Установка для тепловой обработки корнеклубнеплодов

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ, содержащая загрузочное, разгрузочное устройства и цилиндрическую рабочую камеру с перфорированными парораспределительными элементами, отличающаяся тем, что, с целью повышения удельной производительности, улучшения качества готового продукта и снижения энергозатрат, она дополнительно снабжена ванной, в которой размещена входная часть загрузочного устройства, на корпусе последнего укреплены патрубки для подвода пара, рабочая камера установлена вертикально , каждый парораспределительный элемент имеет форму полукольца и размещены они один над другим со смещением в горизонтальной плоскости, входной участок разгрузочного устройства размещен внутри рабочей камеры, нижняя часть его корпуса на этом участке выполнена перфорированной, а на верхней - укреплены перфорированные пластины, образующие приемную воронку, при этом в верхней части -кор пуса разгрузочного устройства, размещенной вне камеры, выполнено окно для осушки продукта. 2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что парораспределительные элементы смещены один относительно другого на угол 90-180 , отношение радиуса этих элементов к радиусу камеры тепловой обработки составляет 0,5-0,8, а диаметр камеры тепловой обработки в 2-5 раз превышаО ет расстояние между парораспределир: тельными элементами. 4 3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что площадь поперечного сечения камеры тепловой обработки в 2-4 раза превьплает площадь поперечного сечения корпуса загрузочного устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) зСЮ А 23 ? 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ у

&13 +(Q ) (21) 353493 1/28-!3 (22) 07. 01. 83 (46) 07.08.84. Бюл. В 29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (72) P. 3. Рубенчик, В. В. Хилимон, В.Я. Ревзин, A.N. Мазур, В.А. Акулов, Н.И. Зименко, М.В. Дубовик и Т.С. Волынец (71) Научно"производственное объедине. ние по продуктам питания иэ картофеля (53) 664.8.036.53 1(088.8) (56). 1. Информационный листок )1- 82-60. сер. 76.53, НИИНТИ Госплана БССР, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР

В 993904, кл, А 23 L 1/00, 1981. (54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ

ОБРАБОТКИ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ, содержащая загрузочное, разгрузочное устройства и цилиндрическую рабочую камеру с перфорированными парораспределительными элементами, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения удельной производительности, улучшения качества готового продукта и снижения энергозатрат, она дополнительно снабжена ванной, в которой размещена входная часть загрузочного устройства, на корпусе последнего укреплены патрубки для подвода пара, рабочая камера установлена вертикально, каждый парораспределительный элемент имеет форму полукольца и размещены они один над другим со смещением в горизонтальной плоскости, входной участок разгрузочного устройства размещен внутри рабочей камеры, нижняя часть его корпуса на этом участке выполнена перфорированной, а на верхней — укреплены перфорированные пластины, образующие приемную воронку, при этом в верхней части кор" пуса разгрузочного устройства, размещенной вне камеры, выполнено окно для осушки продукта. З

2. Установка по и. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что парораспределительные элементы смещены один ив относительно другого на угол 90-180 отношение радиуса этих элементов к радиусу камеры тепловой обработки составляет 0,5-0,8, а диаметр камеры тепловой обработки в 2-5 раз превышает расстояние между парораспредели.тельными элементами.

3. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что площадь поперечного сечения камеры тепловой обработки в 2-4 раза превышает пло- щадь поперечного сечения корпуса загрузочного устройства.

1106471

Изобретение относится к оборудованию для пищевой промышленности и может быть использовано на предприятиях производства картофелепродуктов (крупки, хлопьев, картофельных биточ" ков, котлет, вареников и т.п.), овощесушильных предприятиях, плодоовощных базах, колхозах, совхозах.

Известна установка для тепловой обработки корнеклубнеплодов, например 1Î картофеля, которая содержит корпус с установленным в нем шнеком, крышки, шлюзовые питатели и систему парораспределения 11.

Недостатком установки является 15 низкая производительность. Кроме того, наличие шнека по всей длине установки, тепловая обработка многослойной массы клубней, а также недостаточно эффективная система парораспреде- 20 ления обуславливают неравномерность доступа пара во все зоны аппарата, что приводит к излишнему потреблению пара и неравномерному провариванию продукта. При этом форма корпуса 25 аппарата не позволяет использовать весь его объем, что приводит к излишнему расходу тепла; непрерывное воздействие шнека по мере размягчения тканей приводит к разрушению клеток gg и ухудшению качества готового продукта, а отсутствие полного вывода конденсата обуславливает ухудшение качества готового продукта.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для тепловой обработки корнеклубнеплодов, например картофеля, содержащая цилиндрическую камеру с установленным в 4 ней шнеком, загрузочное и разгрузочное устройства, шлюзовые питатели, крышки и систему парораспределения с перфорированными парораспределительными элементами. Полый вал шнека выполнен 4 с отверстиями и служит для подсоеди" нения к системе парораспределения, нитки шнека выполнены полыми и перфорированными, причем отверстия на витках размещены по концентрическим окружностям с определенной суммарной площадью l2$.

Хотя благодаря усовершенствованию системы парораспределения известная установка имеет более высокую произво- 5 дительность по сравнению с установкой

РЗ-КВК, но ее удельная производитель,ность остается относительно низкой.

Кроме того, в известной установке нагрев корнеклубнеплодов, т.е. начальная стадия тепловой обработки, осуществляется в многослойной массе с большим количеством площадей их соприкосновения, что приводит к неоди наковому аккумулированию тепла в отдельных корнеклубнеплодах, недостаточной равномерности их нагрева и, как следствие, ухудшению качества готового продукта.

Непрерывное воздействие шнека IIo мере размягчения тканей корнеклубнеплодов приводит к деформации клеток и их разрушению, что вызывает ухудшение качества готового продукта, ухудшает условия диффузии тепла и затрудняют сток конденсата °

При этом транспортировка корнеклубнеплодов, например, картофеля, шнеком по всей длине установки требует больших энергозатрат.

В конечной зоне установки сваренный картофель, по-прежнему перемещаемый в многослойной массе, продолжа ет находиться в камере с паровоздуш- . ной подушкой, что не позволяет осуществлять полное удаление конденсата с поверхности клубней, т.е. их осушку» Это приводит к ухудшению консистенции приготовленного из них пюре и к избыточному расходу тепла при его последующей сушке.

Цель изобретения " повышение удельной производительности, улучшение качества готового продукта и уменьшение энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что установка для тепловой обработки корнеклубнеплодов, содержащая загрузочное, разгрузочное устройства и цилиндрическую рабочую камеру с перфорированными парораспределительными элементами, дополнительно снабжена ванной, в которой размещена входная часть загрузочного устройства, на корпусе последнего укреплены патрубки для подвода пара, рабочая камера установлена вертикально, каждый парораспределительный элемент имеет форму полукольца и размещены они один над другим со смещением в горизонтальной плоскости, входной участок разгрузоч-. ного устройства размещен внутри рабочей камеры, нижняя часть его корпуса на этом участке выполнена перфорированной, а на верхней — укрепле.ны перфорированные пластины, обра11064,71 зующие приемную воронку, при этом в верхней части корпуса разгрузочного устройства, размещенной вне камеры, выполнено окно для осушки продукта.

Кроме того, парораспределительные элементы могут быть смещены один относительно другого на угол 90-180 отношение радиуса этих элементов к радиусу камеры тепловой обработки составляет 0 5-0,8, а диаметр камеры тепловой обработки в два-пять раз превышает расстояние между парораспределительными элементами.

При этом площадь поперечного сече- 15 ния камеры тепловой обработки в два-четыре раза превышает площадь поперечного сечения корпуса загрузочного устройства.

Выполнение камеры тепловой обработки с поперечным сечением, превышающим поперечное сечение загрузочного устройства менее чем в два раза, нецелесообразно,. так как приводит к уменьшению производительности уста-. новки, а ее выполнение с поперечным сечением, превышающим поперечное сечение загрузочного устройства более чем в четыре раза, приводит к возникновению "мертвых зон" и нерав- 30 номерному. перемещению клубней, что вызывает ухудшение качества готового продукта.

Расположение перфорированных парораспределительных элементов по 35 вертикали на расстоянии друг от друга, в два"пять раз меньшем диаметра камеры, обеспечивает оптимальный баланс потребления пара. При расстоянии между укаэанными элементами, 40 менее чем в два раза меньшем диаметра камеры, количество пара не соответствует его требуемому потреблению в каждой зоне, а при расстоянии, более чем в пять раз меньшем диаметра каме- 45 ры, имеет место избыточный расход пара.

Отношение радиуса полых дугообразных перфорированных элементов к радиусу камеры тепловой обработки позволяет осуществить равномерную подачу пара по поперечному сечению камеры. Если указанное отношение составляет менее 0,5, то это приводит

55 к недостаточному количеству пара у боковой поверхности камеры, а если указанное отношение превышает 0,8, то это приводит к недостаточному количеству пара в центре камеры и может вызвать зависание клубней между элементами и боковой поверхностью камеры.

Расположение перфорированных парораспределительных элементов со смещением относительно друг друга на о

90-180 обуслайливает соответствующую величину незамкнутого участка дугообразного полого перфорированного элемента и обеспечивает равномерное распределение пара в камере тепловой обработки. Расположение указанных элементов со смещением менее чем на о

90 может привести к зависанию продукта (сводообразованию), а при их расположении со смещением более чем ь на 180 — к неравномерному распределению пара.

На фиг. 1 показана установка, общий вид, на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — вид на гори- зонтальные дугообразные полые перфо- рированные элементы, на фиг.. 4 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение В-В на фиг. 3. .Установка для тепловой обработки корнеклубнеплодов включает загрузочное устройство 1, цилиндрическую рабочую камеру 2 тепловой обработки и разгрузочное устройство 3.

Загрузочное устройство I служит одновременно камерой предварительного нагрева и выполнено в виде винтового конвейера 4, установленного в корпусе 5, который соединен в нижней части с ванной 6, а в верхней— с цилиндрической рабочей камерой.2.

К корпусу 5 присоединены патрубки 7 для подвода пара.

Рабочая камера 2 выполнена в виде цилиндрического резервуара, площадь поперечного сечения которого в два- четыре раза превышает площадь поперечного сечения загрузочного устройства 1. Внутри рабочей камеры 2 вдоль ее вертикальной оси последовательно расположены один над другим горизонтальные дугообразные перфорированные парораспределительные элементы 8, смещенные относительно друг друга на угол 90- 180

Каждый из перфорированных парораспределительных элементов 8 соеди" нен с паропроводом 9, размещенным вне рабочей камеры 2. Парораспределительные элементы 8 снабжены соответственно регуляторами 10- l3 подачи

1106471

I йара. При этом отношение радиуса дугообразных парораспределительных элементов 8 к радиусу рабочей камеры

2 тепловой обработки составляет 0,50,8, а расстояние между парораспреде- 5 лительными элементами 8 по вертикали в два-пять раз меньше диаметра рабочей камеры 2. Паропровод 9 связан с патрубками 7 подвода пара в загруеочное устройство 1 регулятором (вентилем) 14 подачи пара, а с источником пара — вентилем 15, Рабочая камера 2 сНабжена Патрубком 16 подачи воды, связанным венти лем 17 с трубопроводом 18.

Входной участок разгрузочного устройства З.размещен внутри рабочей камеры 2 и выполнен в виде винтового конвейера 19, установленного в корпу" се 20, снабженном отверстием 21 выгрузки готового продукта. Площадь поперечного сечения и шаг витка виН" тового конвейера 19 разгрузочного устройства 3 равны площади поперечного сечения и шагу витка винтового кон" вейера 4 загрузочного устройства1

Разгрузочное устройство 3 снабже" но размещенным в рабочей камере при,способлениеМ для сбора готового про" дукта и отвода конденсата, которое включает конусообразно расположенные перфорированные пластины 22 и 23, соединенные с приемным окном 24 корпуса 20 винтового конвейера 19, а также часть 25 корпуса 20, заключен" З ную между пластинами 22 и 23, которая выполнена перфорированной.

Нижняя часть камеры 2 тепловой обработки, расположенная под разгрузочным устройством 3, образует сбор40 ник 26 конденсата, который снабжен вентилем 27 слива конденсата. Днище

28 сборника 26 конденсата выполнено с наклоном в сторону отвода конденсата, а разгрузочное устройство 3 расположено под углом 20-30 по ота .ношению к горизонтали.

Разгрузочное устройство 3 снабжено окном 29 для осушки продукта, расположенным вне камеры 2 тепловой обработки.

Загрузочное и разгрузочное устройство 1 и 3 снабжены приводами, включающими регуляторы частоты вращения ,винтовых конвейеров, 4 и 19.

Устройство работает следующим

Образом, При пуске в эксплуатацию регуляторами 10 и 14 осуществляют соответственно подачу пара в загрузочное устройство 1 и нижний дугообразные перфорированный парораспределительный элемент 8 рабочей камеры 2. При закрытом вентиле 27 слива конденсата открывают вентиль 17 подачи воды в камеру 2, Далее приводят в действие винтовой конвейер 4 загрузочного устройства 1, который подает подготовленное к тепловой обработке сырье, например картофель, из ванны 6 в рабочую камеру 2.

В процессе транспортировки винтовым конвейером 4 клубни картофеля, перемещаемые в один-два слоя (в зависимости от их размера), равномерно обрабатываются паром температурой, например, t50 С в течение 2-3 мин.

При этом осуществляется нагрев клубней до 80-95 С. Вода в ванне 6 препятствует утечке пара иэ загрузочного устройства 1 в процессе нагрева клуб" ней.

Как только вода в рабочей камере

2 начинает выходить через отверстие

2 1 корпуса 20 разгрузочного устройства 3, вентиль 17 подачй воды в рабочую камеру 2 закрывают. 3а время нагрева клубней в загрузочном устройстве 1 вода в рабочей камере 2 также нагревается. Залитая в рабочую камеру 2 вода способствует предотвращению деформации первых клубней, поступающих в камеру иэ загрузочного устройства 1, и одновременно служит гидрозатвором, препятствующим утечке пара из рабочей камеры 2.

Под действием гравитационных сил" прогретое сырье постепенно перемещается и камеру 2 тепловой обработки.

По мере ее заполнения в заданном режиме последовательно Открывают регу ляторы 11-13 подачи пара (в направлении снизу вверх). При этом регулятором частоты вращения винтового конвейера 4 загрузочного устройства

1 обеспечивается полное заполнение камеры в течение требуемой продолжительности варки сырья (например, при варке картофеля в течение 25-35 мин).

При заполнении примерно одной трети объема рабочей камеры 2 открывают вентиль 27 слива конденсата.

По истечении заданной продолжительности варки дугообразные перфорированные парораспределительные

1106471 элементы 8 в нижней половине рабочей камеры 2 отключаются, и сваренное до готовности сырье постепенно поступает и приспособление сбора готового продукта и.отвода конденсата. Конденсат,. ,образовавшийся при тепловой обработке и стекающий в нижнюю часть рабочей камеры 2, через перфорацию в пласти нах 22 и 23 и в части 25 корпуса 20

I ,отделяется от готового продукта, по- 10 ступает в сборник 26 конденсата и выводится из установки через вентиль 27.

По окончании заданного периода тепловой обработки приводится в действие разгрузочное устройство 3 и сваренные до готовности клубни выгружаются винтовым конвейером 19. Скорость выгрузки сваренного картофеля равна скорости загрузки клубней в камеру 2 тепловой обработки. 20

Остатки адсорбируемого на поверхности клубней конденсата испаряются через окно 29 для осушки продукта.

Установка для тепловой обработкй корнеклубнеплодов позволяет повысить 2$ удельную производительность в 1,9 раз, т.е. увеличить съем продукта с единицы площади, занимаемой установкой.

Предлагаемое выполнение загрузочного устройства обеспечивает перемещение клубней в один-два слоя и их нагрев при минимальном соприкосновении, что обуславливает одинаковое аккумулирование тепла в каждом из клубней и их равномерный нагрев до

80-98 С. Благодаря этому в камере

35 тепловой обработки можно продолжать процесс варки до готовности путем поддерживания в клубнях и окружающей их среде достигнутой температуры о

40 (98 С). При этом величина и количест" во площадей соприкосновения клубней не оказывают влияния на интенсивность процесса варки.

Предлагаемая конструкция рабочей

45 камеры, герметично соединенной с загрузочным устройством, позволяет осуществить перемещение клубней в процессе варки до готовности под действием гравитационных сип, исключить продолжительное воздействие шнека на размягчаемые в процессе варки клубни и уменьшить их разрушение и деформацию, обусловленные длитеЛьнЫм давлением, оказываемым витками шнека на многослойную массу клубней в извест" ной установке. Тем самым предотвращается вышепачивание сухих веществ из клубней, а также попадание разваренных кусочков в конденсат и забивание ими системы отвода,;онденсата. Кроме того, перемещение клубней в ламинар" ном потоке, обеспечиваемое предлагаемой конструкцией рабочей камеры, обуславливает благоприятные дренажные условия для стока конденсата и прохождения пара между клубнями, что, в свою очередь, способствует улучшению диффузии тепла и равномерности процесса тепловой обработки.

Наличие системы парораспределения, выполненной в виде горизонтальных дугообразных полых перфорированных парораспределительных элементов, последовательно расположенных один над другим вдоль вертикальной оси рабочей камеры, каждый из которых соединен с паропроводом и снабжен регулятором подачи пара, позволяет поддерживать требуемую температуру процесса тепловой обработки по высоте камеры с автономной регулировкой расхода пара.

Предлагаемая конструкция разгрузочного устройства, проходящего сквозь камеру тепловой обработки и снабженного размещенным в ней приспособлением сбора готового продукта и отвода конденсата, включающим конусообразно расположенные пластины, соединенные с приемным окном корпуса разгрузочного устройства, обеспечи" вает равномерность поступления продукта на винтовой конвейер.и оптимальные условия отвода конденсата.

Осуществление разгрузки клубней в тонком слое, предусматриваемое предлагаемым разгрузочным устройством, способствует уменьшению деформации и разрушения клубней.

Наличие в разгрузочном устройстве окна для осушки продукта, расположенного вне камеры тепловой обработки, обеспечивает за счет перепаца температур мгновенное удаление остатков конденсата, адсорбированного на поверхности клубней, т.е. их осушку, что обуславливает улучшение качества готового продукта и уменьшение энергозатрат при производстве сухого картофельного пюре.

Вертикальное расположение камеры тепловой обработки, отсутствие в ней рабочих органов перемещения продукта и выполнение загрузочного и разгрузочного устройств с- малым поперечным сечением обуславливают сокращение энергозатрат в 1,5-1,6 раза по сравнению с известным устройством.

1 1Об411

1106471

6-6

B-В

Составитель Ю.Разаренова

Техред А. Ач Корректор О..Лчговая

Редактор О.Бугир

Заказ 5653/2

Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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