 6 установлена спиральная направляющая 19, Сужение канала направляющей 19, наличие буртика 28 и коническая форма барабана 7 повышают гидравлическое сопротивление выходя сырья из канала б и облегчают отделение жидкой фазы от осадка. Регулировку гидравлического сопротивления осуществ\ ляют перемещением винта 20 по нарезке 21 совместно с тягами 22, изменяя форму и положение направляющей 19 в канале 6.

Наличие канавок 29 на барабане 7 увели кивает его фильтрующую поверхность и облегчает отделение жидкой фазы от осадка.

Форма канавки 29, описанная выше, не позволяет фильтруемой < акции осадка задаваться на поверхности барабана 7 и облегчает его самоочистку. Колебание барабана 7 от источника 30 ультразвука приводит к коагуляции налипшего осадка и его удалению с поверхности барабана 7 в поле центробежных сил, что улучшает самоочистку барабана 7. Иэ полости 13 барабана 7 фильтрат, представляющий собой стабильное сырье, отводится по полости 12 вала 8 в емкость 11, а фильтруемый осадок непосредственно по полости 15 или после декантации в конической части 27 перфорированного барабана 3 поступает в емкость 14. Декантированное от осадка сырье стабильно и поступает из секциии 25 также в емкость 11.

Таким образом. заявляемая установка при простоте конструкции позволяет совместить все технологические операции по стабилиэации соков и виноматериалов от выпадения кристаллического осадка винного камня в одной позиции оборудования и использовать в качестве хладагентя и кристаллической затравки одно и то )Kp вещест2000067 во, в процессе обработки переходящее в разные фазовые состояния.

Формула изобретения

1. Установка для стабилизации соков и вин, содержащая смеситель, теплообменник, сепарэгор, емкости для стабильного и нестабильного сырья и отводимого осадка, отличающаяся тем, что она снабжена источником жидкой двуокиси углерода, смеситель, теплообменник и сепаратор выполнены в виде установленных в общем корпусе соосно с возможностью противоположного их вращения на полых приводных валах перфорированного и пористого барабанов, перфорированный барабан установлен в корпусе с образованием зазора, пористый барабан установлен в корпусе с образованием зазора, пористый барабан установлен в полости перфорированного барабана с образованием кольцевого канала, противоположные концы которого через полый вал сообщены с емкостью для нестабильного сырья и емкостью для отводимого осадка, полость пористого барабана через полый вал сообщена с емкостью для стабильного сырья, при этом зазор между корпусом и перфорированным барабаном связан с источником жидкой двуокиси углерода, а отверстия перфорированного барабана выполнены в виде сопел.

2. Установка по п.1, о т л и ч э ю щ а я с я тем, что на внешней поверхности пористого барабана выполнена по меньшей мере одна канавка.

3. Установка поп 2,отличающаяся тем, что канавка выполнена кольцевой.

4. Установка по п2, отл и ча ю ща я с я тем, что канавка выполнена винтовой.

5. Установка по п 2, от л и ч а ю щ а я с я тем, что канавка выполнена с профилем поперечного сечения, проекция которого на поверхность пористого барабана не превышает его линейного размера на той же поверхности.

6. Установка flo п.1, о т л и ч а l0 ща я с я тем, что на внутренней поверхности перфо5

45 рированного барабана закреплены рэдиальные лопатки.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в кольцевом канале установлена спиральная направляющая.

8. Установка по п,7, отличающаяся тем, что шэг спиральной направляющей уменьшается в направлении течения потока сырья.

9. Установка по и 8, о тл и ч а ю ща я с я тем, что спиральная направляющая установлена с возможностью осевого перемещения и фиксации.

10.Установка поп 8,отлича ющаяс я тем, что спиральная направляющая установлена с возможностью упругого деформирования в осевом направлении, 11. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что наружная поверхность пористого барабана выполнена конической и обращена сечением большей площади в направлении полого вала.

12. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнена кольцевая перегородка с образованием в зазоре между перфорированным барабаном и корпусом двух секций, перфорированный барабан выполнен цилиндроконическим с расположением конической части, обращенной меньшим основанием к цилиндрической части, в секции коруса со стороны выхода осадка, на наружной поверхности пористого барабана в плоскости соединения конической и цилиндрической частей перфорированного барабана выполнен буртик. при этом источник жидкой двуокиси углерода связан с зазором между корпусом и перфорированным барабаном в секции, расположенной со стороны входа нестабильного сырья, а другая секция соединена с емкостью для стабильного сырья.

13, Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что она снабжена источником ультразвука, сообщенным с пористым барабаном.

5276157

ЗО

3 5 7»

2000067

13621

2000067