Модульная установка для обработки жидкости инфракрасным и ультрафиолетовым излучением тонкого слоя

Изобретение относится к технологиям переработки жидкой продукции (молоко, соки и др.) Установка выполнена в виде одинаковых по конструкции модулей, соединенных между собой посредством трубопроводов, причем каждый модуль содержит внешний рабочий цилиндр, на который установлена теплоизоляция с отражающей внутренней поверхностью, и внутренний рабочий цилиндр из кварцевого стекла, помещенный коаксиально внутрь внешнего рабочего цилиндра с образованием кольцевого зазора между ними, не превышающего 2 мм. Источник инфракрасного или ультрафиолетового излучения установлен коаксиально в полости внутреннего рабочего цилиндра. Модульная структура установки позволяет обеспечить высокую производительность при высоком качестве продукта и снижении энергетических затрат. 1 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технологиям переработки жидкой продукции, например молока, соков и др., сельскохозяйственной и пищевой промышленности с целью обеспечения ее длительной сохранности без снижения питательных и вкусовых свойств.

Известны электропастеризатор А1-ОПЭ-1000, серийно выпускаемые ООО «Экомаш», электропастеризатор для жидких пищевых продуктов (патент №2045919) НПО «МИР», устройство для обработки жидкости излучением в тонком слое (патент №2075163).

Недостатками установок А1-ОПЭ-1000 и ООО «Экомаш» является то, что обработка жидкого продукта ИК-нагревом происходит не в тонком слое, а в большом объеме жидкости, протекающей внутри кварцевой трубы, что приводит к значительному повышению электрической мощности нагревателей, а следовательно, к большим энергозатратам.

Недостатком устройства для обработки жидкости излучением в тонком слое (патент №2075163) являются сложности с формированием тонкого слоя продукта при изменении его расхода в рабочем цилиндре, что может привести к некачественной обработке продукта ИК-излучением.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является электропастеризатор для жидких пищевых продуктов (патент №2045919) НПО «МИР», содержащий секцию ИК-нагрева, бак-накопитель, насос, регенератор и охладитель, коммуникацию обрабатываемой жидкости, охлаждающей воды и трубопровод, включенный в коммуникацию обрабатываемой жидкости между выходом из секции ИК-нагрева и входом в охладитель. Секция ИК-нагрева представляет собой пучок кварцевых трубок с электронагревателем, выполненных в виде высокоомной спирали, намотанной на поверхности трубок и зафиксированной теплоизоляцией, имеющей отражающую внутреннюю поверхность. На входе в секцию ИК-нагрева установлены пульсатор и завихритель потока обрабатываемой жидкости.

Недостатками прототипа является то, что обработка жидкого продукта ИК-нагревом происходит не в тонком слое, а в большом объеме жидкости, протекающей внутри кварцевой трубы, что требует высокой электрической мощности нагревателей, а следовательно, приводит к большим энергозатратам. При производительности 1000 л/ч мощность установки составляет 20 кВт. Отсутствие обработки жидкого продукта и технической жидкости УФ-излучением повышает вероятность бактериальной обсемененности и загрязненности готового продукта.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение необходимого качества жидкого продукта, соответствующего требованиям ГОСТов, ТУ и другим нормам, снижение энергетических затрат на процесс обработки продукта, простоту в наладке оборудования.

Предлагаемая установка для обработки жидкости инфракрасным и ультрафиолетовым излучением тонкого слоя предназначена для обеспечения длительной сохранности без изменения питательных и вкусовых свойств жидких пищевых продуктов (молока, соков и др.) и может быть использована на молочных фермах, цехах и мини-заводах по переработки сельскохозяйственной продукции. В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность значительно улучшить качество обработки жидкого пищевого продукта с целью обеспечения его длительной сохранности без изменения его питательных и вкусовых свойств, снизить энергозатраты на 15-20% при той же производительности установки, обеспечить простоту наладки оборудования.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что модульная установка для обработки жидкости инфракрасным и ультрафиолетовым излучением тонкого слоя, содержащая внешний рабочий цилиндр, на который устанавливается теплоизоляция, имеющая отражающую внутреннюю поверхность, патрубки для подвода и отвода жидкости включает в себя один или несколько одинаковых по конструкции модулей, соединенных между собой последовательно или параллельно, либо комбинированно посредством трубопроводов, причем каждый модуль содержит внутренний рабочий цилиндр из кварцевого стекла, помещенный коаксиально внутрь внешнего рабочего цилиндра так, чтобы кольцевой зазор между ними не превышал 2 мм, источник ИК-излучения или УФ-излучения, установленный коаксиально в полость внутреннего цилиндра.

Согласно испытаниям толщину зазора или слоя обрабатываемой жидкости выбирают не более 2 мм, исходя из проникающей способности ИК- или УФ-излучателя.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена функционально-технологическая схема работы установки для обработки жидкости инфракрасным и ультрафиолетовым излучением тонкого слоя.

Установка для обработки жидкости инфракрасным и ультрафилетовым излучением тонкого слоя включает в себя несколько модулей 1, которые могут встраиваться в существующие технологические линии по переработке жидких пищевых продуктов, и содержит патрубки для подвода 2 и отвода жидкости 3, на которые крепятся внутренний 4 и внешний 5 рабочие цилиндры, чтобы зазор между ними не превышал 2 мм, источник ИК-излучения 6 или источник УФ-излучения 7, вставленный в полость внутреннего рабочего цилиндра 4, на внешний рабочий цилиндр 5 устанавливается теплоизоляция 8, имеющая отражающую внутреннюю поверхность 9.

Работает модульная установка для обработки жидкости инфракрасным и ультрафиолетовым излучением тонкого слоя следующим образом. Жидкий пищевой продукт под напором через патрубок подвода 2 подается во внутренний объем рабочей камеры между внутренним 4 и внешним 5 рабочими цилиндрами. Протекая по внутреннему объему продукт подвергается воздействию от источника ИК-излучения 6 или УФ-излучения 7, находящегося в полости внутреннего цилиндра 5. Кратковременное бесконтактное воздействие ИК высокой плотности приводит к быстрому нагреванию продукта и, если модуль содержит УФ источник излучения, происходит стерилизация всей толщины слоя протекающей жидкости (в том числе и технической), и через патрубок отвода 3 продукт поступает в следующий модуль или на выдачу, например, в приемный бак.

Установка для обработки тонкого слоя жидкости инфракрасным или ультрафиолетовым излучением, содержащая источник инфракрасного или ультрафиолетового излучения, патрубки для подвода и отвода жидкости, отличающаяся тем, что она выполнена в виде одинаковых по конструкции модулей, соединенных между собой посредством трубопроводов, причем каждый модуль содержит внешний рабочий цилиндр, на который установлена теплоизоляция с отражающей внутренней поверхностью, и внутренний рабочий цилиндр из кварцевого стекла, помещенный коаксиально внутрь внешнего рабочего цилиндра с образованием кольцевого зазора между ними, не превышающего 2 мм, при этом источник инфракрасного или ультрафиолетового излучения установлен коаксиально в полости внутреннего рабочего цилиндра.