Установка для концентрирования жидких пищевых продуктов

 

Изобретение относится к обработке пище.вых продуктов, может быть использовано для концентрирования жид-; ких пищевых продуктов посредством вымораживания и направлено на повышение производительности и снижение энергозатрат. Жидкий хладагент и жидкий продукт подаются в емкость 6 для смешения, откуда смесь поступает в кристаллизатор (к) 12. Жидкий хладагент в продукте непрерывно, кипит, вымораживая часть влаги в виде кристаллов льда, которы е совместно с пузырька1-1И газа поднимаются и через поплавковый приемник 16 и газопровод 17 подаются в промывную колонну (ПК) 18, Температура кипения хладагента в К 12 поддерживается соответствующей криоскопической температуре продукта по мере изменения его концентрации. Кристаллы льда в ПК 18 орошаются жидким пищевым продуктом и дополнительно талой водой из оросительных устройств 31. Через сепаратор 22 газообразный хладагент подается на снижение в конденсатор 53, а кристаллообразная ледяная масса поступает в аккумулятор 25 холода. По достижении конечной концентрации в К 12 готовый продукт поступает в сборник 61. 1 ил. « (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 1327871

1 11 4 А 23 L 2/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2-1) 3945492/28-13 (22) 13.08.85 (46) 07,08.87. Бюл. ¹ 29 (75) Е.А.Похиленко (53) 621.565 (088.8) (56) Самсонов А.Н.,Ушева В,Б. Фруктовые и овощные соки. — M,: Пищевая .промышленность> .1976, с, 183-184. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

ЖИДКИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ (57) Изобретение относится к обработке пищевых продуктов, может быть использовано для концентрирования жид-:. ких пищевых продуктов посредством вымораживания и направлено на повышение производительности и снижение энергозатрат. Жидкий хладагент и жидкий продукт подаются в емкость 6 для смешения, откуда смесь поступает в кристаллизатор (К) 12, Жидкий хладагент в продукте непрерывно кипит, вымораживая часть влаги в виде кристаллов льда, которые совместно с пузырьками газа поднимаются и через поплавковый приемник 16 и газопровод

17 подаются в промывную колонну (ПК)

18, Температура кипения хладагента в К 12 поддерживается соответствующей криоскопической температуре продукта по мере изменения его концентрации.

Кристаллы льда в ПК 18 орошаются жидким пищевым продуктом и дополнительно талой водой из оросительных устройств 31. Через сепаратор 22 газообразный хладагент подается на снижение в конденсатор 53, а кристаллообразная ледяная масса поступает в аккумулятор 25 холода. По достижении конечной концентрации в К 12 готовый продукт поступает в сборник 61, 1 ил.

1327871 г.Изобретение относится к обработке пищевых продуктов, а именно к устройствам для концентрирования жидких пищевых продуктов посредством выморас; живания.

Цель изобретения — повышение производительности и снижение энергозатрат, На чертеже изображена схема установки для концентрирования жидких пищевых продуктов.

Установка содержит накопительный резервуар 1 жидкого хладагента, сое- . диненный через насос с дозирующии устройством 2, обратный клапан 3 и трубопровод 4 подачи жидкого хладагента с инжектором 5 на конце с емкостью 6 для. смешения хладагента и продукта. 20

Резервуар 7 для теплого неконцентрированного продукта. соединен через вентиль 8, насос с дозирующим устрой— ством 9, трубопровод 10 подачи пищевого продукта с обратным клапаном

1l и инжектором 5 с емкостью 6, Емкость 6 соединена с кристаллизатором 12 сверху через регулятор 13 давления "до себя", установленный на газовом трубопроводе 14, а снизу жид- З0 костным трубопроводом 15.

Кристаллизатор 12 содержит сосуд с поплавковым приемником 16 для отвода кристаллов льда и газообразного хладагента и соединен газопроводом

17 с промывной колонной 18, оборудо35 ванной в верхней части сепаратором

19. Промывная колонна 18 в средней части соединена льдопроводом 20 с инжектором 21 и сепаратором 22 для от40 деления льда от газообразного хладагента, в нижней части которого последовательно расположены шлюзовые затворы 23 с промежуточной камерой 24, подключенные к аккумулятору 25 холода.

Сепаратор 19 промывной колонны

18 в средней части оборудован насадкой 26 с оросительным устройством 27, а в верхней части соединен газовым трубопроводом 28 с инжектором 21„

В нижней части сепаратор 19 содержит конический сборник с патрубком

29, опущенным по оси колонны 18„ которая имеет в кольцевом зазоре между патрубком 29 и обечайкой колонны 18 нижние и верхние оросительные у<.тройства 30 и 31, расположенные в два яруса. К верхнему оросительному устройству 31 подается талая вода по трубопроводу 32.

Промывная колонна 18 имеет ураннительную трубу 33, соединенную жидкостным трубопроводом 34 с сосудом 35 для сбора охлажденного не— концентрированного продукта, подключенного снизу через вентиль 36 трубопроводом 37 к трубопроводу 10 подачи пищевого продукта.

Насос с дозирующим, устройством 38, установленный после вентиля 39, подключен к теплообменнику 40, вмонтированному в аккумулятор 25 холода. На выходе из теплообменника 40 трубопровод 41 подключается через вентили 4244 к нижнему оросительному устройст-. ву 30, к сосуду 35 и к оросительному устройству 27.

Аккумулятор 25 холода оборудован теплообменниками 45 для охлаждения других технологических потребителей пищевого предприятия,не показаны, ( и уравнительной трубой 46, которая в средней части имеет переливную трубу 47 для отвода талой воды. В верхней части аккумулятор 25 холода сое— динен трубопроводом 48 через регулятор 49 давления "до себя" с газголь дером 50 для сбора газообразной углекислоты, которая после сжатия в компрессорной установке 51 повторно возвращается в накопительный резервуар 1.

Сепаратор 22 подключен в верхней части газопроводом 52 к конденсатору

53 охлаждаемого хладагентом испарителя 54 первичного контура холодильной установки (не показана), конденсат из которого стекает в накопительный резервуар 1. Параллельно конденсатору 53 подключен через вентили 55 конденсатор 56, в котором хладагент может конденсироваться при отрицательной температуре наружного воздуха в холодное время года.

Кристаллизатор 12 оборудован нижним и верхним приборами 57 и 58 контроля уровня и соединен внизу жидкостным трубопроводом 59 через вентиль

60 со сборником 61 готовой продукции, в котором вмонтирован теплообменник

62.

Установка работает. следующим образом.

Жидкий хладагент из накопительного резервуара 1, при работающем испарителе 54 холодильной установки первич-)32787) ется процесс вымораживания влаги из продукта, заполнившего кристаллизатор 12. Каждый хладагент в продукте непрерывно кипит, вымораживая часть

1 35 влаги в виде кристаллов льда, которые совместно с пузырьками поднимаются вьппе установившегося уровня жидкой массы и через поплавковый приемник 16 удаляются из кристаллизато- 40 ра 12. Поплавковый приемник 16 служит для удаления кристаллов льда с поверхности жидкости газообразным хлаДагентом, выполняющим функцию рабоче- го вещества по транспортировке льда, и в процессе вымораживания постоянно изменяет свое положение в зависимости от уровня жидкости.

При достижении нижнего уровня включаются насосы с дозирующим устройством 2 и 9 при закрытом вентиле

8 и открытом 36. После восстановления верхнего уровня насосы с дозирующим устройством 2 и 9 отключаются.

По мере повьйпения концентрации

55 готового продукта его вязкость увеличивается, а соответственно увеличивается унос концентрата с кристаллообразной массой льда и газообразным

50 ного контура, и жидкии продукт из резервуара 7 насосами с дозирующим устройством 2 и 9 по трубопроводам

4 и 10 подачи через обратные клапаны

3 и 11 и вентиль 8 подают жидкий клав дагент и пищевой продукт одновременно в инжектор 5, вмонтированный в холодильную емкость 6.

При истечении из инжектора 5 жид- )p кий продукт от непосредственного контакта с хладагентом мгновенно охлаждается до криоскопической температуры, в результате чего часть хладагента испаряется, газообразные па- )5 ры его поступают в кристаллизатор 12 через газовую трубу 14 с регулятором

13 давления "до себя". Количество хладагента, подаваемого на смешение в инжектор 5, является расчетной ве- 2р личиной и определяется затратами холода на охлаждение и вымораживание воды из жидкого продуктадля получения готового продукта нужной концентрации. 25

Охлажденная смесь жидкий продукт— хладагент по жидкостному трубопроводу 15 поступает в кристаллизатор 12.

При достижении верхнего уровня насосы с дозирующим устройством 2 и 9 отключаются. С этого момента начинахладагентом. Для перехвата вынесенного продукта газопровод 17, который является продолжением трубы поплавкового приемника 16, подключен в промывную колонну 18, которая в верхней части имеет сепаратор )9. В сепараторе 19 газообразный хладагент отделяется от кристаллов льда, Большая часть газа, поднимаясь вверх, проходит через насадку 26, которой оборудован сепаратор 19, Над насадкой 26 размещено оросительное устройство 27, в которое подается неконцентрированный жидкий продукт. При прохождении газообразного хладагента через насадку 26 навстречу орошаемому потоку жидкого продукта хладагент отмывается от вязкого концентрированного продукта, транспортируемого в виде пузырьков, и несколько подогревается, а жидкий продукт охлаждается.

Жидкий продукт, стекая с насадки

26, смывает отделившиеся кристаллы льда с конусообразного днища сепаратора 19 в патрубок 29, в котором одновременно движутся жидкий пищевой продукт, кристаллы льда и часть газообразного хладагента.

Жидкий продукт при этом растворяет налипший на кристаллы льда концентрат, охлаждаясь. при этом да криоскопической температуры. Покинув патрубок 29, кристаллы льда совместно с газообразным хладагентом движутся вверх в кольцеобразном зазоре, образованном патрубком и обечайкой промывной колонны 18. В кольцевом зазоре кристаллы льда вновь отмываются первоначально потоком жидкого пищевого продукта, вытекающего из нижних оросительных устройств 30,.а затем кристаллы льда при необходимости дополнительно отмываются талой водой, истекающей из верхнего ряда оросительных устройств 31.

Отмытые кристаллы льда вместе с газообразным хладагентом покидают промывную колонну 18 по льдопроводу

20, подключенному в инжектор 21,.в который одновременно подается основной поток газообразного хладагейта из сепаратора 19 по газопроводу 28.

После смешения в инжекторе 21 газообразный хладагент транспортирует кристаллы льда в сепаратор 22, в котором газ отделяется и по газопроводу 52 поступает на снижение в конденсатор 53, а кристаллообразная

1327871

ВНИИПИ Заказ 3487/4 типеи 530 11пдписиае

Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 масса стекает в нижнюю часть сепаратора 22, оборудованную шлюзовыми затворами 23 и промежуточной камерой

24.

Шлюзовые затворы служат не толь- 5 ко для передачи кристаллобразной массы, но и для уменьшения прорыва большого количества газа в аккумулятор

25 холода, давление в котором поддерживается постоянным регулятором 49 давления "до себя .

Гаэ, поступающий с кристаллообразной массой в аккумуляторе 25 колода, сбрасывается через трубопровод

48 с регулятором 49 давления "до себя" в газгольдер 50, из которого компрессорной установкой газообразная углекислота -сжимается до давления конденсации и повторно возвращается через накопительный резервуар 1 в установку концентрирования жидких пищевых продуктов. В аккумуляторе

25 холода в виде льда аккумулируется

80-85Х холода, вырабатываемого холодильной- установкой. Для использования аккумулированного холода внутри аккумулятора 25 холода монтируют теплообменники 40 и 45. Талую вору из аккумулятора 25 холода отводят через уравнительную и переливную трубы

46 и 47.

В холодное время года при отрицательных температурах наружного воздуха ниже минус 10 С целесообразным является производить вымораживание 35 воды из жидких пищевых продуктов путем использования естественного холода, что позволяет отказаться от использования дорогостоящего машинного холода холодильной установки. Для этого открывают вентили 55 и подают в конденсатор 56 газообразный хладагент, конденсат которого стекает в накопительный резервуар 1.

При достижении конечной концент- 45 рации продукта в кристаллизаторе 12 кипение жидкого хладагента внутри продукта прекращается,. т,е, прекращается дальнейшее вымораживание воды и охлаждение продукта. 50

Ввиду прекращения поступления газообразного хладагента в кристаллизатор 12, давление в установке резко падает, что является сигналом остановки холодиЛьной установки и выпуска готовой продукции из кристаллизатора 12 через жидкостный трубопро— вод 59 с вентилем 60 в сборник 61.

Отвод аккумулированного продуктом холода другим потребителям предприятия производится через теплообменник

62., вмонтированный в сборник 61.

В предлагаемой установке обеспечивается повышение производительности благодаря тому, что в кристаллизаторе хладагент и концентрируемый продукт находятся в смеси и поэтому поверхность их теплообмена велика.

Подсоединение кристаллизатора к конденсатору хладагента обеспечивает поддержание в нем такого давления, при котором температура кипения жидкого хладагента (например, жидкой углекислоты) B кристаллизаторе B каждый момент соответствует криоскопической температуре продукта в данный момент. Это позволяет как интенсифи-цировать выморажявание воДы из продукта, так и исключить переморажива- ние, снизить,энергозатраты и достигнуть необходимой степени концентра-, ции.

Формула изобре rения

Установка для концентрированчя жидких пищевых продуктов, содержащая кристаллизатор, промывную колонну,. сборник концентрата, трубопроводы подачи жидкого хладагента и продукта, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергозатрат, установка снабжена емкостью для смешения неконцентрированного продукта и жидкого хладагента, сепаратором для отделения льда от газообразного хладагента, сосудом для сбора льда и конденсатором хладагента, при этом емкость для смешения хладагента и продукта соединена снизу жидкостным, а сверху через регулятор давления "до себя" газовым трубопроводом с нижней и верхней зонами кристаллизатора, последний содержит сосуд с поплавковым приемником кристаллов льда и газообразного хладагента и сообщен через верхнюю зону промывной колонны и сепаратор с конденсатором хладагента,