Центробежный нагреватель-охладитель термолабильных продуктов

 

Изобретение относится к выпарной технике, может быть использовано в центробежных пленочных испарителях, предназначенных для термообработки пищевых , химических и фармацевтических продуктов , и позволяет повысить эффективность работы. Центробежный нагреватель содержит герметичный полый ротор с поверхностью нагрева, частично заполненный промежуточным теплоносителем, и термобатарею, расположенную на кольцевой периферии ротора, горячие спаи которой обращены к центру вращения. По кольцевой периферии ротора размещена герметичная кольцевая камера с поверхностью охлаждения, частично заполненная промежуточным хладокосителем, которая примыкает к холодным спаям термобатареи . Кроме того, в кольцевой полости с зазором относительно холодных спаев термобатареи и поверхности охлаждения расположена кольцевая перегородка с каналами для пара, а на периферии кольцевой полости со стороны поверхности охлаждения выполнен кольцевой карман. Кольцевая полость заполнена жидкостью с температурой насыщения , меньшей, чем температура насыщения промежуточного теплоносителя. 2 ил. v Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 01 D 1/22

НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОПИСА мь иь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21). 4390463/26 (22) 11.03.88 (46) 15.04.91. Бюл. %14 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72)-А.А.Мужилко, В,Ю.Задирака, Н,И,Чанилова, С.В.Алексеевнин и Н.А.Лихолат (53) 66.048.541 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1560250, 1987. (54)ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ-ОХЛАДИТЕЛЬ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ (57) Изобретение относится к выпарной технике, может быть использовано в центробежных пленочных испарителях, предназначенных для термообработки пищевых, химических и фармацевтических продуктов, и позволяет повысить эффективность работы. Центробежный нагреватель содерИзобретение относится к выпарной технике и может быть использовано в центробежных пленочных испарителях, предназначенных для выпаривания тармочувствительных (термолабильных) пищевых, химических и фармацевтических продуктов.

Целью изобретения является повышение эффективности работы.

На фиг.1 приведено принципиальное конструктивное исполнение предлагаемого нагревателя-охладителя; на фиг.2 — наг ре ватель-охладитель в процессе работы.

„„ЯЦ„„1641380 А1 жит герметичный полый ротор с гюверхностью нагрева, частично заполненный промежуточным теплоносителем, и термобата рею, расположенную на кольцевой периферии ротора, горячие спаи которой обращены к центру вращения. По кольцевой периферии ротора размещена герметичная кольцевая камера с поверхностью охлаждения, частично заполненная промежуточным хладоносителем. которая примыкает к холодным спаям термобатареи. Кроме того, в кольцевой полости с зазором относительно холодных спаев термобатареи и поверхности охлаждения расположена кольцевая перегородка с каналами для пара, а на периферии кольцевой полости со стороны поверхности охлаждение выполнен кольцевой карман. Кольцевая полость заполнена жидкостью с температурой насыщения, меньшей, чем температура насыщения промежуточного теплоносителя. 2 ил.

Центробежный нагреватель-охладитель

° àåâé термолабильных продуктов содержит гер; метичный полый ротор 1 с поверхностью 2 ОО нагрева, частично. заполненный промежу- Ql точным теплоносителем 3, и термобатарею

4; расположенную по кольцееои пеРифеРии. )ь»

Горячие спаи 5 термобатареи 4 обращены к оси вращения, Коаксиально ротору 1 к холодным спаям 6 термобатареи 4 примыкает герметичная кольцевая камера 7 с поверхностью 8 охлаждения, частично заполненная промежуточным хладоносителем 9. В кольцевой камере-7 с зазором относительно

1641380

50 холодных спаев 6 термобатареи 4 и поверхности 8 охлаждения расположена кольцевая перегородка 10 с каналами 11 для пара.

На периферии кольцевой камеры 7 со стороны поверхности 8 охлаждения выполнен кольцевой карман 12. Нижняя поверхность ротора снабжена теплоизоляцией 13. В кольцевой камере 7 находится хладоноситель 9 с температурой насыщения, меньшей, чем температура насыщения промежуточного теплоносителя 3. Исходный продукт подается через сопло 14 и движется в виде пленки 15 по поверхностям нагрева 2 и охлаждения 8 центробежного нагревателя-охладителя, Центробежный нагреватель-охладител ь термолабильных продуктов работает следующим образом, Ротор 1 приводят во вращение. Промежуточный теплоноситель 3 центробежной силой отбрасывается на периферию полости ротора 1 к горячим спаям 5 термобатареи

4, При этом в полости образуется вращающееся кольцо жидкости — промежуточного теплоносителя 3. Далее от внешнего источника постоянного тока через вращающееся токоподводящее устройство, установленное на валу ротора, к термобатарее 4 подаетс", электропитание. При этом на горячих спаях 5 термобатареи 4 происходит выделение тепла, а на холодных сваях 6 — поглощение тепла.

Тепло от горячих спаев 5 идет на нагрев и испарение промежуточного теплоносителя в полости ротора 1. Пар промежуточного теплоносителя 3 ".аполняет полость и конденсируется на поверхности 2 нагрева, отдавая ей тепло. Конденсат теплоносителя центробежной силой снова возвращается к горячим спаям 5.

Цикл в полости ротора 1 замкнутый. Тепло от поверхности 2 нагрева передается исходному продукту, который подается через сопло 14 и движется в виде пленки 15 жидкости с "аружи ротора. Пройдя тепловую обработку на поверхности 2 нагрева, продукт поступает на поверхность 8 охлаждения, где происходит его охлаждение. Отвод тепла от поверхности 8 охлаждения осуществляется хладоносителем

9. При этом в кольцевой полости осуществляется замкнутый цикл испарения с последующей конденсацией пара на холодных спаях 6 термобатареи 4.

8 начальный момент работы хладоноситель 9 центробежной силой отбрасывается на периферию камеры 7 и заполняет кольцевой карман 12, выполненный со стороны поверхности 8 охлаждения. Учитывая, что температура насыщения жидкости в полости камеры 7 меньше температуры насыщения промежуточного теплоносителя 3 и меньше температуры пленки 15 жидкости последняя отдает ей тепло. При этом происходит испарение жидкости в полости камеры 7 Полученный пар через каналы 11 в перегородке 10 поступает к холодным спаям 6 термобатареи 4 и конденсируется. Конденсат жидкости центробежной силой сбрасывается с холодных спаев 6 на кольцевую перегородку 10 и поступает на поверхность 8 охлаждения, где течет в виде пленки жидкости к периферии ротора. При этом происходит охлаждение исходного продукта снаружи ротора, а конденсат испаряется.

Пар снова г-.оступает к холодным спаям 6 термобатареи 4. Цикл внутри полости камеры 7 замкнутый. При этом тепло, отнятое от рабочего продукта -термоэлектрической батареи 4, снова передается промежуточному теплоносителю 3 и далее рабочему продукту. Термобатарея 4 работает в данном случае по принципу теплового насоса.

Таким образом, в предлагаемом нагревателе-охладителе сокращается до минимума время теплового воздействия на обрабатываемые продукты. Учитывая малые толщины пленки жидкости вращающейся поверхности, вплоть до нескольких микрон, и высокие при этом коэффициенты тепломассообмена, представляе,.ся возможным за один проход рабочего продукта по наружной поверхности ротора довести его до заданной кондиции.

Предлагаемый нагреватель-охладитель может применяться для тепловой обработки термолабильных продуктов, обеспечивая высокую эффективность процесса без потери качества обрабатываемых продуктов.

Формула изобретения

Центробежный нагреватель-охладитель термолабильных продуктов, содержащий герметичный полый ротор с поверхностью нагрева, частично заполненный промежуточным теплоносителем, термобатарею, расположенную по кольцевой периферии ротора. горячие спаи которой обращены к оси вращения. и кольцевую герметичную камеру с поверхностью охлаждения, коаксиально размещенную относительно ротора и прикрепленную к холодным спаямтермобатареи, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, кольцевая герметичная камера снабжена кольцевой перегородкой с каналами для пара. расположенной с зазором относительно холодн ых спаев термобатареи и поверхности охлаждения, и частично заполнена промежуточным хладоносителем. при этом на периферии кольцевой камеры со стоооны поверхности охлаждения выполнен кольцевой карман.

Редактор И.Горная

Составитель А.Никитин

Техред Э.Цаплюк Корректор M.Êoáûëÿíñêàÿ

Заказ 1102 Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г Ужгород, ул.Гагарина, 101