Установка для стабилизации соков и вин

 

Использование: в пищевой промышленности при стабилизации соков и вин от выпадения осадка при длительоном хранении. Сущность изобретения: установка содержит емкости для стабильного и нестабильного сырья, затравки и отводимого осадка, смеситель и размещенные в едином корпусе, разделенном перегородкой на две секции теплообменник и сепаратор, выполненные в виде сообщенных внутренними полостями цилиндрического и усеченного конического, обращенного меньшим основанием к цилиндрическому перфорированных барабанов, разделенных буртиком, выполненным на внутренней поверхности цилиндрического барабана. Перфорированные барабаны закреплены соосно корпусу в его секциях с зазором относительно него на приводном валу. Полость цилиндрического барабана сообщена со смесителем, полость усеченного конического барабана - с емкостью для отводимого осадка. Первая по ходу материала секция корпуса соединена с источником сжатого газа, вторая - с емкостью для стабильного сырья. Перфорация на цилиндрическом барабане выполнена в виде сопл. Такая конструкция позволяет максимально интенсифицировать теплообмен и ускорить коагуляцию осадка за счет наложения на смесь нестабильного сырья с затравкой ультразвуковых колебаний. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при стабилизации соков и вин от выпадения осадка при длительном хранении.

Недостатками этой установки являются интенсивность процесса выделения винного камня и других осаждающих солей из-за проведения инактивированного высаждения солей и высокая металлоемкость из-за последовательного проведения всех технологических операций в отдельных емкостях.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для стабилизации соков и вин, содержащая смеситель, теплообменник, сепаратор, емкости для стабильного и нестабильного сырья, затравки и отводимого осадка [1].

Целью изобретения является интенсификация процесса детартрации и снижение металлоемкости установки.

Это достигается тем, что в установке для стабилизации соков и вин, содержащей смеситель, теплообменник, сепаратор, емкости для стабильного и нестабильного сырья, затравки и отводимого осадка, согласно изобретению теплообменник и сепаратор объединены в одном корпусе, разделенном перегородкой на две секции, и выполнены в виде сообщенных внутренними полостями цилиндрического и усеченного конического, обращенного меньшим основанием к цилиндрическому перфорированных барабанов, разделенных буртиком, выполненным на внутренней поверхности цилиндрического барабана, закрепленных соосно корпусу в его секциях с зазором относительно него на приводном валу, при этом полость цилиндрического барабана сообщена со смесителем, полость усеченного конического барабана - с емкостью для отводимого осадка, первая по ходу материала секция корпуса соединена с источником сжатого газа, вторая - с емкостью для стабильного сырья, а перфорация на цилиндрическом барабане выполнена с профилем в виде сопл.

Это позволяет интенсифицировать теплообменные процессы при охлаждении смеси нестабильного сырья и затравки при высаждении солей за счет барботирования хладагента через смесь, турбулизировать ее течение и одновременно генерировать ультразвук, интенсифицирующий высаждение солей при коагуляции осадка.

Предусмотрено соединение смесителя с полостью цилиндрического барабана через канал в приводном валу.

Это позволяет упростить схему введения смеси нестабильного сырья с затравкой в полость барабана, служащего теплообменником, и дополнительно сократить металлоемкость конструкции.

При этом желательно, чтобы смеситель был выполнен в виде ультразвукового распылителя, размещенного в канале приводного вала.

Это позволяет дополнительно снизить металлоемкость за счет упрощения конструкции смесителя по сравнению с традиционным применяемыми и интенсифицировать процесс детартрации за счет наложения на поток смеси дополнительных ультразвуковых колебаний, способствующих коагуляции осадка, и повысит качество смешения.

Также предусмотрено выполнение ультразвукового распылителя в виде сообщенного с источником ультразвука концентратора колебаний с осевым каналом, на линии нулевых смесей которого установлен патрубок, сообщающий его осевой канал с емкостью для затравки, и патрубка подачи нестабильного сырья на его боковую поверхность.

Такая конструкция распылителя исключает контакт нестабильного сырья с затравкой до распыления, чем исключает зависание и слипание затравки и повышает надежность работы установки.

На фиг. 1 изображена установка; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Установка для стабилизации соков и вин содержит корпус 1, разделенный перегородкой 2 на секции 3 и 4, в которых с зазором относительно корпуса 1 установлены перфорированные барабаны - цилиндрический 5 и усеченный конический 6, сообщенные внутренними полостями, и, кроме того, емкости 7 - 10 для нестабильного сырья, затравки, стабильного сырья и отводимого осадка соответственно. Усеченный конический барабан 6 обращен к цилиндрическому 5 меньшим основанием, и их полости разделены буртиком 11. Барабаны 5 и 6 закреплены на полом валу 12, соединенном через зубчатую передачу 13 с электродвигателем 14. Перфорация барабана 5 выполнена с профилем в виде сопл 15. В канале 16 вала 12 размещен ультразвуковой распылитель, выполненный в виде концентратора 17 колебаний, сообщенного с источником 18 ультразвука, выполненным с осевым каналом 19, сообщенным через патрубок 20, расположенный на линии нулевых смещений концентратора 17, с емкостью 8 для затравки. В валу 12 выполнены отверстия 21, периодически совпадающие с патрубком 22 подачи нестабильного сырья, сообщающим полость (канал) 16 вала 12 с емкостью 7. В корпусе 1 выполнены каналы 23-25 для ввода сжатого газа в секцию 3, отвода стабильного сырья из секции 4 в емкость 9 и осадка из полости барабана 6 в емкость 10 соответственно.

Установка работает следующим образом.

Нестабильное сырье из емкости 7 через патрубок 22 и отверстия 21 попадает в полость 16 вала 12 на боковую поверхность концентратора 17 колебаний, колебаемого от источника 18 ультразвука. Одновременно из емкости 8 через патрубок 20 в осевой канал 19 концентратора 17 поступают нестабильный материал или сок и затравка под действием разрежения на его торцовую поверхность, откуда, распыляясь и смешиваясь, в виде озвученного потока поступают во внутреннюю полость барабана 5, вращаемого от электродвигателя 14 через передачу 13 и вал 12. При этом происходит распределение под действием центробежных сил полученной смеси по внутренней поверхности барабана 5 в виде пленки, толщина которой задана высотой буртика 11.

Подаваемый через канал 23 в секцию 3 сжатый газ ускоряется в соплах 15 барабана 5, охлаждается за счет адиабатного расширения в них, генерирует ультразвуковые колебания и барботируется через пленку смеси, Поле центробежных сил вращающегося барабана 5 исключает брызгоунос и гарантирует скорость вдува газа из сопл 15 со скоростью, обеспечивающей турбулизацию пленочного течения смеси и течения газа внутри пузырьков, что позволяет достичь интенсивности теплообмена, не достижимой на устройствах другого типа. Смесь интенсивно охлаждается, и из нестабильного сырья при падении растворимости, при снижении температуры начинается выделение солей, кристаллизация и коагуляция которых на затравке дополнительно, кроме падения температуры, интенсифицированы ультразвуковыми колебаниями, наложенными ультразвуковым распылителем на поток смеси и генерированными при пропускании газа через сопла 15.

По мере поступления потока свежей смеси обработанная смесь с выкристаллизованными и коагулированными осадком переливается через буртик 11 и поступает в полость барабана 6, на перфорации которого происходит разделение стабильного сырья и осадка под действием центробежных сил. При этом стабильное сырье через перфорацию барабана 6 удаляется в полость секции 4 корпуса 1 и через канал 24 в емкость 9, а осадок под действием возрастающей при увеличении радиуса вращения центробежной силы перемещается в сторону расширения барабана 6 и удаляется отработанным газом из его полости через канал 25 в емкость 10.

Таким образом, заявляемая установка позволяет сократить металлоемкость конструкции за счет объединения теплообменика, сепаратора, а в нежелательном варианте и смесителя в узел, заключенный в единый корпус, а также интенсификации теплообмена, за счет которой интенсифицируется и процесс детартрации, дополнительно ускоряемый коагуляцией осадка при наложении ультразвуковых колебаний на поток обрабатываемой смеси.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СОКОВ И ВИН, содержащая смеситель, теплообменник, сепаратор, емкости для стабильного и нестабильного сырья, затравки и отводимого осадка, отличающаяся тем, что , с целью интенсификации процесса и снижения металлоемкости, теплообменник и сепаратор объединены в одном корпусе, разделенном перегородкой на две секции, и выполнены в виде сообщенных внутренними полостями цилиндрического и усеченного конического, обращенного меньшим основанием к цилиндрическому перфорированных барабанов, разделенных буртиком, выполненным на внутренней поверхности цилиндрического барабана, закрепленных соосно с корпусом в его секциях с зазором относительно него на приводном валу, при этом полость цилиндрического барабана сообщена со смесителем, полость усеченного конического барабана - с емкостью для отводимого осадка, первая по ходу материала секция корпуса соединена с источником сжатого газа, вторая - с емкостью для стабильного сырья, а перфорация на цилиндрическом барабане выполнена в виде сопл.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что смеситель сообщен с полостью цилиндрического барабана через канал в приводном валу.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что смеситель выполнен в виде ультразвукового распылителя и размещен в канале приводного вала.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что ультразвуковой распылитель выполнен в виде сообщенного с источником ультразвука концентратора колебаний с осевым каналом, на линии нулевых смещений которого установлен патрубок, сообщающий его осевой канал с емкостью для затравки, и патрубка подачи нестабильного сырья на его боковую поверхность.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2