Устройство для стерилизации сыпучих пищевых продуктов

 

Изобретение относится к пищевой промышленности , а именно к устройствам для стерилизации сыпучих пищевых продуктов, и может быть применено в мясной,-комбикормовой , рыбной и других отраслях агропромышленного комплекса. Цель изобретения - уменьшение энергоемкости и расширение интервала рабочих температур стерилизации . Устройство состоит из рабочей камеры

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,.;г

11

18

Фиг.2 (21) 4649029/13 (22) 13.02.89 (46) 15.06.91. Бюл. М 22 (71) Московский технологический институт мясной и молочной промышленности (72) Б.С.Бабакин и М.P.Áoâêóí (53) 664.036 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 721031, кл. А 01 G 7/04, 1977. (я)з A23L1/025,3/32,A0167/04,А 23 LЗ/36 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ

СЫПУЧИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ (57) Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для стерилизации сыпучих пищевых продуктов, и может быть применено в мясной, комбикормовой, рыбной и других отраслях агропромышленного комплекса. Цель изобретения— уменьшение энергоемкости и расширение интервала рабочих температур стерилизации, Устройство состоит из рабочей камеры

11 655448

1, выполненной в виде цилиндра и являющейся заземленным электродом. Камера 1 снабжена загрузочным и риспособлением в виде пневмотрубопроеода 10 с установленным внутри него теплообменником 11 и выгрузочным приспособлением в виде конического бункера 16; Внутри камеры 1 соосно с ней установлен с зазором дополнительный цилиндр 3 из диэлектрика, а внутренняя поверхность камеры 1 снабжена транспартерной лентой 2 из диэлектрика в виде спирали, служащей для направленного движения сыпучего продукта. Высоковольтный электрод выполнен в виде набора проволочных элеИзобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для стерилизации сыпучих пищевых продуктов, и может быть применено в мясной, комбикормовой, рыбной и других отраслях агропромышленного комплекса.

Целью изобретения является уменьшение энергоемкости и расширение интервала рабочих температур стерилизации, На фиг.1 приведены вольт-амперные характеристики положительной короны проволочного элемента и факельного разряда проволочного элемента, заключенного в диэлектрическую трубку; на фиг.2 — схематическое изображение предлагаемого устройства; на фиг.3 — разрез А — А на фиг.2; Hà фиг.4 — узел j на фиг.2; на фиг.5 — зависимость, характеризующая действие устройства.

Устройство для стерилизации сыпучих пищевых продуктов содержит теплоизолированную рабочую камеру 1, являющуюся . заземленным электродам. На внутренней цилиндрической поверхности камеры.1 установлена транспартерная лента 2 из диэлектрика в виде спирали, служащая для направленного движения сыпучих продуктов и увеличения продолжительности пребывания их в рабочем агенте (низкатемпературной плазме). Внутри камеры 1 коаксиально .с зазором размещен дополнительный цилиндр 3 из диэлектрика, наружная поверхность которого снабжена равнаотстоящими одна от другой трубками 4 из диэлектрика параллельными оси устройства и имеющими радиальные отверстия 5 в боковой стенке, обращенной к внутренней поверхности камеры 1, при этом трубки 4 закреплены на металлических кольцах 6. Высоковольтный электрод выполнен в виде проволочных элементов 7, плотна размещенных в трубках 4 и соединенных с кольцами 6, Дополнительный цилиндр 3 крепится на дизлектричементов 7, расположенных е трубках 4 из диэлектрика с боковыми отверстиями и соединенных своими концами с кольцами 6, Конструктивное исполнение заземленного и высоковольтного электродов вместе с отношениями, приведенными в описании, обеспечивает наиболее однородный факельный разряд в зазоре между цилиндром

3 и камерой 1 при максимальном его токе.

Расширение интервала рабочих температур достигается снабжением устройства теплоизоляцией 19 и холодильной машиной 15 с теплообменником 11 для охлаждения продукта и воздушного потока, 5 ил, ских подставках 8, высоковольтный источник 9 питания подключен к электродам, Камера 1 снабжена загрузочным приспособлением е виде пневмотрубапровада

5 10 с установленным внутри него теплообменником 11, загрузочным патрубком 12 со шлюзовым затвором 13 и вентилятором 14.

Хладагент, циркулирующий в теплоабменнике 11, поступает ат холодильной машины

10 15, Нижняя часть камеры 1 снабжена выгрузочным приспособлением в виде конического бункера 16 со шлюзовым затвором 17 и приемником 18 продукта.

15 Рабочая камера 1, загрузочное и выгрузачное приспособления снабжены теплоизоляцией 19 для уменьшения теплообмена с внешним пространством, Цель изобретения — уменьшение энер20 гоемкости и расширение рабочих температур стерилизации достигается выбранной конструкцией электродов 1 и 7 и наличием теплаобменника 11, холодильной машины

15 и теплоизоляции 19, 25 Установленные соотношения расстояний 6 между проволочными элементами 7 и внутренней поверхностью камеры 1 и расстояния f между соседними элементамй 7, равное 1,2-1,5, а также соотношение между

30 расстоянием 6 между соседними отверстиями 5 вдоль аси трубки 4 и диаметром d1 отверстий 5, равное 10-100, обеспечивают устойчивую зону факельного разряда в зазоре между дополнительным цилиндром 3 и

35 внутренней поверхностью камеры 1. При этом оптимальный ток факельного разряда значительно (приблизительно в 50 раз) превышает ток коронного разряда при том же напряжении (фиг.1). Соблюдение указанных

40 соотношений расстояния I> по вертикали между соседними отверстиями 20 и диаметрам d> отверстий 5 позволяет создавать сплошной факельный слой по всей длине

1655448 проволочных элементов 7, а соблюдение соотношения расстояния 5 между проволочными 45 элементами 7 и внутренней поверхностью рабочей камеры 1 и расстояния (между соседними проволочными элементами 7 обеспечивает устой ивую факельную зону, распространяющуюся на все межэлектродное пространство, в 50 которое под действием воздушного потока вдоль транспортерной ленты 2 направляется сыпучий пищевой продукт.

При достижении заданного напряжения поступает устойчивое сосуществование фа- 55 келов, исходящих из отверстий 5 в диэлектрических трубках 4, причем возникновение факельного разряда обусловлено (например, положительной) короной, образующейся на проволочных элементах 7, расположенных внутри диэлектрических, например фарфоровых, трубок 4, имеющих отверстия 5, обращенные в сторону внутренней поверхности камеры 1.

При соотношении fi!d» 100 происхо- 5 дит разрыв сплошной зоны факельного разряда по длине проволочных элементов. При соотношении f

На фиг,1 приведены вольт-амперные характеристики положительной короны проволочного элемента 7 (кривая 1) и факельного разряда проволочного элемента 7 (кривая

2), заключенного в диэлектрическую (фар- 15 форовую) трубку 4 с отверстиями 5, из которых видно, что оптимальный ток факельного разряда значительно (.-e 50 раз) превышает ток коронного разряда (I — ток, отнесенный к длине коронирующего провода, мкА/м; U — 20 напряжение, кВ), Данная зависимость (кривая 2) U=f(l) характерна для предлагаемой конструкции электродов, для которой и приведено конкретное соотношение размеров.

Для определения величины тока l для про- 25 водов, расположенных напротив плоскости (коаксиально цилиндру 3), пользуются формулой

o<(— < < ) (1) где f- расстояние между проволочными элементами, см;

U — приложенное напряжение; и -число проволочных элементов, 7;

Р— некоторая функция, зависящая от геометрии электродов 1 и 7; ф — расстояние между элементами 7 и 40 камерой 1, см;

О, — критическое напряжение, кВ;

r- радиус проволочного элемента 7, см.

Из формулы (1) следует, что число проволочных элементов 7 нельзя брать произвольно, Для определения их числа находят максимум функции {1), так как при уменьшении расстояния между ними они начинают экранировать друг друга.

Изменение расстояния между проволочными элементами 7 приводит к изменению величины разрядного тока. Это связано с изменением эквивалентной кривизны проволочных элементов 7 из-за их взаимного экранирования и соответствующего изменения конфигурации поля. По аналогии с коронным разрядом для ленточных и игольчатых электродов (характеристики которых определяются теми же параметрами), оптимальным принимается соотношение 5/(=1,2—

-1,5, Устройство работает следующим образом.

При осуществлении стерилизации продукта при положительных температурах включают вентилятор 14, затем источник 9 питания и задают требуемый потенциал между электродами 1 и 7, при котором образуется устойчивый факельный разряд в каждом из отверстий 5 диэлектрических трубок 4 и заполняющий весь промежуток межэлектрадного пространства, Исходный продукт, например кормовая мука животного происхождения, поступает в загрузочный патрубок 12, откуда воздушным потоком, создаваемым вентилятором 14, направляется в межэлектродное пространство, где, перемещаясь по спиралеобразной ленте 2, подвергается воздействию факельного разряда (низкотемпературной плазмы) и стерилизуется, Затем продукт через бункер 16 и шлюзовой затвор 17 поступает в приемник 18. Воздух поднимается через полую часть цилиндра 3 и по пневмотрубопроводу 10 поступает к вентилятору 14, При осуществлении стерилизации продукта при отрицательных температурах включают вентилятор 14, затем холодильную машину

15 и подают хладагент в шлюзовые затворы

13 и 17 и в теплообменник 11, Устройство охлаждается до заданной температуры, затем включают источник 9 питания, и далее процесс осуществляется так же, как и при стерилизации продукта при положительных температурах.

Пример. При удельной мощности устройства 20-40 Тт.ч/м наблюдается полное уничтожение бактерий кишечной палочки

Е.соН при обработке муки животного происхождения (фиг.5).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществить стерилизацию сыпучих пищевых продуктов непосредственно в зоне факельного разряда, благодаря чему в

-1655448 обрабатываемом продукте вызывается совокупность целесообразно направленных измене-ний, приводящих к уничтожению гнилостных микробов Е.coll и других микроорганизмов и получению стерильного продукта, Кроме того, устройство позволяет сократить время обработки продуктов и удельные энергозатраты в 4-5 раэ, осуществлять стерилизацию сыпучих пищевых продуктов как при положительных, так и при отрицательных температурах.

Формула изобретения

Устройство для стерилизации сыпучих пищевых продуктов, включающее рабочую камеру, загрузочное и выгруэочное приспособления, транспортерную ленту, заземленный и высоковольтный электроды, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения энергоемкости и расширения интервала рабочих температур стерилизации, заземленным электродом служит рабочая камера. последняя выполнена в виде цилиндра и снабжена загрузочным приспособлением в виде пневмотрубопровода с установленным внутри него теплообменником, и выгрузочным приспособлением, выполненным в виде конического бункера, установленного в нижней части цилиндра, коаксиально установленным дополнительным цилиндром из диэлектрика, верхний и нижний торцы которого снабжены металлическими кольцами, 5 транспортерная лента выполнена в форме спирали из диэлектрика, установленной на внутренней поверхности рабочей камеры с зазором относительно дополнительного цилиндра, наружная поверхность которого снабжена

10 по всей своей длине равноотстоящими трубками иэ диэлектрика, параллельными оси камеры и имеющими равноотстоящие радиальные отверстия в стенке, обращенной к внутренней поверхности рабочей камеры, высоковольт15 ный электрод выполнен в виде проволочных элементов, плотно размещенных в трубках и соединенных своими верхними и нижними концами с металлическими кольцами, причем расстояние между проволочными эле20 ментами и внутренней поверхностью камеры относится к расстоянию между соседними элементами как 1,2-1.5, а расстояние между соседними отверстиями вдоль оси трубки относится к диаметру отверстий как 10 — 100, 25 при этом устройство снабжено внешней теплоизоляцией.

Составитель В, Чельцов

Редактор И. Горная Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Пожо

Заказ 2007 Тираж420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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