Установка для вымораживания и получения чешуйчатого льда

 

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности при вымораживании продуктов и получении чешуйчатого льда. Установка содержит установленные на основании и сообщенную с устройством для ввода и отвода хладагента ось, внешнюю и внутреннюю поверхности намораживания льда и испарения хладагента. Между ними размещена разделительная вставка для обеспечения кипения хладагента в узком щелевом зазоре. Вставка выполнена с развитой поверхностью. Установка имеет устройство для удаления льда с внешней и внутренней поверхности. Изобретение обеспечивает надежность в работе и повышение производительности за счет интенсификации теплообмена. 4 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для вымораживания и получения чешуйчатого льда.

Известно устройство для получения чешуйчатого льда (свидетельство 8454 на полезную модель, 1998), содержащее цилиндрический испаритель, выполненный из стали, вал вращения, расположенный в подшипниках, патрубки ввода и отвода хладагента, соединенные с торцами вала вращения через сальники, ванну с водой для смачивания, блок ножей, лоток.

Известна установка (Менин Б.М. Исследование теплообмена при замораживании паст и фаршей из продуктов морского промысла в аппаратах непрерывного действия и разработка метода их расчета. Авт. дис. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук. Л.: ЛТИХП, 1981), включающая барабан, полые спицы барабана, вставку для создания щелевого зазора в испарительной полости барабана, зубчатый венец барабана, полую полуось с сальником на стороне подачи хладагента, зубчатый венец барабана, полую полуось на стороне отвода паров хладагента, приводную станцию, диффузор для подачи продукта на замораживание, приводную станцию, изоляцию.

Недостатками указанных устройств являются большие потери хладагента, низкая интенсивность теплообмена за счет недостаточной площади теплообмена, что не позволяет обеспечить оптимальную тепловую нагрузку, невысокая производительность.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для получения чешуйчатого льда (свидетельство 13693 на полезную модель, 2000), содержащее основание, на котором при помощи вертикальных опор установлен цилиндрический испаритель, вал вращения, расположенный в подшипниках, устройство для ввода и отвода хладагента, сальники, ванну для продукта, блок ножей и лоток.

Основными недостатками указанного устройства являются малая интенсивность теплообмена, большие потери хладагента, невозможность регулирования производительности и затрат энергии, низкая надежность работы.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса теплообмена, повышение надежности работы.

Поставленная задача достигается тем, что в установке для вымораживания и получения чешуйчатого льда, содержащей основание, на котором при помощи вертикальных опор установлены поверхности намораживания и поверхность испарения, ось, сальниковые узлы, устройства для ввода и отвода хладагента, ванну с продуктом для смачивания, устройства для удаления льда, лоток, новым является то, что в ней имеются дополнительная поверхность намораживания и дополнительная поверхность испарения, образующая с торцевыми крышками вытеснительную полость, разделительная вставка, выполненная с развитой поверхностью теплообмена в виде гофра, или в виде резьбы, или в виде канавок, и имеются желоба для отвода льда и приводной механизм.

Технический результат заключается в том, что предложенная установка позволяет существенно интенсифицировать процесс теплообмена, повысить надежность работы, увеличить теплоотдачу от хладагента, снизить затраты энергии.

На фиг.1 изображена схема установки для вымораживания и получения чешуйчатого льда, на фиг.2 - разрез В-В на фиг.1, на фиг.3 - разрез А - А на фиг. 1, на фиг.4 - схема движения хладагента в установке.

Установка для вымораживания и получения чешуйчатого льда (фиг.1) содержит основание 1, на котором монтируется ванна для продукта 2 с установленными при помощи вертикальных опор 3 сальниковыми узлами 4, закрепленными в торцевых крышках 5, осью 6 и приводным устройством 7, закрепленными на сальниковых узлах внешней 8 и внутренней 9 поверхностей испарения и намораживания. Ось 6 снабжена разделительной вставкой 10 и устройствами для ввода 11, отвода хладагента 12. Внешнее устройство 13 для удаления льда установлено на основании 1 и служит для снятия льда с наружной поверхности намораживания и отвода его в лоток 14, внутреннее устройство 15 для удаления льда установлено на основании 1 при помощи опор и приводится во вращение приводным механизмом 16. Желоб 17 служит для сбора сколотого льда и отвода его в лоток 14.

Установка для вымораживания и получения чешуйчатого льда работает следующим образом.

Хладагент непрерывно подается в неподвижную полую ось 6 через устройство ввода хладагента 11, поступает на поверхности испарения и намораживания 8 и 9, кипит, превращаясь в пар при низкой температуре в узком щелевом зазоре, образованном с помощью неподвижной разделительной вставки 10 с развитой поверхностью в виде гофра, или в виде резьбы, или в виде канавок, размещаемой в пространстве между вращающимися поверхностями 8 и 9, за счет отбора теплоты от охлаждаемого продукта и замораживаемого льда. Отработанный хладагент в виде пара или парожидкостной смеси отводится при помощи устройства для отвода хладагента 12. При этом внутренняя поверхность испарения и намораживания и торцевые крышки 5 размещены таким образом, что, располагаясь во внутреннем объеме, в который подается хладагент, образуют вытеснительную полость, необходимую для наиболее полного омывания тонкой пленкой хладагента поверхностей намораживания и испарения 8 и 9. Развитая поверхность разделительной вставки обеспечивает турбулентное течение и интенсивное кипение хладагента в узком щелевом зазоре.

Жидкий продукт подается в ванну 2, в которую погружены поверхность намораживания и испарения 8 и 9, непрерывное вращательное движение которым сообщается приводным устройством 7, закрепленным на сальниковом узле 4, при этом продукт в зоне контакта с поверхностями испарения охлаждается, и из него вымораживается влага в виде льда. После переохлаждения на воздухе лед скалывается в виде крупных или мелких чешуек устройствами для удаления льда 11 и 14. При этом внутреннее устройство 15 для удаления льда приводится во вращение с помощью приводного механизма 16, а внешнее устройство 13 для удаления льда неподвижно. Приводной механизм 16 позволяет изменять скорость вращения внутреннего устройства 15 для удаления льда в зависимости от скорости вращения приводного устройства 7, сообщающего вращательное движение внутренней и внешней поверхностям испарения и намораживания 8 и 9, что позволяет регулировать толщину получаемых чешуек льда, а следовательно, и производительность установки по вымороженному льду. Получаемый чешуйчатый лед с внешней поверхности испарения и намораживания 8 отводится непосредственно в лоток 14. Чешуйчатый лед, удаляемый с внутренней поверхности испарения и намораживания 9, при помощи внутреннего устройства 15 для удаления льда отводится в желоб 17, а затем ссыпается в лоток 14.

Сконцентрированный благодаря вымораживанию продукт отводится из ванны 2 через патрубок (не показан).

Таким образом, предлагаемая установка для получения чешуйчатого льда дает возможность интенсифицировать процесс теплообмена, регулировать производительность установки по вымороженному льду, повысить надежность работы, избежать потерь хладагента.

Формула изобретения

Установка для вымораживания и получения чешуйчатого льда, содержащая основание, установленные на нем ось, снабженную устройством для ввода и отвода хладагента, приводное устройство, закрепленную на сальниковых узлах внешнюю поверхность испарения и замораживания льда, устройство для удаления льда с этой поверхности, ванну с продуктом, отличающаяся тем, что устройство имеет укрепленную на сальниковых узлах и сообщенную с приводным устройством, внутреннюю поверхность испарения и намораживания льда и устройство для удаления льда с нее, при этом между внешней и внутренней поверхностями размещена разделительная вставка для обеспечения кипения хладагента в узком щелевом зазоре, причем разделительная вставка выполнена с развитой поверхностью в виде гофра, или резьбы, или канавок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4