Установка для пастеризации жидких продуктов

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к установкам для обработки жидких продуктов нагреванием, включая их пастеризацию. Технический результат заявленного технического решения заключается в повышении КПД за счет сокращения тепловых потерь в окружающую среду и с охлаждающей жидкостью. Установка для пастеризации жидких продуктов содержит насос, нагреватель гидродинамический, выдерживатель, регенератор, охладитель, автоматический клапан и тепловой насос, который включает компрессор, конденсатор, ресивер, теплообменник, фильтр-осушитель, терморегулирующий вентиль, испаритель и реле давления. Конденсатор представляет собой герметичную проточную емкость для паров хладона, которая установлена на выходе из компрессора, внутри которой размещен змеевик для потока холодного жидкого продукта по пути подачи на пастеризацию в противоточном потоку парам хладона направлении для нагревания жидкого продукта. Испаритель вмонтирован в охладитель пастеризованного жидкого продукта. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к установкам для тепловой обработки жидких продуктов, включая их пастеризацию.

Известна промышленная установка для пастеризации и охлаждения молока (пастеризатор) марки ПМР-0,2, содержащая приемный бак, насос, фильтр, пластинчатый теплообменник, гидродинамический нагреватель, выдерживатель и приборы управления [1].

Недостатком известной конструкции являются существенные потери тепла в окружающую среду и с потоком охлаждающей воды.

Известно также устройство для гидродинамического нагрева жидких продуктов по патенту РФ №2398499, A23L 3/015, опубликованное 10.09.2010, бюл. №25, содержащее статор с установленным в нем с образованием зазора ротором, на наружной поверхности ротора выполнен набор ячеек, расположенных рядами по винтовой линии, на внутренней поверхности статора выполнены аналогичные ячейки, расположенные также по винтовой линии, но с другим шагом рядов ячеек, в корпусе статора выполнена соответствующая длине ротора осесимметричная кольцевая полость, сообщающаяся с ячеистой рабочей частью устройства отверстием в зоне нагрева продукта до температуры пастеризации, выполняющая роль выдерживателя и снижающая потери тепла в окружающую среду [2].

Недостатком данного устройства являются существенные потери тепла с потоком воды, используемой для охлаждения пастеризованного жидкого продукта.

Аналогичные решения на стадии охлаждения, например, пастеризованного молока ледяной водой, охлаждаемой холодильными установками (то есть с помощью искусственного холода), присущи всем отечественным и зарубежным пастеризационным установкам [3, с. 59].

Известно комплексное использование тепла и холода в молочных линиях животноводческих ферм, предложенное во ВНИИКОМЖе, ВНИХИ и МВА, по которому используемая ледяная вода из холодильной установки и водопроводная вода после нагрева в процессе охлаждения пастеризованного молока подается в линию поения животных и на мойку молочного оборудования [4].

Недостатком этого решения является то, что оно дает положительный эффект сокращения потерь тепла в основном в осенне-зимний период и только в условиях молочной фермы, исключая целый ряд различных молочных предприятий по первичной обработке и переработке молока.

Наиболее близким техническим решением является комбинированная энергоэффективная установка охлаждения выдоенного молока и нагрева воды, содержащая охлаждающий комплекс из четырех секций теплообменника и теплового насоса. В первых трех секциях теплообменника выдоенное молоко от температуры 35°C постепенно охлаждается водой, поступающей далее в тепловой насос. В четвертой секции теплообменника производится окончательное охлаждение молока ледяной водой из теплового насоса. Это первый вариант комплектации. По второму варианту в тепловой насос подается вода из водопровода, а выходящая из первых трех секций теплообменника подогретая вода поступает на мойку молочной посуды и поение животных [5, рис. 5, 7].

Недостатком этой комбинированной установки охлаждения молока является ее сложность, расчленение на ряд секций. Кроме того, данная установка эффективна по-прежнему только в холодный период года, а использование подогретой в первых трех секциях охладителя до температуры 30°C воды в условиях молокоприемных пунктов и перерабатывающих молочных предприятий проблематично.

Задачей заявленного технического решения является повышение ее КПД за счет сокращения тепловых потерь в окружающую среду и с охлаждающей жидкостью.

Задача решается использованием в составе установки для пастеризации жидких продуктов теплового насоса вместо холодильной установки, конденсатор которого представляет собой герметичную проточную емкость для паров хладона, установленную на выходе из компрессора, внутри которой размещен змеевик для потока холодного жидкого продукта по пути подачи на пастеризацию в противоточном потоку парам хладона направлении для нагревания жидкого продукта, а испаритель вмонтирован в охладитель пастеризованного жидкого продукта, при этом нагреватель может быть объединен с ресивером хладона и одновременно выполнять его роль.

Изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 изображена схема установки для пастеризации жидких продуктов; на фиг. 2 - схема охладителя пастеризованного продукта в варианте однонаправленного потока продукта и встречного потока паров хладона; на фиг. 3 - схема охладителя в варианте последовательных зигзагообразных встречных потоков жидкого продукта и паров хладона в зазорах между пластинами.

Установка для пастеризации жидких продуктов (фиг. 1) содержит бак 1 для приема пастеризуемого жидкого продукта, насос 2 для его подачи, гидродинамический нагреватель 3, выдерживатель 4, автоматический клапан 5, регенератор 6, охладитель 7, бак 8 приема пастеризованного жидкого продукта и тепловой насос, включающий компрессор 9, ресивер 10, фильтр-осушитель 11, теплообменник хладона 12, терморегулирующий вентиль 13, подогреватель 14 жидкого продукта и реле давления 15.

Охладитель 7 выполнен, например, пластинчатым с герметично спаянными между собой по краям гофрированными пластинами. Он имеет (фиг. 2) пакет пластин 16, герметично запаянных или сваренных между собой по периферии и попарно трубками 17 и 18 с образованием между гофрами полости 19 для жидкого продукта и полости 20 для паров хладона. Полость 19 для жидкого продукта имеет патрубок 21 для подачи этого продукта на охлаждение и патрубок 22 вывода из охладителя охлажденного жидкого продукта. Полость 20 для паров хладона имеет патрубки ввода 23 и вывода 24 паров хладона для охлаждения жидкого продукта. В таком конструктивном исполнении охладитель обеспечивает однонаправленный поток жидкого продукта, а также встречный поток паров хладона также по короткому однонаправленному пути от патрубка подачи к патрубку вывода.

В другом исполнении (фиг. 3) охладитель также содержит гофрированные пластины 16, запаянные (или сваренные) по краям между собой, трубки 17, 18 и дополнительные трубки 25 соединения межпластинчатых полостей с образованием полостей для жидкого продукта 19 и паров хладона 20, сообщающихся патрубками 21 и 24 соответственно подачи жидкого продукта и хладона и патрубками 22 и 23 вывода их из охладителя. Пластины 16 охладителя и трубки 17, 18 и 19 в них герметично собраны в пакет таким образом, что путь жидкого продукта в нем обеспечивается последовательно через, например, нечетные зазоры между пластинами, а паров хладона - также последовательно через четные зазоры между ними, что увеличивает длину пути для охлаждения жидкого продукта в этом конструктивном исполнении в сравнении испонением по фиг. 2.

Работает установка для пастеризации жидких продуктов следующим образом.

Направляемый на пастеризацию холодный жидкий продукт из бака 1 насосом 2 подается в змеевик подогревателя 14 и через регенератор 6 поступает, например, в гидродинамический нагреватель 3. В нем предварительно подогретый жидкий продукт за счет воздействия ячеек ротора и статора, вихреобразования и трения нагревается и под напором входит в выдерживатель 4, из которого через автоматический клапан 5 снова подается в нагреватель 3 до тех пор, пока температура его на выходе из нагревателя не достигнет необходимой (или заданной) величины для пастеризации жидкого продукта.

Одновременно включается в работу и компрессор 9. Работая, он всасывает пары хладона из системы трубопроводов и теплообменников теплового насоса, сжимает их, увеличивая их давление и температуру (например, до 1,5…1,8 МПа и 80…90°C), и подает в подогреватель 14 жидкого продукта. Из него хладон в жидком состоянии проходит далее фильтр-осушитель 11 и поступает в теплообменник 12, где охлаждается и в охлажденном виде подается на дросселирование в терморегулирующий вентиль 13. Полувскипающий охлажденный хладон поступает затем в испарительную полость охладителя 7, где контактирует через гофрированные стенки пластин с теплым пастеризованным жидким продуктом. Нагреваясь от него, хладон вскипает и испаряется, охлаждая жидкий продукт до температуры его последующего хранения. На выходе из испарительной полости охладителя 7 температура холодных паров хладона контролируется датчиком терморегулирующего вентиля 13. Далее пары хладона откачиваются в теплообменник 12, омывая змеевик с жидким хладоном, нагреваются и всасываются в компрессор 9. Давления всасывания и нагнетания в компрессор 9 устанавливаются с помощью реле давления 15.

При работе теплового насоса жидкий продукт после выхода на режим пастеризации (при закрытом автоматическом клапане 5) подается в регенератор 6, где охлаждается встречным потоком жидкого продукта по пути на пастеризацию, предварительно подогретыми горячими парами хладона в подогревателе 14 после выхода их из компрессора 9 теплового насоса.

Охлаждаясь, пастеризованный жидкий продукт из регенератора 6 поступает в охладитель 7, где проходя по полостям между его пластинами, окончательно охлаждается парами хладона до температуры хранения (например, 4°C) в баке 8.

Нагреватель молока 14 может выполняться совмещенным с ресивером 10 и выполнять дополнительно его роль.

Таким образом, в установке для пастеризации жидких продуктов их тепло на стадии охлаждения после пастеризации передается холодному жидкому продукту по пути на пастеризацию сначала в регенераторе, как и в известных конструкциях пастеризационных установок, а затем в нагревателе 14. На этой стадии в предлагаемой установке тепло охлаждаемого в охладителе 7 пастеризованного жидкого продукта отбирается парами хладона и передается холодному продукту в нагревателе 14 по пути на его пастеризацию, а не теряется в атмосферу или с проточной водой, как в прототипе, что резко снижает потери в пастеризационной установке и повышает ее тепловой КПД.

Источники информации

1. Машины для переработки сельскохозяйственной продукции / А.Н. Глобин, И.А. Кравченко, И.Н. Краснов и др., под ред. И.Н. Краснова. - Т. 6. - Кн. 2 - Зерноград. (Пастеризационно-охладительная установка ПМР-02, с. 294-299).

2. Устройство для гидродинамического нагрева жидких продуктов. Пат. РФ №2398499, A23L 3/015. Опубл. 10.09.2010, бюл. №25.

3. Ковалев Ю.Н. Установки для пастеризации молока. Россельхозиздат. - М. - 1981, 80 с. (страница 59).

4. Ковалев Ю.Н. Установки для пастеризации молока. Россельхозиздат. - М. - 1981, 80 с. (страница 60).

5. Шешунова Е.В. Эффективность использования тепловых насосов для охлаждения молока и нагрева воды на животноводческих комплексах АПК. Автореф. дис. канд. техн. наук. Москва, 2012 (ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемии).

1. Установка для пастеризации жидких продуктов, содержащая насос, нагреватель гидродинамический, выдерживатель, регенератор, охладитель, автоматический клапан и тепловой насос, включающий компрессор, конденсатор, ресивер, теплообменник, фильтр-осушитель, терморегулирующий вентиль, испаритель и реле давления, при этом конденсатор представляет собой герметичную проточную емкость для паров хладона, установленную на выходе из компрессора, внутри которой размещен змеевик для потока холодного жидкого продукта по пути подачи на пастеризацию в противоточном потоку парам хладона направлении для нагревания жидкого продукта, а испаритель вмонтирован в охладитель пастеризованного жидкого продукта.

2. Установка по п. 1, в которой конденсатор совмещен с ресивером.

3. Установка по п. 1 или 2, в которой пластинчатый охладитель выполнен неразборным с запаянными или сваренными по периферии пластинами и внутренними соединительными патрубками с образованием в нем контактирующих через стенки пластин полостей для течения охлаждаемого пастеризованного жидкого продукта и паров хладона, осуществляя роль испарителя, и оборудован патрубками ввода и вывода в эти полости жидкого продукта и паров хладона.

4. Установка по п. 3, в которой полости для течения жидкого продукта и паров хладона в охладителе выполнены с обеспечением однонаправленных встречных или последовательных зигзагообразных потоков, например, по четным зазорам между соседними пластинами - жидкого продукта, а по нечетным зазорам - противоточно паров хладона.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии контроля качества консервированных продуктов. Способ предусматривает осмотр, санитарную обработку, проверку герметичности и деление консервов на две части, одну из которых термостатируют при температуре -18±2°С в течение 1-2 часов, а оставшуюся часть термостатируют при температуре 70±5°С в течение 5 минут.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Пюреобразные консервы на основе топинамбура содержат топинамбур, шрот семян тыквы, воду, причем дополнительно содержат редьку черную, свеклу столовую, пюре гороха, СО2 - экстракт хрена.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Пюреобразные консервы на основе топинамбура содержат топинамбур, шрот семян тыквы, воду, причем дополнительно содержат редьку черную, свеклу столовую, пюре фасоли, пюре ягод терна, CO2-экстракт хрена.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Пюреобразные консервы на основе топинамбура содержат, мас.ч: топинамбур - 512, шрот семян тыквы - 32,5, вода до выхода целевого продукта 1000, причем дополнительно содержат редьку дайкон - 420 и столовую свеклу - 32,5.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Пюреобразные консервы на основе топинамбура содержат, мас.ч.: топинамбур - 512, бананы - 540, шрот семян тыквы - 32,5, вода - до выхода целевого продукта 1000, причем дополнительно содержат CO2-экстракт ядер миндаля - 2,2-2,5, CO2-экстракт полыни - 0,02-2,5.
Изобретение относится к технологии производства закусочных консервов. Консервы включают топинамбур, морковь, шрот семян тыквы, соль, воду, свеклу столовую, шрот семян кабачка и CO2 экстракт хрена.
Изобретение относится к технологии производства закусочных консервов на основе топинамбура. Консервы включают в мас.ч.: топинамбур - 455, бананы - 425, редьку черную - 50, шрот семян тыквы - 32,5, пюре гороха - 40, пюре ягод терна - 50, CO2-экстракт листьев березы - 0,22-2,5, CO2-экстракт хрена - 0,22-0,25 и воду до выхода целевого продукта - 1000.
Изобретение относится к технологии производства закусочных консервов. Консервы включают в мас.
Изобретение относится к технологии производства закусочных консервов. Консервы включают, мас.ч.: топинамбур - 512, бананы - 540, шрот семян тыквы - 32,5, столовую свеклу - 32,5 и воду - до выхода целевого продукта 1000.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве профилактических консервов из мяса птицы. Способ предусматривает измельчение филе куриного, параллельно измельчают на волчке морковь, лук и чеснок.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Пюреобразные консервы на основе топинамбура содержат топинамбур, морковь, шрот семян тыквы, соль, воду, причем дополнительно содержат СО2 экстракт листьев смородины. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет снизить адгезию к стенкам тары получаемого целевого продукта.
Изобретение относится к технологии производства закусочных консервов. Изготовление консервов предусматривает подготовку рецептурных компонентов, протирку и финиширование топинамбура и моркови, подготовку CO2 экстракта хрена, CO2 экстракта петрушки, шрота семян кабачка, заливку питьевой водой и выдержку для набухания молотого шрота семян тыквы и кабачка, смешивание перечисленных компонентов с солью, фасовку полученной смеси, герметизацию и стерилизацию. В полученных консервах снижен привкус семян тыквы при сохранении адгезионных свойств получаемого целевого продукта.
Изобретение относится к пищевой промышленности и касается технологии производства закусочных консервов. Пюреобразные консервы на основе топинамбура содержат, мас. ч: топинамбур - 512, бананы - 540, шрот семян тыквы - 32,5, воду - до выхода целевого продукта 1000. В консервы дополнительно введены СО2-экстракт листьев смородины - 0,022-0,025 и СО2-экстракт листьев березы - 0,022-0,025. В полученных консервах уменьшен привкус семян тыквы без изменения адгезионных свойств.
Изобретение относится к технологии производства закусочных консервов на основе топинамбура. Пюреобразные консервы на основе топинамбура содержат, мас. ч.: топинамбур - 455, бананы - 425, шрот семян тыквы - 32,5, пюре гороха - 40, CO2-экстракт листьев березы - 0,22-2,5, СО2-экстракт хрена - 0,22-0,25, вода до выхода целевого продукта - 1000. Изобретение позволяет уменьшить привкус семян тыквы в продукте без изменения его адгезионных свойств.
Изобретение относится к пищевым продуктам, а именно к способам производства пюреобразных консервов на основе топинамбура. Пюреобразные консервы на основе топинамбура содержат, мас. ч.: топинамбур - 455, бананы - 425, шрот семян тыквы - 32,5, пюре гороха - 40, CO2-экстракт листьев березы - 0,22-2,5, вода до выхода целевого продукта - 1000. Изобретение позволяет уменьшить привкус семян тыквы в продукте без изменения его адгезионных свойств.
Изобретение относится к пищевым продуктам, а именно к пюреобразным консервам на основе топинамбура. Пюреобразные консервы на основе топинамбура содержат, мас. ч.: топинамбур - 455, редька черная - 250, шрот семян тыквы - 32,5, пюре гороха - 40, пюре ягод терна - 150, экстракт хрена - 0,22-0,25, вода до выхода целевого продукта - 1000. Изобретение позволяет уменьшить привкус семян тыквы в продукте без изменения его адгезионных свойств.
Изобретение относится к технологии производства закусочных консервов. Консервы включают топинамбур, морковь, шрот семян тыквы, соль и воду. Консервы дополнительно включают СО2-экстракты хрена и облепихи, мякоть ягод терна и столовую свеклу. Соотношение компонентов составляет в мас.ч.: топинамбур - 350, пюре гороха - 358-425, мякоть ягод терна - 75-125, столовая свекла - 75-125, шрот семян тыквы - 28, соль - 5, СО2-экстракт хрена - 0,01-0,04, СО2-экстракт облепихи - 0,01-0,04, вода - до выхода целевого продукта 1000. Изобретение позволяет снизить привкус семян тыквы в консервах при сохранении адгезионных свойств получаемого целевого продукта.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Композиция для приготовления белково-растительного продукта включает белковый компонент, содержащий белок соевый изолированный и сывороточные белки, молоко обезжиренное, пантогематоген, пюре из смеси дыни, банана и сельдерея, закваску и пектин низкоэтерифицированный. Комплексная закваска содержит Streptococcus thermophilus, смесь Bifidobacterium bifidum и Bifidobacterium adolescentis и Lactobacillus acidophilus в заданных соотношениях. Изобретение обеспечивает создание композиции, позволяющей получить диетический молочно-белковый продукт функционального назначения, обладающий высокими лечебно-профилактическими свойствами, биологической и питательной ценностью, а также хорошими органолептическими качествами и длительным сроком хранения. 3 пр.
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам получения сиропов из целых плодов красники. Способ предусматривает получение сока из ягод красники посредством прессования. Для осветления сока его центрифугируют, после чего фильтруют. После фильтрования сока 40% его объема помещают в сироповарочный котел и добавляют сахар при следующих соотношениях компонентов (%): осветленный сок красники 36,0 и сахар 64,0. Затем нагревают массу до температуры 85°С, добавляют в нагретую массу оставшийся объем сока и перемешивают. После чего сироп процеживают, разливают в стеклянную тару, укупоривают, пастеризуют при температуре 85°С в течение 15 минут и охлаждают до температуры 35-40°С. При получении сиропов с использованием сахарозаменителей после перекачивания 40% объема сока красники в сироповарочный котел добавляют консервант в виде кислоты сорбиновой или калия сорбата 0,2%. Изобретение позволяет получить сироп с повышенным содержанием биологически активных веществ, обладающих гепатопротекторным действием. Кроме того, он может быть использован его для различных категорий населения, в том числе и при сахарном диабете для предотвращения развития диабетической ретинопатии. 10 з.п. ф-лы, 2 пр.

Настоящее изобретение предлагает системы и способы для производства пищевых продуктов. В общем варианте выполнения предлагается система для производства пищевых продуктов, которая включает в себя по меньшей мере один теплообменник, по меньшей мере один бак для пищевого продукта, по меньшей мере один источник пара, имеющий паровой клапан, компьютер, имеющий процессор, и машиночитаемый носитель, доступный для компьютера и содержащий программу программного обеспечения процессора компьютера, которая автоматически управляет паровым клапаном для его перемещения из первого положения во второе рассчитанное положение с целью поддержания температуры нагрева нагревательной среды, которая является достаточной для поддержания стерильности пищевого продукта во время перехода циркулирующая вода - пищевой продукт в теплообменнике, и возврата парового клапана обратно в первое положение, когда пищевой продукт полностью вытесняет циркулирующую воду в теплообменнике. Предлагаемая система производства пищевого продукта обеспечивает уменьшение температурных изменений во время асептической обработки пищевого продукта и повышение качества обработки пищевого продукта. 19 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к установкам для обработки жидких продуктов нагреванием, включая их пастеризацию. Технический результат заявленного технического решения заключается в повышении КПД за счет сокращения тепловых потерь в окружающую среду и с охлаждающей жидкостью. Установка для пастеризации жидких продуктов содержит насос, нагреватель гидродинамический, выдерживатель, регенератор, охладитель, автоматический клапан и тепловой насос, который включает компрессор, конденсатор, ресивер, теплообменник, фильтр-осушитель, терморегулирующий вентиль, испаритель и реле давления. Конденсатор представляет собой герметичную проточную емкость для паров хладона, которая установлена на выходе из компрессора, внутри которой размещен змеевик для потока холодного жидкого продукта по пути подачи на пастеризацию в противоточном потоку парам хладона направлении для нагревания жидкого продукта. Испаритель вмонтирован в охладитель пастеризованного жидкого продукта. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх