Устройство для концентрирования пищевых жидкостей

Устройство для концентрирования пищевых жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„1>OS 75

3(50 А 23 L 2/08; F 25 С 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 6 3

ЬИЬ)й 1 г.- (21) 3573574/28-13 (22) 31.03.83 (46) -30.07.84. Бюл. Р 28>. (72),П. В. Шевельков, В, В. Шевельков, .

И. К. Горшков, В. В. Крылов, Е. В. Семенов, Т. П. Облезова, 3. И. Каухчешвили и В. Д. Рожков (71) Московский технологический институт мясной и молочной промышленности и Московский филиал Всесоюзйого научно-исследовательского института жиров (53) 664.857:621,565 (088.8) (56) 1. Патент CIIIA N 2602715, кл. 99 — 200. опублик. 1952.

2. Авторское свидетельство СССР .

У 526393, кл. В 04 В 15/02, 1974 (прототип) (54) (57) l. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ЖИДКОСТЕЙ, включаю À шее кожух с патрубками для подвода исходной жидкости и отвода концентрата, полый ротор в виде усеченного конуса, сообщенный с сйстемой подачи хладагенга, приспособление для срезания льда с поверхности ротора и сборник кристаллов льда, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью снижения потерь сухих веществ и повышения степени концентрирования жидкости. оно снабжено полой емкос. тью в виде усеченного конуса, сообщенной с патрубком для подвода исходной жидкости и имеющей расположенный вокруг верхнего основания и по образующей ряд отверстий для вывода жидкости на внецшюю поверхность емкости, при этом ротор обращен мегпшим основагшем вверх, а емкость установлена са

tO с образованием кольцевого зазора между ее

:тенками и внутрснней поверхностью ротора.

1105175

2. Устройство по и. l, o ò ë è ÷ à þ щ с е с я тем, что, с целью повышения производительности, ротор подключен к положительному полюсу источника тока, а емкость- к отрицательному полюсу.

Изобретение относится к холодильномутехнологическому оборудованию, а именно к

;устройствам для концентрирования пищевых жидкостей, например молока, сыворотки, фруктовых соков, ферментных растворов и т.п.

Известно устройство для концентрирования пищевых жидкостей, содержащее три барабана с охлаждающими рубашками и ножами для снятия кристаллов льда, а также приводимый во вращение цилиндрический ротор центрифуги для отделения кристаллов льда от маточного раствора (1) .

Недостатки данного устройства заключаются в значительных габаритах и относительно низкой производительности из-эа двухстадийного процесса получения концентрата.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для концентрирования пищевых жидкостей, включающее кожух с патрубками для подвода исходнои жидкости и отвода концентрата, полый ротор в виде усеченного конуса, сообщенный с системой подачи хладагента, приспособление для среза ния льда с поверхности ротора и сборник кристаллов льда Р).

Однако в этом устройстве не исключены потери сухих веществ из-за налипания вязкихжидкостей на поверхность кристаллизации, а предельная концентрация жидкости ограничивается ее криогидратной точкой.

Цель изобретения — снижение потерь сухих веществ и повышение степени концентрирования жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что 35 устройство для концентрирования пищевых жидкостей, включающее кожух с патрубками для подвода исходной жидкости и отвода концентрата, полый ротор в виде усеченного конуса, сообщенный с системой подачи хлад- 411 агенга, приспособление для срезания льда с поверхностью ротора и сборник кристаллов льда, снабжено иолой емкостью в виде усеченного конуса, сообщенной с патрубком gm подвода исходной жидкости и имеющей рас- 45

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения производительности, внутри емкости н у наружных стенок ротора смонтированы постоянные магниты. положенный вокруг верхнего основания и по образующей ряд отверстий для вывода жидкости на внешнюю поверхность емкости, при этом ротор обращен меньшим основанием вверх, а емкость установлена с образованием кольцевого зазора между ее стенками и внутренней поверхностью ротора.

Для повышения производительности ротор может быть подключен к положительному полюсу источника тока, а емкость — к отрицательному полюсу, с этой же целью внутри емкости и у наружных стенок ротора могут быть смонтированы постоянные магниты.

На фиг. 1 показано устройство для концентрирования пищевых жидкостей; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3— разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — емкость с траекториями движения жидкости, выходящей из отверстий, вид сверху; на фиг. 5— устройство, снабженное постоянными магнитами, общий внд; на фиг, 6 — разрез В-В на фиг. 5.

Устройство для концентрирования пищевых жидкостей (фиг. 1 — 4) состоит из неподвижного герметнзированного кожуха .1 с пат, рубком 2 для отсоса воздуха и патрубком 3

;для отвода концентрата, шлюзового затвора 4, полого ротора 5, выполненного в виде усеченного конуса с перегородкой 6 в его полости для направления движения хладагента, неподвижного патрубка 7 для отвода хладагента, патрубка 8 со шкивом 9 для привода ротора

5 от электродвигателя, полой емкости 10 в виде усеченного конуса, имеющей отверстия

11 вокруг верхнего основания и по образую--. щей, расположенной с образованием кольцевого зазора между ее стенками и внутренней поверхностью ротора 5 и подключенной проводником 12 к отрицательному полюсу источника тока.

Скользящим контактом 13 ротор 5 подключен к положительному полюсу источника тока посредством проводника 14.

Устройство снабжено также приспособлением для срезания льда с поверхности ротора

5 в виде ножа 15 из неэлектропроводного

1!05175 материала и сборником 16 кристаллов льда с электроизоляционным патрубком 17 и шлюзовым затвором 18 для отвода талой воды и электронагревателем 19, размещенным в нижней части сборника 16. 5

Для подвода хладагента в полость ротора

5 предусмотрен неподвижный патрубок 20, установленный посредством электроизоляционных сальников 21, а для подачи исходной жидкости в полость емкости 10 имеется патрубок 22 из электроизоляционного материала.

Устройство для концентрирования пищевых жидкостей с целью электробеэопасности вместо подключения ротора 5 и емкости 10. к источнику постоянного тока может иметь электромагниты 23 постоянного тока, размещенные у наружных стенок ротора 5 и внутри полой емкости 10.

Емкость 10 может при этом иметь капиллярные трубки 24 для вывода жидкости на внешнюю повеохность чеоез отвеостия 11, расположенные вокруг верхнего ее основания и по образующей.

Электромагниты 23 подключены к источнику постоянного тока посредством провод- 25 ников 25, а для подачи исходной жидкости к капиллярным трубкам 24 предусмотрен патрубок 26. Патрубок 2 может быть соединен с вакуумной системой.

Устройство для концентрирования пищевых щ жидкостей работает следующим образом.

Через трубопровод, подключенный к патрубку 22, подлежащая концентрированию жидкость подастся внутрь неподвижной полой 35 емкости 10. Далее, исходная жидкость поступает через отверстия 11 и растекается тонкой пленкой по наружной поверхности емкости

10, не касаясь охлаждаемой поверхности рото ра 5. Предварительно по неподвижному 40 патрубку 20 в полость ротора 5 подают хладагент, который проходит йо всей конусообразной поверхности направляющей перегородки 6, охлаждает внутреннюю стенку ротора 5 и отводится по неподвижному патруб- 45 ку 7.

При вращении ротора 5 из концентрируемой жидкости под действием тепловых токов разности электрических потенциалов и центро бежных сил вылетают молекулы воды и оседают на внутренней стенке ротора 5, образуя корочку льда, которая снижается неподвижно установленным внутри ротора ножом 15 и; направляется в сборник 16, где кристаллы 55 льда обогреваются электронагревателем 19, тают и отводятся через патрубок 17 и шлю зовый затвор 18.

Концентрированная жидкость сливается в кожух 1 и отводится как готовый продукт через патрубок 3 в шлюзовый затвор 4.

При выполнении устройства с электромагт китами 23 через трубопровод исходная жидкость подается внутрь патрубка 26, затем распределяется капиллярными трубками 24 по отверстиям 11 и растекается тонкой пленкой по наружной поверхности полой емкости 10.

При стекании жидкости по поверхности емкости 10 молекулы воды под действием, разности температур, центробежных сил, маг- нитного поля и давления паров переходят на охлаждаемую поверхность вращающегося ротора 5, при этом жидкость концентрируется, стекает в нижнюю часть кожуха 1 и отводится через патрубок 3 и шлюзовой затвор 4 как готовый продукт.

Холодильный агент от холодильной машины поступает через патрубок 20, огибает на правляющую перегородку 6 и отводится отепленный через патрубок 7. Переносу паров воды с поверхности жидкости на охлаждаемую поверхность ротора 5 способствуют установленные концентрически внутри емкости 10 и снаружи ротора 5 электромагниты 23.

При вращении ротора 5 образующиеся кристаллы льда срезаются ножом 15, падают в сборник 16, нагреваются нагревателем 19 и тают, а талая вода отводится через патрубок

17 и шлюзовый затвор 18.

В известных устройствах при удалении

I воды из пищевых растворов криокОнцентрацией содержание сухих веществ во льду составляет от 2% и выше, поскольку жидкости контактируют с охлаждающими поверхностями.

В предлагаемом устройстве обеспечивается образование кристаллов воды иэ паров без непосредственного контакта охлаждающей поверхности с исходной жидкостью, поэтому сухие вещества в образовавшемся льду практически отсутствуют.

Процесс льдообразования осуществляется благодаря разности температур участвующих объектов и интенсифицируется элекрическим или магнитным полем, приближением поверхности жидкости к поверхности кристаллизации до минимально возможного расстояния и центробежными силами инерции.

Кроме того, степень концентрирования жидкости в изобретении не ограничена криогидратной точкой, как это имеет место в известном устройстве, и может быть достаточно высокой.!

105 75

1!05175

Б-Е

АР. 5

1!05175! 105175

Составитель В. Чантурия

Техред M.Кузьма Корректор В. Гирняк

Редактор Л. Повхан

Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5404/3

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4