Аппарат для стерилизации жидких и пюреобразных продуктов

Аппарат для стерилизации жидких и пюреобразных продуктов

Реферат

 

Изобретение относится к оборудованию для комбинированной стерилизации текучих пищевых продуктов. Аппарат содержит корпус с патрубками ввода и отвода продукта и патрубками подачи пара, а также два парораспределителя. Парораспределители выполнены в виде соосно размещенных в корпусе перфорированных трубки и цилиндра, установленных с образованием кольцевого зазора для прохода продуктов. Отверстия перфорации парораспределителей выполнены в виде сопел Лаваля. Парораспределители выполнены из постоянных магнитов с противоположным расположением полюсов. Изобретение позволяет снизить энергоемкость. 9 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к оборудованию для комбинированной стерилизации текучих пищевых продуктов.

Известен аппарат для стерилизации жидких и пюреобразных продуктов, содержащий корпус с патрубками ввода и отвода продукта и патрубками подачи пара, два парораспределителя, выполненных в виде соосно размещенных в корпусе перфорированных трубки и цилиндра, установленных с образованием кольцевого зазора для прохода продукта, установленную в нем спиральную направляющую, ширина которой равна радиальной ширине кольцевого зазора, и по меньшей мере одну ленту, расположенную в межвитковом пространстве спиральной направляющей по винтовой линии, шаг которой не равен шагу спиральной направляющей, а ширина меньше радиальной ширины кольцевого канала (RU, патент 2048125, кл. A 23 L 3/16, 1995).

Недостатком этого аппарата является высокая энергоемкость.

Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости.

Этот результат достигается тем, что в аппарате для стерилизации жидких и пюреобразных продуктов, содержащем корпус с патрубками ввода и отвода продукта и патрубками подачи пара, два парораспределителя, выполненных в виде соосно размещенных в корпусе перфорированных трубки и цилиндра, установленных с образованием кольцевого зазора для прохода продукта, установленную в нем спиральную направляющую, ширина которой равна радиальной ширине кольцевого зазора, и по меньшей мере одну ленту, расположенную в межвитковом пространстве спиральной направляющей по винтовой линии, шаг которой не равен шагу спиральной направляющей, а ширина меньше радиальной ширины кольцевого зазора, согласно изобретению отверстия перфорации парораспределителей выполнены в виде сопел Лаваля, а парораспределители выполнены из постоянных магнитов с противоположным расположением полюсов.

Это позволяет снизить энергоемкость за счет снижения температуры гибели микрофлоры.

В предпочтительном варианте сопла снабжены установленными на входах завихрителями.

Это позволяет дополнительно снизить энергоемкость за счет повышения КПД использования энергии пара.

В другом предпочтительном варианте лента закреплена в шахматном порядке на цилиндре и трубке.

Это позволяет дополнительно снизить энергоемкость за счет повышения равномерности обработки продукта.

В последнем предпочтительном варианте лента выполнена закрученной относительно собственной продольной оси и/или с плавно периодически изменяющейся шириной. В этом случае при наличии нескольких лент желательно, чтобы смежные ленты были выполнены с противоположным направлением закручивания и/или с различной кратностью закручивания относительно собственных продольных осей и/или с отношением кратностей закручивания относительно собственных продольных осей не равным тангенсу угла подъема спиральной направляющей и/или с различным шагом изменения ширины и/или каждая лента выполнена с различными кратностями закручивания относительно собственной продольной оси и шага изменения ширины.

Это позволяет дополнительно сократить энергоемкость за счет повышения равномерности обработки продукта.

На фиг. 1 изображен продольный разрез аппарата; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - развертка ленты; на фиг. 4 и 5 показаны варианты выполнения отверстий перфорации парораспределителей.

Аппарат для стерилизации жидких и пюреобразных продуктов содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 и ввода и отвода продукта соответственно и двумя патрубками 4 и 5 подачи пара, два парораспределителя, выполненных из постоянных магнитов с противоположным расположением полюсов в виде соосно размещенных в корпусе 1 перфорированных трубки 6 и цилиндра 7, установленных с образованием кольцевого зазора 8 для прохода продукта, установленную в нем спиральную направляющую 9, ширина которой равна радиальной ширине кольцевого зазора 8, и по меньшей мере одну ленту 10, расположенную в межвитковом пространстве спиральной направляющей 9 по винтовой линии, шаг которой не равен шагу спиральной направляющей 9, а ширина меньше радиальной ширины кольцевого зазора 8. Все ленты 10 закреплены в шахматном порядке на цилиндре 7 и трубке 6, выполнены закрученными относительно собственных продольных осей и с плавно периодически изменяющейся шириной. Кратность закручивания смежных лент 10 различна. Смежные ленты 10 выполнены с противоположным направлением закручивания, отношением их кратностей не равным тангенсу угла подъема спиральной направляющей 9 и различным шагом изменения ширины, кратность которого для каждой ленты 10 не совпадает с кратностью закручивания. Отверстия перфорации парораспределителей 6 и 7 выполнены в виде сопел 11 Лаваля, на входах в которые могут быть установлены завихрители 12.

Аппарат работает следующим образом.

Обрабатываемый продукт подают по патрубку 2 в корпус 1, где он поступает в кольцевой зазор 8 и движется по каналу спиральной направляющей 9, взаимодействуя с лентами 10 и пересекая силовые линии магнитного поля, создаваемого парораспределителями 6 и 7. Одновременно по патрубкам 4 и 5 в парораспределителе 6 и 7 подают пар, который, ускоряясь в соплах 11 до сверхзвуковой скорости, а при наличии завихрителей 12 еще и закручиваясь, поступает в обрабатываемый продукт. На выходе из сопел 11 происходит турбулентный срыв потоков пара, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей с ультразвуковой частотой, а при закрученной структуре потоков на некотором расстоянии пар создает дополнительно регулярные скачки уплотнения. В результате происходит генерирование ультразвуковых колебаний в потоке продукта. Ленты 10 образуют в канале спиральной направляющей 9 дополнительные каналы, гидравлическое сопротивление которых хаотически меняется по всей длине зазора 8, что приводит к перетеканию продукта через ленты 10 и его активному перемешиванию. Совместное воздействие на микрофлору тепла и ультразвука, как известно, является синергетическим и интенсифицирует ее уничтожение. Одновременно воздействие на микрофлору магнитного поля и ультразвуковых колебаний снижает ее термо- и соностойкость, что позволяет сократить удельный энерговвод в продукт, например за счет увеличения его расхода по сравнению с наиболее близким аналогом. Обработанный таким образом продукт выходит из зазора 8 и по патрубку 3 удаляется из корпуса 1.

В итоге предлагаемый аппарат обладает сниженной энергоемкостью по сравнению с наиболее близким аналогом.

Формула изобретения

1. Аппарат для стерилизации жидких и пюреобразных продуктов, содержащий корпус с патрубками ввода и отвода продукта и патрубками подачи пара, два парораспределителя, выполненных в виде соосно размещенных в корпусе перфорированных трубки и цилиндра, установленных с образованием кольцевого зазора для прохода продукта, установленную в нем спиральную направляющую, ширина которой равна радиальной ширине кольцевого зазора, и по меньшей мере одну ленту, расположенную в межвитковом пространстве спиральной направляющей по винтовой линии, шаг которой не равен шагу спиральной направляющей, а ширина меньше радиальной ширины кольцевого зазора, отличающийся тем, что отверстия перфорации парораспределителей выполнены в виде сопел Лаваля, а парораспределители выполнены из постоянных магнитов с противоположным расположением полюсов.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что сопла снабжены установленными на входах завихрителями.

3. Аппарат по п.1 или 2, отличающийся тем, что лента закреплена в шахматном порядке на цилиндре и трубке.

4. Аппарат по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что лента выполнена закрученной относительно собственной продольной оси.

5. Аппарат по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что лента выполнена с плавно периодически изменяющейся шириной.

6. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что при наличии нескольких лент смежные ленты выполнены с противоположным направлением закручивания.

7. Аппарат по п.4 или 6, отличающийся тем, что при наличии нескольких лент смежные ленты выполнены с различной кратностью закручивания относительно собственных продольных осей.

8. Аппарат по п.7, отличающийся тем, что смежные ленты выполнены с отношением кратностей закручивания относительно собственных продольных осей, не равным тангенсу угла подъема спиральной направляющей.

9. Аппарат по п. 5, отличающийся тем, что при наличии нескольких лент смежные ленты выполнены с различным шагом изменения ширины.

10. Аппарат по пп.4 и 5, отличающийся тем, что лента выполнена с различными кратностями закручивания относительно собственной продольной оси и изменения ширины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5