Кристаллизатор для непрерывного вымораживания и получения чешуйчатого льда

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для вымораживания и получения чешуйчатого льда. Технической задачей изобретения является интенсификация процесса теплообмена, улучшение качества льда и снижение энергозатрат. Для этого кристаллизатор для вымораживания и получения чешуйчатого льда, содержащий основание, ванну для продукта, сальниковые узлы, ось, приводное устройство, барабан, устройства ввода и отвода хладагента, устройство для удаления льда, содержит во внутреннем объеме барабана закрученную в спираль волнистую полиметаллическую ленту переменной толщины, соединенную из различных металлических элементов так, что теплоемкости и толщина ленты увеличиваются с уменьшением радиуса закручивания. Технический результат заключается в том, что предложенный кристаллизатор непрерывного вымораживания с получением чешуйчатого льда позволяет улучшить качество получаемого льда за счет равномерного его переохлаждения, снизить затраты энергии, интенсифицировать процесс теплообмена. 3 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к кристаллизаторам для вымораживания и получения чешуйчатого льда, и может быть использовано в химической, фармацевтической, микробиологической промышленности и на предприятиях агропромышленного комплекса.

Известна установка для получения чешуйчатого льда (Барабанные морозильные аппараты. / Н.В. Фомин, Б.М. Менин, В.Б. Ржевская, Э.И. Гуйго. Под общ. ред. Э.И. Гуйго. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986. - 160 с., стр. 15, рис. 1.3.), содержащая основание, трубопроводы подачи и отвода жидкого хладагента, нож-скребок для скалывания льда, барабан, водяную ванну, полый вал, зубчатую передачу от редуктора на вал, электродвигатель, редуктор.

Недостатками указанной установки является низкая интенсивность теплообмена, связанная с покрытием внутренней поверхности барабана маслом, поступающим с хладагентом, неравномерное охлаждение барабана, вызывающее ухудшение качества получаемого льда и увеличение энергозатрат.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса теплообмена, улучшение качества льда и снижение энергозатрат.

Поставленная задача достигается тем, что в кристаллизаторе для вымораживания и получения чешуйчатого льда, содержащем основание, ванну для продукта, барабан, сальниковые узлы, ось, приводное устройство, устройства ввода и отвода хладагента, устройство для удаления льда, новым является то, что внутренний объем барабана заполнен закрученной в спираль волнистой полиметаллической лентой переменной толщины, соединенной из различных металлических элементов так, что теплоемкости и толщина ленты увеличиваются с уменьшением радиуса закручивания.

Технический результат заключается в том, что предложенный кристаллизатор непрерывного вымораживания с получением чешуйчатого льда позволяет улучшить качество получаемого льда за счет равномерного его переохлаждения, снизить затраты энергии, интенсифицировать процесс теплообмена.

На фиг. 1 изображена схема кристаллизатора для осуществления вымораживания и получения чешуйчатого льда (вид с верху), на фиг.2 - разрез установки по А-А на фиг.1, на фиг.3 - форма полиметаллической ленты.

Кристаллизатор для непрерывного вымораживания и получения чешуйчатого льда (фиг.1) содержит основание 1, на котором монтируется ванна для продукта 2, установленные при помощи вертикальных опор сальниковые узлы 3 с осью 4 и приводным устройством 5, закрепленные в торцах барабана 6, внешняя поверхность которого служит для намораживания льда, а внутренняя играет роль испарителя. К оси 4 с устройствами для ввода 8 и отвода 9 хладагента прикреплена своим концом с наибольшей толщиной волнистая полиметаллическая лента 7 с переменной толщиной, которая уменьшается от оси барабана к периферии по радиусу закручивания. Кристаллизатор снабжен устройством для удаления вымороженного льда с наружной поверхности барабана 6 и лотком 11 для его отвода.

Работа кристаллизатора для непрерывного вымораживания и получения чешуйчатого льда осуществляется следующим образом.

Жидкий хладагент подается в полую ось 4 через устройство ввода хладагента 8, заполняет внутреннюю поверхность барабана и пространство в волнистой спиральной полиметаллической ленте, кипит, охлаждая ленту и теплопередающую поверхность барабана, а пар хладагента отводится через устройство 9. Волнистая спиральная полиметаллическая лента выполнена с развитой поверхностью и обеспечивает частичное накопление тепловой энергии хладагента и отдачу одновременно во все точки барабана, а переменная толщина ленты и составляющие ее металлы, теплоемкости которых уменьшаются с уменьшением толщины ленты, обуславливают высокие скорости теплообмена при контакте с кипящим хладагентом и внутренней поверхностью барабана. Спиральное закручивание ленты способствует удалению слоя масла с внутренней поверхности барабана при его вращении за счет касания острых кромок ленты внутренней поверхности барабана под действием силы, направленной на раскручивание ленты.

Продукт подается в ванну 2, в которую погружен барабан 6, непрерывное вращательное движение которому сообщается приводным устройством 5, закрепленным на сальниковом узле 3, при этом на наружной поверхности барабана намораживается влага в виде льда, а продукт концентрируется. При вращении барабана намороженный слой льда переохлаждается и подсыхает при постоянной температуре за счет равномерного охлаждения барабана, что исключает коробление или частичное подтаивание наружной поверхности льда и облегчает его съем. Съем вымороженного льда осуществляется устройством 10, а сконцентрированный продукт отводится из ванны 2 через патрубок (не показан).

Предложенный кристаллизатор позволяет обеспечить получение чешуйчатого льда с равномерным охлаждением и переохлаждением при интенсивном отводе теплоты, значительно снизить энергозатраты на концентрирование продукта и получение чешуйчатого льда.

Формула изобретения

Кристаллизатор для вымораживания и получения чешуйчатого льда, содержащий основание, ванну для продукта, сальниковые узлы, ось, приводное устройство, барабан, устройства ввода и отвода хладагента, устройство для удаления льда, отличающийся тем, что внутренний объем барабана заполнен закрученной в спираль волнистой полиметаллической лентой переменной толщины, соединенной из различных металлических элементов так, что теплоемкости и толщина ленты увеличиваются с уменьшением радиуса закручивания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3