Паромасляная печь для обжаривания пищевых продуктов

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к оборудованию для обжаривания пищевых продуктов. Паромасляная печь содержит ванну 1, нижняя часть 2 которой заполнена водой, а верхняя 3 - маслом, рольганг 4, который приводится в движение двухлинейным цепным транспортером 7, теплообменник 5 для нагревания масла, тепловыделяющая поверхность которого распределена по длине печи в соответствии с эталонной моделью необходимого теплоподвода к продукту при неизменной температуре масла, устройство 6 для измерения массы продукта (рыбы) на входе и выходе из печи, датчик 9 температуры продукта, датчики 8 температуры масла, клапан 10 для регулирования расхода пара в паропроводе 11, блок управления 15, состоящий из вычислительного устройства 12, автоматического регулятора 13 и исполнительного устройства 14, изменяющего положение клапана подачи пара. Изобретение позволяет значительно сократить время перехода на новый режим работы печи, что вызванно изменением свойств и массы поступающего в печь продукта, что приводит к повышению качества выпускаемой продукции. 1 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к обжариванию пищевых продуктов, в частности рыбы.

Известна механизированная паромасляная печь, содержащая ванну, нижняя часть которой заполнена водой, а верхняя - маслом, теплообменник для нагревания масла, снабженный клапаном для изменения расхода пара, рольганг для транспортировки обжариваемой рыбы, датчики измерения температуры масла и воды [1].

К недостаткам известной конструкции печи следует отнести низкое качество готового продукта из-за различных изменений, вызванных нестабильностью свойств и массы продукта, поступающего в печь.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества выпускаемой продукции.

Поставленная задача решается тем, что паромасляная печь для обжаривания пищевых продуктов, содержащая ванну, нижняя часть которой заполнена водой, а верхняя - слоем масла, в котором размещены датчики температуры, рольганг для перемещения продукта и теплообменник, снабженный клапаном для изменения расхода пара, согласно изобретению дополнительно снабжена устройствами измерения массы продукта на входе и выходе из нее, датчиком температуры продукта на входе в печь, блоком управления, состоящим из вычислительного устройства, автоматического регулятора и исполнительного устройства для регулирования положением клапана по сигналам датчиков массы и температуры продукта с целью обеспечения заданного процента его ужаривания.

Наличие вычислительного устройства позволяет рассчитать задание автоматическому регулятору и оптимальные управляющие воздействия клапаном, при которых минимизируется время перехода на новый режим работы печи. В автоматическом регуляторе задание сравнивается с температурой масла, полученной усреднением значений сигналов от датчиков температуры масла, расположенных вдоль печи. Блок управления выводит температуру масла на расчетный режим. Стабилизация процента ужаривания обеспечивается циклическим повторением процедур определения процента ужаривания в предшествующие технологические циклы, измерения загрузки печи и коррекции заданий автоматическому регулятору температуры.

Процент ужаривания продукта определяют по результатам взвешивания контрольных партий, уложенных в специальные контейнеры, на входе в печь m[n] и выходе из нее mk[n]:

где m[n] - начальная масса продукта, кг;

mk[n] - конечная масса продукта, кг.

Эталонная модель, используемая в блоке управления, синтезируется, исходя из нижеследующих положений.

Изменение температуры масла tм, вызванное изменением подводимой к печи тепловой мощности Nm с достаточной для практического применения точностью, определяется выражением

где - текущее время, с;

kt - коэффициент передачи, °С/Вт;

Тм - постоянная времени, характеризующая время выхода печи на установившийся режим работы, с.

Уравнение (2) позволяет определить динамику изменения температуры масла в зависимости от изменения параметров теплоносителя.

При изменении Nm температура масла выходит на новый установившийся режим за время ~3Тм. Время обжаривания обж<<Т, поэтому при <обж

Коррекция процента ужаривания обычно требует относительно небольших изменений управляющих воздействий, что позволяет использовать зависимости, связывающие приращения управляющих воздействий с изменением процента ужаривания, в линейном приближении

где M[n]=Мз-М[n] - отклонение процента ужаривания от регламентируемого значения;

tM - приращение температуры "активного" слоя масла, в котором находится обжариваемый продукт.

Начальное значение коэффициента идентификации kM определяется в ходе предварительных экспериментов, а в дальнейшем уточняется по комбинированному алгоритму стохастической аппроксимации.

В условиях нестабильной подачи сырья на обработку качество управления повышается в результате того, что управляющее воздействие (изменение мощности теплообменника) опережает изменение нагрузки (массы сырья, поступающей на обработку).

Паромасляная печь содержит: ванну 1, нижняя часть 2 которой заполнена водой, а верхняя 3 - маслом, рольганг 4, который приводится в движение двухлинейным цепным транспортером 7, теплоообменник 5 для нагревания масла, устройства 6 для измерения массы продукта (рыбы) на входе и выходе из печи, датчик 9 температуры продукта, датчики 8 температуры масла, клапан 10 для регулирования расхода пара в паропроводе 11, блок управления 15, состоящий из вычислительного устройства 12, автоматического регулятора 13 и исполнительного устройства 14, изменяющего положение клапана подачи пара.

Работа паромасляной печи осуществляется следующим образом.

Печь, ванна 1 которой заполнена водой и маслом. Во время прогрева масла в ванне печи до расчетной температуры исполнительное устройство 14 полностью открывает клапан 10. При достижении расчетной температуры масла включается система стабилизации температуры по длине печи. Включается рольганг 4, измеряется температура сырья на входе в печь, масса сырья и обжаренной рыбы в единицу времени. По формуле (1) вычисляется процент ужаривания продукта. Если процент ужаривания не соответствует заданному значению, то по формуле (3) вычисляют изменение уставки регулятора 13 температуры масла. Переход на новый расчетный режим осуществляется по принципу максимального быстродействия. При изменении массы и (или) температуры сырья регулятор 13 по сигналу вычислительного устройства 12 изменяет с помощью исполнительного устройства 14 положение клапана 10, стабилизируя тем самым температуру масла и процент ужаривания продукта.

Литература

1. Чупахин В.М. "Технологическое оборудование рыбообрабатывающих предприятий", 1976, с.256-258.

Паромасляная печь для обжаривания пищевых продуктов, содержащая ванну, нижняя часть которой заполнена водой, а верхняя - слоем масла, в котором размещены датчики температуры, рольганг для перемещения продукта, теплообменник, снабженный клапаном для регулирования расхода пара, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройствами измерения массы продукта на входе и выходе из нее, датчиком температуры продукта на входе в печь, блоком управления, состоящим из вычислительного устройства, автоматического регулятора и исполнительного устройства для регулирования положения клапана по сигналам датчиков массы и температуры продукта с целью обеспечения заданного процента его ужаривания.

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обширной области техники, в которую входят устройства для нагрева или жарения, предназначенные для приготовления продуктов, обжаренных, в частности, в кювете с маслом

Изобретение относится к компактным устройствам для жаренья пончиков в жире или масле и может быть использовано при производстве пищевого оборудования, устанавливаемого в местах реализации изделий из теста

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства чипсов

Изобретение относится к технологическому оборудованию предназначенного для жарки во фритюре пищевых продуктов

Изобретение относится к производству макаронных изделий, в частности, в виде жареных брикетов, и оборудованию для этого производства

Изобретение относится к переработке продуктов питания и может быть использовано для изготовления хрустящего картофеля и картофеля фри

Изобретение относится к кухонному оборудованию с использованием нагревательных печей, а более конкретно, к агрегату для автоматического формования пончиков с одновременной их жаркой при технологическом транспортировании во фритюре

Изобретение относится к кухонному оборудование с использованием нагревательных печей, а более конкретно к агрегату для автоматического формования пончиков с одновременной их жаркой при технологическом транспортировании во фритюре

Изобретение относится к способу жарения в жире таких продуктов, как ломтики

Изобретение относится к кухонным устройствам, предназначенным для термостатической обработки пищевых продуктов

Изобретение относится к обжарочному аппарату, используемому в коммерческих целях

Способ глубокого прожаривания пищевых продуктов предусматривает подачу пищевых продуктов, предназначенных для глубокого прожаривания, в горячее масло или жир и перемещение из горячего масла по истечении определенного периода обработки. При этом над свободной поверхностью масла создается содержащая перегретый пар паронасыщенная зона, которая предохраняет масло от окружающего воздуха и из которой отводят поток пара, соответствующий количеству воды, испаряющемуся из глубоко прожаренных пищевых продуктов, причем между паронасыщенной зоной и окружающим воздухом поддерживают граничную область в пределах определенной вертикальной области, вследствие чего окружающий воздух практически не проникает в паронасыщенную зону и свободная поверхность горячего масла не соприкасается с окружающим воздухом. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и устройству с высокой эффективностью использования энергии и образованием небольшого количества отходящего тепла. Устройство для обжарки пищевых продуктов содержит обжарочный аппарат, имеющий продольные загрузочный и разгрузочный концы, систему рециркуляции масла, соединенную с обжарочным аппаратом, теплообменник для нагрева масла в системе рециркуляции масла, вытяжной шкаф над обжарочным аппаратом для сбора пара, образующегося в процессе обжарки, трубопровод для доставки пара из вытяжного шкафа и компрессор для сжатия пара, имеющий впускное отверстие, соединенное с трубопроводом, и выпускное отверстие для сжатого пара, соединенное с теплообменником. Варианты способа обжарки пищевых продуктов содержат стадию нагрева возвращенного в повторный цикл масла из обжарочного аппарата с использованием теплообменника, к которому подводится теплота пара, образующегося в процессе обжарки; стадию сбора пара, образующегося в процессе обжарки в вытяжном шкафу над обжарочным аппаратом, стадию сжатия пара в вытяжном шкафу под давлением, превышающим атмосферное давление; стадию использования пара под давлением, превышающим атмосферное давление. 6 н. и 62 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

В заявке описано устройство для нагрева рабочей текучей среды, содержащее замкнутый контур (18) рабочей текучей среды, имеющий первый теплообменник (10) и второй теплообменник (20) и компрессор (22) между ними, при этом первый теплообменник (10) имеет сторону (34) подвода тепла к внешнему источнику теплоты текучей среды и сторону (24) отдачи тепла для испарения рабочей текучей среды в замкнутом контуре, компрессором (22) является паровой компрессор, рассчитанный на сжатие испаренной газообразной рабочей текучей среды из первого теплообменника (10) с целью получения газообразной рабочей текучей среды под более высоким давлением, а второй теплообменник (20) имеет сторону (26) подвода тепла для подвода и конденсации газообразной рабочей текучей среды под более высоким давлением из компрессора и сторону (30) отдачи тепла для нагрева внешней рабочей текучей среды. Также описан соответствующий способ. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Наверх