Установка для вытопки жира в электромагнитном поле сверхвысокой частоты

Установка включает установленные на монтажном каркасе состыкованные один над другим два тороидальных экранирующих корпуса одинакового диаметра с прямоугольным сечением из неферромагнитного материала. В кольцевом пространстве нижнего тора расположены сферические перфорированные резонаторы, собранные из двух полусфер и жестко прикрепленные к его боковым поверхностям так, что стык между ними образован в вертикальной плоскости. Генераторные блоки СВЧ прикреплены с наружной стороны нижнего тороидального экранирующего корпуса так, что излучатели направлены внутрь сферических резонаторов. На внутренней боковой поверхности корпуса установлены электродвигатели, валы которых соединены с диэлектрическими перемешивающими механизмами, расположенными внутри сферических резонаторов. В боковую поверхность каждого сферического резонатора врезана решетка от соответствующих измельчающих механизмов с нагнетательными шнеками и приемными патрубками. Изобретение обеспечивает интенсификацию процесса извлечения и обеззараживания жира из жиросодержащего сырья. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к технологическому оборудованию предприятий мясной промышленности и предназначено для вытопки и обеззараживания жира из жиросодержащего сырья.

Чтобы извлечь жир из жиросодержащей ткани, необходимо разрушить белковую структуру, содержащую жир, перевести его из внутриклеточной фазы во внеклеточную, свободную фазу и затем удалить во внешнюю среду. Для этого используют тепловую обработку (кондуктивный и конвективный методы подвода теплоты). Качество жира и кормовой муки зависит от совместного действия двух факторов: максимальной температуры и продолжительности ее воздействия. Наименьшая продолжительность обработки определяется продолжительностью плавления жира и продолжительностью выдержки сырья для уничтожения патогенной микрофлоры при данной температуре процесса. При обработке жиросодержащего сырья повышение температуры среды выше 120…130°С нежелательно, так как это приводит к ухудшению качества конечной продукции.

Известны котлы, автоклавы, а также шнековые, барабанные и роторные аппараты. Имеются комбинированные аппараты, совмещающие тепловую обработку и измельчение сырья (волчок-варильник, измельчитель-плавитель) [1, с. 322].

Известны установки для термообработки измельченного сырья воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) [2].

Предлагаемое изобретение предназначено для вытопки и обеззараживания жира из жиросодержащего сырья.

Технологической задачей изобретения является интенсификация процесса извлечения и обеззараживания жира из жиросодержащего сырья и улучшение качества жира и шквары.

Технический результат достигается тем, что установка для вытопки жира в электромагнитном поле сверхвысокой частоты содержит на монтажном каркасе состыкованные один над другим два тороидальных экранирующих корпуса одинаковых диаметров с прямоугольными сечениями из неферромагнитного материала, в кольцевом пространстве нижнего тора расположены сферические перфорированные резонаторы, собранные из двух полусфер и жестко закрепленные к его боковым поверхностям так, что стык между ними расположен в вертикальной плоскости. СВЧ генераторные блоки закреплены с наружной стороны нижнего тороидального экранирующего корпуса так, что излучатели направлены внутрь сферических резонаторов. На внутреннюю боковую поверхность нижнего экранирующего корпуса установлены электродвигатели, валы которых соединены с диэлектрическими перемешивающими механизмами, расположенными внутри сферических резонаторов. Нижние части сферических резонаторов перфорированы. В боковую поверхность каждого сферического резонатора врезана решетка от измельчающего механизма с нагнетательным шнеком и приемным патрубком. Причем патрубки состыкованы с нижним основанием верхнего тороидального корпуса, где в его кольцевом пространстве расположены скребки, вращающиеся в горизонтальной плоскости сквозь прорезь, имеющуюся во внутренней боковой поверхности корпуса по периметру. Скребки насажены на вал мотора-редуктора и по радиусу охватывают приемные патрубки, причем на верхнем основании верхнего тороидального корпуса предусмотрен загрузочный люк, а нижнее основание нижнего тороидального корпуса выполнено в виде желоба, содержащего выгрузной патрубок с вентилем.

На фиг. 1 приведено схематическое изображение установки для вытопки жира в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (вид спереди):

1 - экранирующий корпус в виде тороидального волновода прямоугольного сечения; 2 - первая перфорированная полусфера; 3 - вторая перфорированная полусфера; 4 - СВЧ генераторный блок; 5 - излучатель от магнетрона; 6 - перемешивающий механизм с электродвигателем; 7 - измельчающий механизм (ножи и решетки); 8 - нагнетательный шнек; 9 - приемный патрубок; 10 - скребки с электродвигателем 11 для перемещения сырья; 12 - второй тор прямоугольного сечения с загрузочным люком; 13 - накопительный желоб со сливным патрубком и вентилем.

На фиг. 2 приведено схематическое изображение установки для вытопки жира в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (вид сверху):

1 - экранирующий корпус в виде тороидального волновода прямоугольного сечения; 2 - первая перфорированная полусфера; 3 - вторая перфорированная полусфера; 4 - СВЧ генераторный блок; 5 - излучатель от магнетрона; 6 - перемешивающий механизм с электродвигателем; 7 - измельчающий механизм (ножи и решетки); 8 - нагнетательный шнек; 9 - приемный патрубок; 10 - скребки с мотором-редуктором 11 для перемещения сырья; 12 - второй тороидальный корпус прямоугольного сечения с загрузочным люком.

Установка для вытопки жира в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (фиг. 1) содержит:

- экранирующий корпус 1 в виде тороидального волновода прямоугольного сечения из неферромагнитного материала (алюминия), установленный на монтажный каркас;

- сферические резонаторы, собранные из перфорированных полусфер 2, 3 из неферромагнитного материала;

- СВЧ генераторные блоки 4 с излучателями 5 от магнетрона;

- перемешивающие механизмы из диэлектрического материала (фторопласта) с электродвигателями 6, имеющими большую частоту вращения (1500 об/мин);

- измельчающие механизмы (ножи и решетки) 7 и нагнетательные шнеки 8 (от «Волчков»);

- приемные патрубки 9 от «Волчков»;

- скребки 10 для перемещения сырья с помощью мотора-редуктора 11;

- второй тор прямоугольного сечения с загрузочным люком 12;

- накопительный желоб 13 из неферромагнитного материала со сливным патрубком и вентилем, являющийся нижним основанием тороидального волновода 1.

На монтажном каркасе состыкованы один над другим два тороидальных экранирующих корпуса одинакового диаметра с прямоугольным сечением. В кольцевом пространстве нижнего тороидального экранирующего корпуса 1 расположены сферические перфорированные резонаторы, представленные в виде двух полусфер 2, 3. Они жестко прикреплены к боковым сторонам тора 1 прямоугольного сечения. Боковые стороны тороидального волновода 1 (экранирующего корпуса) представляют коаксиально расположенные цилиндры. Кольцевое пространство является тороидальным волноводом прямоугольного сечения. К внутреннему цилиндру прикреплены электродвигатели перемешивающих механизмов 6, выполненных из диэлектрического материала. Причем по центру одних периферийных полусфер 3 каждого резонатора в внутрь направлены соответствующие излучатели 5 от СВЧ генераторов 4 через диэлектрические втулки. Другие перфорированные полусферы 2 жестко закреплены к внутренней боковой стороне тора 1 (к внутреннему цилиндру). По центру полусферы 2 проходит диэлектрический вал перемешивающего механизма 6 соединенный с валом электродвигателя. Нижние части полусфер 2, 3 перфорированы. К каждому сферическому резонатору (между двумя полусферами 2, 3) врезана решетка от соответствующих измельчающих механизмов 7, связанных с нагнетательными шнеками 8 от «Волчков». Причем приемные патрубки 9 от «Волчков» состыкованы с верхним основанием тора 1 с внутренней стороны, где имеются отверстия диаметром, равным диаметру патрубков. На верхнем основании тороидального волновода 1 установлен второй тор прямоугольного сечения 12, где имеется люк для загрузки измельченного жиросодержащего сырья. Скребки 10 связаны с валом мотора-редуктора 11 и перемещаются через верхний тор 12. Для чего в торе 12 по внутреннему периметру имеется прорезь. Мотор-редуктор 11 расположен по центру внутреннего цилиндра, служащего внутренней боковой стенкой нижнего тороидального волновода 1. Нижнее основание тора 1 выполнено в виде желоба 13 и содержит сливной патрубок с вентилем.

Рабочий процесс в установке происходит следующим образом.

Загружают измельченное жиросодержащее сырье через загрузочный люк, расположенный на верхнем основании второго тора 12 в кольцевую емкость. Включают мотор-редуктор 11 для перемещения сырья в кольцевой емкости второго тора 12. Включают все «Волчки», после чего сырье с помощью нагнетательных шнеков и измельчающих механизмов 7, 8 попадает в сферические перфорированные резонаторы 2, 3. Включают электродвигатели перемешивающих механизмов 6, а также СВЧ генераторы 4. После чего за счет излучателей 5 от магнетронов создается электромагнитное поле сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ) в каждом сферическом резонаторе 2, 3. Под воздействием ЭМПСВЧ происходит поляризация диполей, за счет чего в сырье генерируется эндогенное тепло, вследствие чего происходит вытопка жира из жиросодержащего сырья в процессе его перемешивания. Извлеченный жир вытекает через перфорации в желоб 13. За счет больших оборотов перемешивающих механизмов 6 шквара разрушается до мелких частиц, которые проходят через перфорацию резонаторов 2, 3. Открывая вентиль сливного патрубка в желобе 13 можно выгрузить смесь шквары и жира. Поток излучения через перфорации сферических резонаторов и отверстия решеток измельчающих механизмов будет замыкаться в вытопленном жире, накопленном в желобе тороидального экранирующего корпуса 1.

Количество СВЧ генераторных блоков 4 влияет на производительность установки. Сливной патрубок и приемные патрубки 9 от «Волчков» выполняют функции запредельных волноводов, их длина и диаметр согласованы с длиной волны (12,4 см) так, что ограничивает излучение до допустимого уровня для обслуживающего персонала. При обеспечении высокой напряженности электрического поля СВЧ (1…10 кВ/см) продукт (смесь жира со шкварой) полностью обеззараживается, а качество продукта остается высокой.

Подача исходного жиросодержащего сырья через приемные патрубки 9 в сферические резонаторы 2, 3 с помощью «Волчков», мощности СВЧ генераторов 5, частота вращения перемешивающих механизмов 6, регулируются.

Установка позволяет снизить энергетические затраты на обеззараживание и вытопку жира из измельченного жиросодержащего сырья, улучшить их энергетическую ценность. Это объясняется тем, что капиллярная влага интенсивно переходит в пар, вызывая резкий рост давления в сырье. Переход влаги в парообразное состояние, и ее выталкивание на поверхность сырья происходит в результате избыточного давления. Содержание водорастворимых веществ увеличивается, что положительно влияет на органолептические свойства и консистенцию продукта.

Источники информации

1. Ивашов, В.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Часть 1. Оборудование для убоя и первичной обработки. - М.: Колос, 2001. - 552 с.

2. Патент №2409915 РФ, МПК Н05В 6/64. Установка для диатермической обработки измельченного сырья / Т.М. Григорьева, М.В. Белова, Г.В. Новикова; заявитель и патентообладатель ЧГСХА (RU). - №2010101203/07 (001598); заявл. 15.01.2010; опубл. 20.01.2011. Бюл. №2. - 12 с.

Установка для вытопки жира в электромагнитном поле сверхвысокой частоты, характеризующаяся тем, что на монтажном каркасе установлены состыкованные один над другим два тороидальных экранирующих корпуса одинакового диаметра с прямоугольным сечением из неферромагнитного материала, в кольцевом пространстве нижнего тора расположены сферические перфорированные резонаторы, собранные из двух полусфер и жестко прикрепленные к его боковым поверхностям так, что стык между ними образован в вертикальной плоскости, при этом СВЧ генераторные блоки прикреплены с наружной стороны нижнего тороидального экранирующего корпуса так, что излучатели направлены внутрь сферических резонаторов, а на внутреннюю его боковую поверхность установлены электродвигатели, валы которых соединены с диэлектрическими перемешивающими механизмами, расположенными внутри сферических резонаторов, у которых нижние части перфорированы, при этом в боковую поверхность каждого сферического резонатора врезана решетка от соответствующих измельчающих механизмов с нагнетательными шнеками и приемными патрубками, причем приемные патрубки врезаны в нижнее основание верхнего тороидального экранирующего корпуса, а в его кольцевом пространстве расположены скребки, перемещающиеся в горизонтальной плоскости сквозь прорезь, которая имеется по периметру внутренней боковой поверхности верхнего тора, при этом скребки насажены на вал мотора-редуктора и по радиусу охватывают приемные патрубки, а на верхнем его основании верхнего тороидального корпуса предусмотрен загрузочный люк, а нижнее основание нижнего тороидального корпуса выполнено в виде желоба, содержащего выгрузной патрубок с вентилем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологическому оборудованию предприятий мясной промышленности и предназначено для обеззараживания и вытопки жира из измельченного жиросодержащего сырья.

Изобретение относится к пищевой промышленности и сельскому хозяйству. Установка для термообработки жиросодержащего сырья содержит загрузочную емкость и экранирующий корпус.

Изобретение относится к пищевой и рыбной промышленности. .
Изобретение относится к масложировой промышленности. .

Изобретение относится к производству жидких жиров. .

Изобретение относится к кормопроизводству, а именно к способам получения обогащенных витаминизированных рыбных жиров. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. Сверхвысокочастотная установка для выделения расплавленного жира из жиросодержащего сырья состоит из цилиндрического экранирующего корпуса с крышкой, наклонным основанием и патрубком для отвода жира. Внутри корпуса соосно расположен цилиндрический перфорированный ротор, в полом валу которого установлен вал цилиндрического барабана. Барабан расположен соосно внутри ротора и выполняет функцию объемного резонатора. В кольцевом пространстве между ротором и барабаном установлен шнек с внешней навивкой. Диаметр перфорации нижней части стенки барабана больше, чем диаметр перфорации стенки ротора. Крышка содержит накопительный карман по периферии, загрузочную емкость по центру и патрубок для выгрузки. Диаметр крышки больше, чем диаметр цилиндра экранирующего корпуса. В накопительном кармане расположены скребки. По центральной оси барабана установлен конусообразный ограничитель излучений. Сверхвысокочастотные генераторные блоки установлены над барабаном по периферии. Установка обеспечивает улучшение качества получаемого жира и шквары. 2 ил.

Изобретение относится к мясоперерабатывающей отрасли, может быть использовано при вытопке жира из жиросодержащего сырья. Микроволновая технология извлечения жира из жиросодержащего сырья предусматривает комплексное воздействие электромагнитных излучений сверхвысокой частоты 2450 МГц удельной мощностью 1,6…16 Вт/г и килогерцевой частоты 22…110 кГц. Воздействие электромагнитного поля сверхвысокой частоты происходит в перфорированных сферических резонаторах объемом до 5 л, пристыкованных к параллельно расположенным дискам. Причем в промежутке между дисками, равном половине длины волны, обеспечен коронный разряд и озонирование с помощью электрогазоразрядных ламп от генераторов килогерцевой частоты мощностью 75…225 Вт. Измельченное жиросодержащее сырье размером 2…10 мм подвергается комплексному воздействию электромагнитных излучений продолжительностью 200…300 с при напряженности электрического поля 2…5 кВ/см до температуры 80…140°С. Обеспечивается снижение бактериальной обсемененности продукта и улучшение органолептических показателей жира и шквары. 4 ил., 1 табл.
Наверх