Электроконвективная система электродов для холодильной обработки биологических объектов

 

Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию, в частности к скороморозильным аппаратам и устройствам для охлаждения, размораживания и позволяет интенсифицировать процесс холодильной обработки биологических объектов . Целью изобретения является интен сификация процесса холодильной обработки путем усиления и фокусировки воздушного потока. Систему электродов 2 и 6 размещают в камере охлаждения, замораживания или размораживания. Биологический объект помещают в центр сферических огибаю.щих поверхностей электродов 2 и 6 точку О. Сетку заземленного электрода 6 подключают к заземленному полюсу источника , а проволочные элементы высоковольтного электрода 2- к юаефковольтному полюсу. При подаче нап|й|жения на сетку и проволочные элементы между ними возникает электроконвективный воздушный поток , который устремляется к центру поверхностей электродов 2 ft б в точку О. Находящийся в этой точнее биологический объект интенсивно обдувается б всех сторон электроконвективным потоком, в результате чего интенсифицируется процесс холо дильной обработки. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4766774/13 (22) 08.12.89 (46) 23.03.92.Бюл. Q 11 (71) Московский технологический институт мясной и молочной промышленности (72) И.А.Рогов, Б.С,Бабакин и M.Р.Бовкун (53) 664.036(088.8) (56) Олофинский И,Ф. Электрические методы обогащения.— M.: Недра, 1977. с.205-207.

Левитов В.И., Ремидов И.К., Ткаченко

В.M. и др. Дымовые электрофильтры.—

M.;Ýíåðãèÿ, 1980, с.88, рис.3-9.

Авторская свидетельство СССР

М 1174694, кл. F 25 0 13/06. 1985. (54) ЭЛЕКТРОКОНВЕКТИВНАЙ СИСТЕМА

ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ: ОБРАБОТКИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЬЕКТОВ . (57) Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию, в частно, сти к скороморозильным аппаратам и устройствам для охлаждения, размораживания и позволяет интенсифицировать процесс

".Ц 1721417 А1 (я)с F 25 О 13/06, 21/04, 17/06 холодильной обработки биологических обьектов. Целью изобретения является интенсификация процесса холодильной обработки путем усиления и фокусировки воздушного потока. Систему. электродов 2 и

6 размещают в камере охлаждения, замораживания или размораживания. Биологический объект помещают в центр сферических огибающих поверхностей электродов 2 и 6 точку О, Сетку заземленного электрода 6 подключают к заземленному полюсу источника, а проволочные элементм высоковольтного электрода 2 — к. высоковольтному полюсу. При подаче напфМФфния на сетку и проволочные элементы между ними возникает электроконвективнйй: юздушный. поток, который устремлявтея к центру поверхностей электродов. 2 и 6: в точку О, Находящийся в этой тоЧке: бИелогический обьект интенсивно обдувается с асех сторон электроконвективным потоком, в результате чего интенсифицируется прбцбсс холодильной обработки. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1721417

Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию и может найти применение в скороморозильных аппаратах, в устройствах для охлаждения и размораживания биологических объектов.

Известен коронирующий электрод, содержащий металлическую рамку с параллельными проволочными элементами, электрически связанными между собой, Недостатками электрода являются утечки тока с проволочных элементов на металлическую рамку, что приводит к потере мощности, кроме того, генерируемое электрическое поле рассредоточено в пространстве.

Известен трубчатый электрофильтр, со. держащий осадительный электрод, выполненный в виде трубы, коронирующий провод, размещенный по оси осадительного, и защитный шток, К недостаткам данного электрофильтра относятся рассредоточенное электрическое поле, низкий электроконвективный эффект, отсутствие возможности эффективной обработки габаритных биологических объектов.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система электродов скороморозильного аппарата для штучных пищевых продуктов, выполненных в виде проволочных сеток, укрепленных на диэлектрических каркасах, при этом высоковольтные электроды расположены напротив заземленных и образуют отсек для продуктов.

Недостатками известной системы электродов являются низкая. интенсивность электроконвективного воздействия на продукты и повышенные энергозатраты вследствие большого межэлектродного расстояния, при этом воздействию подвергаются стороны, обращенные к электродам, т.е. только две стороны. Кроме того, рабочими участками являются только те, между которыми не помещен обрабатываемый продукт, что также снижает интенсивность электроконвективного воздействия, а следовательно, и холодильной обработки.

Цель изобретения - интенсификация процесса обработки путем усиления и фокусировки воздушного потока, В электроконвективной системе электродов для холодильной обработки. биологических объектов, содержащей заземленный электрод в виде сетки, закрепленной на диэлектрическом каркасе, высоковольтный электрод в виде проволочных элементов, электрически связанных между собой и закрепленных на диэлектрическом каркасе, диэлектрические каркасы выполнены в виде

ЗО

55 концентрических горизонтальных колец, причем радиус каркаса заземленного электрода меньше радиуса каркаса высоковольтного электрода, а огибающие поверхности заземленного и высоковольтного электродов представляют собой части концентрических сфер, опирающихся на соответствующие каркасы, при этом проволочные элементы выполнены в виде горизонтальных или вертикальных дуг, причем каркас высоковольтного электрода снабжен диэлектрическими планками в виде вертикальных или горизонтальных дуг, на которых закреплены проволочные элементы, Проволочные элементы снабжены иглами, направленными к центру концентрических сфер, Выполнение диэлектрических каркасов в виде концентрических горизонтальных колец с учетом того, что радиус каркаса заземленного электрода меньше радиуса каркаса высоковольтного электрода, а огибающие поверхности электродов представляют собой части концентрических сфер, позволяет создать мощный электроконвективный поток, направленный и концентрирующийся в центре концентрических сфер. При помещении в эту точку биологического объекта он подвергается интенсивному воздействию электроконвективного воздушного по- . тока. Межэлектродное расстояние в системе электродов минимально, следовательно, и минимальны энергозатраты на генерацию электроконвективного потока, при этом рабочими участками является вся поверхность электродов, так как обрабатываемый биологический объект не перегораживает межэлектродное и ространство.

Снабжение проволочных элементов иглами позволяет значительно увеличить (примерно в 2-4 раза) скорость генерируемого электроконвентивного потока, так как иглы резко повышает неоднородность электрического поля. Направленность игл к центру концентрических сфер позволяет сориентировать иглы по кратчайшему расстоянию к заземленному электроду и генерировать электроконвективный воздушный поток, концентрирующийся в том месте, где располагается обрабатываемый биологический объект.

Выполнение электродов таким образом, что огибающие поверхности заземленного и высоковольтного электродов представляет собой части концентрических сфер, позволяет вести эффективную холодильную обработку биологических объектов любой геометрической конфигурации.

Эффективность сферических электродов объясняется тем, что благодаря такой

1721417 форме при одинаковых габаритах с плоским электродом у сферического длина проволочных элементов больше (длина дуги всегда больше хорды), Мощность электроконвекции зависит от числа центров коронирова- 5 ния, возникающих на проволочных, . элементах высоковольтного электрода, а при увеличении длины проволочного элемента число центров коронирования возрастает, 10

На фиг.1 показана злектроконвективная система электродов, представляющих собой части концентрических сфер, для холодильной обработки биологических объектов; на фиг.2 — направление 15 электроконвективного воздушного потока, генерируемого системой электродов; на фиг.3 —; на фиг. 4 — высоковольтный электрод; на фиг.5 — проволочный элемент высоковольт- 20 ного электрода, снабженный иглами, Электроконвективная система электродов для холодильной обработки биологических объектов (фиг,1) включает установленные через диэлектрические 25 вставки 1 высоковольтный электрод 2, содержащий (фиг.4) диэлектрический каркас 3 с размещенными на нем диэлектрическими планками 4, между которыми натянуты электрически связанные между собой про- 30 волочные элементы 5, и заземленный электрод 6, содержащий (фиг..3) диэлектрический каркас 7 и размещенную на нем электропроводную сетку 8, выполненную из дугообразных 9 и кольцевых 10 35 элементов. Центр. сферических огибающих поверхностей электродов 2 и 6 находится (фиг.2) в точке О. где размещают биологический объект 11.

Система работает следующим образом. 40

Систему электродов 2 и 6 размещают в камере охлаждения, замораживания или размораживания, Биологический объект 11, например мясная полутуша, тушка п ицы, рыба и тому подобное, помещают в центр 45 сферических поверхностей электродов 2 и

6, т.е. в точку О, Сетку 8 заземленного электрода 6 подключают к заземленному полюсу источника питания (не показан), а проволочные элементы 5 высоковольтного 50 электрода 2 — к высоковольтному полюсу, При подаче напряжения на электропроводную сетку 8 и проволочные элементы 5 воздух, находящийся между высоковольтным 2 и заземленным 6 электродами, поддействи- 55 ем возникшего электрического поля ионизируется. Йоны, приводимые вдвижение электрическими силами, сталкиваются с молекулами воздуха и передают им практически всю энергию, полученную в электрическом поле. В результате возникает электроконвективное движение воздуха, направленное по кратчайшему расстоянию от высоковольтного электрода 2 к заземленному электроду 6. Образующийся электроконвективный поток воздуха, проходя через сетку 8 заземленного электрода 6, устремляется к центру сферических поверхностей электродов 2 и 6 в точку О. Находящийся в точке О биологический объект 11 интенсивно обдувается с всех сторон электроконвенктивным потоком, в результате чего интенсифицируется теплоотдача. Таким образом, значительно интенсифицируется процесс холодильной обработки биологического объекта 11. При этом ионизированный воздух антисептирует обрабатываемый биологический объект 11.

Сетка 8 заземленного электрода 6 может быть образована как параллельными, так и непараллельными. дугообразными элементами 9, и может быть выполнена из проволоки толщиной 1-5 мм любого металла или электропроводного материала. Диэлектрические планки 4 высоковольтного электрода

2 могут быть выполнены из таких диэлектрических материалов как текстолит, оргстекла, фторопласт и т.п. На каркасе 3 дугообразные планки 4 могут быть закреплены параллельно или сходящимися к вершине (непараллельно), что обеспечивает, как и у заземленного электрода 6, использование любой технологии изготовления.

Применение дугообразных и кольцевых планок 4 обеспечивает, возможность закрепления проволочных элементов 5 как в горизонтальной плоскости, так и вертикальной. Электрофизические, аэродинамические и теплотехнические характеристики электроконвективного потока, генерируемого вертикальными и горизонтальными проволочными элементами 5, различны. Последнее объясняется тем, что у горизонтальных элементов вольтамперная характеристика имеет более крутой характер, чем у вертикальных. Следовательно, при равном напряжении горизонтальные элементы дают больший ток, отсюда большая скорость электроконвективного движе- . ния воздуха, больший коэффициент теплоотдачи. Таким образом обеспечивается возможность выбора конструкции электрода 2 в зависимости от требуемых технологических режимов процесса холодильной обработки. Проволочные элементы

5 могут быть выполнены, например, из нихрома, форма их может быть различна— цилиндрический провод, пилообразная, ряд игл и т.д. Диаметр проволоки составляет 721417

0,1-30 мм, длина выступающей части иглы—

3-30 мм, шаг игл — 3-50 мм.

Таким образом, электроконвективная система электродов для холодильной обработки биологических объектов позволяет интенсифицировать процессы охлаждения, замораживания и размораживания. Время процесса сокращается на 20-50 Д, а коэффициент теплоотдачи от объекта к воздуху возрастает в 1,2-4,0 раза. Кроме того, на

15-407ь снижаются энергозатраты за счет уменьшения продолжительности процессов и затрачиваемой мощности на генерацию электроконвективного потока, При этом значительно снижается бактериальная обсемененность биологических объектов, что позволяет более надежно сохранять их качество.

Формула изобретения

1; Электроконвективная система электродов для холодильной обработки биологических объектов, содержащая заземленный электрод в виде сетки, закрепленной на диэлектрическом каркасе, высоковольтный электрод в виде проволочных элементов, электрически связанных между собой и закрепленных на диэлектрическом каркасе, отличающаяся тем, что, с целью

5 интенсификации процесса холодильной обработки путем усиления и фокусировки

I воздушного потока, диэлектрические каркасы выполнены в виде концентрических горизонтальных колец, причем радиус каркаса

10 заземленного электрода меньше радиуса каркаса высоковольтного электрода, а огибающие поверхности заземленного и высоковольтного электродов представляют собой части концентрических сфер, опираю15 щихся на соответствующие каркасы, при этом проволочные элементы выполнены в виде горизонтальных или вертикальных дуг, причем каркас высоковольтного электрода снабжен диэлектрическими планками в ви20 де вертикальных или горизонтальных дуг, на которых закреплены проволочные элементы.

2, Система электродов по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что проволочные элементы

25 снабжены иглами, направленными к центру концентрических сфер.

1721417

Quz Ф

Составитель М. Бовкун

Редактор И. Шулла Техред М.Моргентал Корректор T. Палий

Заказ 944 ТИраж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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