Аппарат для холодильной обработки продуктов с рециркуляцией диоксида углерода

Аппарат для холодильной обработки продуктов диоксидом углерода содержит изолированный корпус, горизонтальные охлаждающие трубы, форсунки, установленные по периметру аппарата и соединенные между собой трубопроводом для подачи жидкого криоагента, цилиндрическую перфорированную решетку, которая образует полый цилиндр. К трубопроводу присоединен коллектор подвода хладагента, который соединен с горизонтальными охлаждающими трубами. По центру камеры расположен осевой вакуумный коллектор с присоединенными к нему вакуумным насосом. Аппарат снабжен коллектором для вывода диоксида углерода на рециркуляцию, для которой предусмотрена каскадная холодильная установка. Использование данного изобретения позволяет повысить производительность аппарата путем увеличения интенсивности теплообмена. 4 ил.

 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для холодильной обработки продуктов в среде криоагентов.

Известен аппарат для консервирования пищевых продуктов, содержащий вертикально расположенный теплоизолированный цилиндрический корпус, размещенный по его периферии коллектор подвода хладагента, осевой коллектор отвода хладагента, соединенный с коллектором подвода хладагента горизонтальными охлаждающими трубами, образующими винтовую поверхность, прилегающие к охлаждающим трубам ролики для перемещения продукта и загрузочные и разгрузочные узлы [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является морозильный аппарат для замораживания пищевых продуктов, преимущественно штучных, содержащий вертикально расположенный теплоизолированный цилиндрический корпус с механизмом перемещения продукта, трубопроводы для подвода и отвода хладагента с образованием винтовой поверхности и механизм перемещения продуктов в виде роликов, прилегающих к охлаждающим трубам, загрузочное и разгрузочное устройство [2].

Недостатками известных изобретений являются: относительно низкая производительность, повышенный расход, недостаточно эффективное применение и отсутствие рециркуляции криоагента.

Технической задачей изобретения является увеличение производительности аппарата, снижение расхода криоагента в сочетании с более эффективным его применением и рециркуляцией.

Для повышения производительности аппарата и более эффективного применения диоксида углерода путем увеличения интенсивности теплообмена и подачи газообразного диоксида углерода с постоянно низкой температурой по всей высоте аппарата устанавливаются форсунки, встроенные в коллекторы, отстающие друг от друга на 90°, которые соединены между собой трубопроводами для подачи жидкого криоагента, который после прохождения форсунок непосредственно попадает на продукт, такая система называется «контактной». Для устранения соприкосновения продукта с форсунками в корпусе аппарата предусмотрена цилиндрическая перфорированная решетка, которая образует полый цилиндр, внутри которого перемещается продукт, смешанный совместно с мелкими дисперсионными частицами диоксида углерода, вылетающими из сопел форсунок. Перемещение продукта, подвергаемого холодильной обработке, производится непосредственно по горизонтальным охлаждающим трубам, образующим винтовую поверхность, при помощи прилегающих к охлаждающим трубам роликов, что позволяет также повысить интенсивность теплообмена, такая система получила название «бесконтактной».

Для снижения расхода криоагента в схеме предусмотрены две автономные системы охлаждения аппарата, которые позволяют производить рециркуляцию диоксида углерода. Одна работает в непосредственном контакте продукта с диоксидом углерода, а вторая - в замкнутом контуре, что расширяет технологические возможности аппарата, и обладает более высокой производительностью за счет использования комбинированного охлаждения при замораживании.

На фиг.1, 2, 3 изображена схема аппарата, а на фиг.4 - схема установки для рециркуляции диоксида углерода.

Аппарат состоит из неподвижного изолированного корпуса 1. Внутренняя обшивка корпуса изготовлена из листовой нержавеющей стали, а наружная обшивка корпуса - из листового алюминия. Между обшивками уложена теплоизоляция. В верхней и нижней части корпуса аппарата имеются окна для загрузки 2 и разгрузки продукта 3, соединенные с коробами 4 и 5 расположенными под уклоном, для того, чтобы исключить примерзание продуктов к поверхности короба его покрывают слоем нифлона. По всей длине изолированного корпуса, с четырех сторон аппарата расположены форсунки 6, в которых поступающий криоагент преобразуется в две фазы. Форсунки 6 изготовлены из нержавеющей стали и соединены между собой трубопроводом 7, к которому присоединен коллектор 8 подвода хладагента и на котором установлены низкотемпературные электромагнитные вентили, позволяющие переключать работу двух автономных систем, через которые осуществляется подача в горизонтальные охлаждающие трубы 10, образующие винтовую поверхность с прилегающими к ней роликами 11 для перемещения продукта и непосредственно в коллектор на форсунки 6. По центру камеры расположен осевой вакуумный коллектор 12 с присоединенным к нему вакуумным насосом 21 и размещенными по параллельным винтовым поверхностям дополнительными роликами 13 для перемещения продукта. Для ограничения рабочей полости по наружному диаметру в корпусе аппарата установлена цилиндрическая перфорированная решетка 14. Для загрузки и разгрузки аппарата предусмотрен загрузочный 18 и разгрузочный 17 конвейеры.

Аппарат для холодильной обработки продуктов работает следующим образом.

Продукт поступает в аппарат по загрузочному конвейеру 18 и через загрузочное окно 2 в короб 4. После загрузки короба 4, закрывается окно 2 и запускается вакуумный насос 21, который отсасывает из аппарата воздух через трубопроводы 12, 22 и располагаемые в них окна 23. После вакуумирования подается сигнал на открытие окна 15 и продукт поступает на поверхность образованную охлаждающими трубами 10 с циркулируемым в них криоагентом поступаемым из коллектора 20 через низкотемпературный электромагнитный вентиль, расположенный на коллекторе 8, под действием собственного веса перемещается по роликам 11 в рабочей полости, ограниченной перфорированной решеткой 14. Одновременно из коллектора 8 через расположенный на нем низкотемпературный электромагнитный вентиль, жидкий диоксид углерода через трубопровод 7 подводится к форсункам 6, где дросселируется и подается на продукт. За счет теплообмена с хладагентом через трубы 10 и мелкими дисперсионными частицами диоксида углерода, подаваемыми из форсунок 6 при непосредственном контакте в процессе перемещения от окна 15 к окну 3, продукт подвергается холодильной обработке и скапливается в коробе 5, после полной загрузки подается сигнал на закрытие электромагнитного вентиля на подающем коллекторе 20, закрытие окна 16 и открытие окна 3. Так как системы автономны, то при переключении низкотемпературных электромагнитных вентилей, расположенных на коллекторах 8 и 9, можно обеспечить работу обоих систем или чередование их по необходимости. Обработанный продукт выводится из корпуса 1 на разгрузочный конвейер 17, а диоксид углерода отсасывается из трубного и межтрубного пространства аппарата через коллектор 19 и фильтр 32 компрессором 33 на рециркуляцию в каскадную холодильную установку (диоксид углерода - аммиак), где также установлены на коллекторе 9 низкотемпературные вентили, переключая которые достигается отсос пара компрессорами 33 из обоих систем или из какой то одной. Каскадная холодильная установка работает следующим образом: диоксид углерода отсасывается из камеры 31 через коллектор 19 и фильтр 32, компрессором 33 сжимается и через фильтр-осушитель 36 подается в теплообменник 24, после которого диоксид углерода в жидкой фазе поступает в ресивер 28, который предназначен для сбора жидкого диоксида углерода и сглаживания пульсаций подаваемого CO2 в аппарат, затем в воздухоотделителе 29 происходит удаление неконденсирующихся газов (воздух). Через коллектор регулирующей станции 37 жидкий CO2, в том числе и подпитывающий систему из баллона 34, поступает в аппарат 31. Охлаждение аппарата может производится при помощи двух систем с подачей диоксида углерода в трубное пространство 10 и непосредственно на продукт через ряд форсунок 6. Для удаления воздуха из аппарата после загрузки продукта в схеме предусмотрен вакуумный насос 21.

Во втором каскаде сжатый газ из компрессора 35 поступает в воздушный конденсатор 26, в котором охлаждаются и конденсируются пары аммиака. Сконденсировавшийся жидкий аммиак сливается в линейный ресивер 27, который предназначен для сбора жидкого холодильного агента и обеспечения бесперебойной подачи его в испарительную систему при изменениях тепловой нагрузки. После чего холодильный агент поступает в теплообменник 24, где в результате теплообмена жидкий аммиак преобразуется в пар и через отделитель жидкости 25 отсасывается компрессором.

Предлагаемый аппарат для холодильной обработки продуктов с рециркуляцией диоксида углерода обладает повышенной производительностью, обеспечивает снижение расхода криоагента в сочетании с более эффективным его применением и рециркуляцией. Аппарат компактен, конструкция его проста и удобна в эксплуатации.

Источники информации

1. Патент RU №2087812 (13) C1, F25D 13/00, 1997 г.

2. Патент СССР №741023, кл. F25D 13/06, 1980 г.

Аппарат для холодильной обработки продуктов диоксидом углерода, состоящий из изолированного корпуса, горизонтальных охлаждающих труб, форсунок, установленных по периметру аппарата и соединенных между собой трубопроводом для подачи жидкого криоагента, а для устранения соприкосновения продукта с форсунками в корпусе аппарата предусмотрена цилиндрическая перфорированная решетка, образующая полый цилиндр, отличающийся тем, что к трубопроводу присоединен коллектор подвода хладагента, который также соединен с горизонтальными охлаждающими трубами, по центру камеры расположен осевой вакуумный коллектор с присоединенным к нему вакуумным насосом, кроме того, аппарат снабжен коллектором для вывода диоксида углерода на рециркуляцию, для которой предусмотрена каскадная холодильная установка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для холодильной обработки тушек птицы. .

Изобретение относится к области получения захоложенного топлива для испытательных стендов авиадвигателей и их узлов и может быть использовано в холодильной технике различных отраслей промышленности.

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для получения искусственного снега, и предназначено преимущественно для получения снегообразного диоксида углерода и подачи его во внутреннюю полость тушек птицы.

Изобретение относится к пищевой промышленности и, в частности, к производству охладителей напитков. .
Изобретение относится к устройствам, служащим для получения газовых гидратов, и может быть использовано для охлаждения и газирования напитков, а также в технологических процессах химической и топливной отраслях, где требуется получение и хранение твердых многокомпонентных систем.

Изобретение относится к оборудованию для формования штемпельного типа для производства гранулированного льда из жидкой углекислоты. .

Устройство непрерывного действия замораживает продукты, которые непрерывно подаются от подающего участка с переносом их на участок выгрузки. Устройство содержит следующие узлы: первый ленточный транспортер сеточного типа, который имеет первый конец, расположенный на подающем участке, и переносит продукты в первом направлении от первого конца ко второму концу; второй ленточный транспортер, проходящий вдоль первого непосредственно под ним и переносящий продукты, упавшие со второго конца первого транспортера во втором направлении, противоположном первому направлению; ванну с охлаждающим составом, которая расположена непосредственно под вторым транспортером и содержит охлаждающий состав, посредством которого замораживаются продукты, упавшие со второго транспортера, и третий ленточный транспортер, который имеет по меньшей мере один участок, погруженный в охлаждающий состав, содержащийся в ванне.

Изобретение предназначено для использования на предприятиях птицеперерабатывающей промышленности и птицеводческих фермерских хозяйствах, занятых выращиванием, убоем и первичной обработкой птицы.

Изобретение относится к устройству для газовой термообработки изделий, переносимых на бесконечном конвейере, в частности продуктов питания. .

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для быстрого замораживания продуктов в воздушно-газовой среде криоагентов. .

Изобретение относится к установке для температурной обработки изделий, расположенных на поддоне или ином подобном устройстве. .

Изобретение относится к области холодильной техники и технологии, а именно к камерам холодильной обработки мяса. .
Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к способу производства заливных продуктов и к заливным продуктам, полученным этим способом. .

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано для замораживания пищевых продуктов. .

Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию, а именно к устройствам для замораживания пищевых продуктов в потоке низкотемпературного воздуха.

Изобретение относится к холодильной технике и может применяться для замораживания пищевых продуктов. .

Опора конвейерного пути содержит опоры, каждая из которых идет в поперечном направлении, верхние и нижние конвейерные опорные направляющие для поддержки и перемещения конвейера. Опоры конвейерного пути удерживают конвейерные направляющие в вырезах перекладин опор конвейера криогенного морозильного аппарата, который включает несколько опор конвейерного пути, которые лежат на боковых стенках нижнего кожуха морозильного аппарата. Морозильный аппарат содержит множество пар средств подъема, отходящих вниз от нижней поверхности верхнего кожуха. Средства подъема располагаются над цапфами так, что при использовании подъемника для подъема верхнего кожуха средство для подъема свободно поднимается для обеспечения доступа в полость кожуха. Способ охлаждения криогенного морозильного аппарата включает помещение пищевых продуктов на конвейер, распыление сжиженного газа на пищевые продукты. Использование данной группы изобретений позволяет осуществлять упрощение процесса очистки морозильного аппарата. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Аппарат для холодильной обработки продуктов диоксидом углерода содержит изолированный корпус, горизонтальные охлаждающие трубы, форсунки, установленные по периметру аппарата и соединенные между собой трубопроводом для подачи жидкого криоагента, цилиндрическую перфорированную решетку, которая образует полый цилиндр. К трубопроводу присоединен коллектор подвода хладагента, который соединен с горизонтальными охлаждающими трубами. По центру камеры расположен осевой вакуумный коллектор с присоединенными к нему вакуумным насосом. Аппарат снабжен коллектором для вывода диоксида углерода на рециркуляцию, для которой предусмотрена каскадная холодильная установка. Использование данного изобретения позволяет повысить производительность аппарата путем увеличения интенсивности теплообмена. 4 ил.

Наверх