Каскадный вакуум-выпарной аппарат

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к вакуум-выпарным аппаратам, и может быть использовано для производства пюреобразных концентратов из плодов и овощей. Каскадный вакуум-выпарной аппарат содержит вакуум-камеру, загрузочное и выгрузочное устройства. Внутри вакуум-камеры прямоугольного сечения расположены теплообменные пластины, угол наклона каждой из которых регулируется индивидуальным приводом. В корпусе над первой теплообменной пластиной установлено устройство для подачи исходного продукта, оборудованное мешалкой. Теплообменные пластины выполнены полыми с расположенными внутри поперечными перегородками и снабжены патрубками для подвода горячего и отвода отработанного теплоносителя. Над каждой пластиной проходит наклонный цепной транспортер, на звеньях цепи которого расположены оси с комбинированными скребками. Под последней пластиной расположено очищающее устройство. В верхней крышке вакуум-камеры расположены патрубки для отвода образующихся водяных паров, которые соединены коллектором с вакуум-насосом. В патрубках, размещенных внутри вакуум-камеры, находятся сепараторы. В нижней части вакуум-камеры под последней пластиной установлена выгрузочная камера со шлюзовым вакуум-затвором. Использование изобретения позволит повысить качество плодоовощных пюре.7 ил.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к оборудованию консервной промышленности, а именно к вакуум-выпарным аппаратам, и может быть использовано для производства пюреобразных концентратов из плодов и овощей.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту является пластинчатый вакуум-выпарной аппарат [Пат. №2431408, МПК А 23 В 7/00 A23L 1/212 №2010116302. Остриков А.Н., Синюков Д.А., Трушечкин А.В. Заявл. 23.04.2010, опубл. 20.10.2011, Бюл. №29], содержащий прямоугольный корпус, внутри которого установлены вертикальные полые пластины, оборудованные скребками.

Недостатками пластинчатого вакуум-выпарного аппарата являются: невысокое качество готовой продукции из-за сложности регулирования расхода ввиду малого хода поршня в цилиндре; отсутствие адаптации под различные типы сырья; значительные материальные и энергетические затраты.

Технической задачей изобретения является повышение качества готовой продукции за счет кратковременного протекания процесса концентрирования путем интенсивного перемешивания и более равномерной обработки вследствие использования рациональной конструкции гибких скребков и теплообменных пластин с регулируемым уровнем наклона, снижение материальных и энергетических ресурсов.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в каскадном вакуум-выпарном аппарате, содержащем вакуум-камеру, загрузочное и выгрузочное устройства, новым является то, что внутри вакуум-камеры прямоугольного сечения расположены теплообменные пластины, угол наклона каждой из которых регулируется индивидуальным приводом, в корпусе над первой теплообменной пластиной установлено устройство для подачи исходного продукта, оборудованное мешалкой для равномерного распределения исходного продукта по поверхности пластины, причем теплообменные пластины выполнены полыми с расположенными внутри поперечными перегородками для обеспечения зигзагообразного движения теплоносителя и снабжены патрубками для подвода горячего и отвода отработанного теплоносителя, над каждой теплообменной пластиной проходит наклонный цепной транспортер, на звеньях цепи которого с определенным шагом расположены оси с комбинированными скребками, которые установлены с возможностью касания поверхности теплообменных пластин, под последней пластиной расположено очищающее устройство для очистки комбинированных скребков, в верхней крышке вакуум-камеры расположены патрубки для отвода образующихся водяных паров, которые соединены коллектором с вакуум-насосом, в патрубках, размещенных внутри вакуум-камеры, находятся сепараторы для улавливания мельчайших капель продукта из испаряемых паров, а в нижней части вакуум-камеры под последней пластиной установлена выгрузочная камера со шлюзовым вакуум-затвором.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества плодоовощных пюре, интенсификации процесса выпаривания за счет регулирования угла наклона теплообменной пластины, используемой для уваривания пюре, снижении энергетических ресурсов за счет рационального использования энергии теплоносителя, повышении производительности за счет перехода на непрерывный режим работы.

На фиг. 1 изображен продольный разрез каскадного вакуум-выпарного аппарата, на фиг. 2 - объемное изображение каскадного вакуум-выпарного аппарата, на фиг. 3 - объемное изображение теплообменной пластины и наклонного цепного транспортера, на фиг. 4 - объемное изображение загрузочного устройства, на фиг. 5 - объемное изображение скребка, на фиг. 6 - объемное изображение натяжного устройства, на фиг. 7 - объемное изображение очищающего устройства.

Каскадный вакуум-выпарной аппарат состоит из вакуум-камеры 1 прямоугольного сечения, внутри которой расположены наклонные теплообменные пластины 2 (фиг. 1, 2, 3 и 7). Угол наклона каждой из трех теплообменных пластин 2 регулируется индивидуальным приводом 5 с помощью поворотной рамы 4. Теплообменные пластины 2 выполнены полыми, с расположенными внутри поперечными перегородками 3 для обеспечения зигзагообразного движения теплоносителя и снабжены патрубками 36 для подвода горячего теплоносителя и патрубками 37 отвода отработанного теплоносителя.

Трубопроводы для подвода горячего теплоносителя и отвода отработанного теплоносителя из каждой пластины 2 оборудованы гофрированными трубками 26 для компенсации при повороте и изменении положения пластин 2.

Горячий теплоноситель, нагретый в нагревателе 20, оборудованном трубчатым электронагревателем (ТЭН) 21, перекачивается с помощью циркуляционного насоса 23 по трубкам 22 в полость теплообменной пластины 2 и, зигзагообразно двигаясь снизу вверх по внутренним каналам теплообменных пластин 2, нагревает верхнюю рабочую поверхность пластин 2.

Отработанный теплоноситель удаляется из пластины 2 и по вертикальным трубопроводам 24 поступает в горизонтальный трубопровод 25, который соединен с соответствующим нагревателем 20.

Целесообразность установки поперечных перегородок 3 обусловлена следующим соображением.

Каскадный вакуум-выпарной аппарат оборудован тремя нагревателями 20 с целью задания различных температур верхних рабочих поверхностей теплообменных пластин 2, что позволит увеличить гибкость настройки аппарата и адаптировать ее для разных видов сырья. Для обеспечения нормального стекания вниз пленки пюре по обогреваемой верхней рабочей поверхности пластин 2 под действием сил тяжести необходимо, чтобы температура пленки по мере стекания вниз повышалась. Это обусловлено тем, что в пленке пюре, стекающей по обогреваемой верхней рабочей поверхности пластин 2, за счет испаряющихся из него водяных паров, увеличивается содержание сухих веществ, а следовательно, постоянно возрастает вязкость пюре. В связи с этим эта пленка продукта по мере испарения влаги и повышения вязкости плохо стекает вниз по обогреваемой верхней рабочей поверхности пластин 2 под действием сил тяжести. Увеличение температуры позволит уменьшить до определенного предела вязкость пленки пюре. Поэтому для плавного увеличения температуры стенки сверху вниз было организовано за счет поперечных перегородок 3 зигзагообразное движение теплоносителя, нагревающего снизу вверх обогреваемую верхнюю рабочую поверхность пластин 2 (фиг. 3).

Над первой теплообменной пластиной 2 установлено устройство 6 для подачи исходного продукта (фиг. 4), представляющее собой воронку, соединенную с распределительной камерой, внутри которой установлен вал с лопатками 7, приводимый во вращение электродвигателем 8. В нижней части распределительной камеры по всей ее длине выполнен продольный узкий канал для равномерного нанесения слоя исходного продукта на поверхность пластины 2.

В верхней крышке вакуум-камеры 1 расположены патрубки 15 для отвода образующихся водяных паров, которые соединяются коллектором 16 с вакуум-насосом (на фиг. 1 не показан).

В концах патрубков 15, размещенных внутри вакуум-камеры 1, находятся сепараторы 17 для улавливания мельчайших капель продукта, уносимых образующимися водяными парами, отсасываемыми вакуум-насосом через патрубки 15.

Над каждой теплообменной пластиной 2 проходит наклонный цепной транспортер 9, на котором с определенным шагом расположены комбинированные скребки 12, которые установлены с возможностью касания поверхности теплообменных пластин 2. Положение наклонного цепного транспортера 9 регулируется с помощью подвижных в вертикальной плоскости цепных звездочек 10. Цепи транспортера 9 установлены в направляющих 11 для предотвращения попадания на них капелек продукта.

Наклонный цепной транспортер 9 снабжен устройством 27 для регулирования натяжения цепей (фиг. 6), представляющим собой две оси, перемещающиеся в вертикальном направлении внутри направляющей и соединенные друг с другом пружиной сжатия, причем нижняя ось оборудована фиксатором. Транспортер 9 имеет регулируемый привод 28, который может обеспечить как непрерывный, так и прерывистый с периодическими выстоями режимы движения транспортера 9.

комбинированные скребки 12 состоят из штанги 29, трех осей 30, стакана 31, пружины растяжения 32, резиновой накладки 33, зубцов 34 и стоек 35.

Под нижней теплообменной пластиной 2 установлено очищающее устройство 18, представляющее собой барабан со щеткой из полимерного волокна и приводимый во вращение приводом 19 (фиг. 7).

В нижней части вакуум-камеры 1 под последней пластиной 2 установлена выгрузочная камера 13 с находящимся в ней шлюзовым вакуум-затвором 14.

Стенки вакуум-камеры 1 теплоизолированы для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду.

Каскадный вакуум-выпарной аппарат работает следующим образом.

Включается привод вакуум-насоса (на фиг. 1 и 2 не показан), соединенного с помощью коллектора 16 с патрубками 15 для отвода образующихся водяных паров, и в вакуум-камере 1 создается заданная величина разряжения. Одновременно через нижние патрубки 36 внутрь теплообменных пластин 2 подается горячий теплоноситель с заданной температурой. Так как между верхней и нижней стенками пластин 2 установлены горизонтальные перегородки 3, то теплоносителю придается зигзагообразное движение, которое способствует более эффективному использованию его энергии и плавному повышению температуры обогреваемой поверхности стенок пластин 2 снизу вверх. Отработанный теплоноситель удаляется через верхние патрубки 37.

Далее включается регулируемый привод 28, который приводит в движение вертикальный цепной транспортер 9. Затем включается насос для подачи продукта (на фиг. 1 и 2 не показан) и электродвигатель 8, приводящий во вращение вал с лопатками 7 распределительной камеры загрузочного устройства 6.

Пюре равномерно распределяется по верхней части первой теплообменной пластины 2. Благодаря зигзагообразному движению теплоносителя внутри пластин 2 температура обогреваемой верхней поверхности пластин 2 плавно повышается снизу вверх.

Остановимся подробнее на характере движения гибких наклонных скребков 12 (фиг. 5). При движении вертикального цепного транспортера 9, на звеньях цепи которого с определенным шагом расположены оси с комбинированными горизонтальными скребками 12, они, касаясь верхней рабочей поверхности пластин 2, перемещаются из верхнего в нижнее положение, поочередно переходя с пластины на пластину, и возвращаются обратно по холостой ветви. Основной орган скребка представляет собой сложное многофункциональное устройство, представляющее собой пластину с располагающимися на ней двумя рядами зубьев, расположенных по типу «шеврон», и двухуровневой резиновой накладкой 33. Скребок также оборудован пружинами растяжения 32 для более плотного прижима рабочей поверхности скребка к верхней части теплообменных пластин 2.

Для регулирования натяжения цепей устройство 27 компенсирует температурное удлинение звеньев цепи за счет пружин сжатия и двух осей, одна из которых снабжена фиксатором.

Стекая, под действием силы тяжести и воздействия гибких наклонных скребков 12 по верхней рабочей поверхности пластин 2 пюре нагревается, закипает и из него испаряется влага в виде пара, который удаляется через патрубки 15 в коллектор 16.

При перемещении температура продукта выравнивается по всему слою, предотвращая его пригорание на обогреваемой верхней поверхности пластин 2. Гибкие горизонтальные скребки 12 перемещают слои продукта по обогреваемой верхней поверхности пластин 2 вниз к выгрузочному патрубку 13, оборудованному шлюзовым вакуум-затвором 14 для уменьшения потерь вакуума.

Испаряющиеся водяные пары захватывают с собой мельчайшие частицы пюре. Для улавливания мельчайших капель продукта, уносимых образующимися водяными парами, отсасываемыми вакуум-насосом через патрубки 15, предназначен сепаратор 17. Частицы продукта, обтекая сепаратор 17, собираются на его поверхности, укрупняются и затем падают вниз в вакуум-камеру 1.

Концентрирование фруктовых и овощных пюре осуществляется за счет выпаривания части влаги, содержащейся в пюреобразном продукте, при пониженных температурах кипения вследствие применения вакуума (поддерживаемого вакуум-насосом, подключенным к коллектору 16) за счет кондуктивного нагрева от обогреваемой верхней стенки пластин 2. Основное назначение нагревания - доведение пюреобразного продукта до заданной конечной влажности путем испарения избыточной влаги под заданным разряжением при заданной температуре. Продолжительность и температура выпаривания должны подбираться в зависимости от вида плодов и степени их зрелости. При этом продолжительность выпаривания регулируется скоростью движения цепного транспортера 9 и углом наклона теплообменной пластины 2, а температура выпаривания - температурой и расходом теплоносителя, подаваемого в полость теплообменных пластин 2.

Готовое пюре при достижении заданной влажности выгружают из камеры 1 с помощью выгрузочного патрубка 13 со шлюзовым вакуум-затвором 14.

Использование предложенного каскадного вакуум-выпарного аппарата позволяет:

- повысить качество фруктовых и овощных пюре за счет исключения многоэтапной и продолжительной обработки продукта и использования мягких технологических режимов уваривания при пониженных температурах кипения вследствие применения вакуума;

- снизить материальные и энергетические затраты вследствие устранения вспомогательных и перегрузочных операций;

- интенсифицировать процесс получения готового продукта вследствие использования рационального перемещения продукта сверху вниз аппарата совместно с поддержанием оптимального температурного режима нагрева;

- повысить производительность вследствие перехода на непрерывный режим работы.

Каскадный вакуум-выпарной аппарат, содержащий вакуум-камеру, загрузочное и выгрузочное устройства, отличающийся тем, что внутри вакуум-камеры прямоугольного сечения расположены теплообменные пластины, угол наклона каждой из которых регулируется индивидуальным приводом, в корпусе над первой теплообменной пластиной установлено устройство для подачи исходного продукта, оборудованное мешалкой для равномерного распределения исходного продукта по поверхности пластины, причем теплообменные пластины выполнены полыми с расположенными внутри поперечными перегородками для обеспечения зигзагообразного движения теплоносителя и снабжены патрубками для подвода горячего и отвода отработанного теплоносителя, над каждой теплообменной пластиной проходит наклонный цепной транспортер, на звеньях цепи которого с определенным шагом расположены оси с комбинированными скребками, которые установлены с возможностью касания поверхности теплообменных пластин, под последней пластиной расположено очищающее устройство для очистки комбинированных скребков, в верхней крышке вакуум-камеры расположены патрубки для отвода образующихся водяных паров, которые соединены коллектором с вакуум-насосом, в патрубках, размещенных внутри вакуум-камеры, находятся сепараторы для улавливания мельчайших капель продукта из испаряемых паров, а в нижней части вакуум-камеры под последней пластиной установлена выгрузочная камера со шлюзовым вакуум-затвором.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к переработке плодово-ягодного сырья, и может быть использовано в производстве сушеных ягод. Технологическая линия содержит последовательно расположенные тележку, опрокидыватель, транспортер скребковый, машину моечную, транспортер инспекционный, сушилку, камеру охлаждения, пневмотранспортер, бункер-охладитель, просеиватель, транспортер шнековый, автомат фасовочный.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для изготовления посевной мицелиарной массы Pleurotus oustreatus. Способ предусматривает отделение мицелиарной массы Pleurotus oustreatus, выращенной в жидкой среде, от жидкой среды путем пропускания ее через стерильный марлевый фильтр.
Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к устройству и способу комбинированной инфузии растворенных веществ в кусочки пищевых продуктов, а именно инфузии при атмосферном давлении и затем вакуумной инфузии, осуществляемой в одном устройстве.

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает помещение продукта в сушильную камеру и непрерывную подачу в неё подогретого сушильного агента. Температура сушильного агента в сушильной камере поддерживается не выше 60ºC. Внутренний объем сушильной камеры непрерывно вакуумируют путем всасывания сушильного агента в сушильную камеру через мелкие отверстия перфорации входной для сушильного агента стенки сушильной камеры вентилятором, всасывающее устройство которого размещено снаружи сушильной камеры, непосредственно около противоположной выходной для сушильного агента стенки сушильной камеры, перфорированной крупными отверстиями. Сушильный агент возвращают на многократную рециркуляцию. Устройство для реализации способа включает укрепленный на основании термоизолирующий герметизируемый корпус, охватывающий с пространственными зазорами сушильную камеру и сопряженную со стенкой сушильной камеры техническую секцию. Техническая секция имеет окно для выхода сушильного агента в пространственные зазоры, обеспечивающие возврат его в сушильную камеру. Внутри технической секции последовательно по ходу движения сушильного агента размещены вентилятор, испаритель и конденсатор теплового насоса и нагреватель. Стенка сушильной камеры, с которой сопряжена техническая секция, перфорирована отверстиями большего диаметра, а противоположная ей стенка сушильной камеры на входе в нее сушильного агента перфорирована отверстиями меньшего диаметра. Изобретение обеспечивает минимизацию потерь тепла и затрат электроэнергии. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологии консервирования пищевых продуктов. Способ консервирования съедобных органических штучных продуктов осуществляют при использовании дегидрирующего растворителя и с помощью сушки в сушильном аппарате. Причем органический штучный продукт сушат в сушильном аппарате в присутствии растворителя при температурах ниже 100°C. К органическому штучному продукту в сушильном аппарате подают обогащенный растворитель. Причем растворитель, обогащенный ингредиентами, извлеченными ранее из органического штучного продукта, вновь подают в качестве растворителя к тому же органическому штучному продукту. Изобретение позволяет сократить энергоемкость производства, обеспечить щадящий процесс сушки и в результате сохранить внешний вид и окраску исходного продукта. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Овощи сортируют, моют, очищают, режут, бланшируют, затем сырье перемещают в емкость с водяным раствором вкусовых и ароматических ингредиентов при температуре 5-(+15)°С, выдерживают в течение 1,5-2,0, затем удаляют излишек влаги путем сушки, а перед обжаркой подвергают заморозке в течение 20-24 ч при температуре (-25°С)-(-26°С), обжаривают холодной обжаркой под воздействием вакуума 0,09 МПа, при температуре растительного масла 60-100°С до влажности 5-10% с последующими удалением излишек растительного масла путем центрифугирования до его содержания от 3 до 20%. Изобретение позволяет повысить содержание витаминов и минеральных веществ, сохранить органолептические показатели, свойственные натуральным овощам, без посторонних запахов и привкусов, снизить содержание масла, исключить присутствие канцерогенных веществ. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к переработке продуктов растительного происхождения в условиях личных и фермерских хозяйств. Способ сушки продуктов растительного происхождения включает измельчение на пластинки толщиной 4,5÷5 см и предварительную отгонку влаги из продуктов соковыжималкой до получения массы влаги m1=(0,25÷0,3)m, где m - масса исходного продукта, а затем предварительно отжатый продукт окончательно сушат в микроволновой печи порциями 0,18÷0,21 кг при температуре 75÷80°С в течение 20÷22 мин. Изобретение позволяет снизить трудоемкость, упростить оборудование, сократить временя сушки более чем в 3 раза.

Изобретение предназначено для переработки фруктов, овощей и других продуктов в порошки в пищевой, консервной и других отраслях промышленности. Для производства порошка из овощей мелкодисперсно измельчают продукт. Освобождают измельченный продукт от влаги в емкости пониженного давления. Сушат и измельчают частицы продукта за счет соударения частиц между собой в колонке-смесителе. Из колонки-смесителя всасывают измельченный продукт и измельчают молотом-дробителем. Воздух, входящий в упаковку вместе с порошком, освобождают от влажности. Порошок упаковывают в тару. Способ обеспечивает измельчение продукта с сохранением его пищевых свойств, удобство, экологичность и простоту использования. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству различных видов сушеных фруктов и ягод. Сырье при необходимости бланшируют, нарезают кубиками размером 5-7 мм и укладывают в один поддон в камеру сушки. На первом этапе давление в камере понижают до 10-30 кПа. В результате этого происходит самозамораживание продукта и сублимация образующегося льда. Через 2 часа давление в камере повышают до 3-5 кПа и включают инфракрасные лампы нагрева, поддерживающие температуру сушки 70-80°С. Использование изобретения позволит сократить продолжительность процесса вакуумной сушки при сохранении качественных показателей высушенного продукта.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к изготовлению фруктовых продуктов из яблок и ягодного сырья. Яблоки подготавливают, удаляют несъедобные части и кожуру, режут на ломтики толщиной 2-3 мм. Ломтики замораживают при температуре -20°C в течение 1 часа. Обрабатывают раствором, содержащим по массе 50% натурального сахара и 15% по массе сока аронии черноплодной или концентрированного сока аронии, при температуре 27-30°C в течение 40 минут. Ломтики сушат конвекционным способом до остаточной влажности 2-4%. Полученный продукт обладает направленным антиоксидантным действием, вкусом и ароматом яблок и цитрусовых фруктов. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к натуральным пищевым ароматизирующим продуктам. Гранулированный ароматизирующий растительный продукт состоит из ароматических растений и осмотических компонентов, таких как соль, в котором ароматические растения составляют от по меньшей мере 0,5 мас.%, вплоть до 48 мас.% сухого вещества продукта и инкапсулированы осмотическими компонентами и имеют показатель активности пироксидазы или полифенолоксидазы по меньшей мере 15% от их активности в соответствующих свежих растениях. Гранулы продукта имеют размер от 0,8 мм до 5,0 мм как по длине, так и по диаметру. Настоящее изобретение также обеспечивает способ приготовления такого гранулированного ароматизирующий растительного продукта, который содержит стадии размалывания, смешивания, гранулирования и сушки. Предлагаемый ароматизирующий продукт обладает интенсивным оригинальным и натуральным ароматом, вкусом и цветом, а также легкостью растворения при использовании. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 пр.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству различных видов сушеных цельных ягод. Цельные ягоды помещают в сушильную камеру с температурой 70°C. В течение первого часа сушки давление в камере составляет 40-50 кПа. После чего на протяжении оставшегося периода сушки давление в камере поддерживается на уровне 10-15 кПа. Изобретение обеспечивает получение цельных сушеных ягод, характеризующихся высокими органолептическими показателями с массовой долей влаги 4-6%.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способу получения порошков из сушеных выжимок ягод брусники и клюквы. Выжимки ягод выкладывают равномерным слоем толщиной 10 мм на сетчатые противни, сушат радиационно-конвективным способом при температуре 70°С в течение 4 часов до остаточной влажности 20-17%. Высушенные выжимки ягод измельчают до получения частиц размером 0,4-0,5 мм, просеивают и упаковывают в вакуумные пакеты, металлизированные фольгой. Способ позволяет максимально сохранить витаминный и минеральный состав полуфабрикатов. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Наверх