Устройство для концентрирования жидкостей

 

О П И С А Н И Е < >988265

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.07.81 (21) 3329261/28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. з

А 23 L 2/08

F 25 С l/14

В 04 В 15/02

Гесударетееииые кемитет

СССР (53) УДК 66.067..57 (088.8) Опубликовано 15.01.83. Бюллетень №2

Дата опубликования описания 25.01.83 по делам изебретеиий и открытий т

В. В. Шевельвов, М. М. Сидоров, В. В. Верилов,-"::-,:,, В. М. Лазуткин и Л. В. Костыгов, - " :.- . " -. . .Р

„,/ лМосковский технологический институт мясной-.=., „ев и молочной промышленности,:,„ / (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию, а именно к устройствам для концентрирования жидкостей при производстве концентрированных пищевых растворов, соков, биологически активных препаратов и т. и. 5

Известно устройство для концентрирования жидкостей, включающее три охлаждаемых барабана для замораживания. жидкости, преимущественно молока, скребки для отделения кристаллов льда с поверхности барабанов, а также цилиндрический ротор центрифуги для отделения кристаллов льда от маточного раствора (1).

Недостатки этого устройства — сложность и громоздкость конструкции при недостаточно высокой производительности вследствие того, что оно предусматривает последовательное выполнение двух операций: образование кристаллов льда и выделение их из маточного раствора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для концентрирования жидкостей, содержащее полый ротор, сообщенный с системой подачи хладагента, приспособление для подачи жидкости на поверхность ротора, неподвижно установленный над ротором нож для снятия кристаллов льда, сборники для льда, концентрата и хладагента (2).

Однако данное устройство также недостаточно производительно, поскольку подача исходного сырья посредством патрубка приводит к неполному использованию теплообменной поверхности ротора, причем возможны забивания циркуляционного канала внутри ротора из-за наличия примесей в хладагенте.

Цель изобретения — повышение производительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для концентрирования жидкостей, содержащем полый ротор, сообщенный с системой подачи хладагента, приспобление для подачи жидкости на поверхность ротора, неподвижно установленный над ротором нож для снятия кристаллов льда и сборники для льда, концентрата и хладагента, поверхность ротора образована двумя дисками, верхний из которых имеет направляющую для отвода хладагента из полости ротора, а приспособление для подачи жидкости выполнено в виде полого

988265 усеченного конуса с прорезью на боковой поверхности, меньшее основание которого направлено к центру ротора, при этом отношение диаметров оснований усеченного конуса соответствует отношению расстояний от оси ротора до точек касания этих оснований к его поверхности.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — поверхность ротора, вид сверху; на фиг. 3 приспособление для подачи жидкости.

Устройство для концентрирования жидкостей содержит неподвижный корпус 1, в котором установлен полый ротор, образованный двумя плоскими дисками 2 и 3, причем верхний из них имеет направляющую 4, предназначенную для отвода хладагента из полости ротора. Ротор снабжен сальниковыми у1 лотнителями 5 и 6 и приводится во вращение с помощью передачи 7 от электродвигателя.

Внутренняя полость ротора посредством патрубка 8 связана с источником хладагента и сообщена с емкостью 9, имеющей цилиндрическую форму и примыкающей к ободу верхнего диска 2 через уплотнительные графитовые кольца 10. Емкость 9 в ни,кней части снабжена отводящим патрубком 1.

Приспособление для подачи жидкости представляет камеру !2, выполненную в виде полого усеченного конуса с прорезью

13, соединенную посредством трубопровода

14 с емкостью 15 для тепловой подготовки исходного сырья. При этом отношение диаметров основания усеченного конуса 12 "соответствует отношению расстояния от оси ротора до точек касания этих оснований к его поверхности. Нож 16 для снятия кристаллов льда установлен неподвижно над верхним диском 2 ротора. Корпус 1 снабжен бункером 17, который с помощью на.соса 18 подключен к емкости 19 для подогрева воды. В нижней части корпуса 1 имеется патрубок 20 для отвода концентрированной жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно по патрубку 8 хладагент поступает в полость ротора между дисками 2 и 3, где под действием сил вращения и центробежных сил с большой скоростью проходит по траекториям, близким к кривым спиралям Архимеда, охлаждая теплообме нный диск 2. Из полости ротора хладагент посредством направляющей 4 выводится в емкость 9, а оттуда через патрубок 11 — в сборник хладагента.

Исходное сырье предварительно охлаждается в емкости 15 и поступает по трубопроводу 14 в коническую камеру 12, а затем через прорезь 13 на поверхность верхнего диска 2 ротора. Жидкость в камере

12, контактируя с диском 2, приобретает вращательно движение. Поскольку меньшее основание конической камеры 12 располо40

5

Зо

35 жено ближе к центру вращения диска 2, а большее ее основание находится дальше от указанного центра вращения, то при принятом отношении диаметров оснований усеченного конуса, соответствующим отношению расстояний от оси ротора до точек касания этих оснований к его поверхности, угловая скорость жидкости одинакова по длине конической камеры 12 и,пропорциональная угловой скорости диска 2. Все это способствует достаточно плавному вводу жидкости, подлежащей концентрированию, на поверхность теплообменного диска 2.

При вращении ротора жидкость, например молочная сыворотка, поступая из камеры 12, омывает поверхность диска 2 и при этом. образует тонкую пленку, из которой на охлаждаемой поверхности ротора выпадают кристаллы льда. Образовавшаяся корочка льда снимается неподвижно установленным ножом 16 и им же направляется в бункер 17, где смешивается с водой, подогретой в емкости 19 и подаваемой насосом

18 в бункер 17. Расплав льда с водой поступает из бункера 17 через слив в емкость

19 и по мере ее заполнения отводится в канализацию.

Оставшаяся незамерзшей жидкость под действием центробежной силы уносится с наружней поверхности теплообменного диска 2, пройдя 3/4 оборота, что можно обеспечить подбором скорости вращения ротора.

Примерные траектории частиц маточного раствора показаны на фиг. 2. Ориентация кристаллов льда в направлении центробежной силы способствует свободному стоку концентрата с поверхности кристаллизации.

Накопившийся в корпусе 1 концентрат жидкости отводится через патрубок 20 в сборник концентрата.

Таким образом, производительность предлагаемого устроиства превышает производительность известных установок того же назначения за счет распределения исходного сырья широким факелом по охлаждающей поверхности ротора, более полного использования этой поверхности, сокрашения времени на промывку полости ротора. Кроме того, упрощается конструкция устройства вследствие применения плоского ротора вместо конического.

Формула изобретения

Устройство для концентрирования жидкостей, содержащее полый ротор, сообщенный с системой подачи хладагента, приспособление для подачи жидкости на поверхность ротора, неподвижно установленный над ротором нож для снятия кристаллов льда, сборники для льда, концентрата и хладагента, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, поверхность ротора образована двумя дисками, верхний из которых имеет направляющую для отвода хладагента из полости ротора, а приспособление для подачи жидкости вы. 988265

Составитель В. Чантурия

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 56з Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по,делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Ковтун

Заказ 10553/4 .

- полнено в виде полого усеченного конуса с прорезью на боковой поверхности, меньшее основание которого направлено к центру ротора; при этом отношение диаметров ос-нований усеченного конуса соответствует отношению расстояний от оси ротора до точек касания этих оснований к его поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2602745, кл. 99 — 200, > on у бл и к. 1952.

2. Авторское свидетельство СССР № 526393, кл. В 04 В 15/02, 1975 (прототип) .