Установка для обработки сыпучего пищевого продукта
Использование:; пищевая промы.шлениость, Сущность изобретения: устйноокл включает теплоизолиррвзпную камеру, воз; 2 духоподводлщим короб с сеткой в верхней части, образующей лоток для продукта, размещенный о. камере, инфракрасные излучатели , устэнойлен м ые над лотком, вибратор, соединенный с коробом. Установка снабжено форсунками для нанесения на продукт жидких добавок на водной основе. Излучатели выполнены в виде блоков, включающих линейные кварцевые лампы. Каждый блок снабжен отражающим экраном с цилиндрической поверхностью и узлом регулирования высоты блока над продуктом в лотке. Излучатели, экраны и поток расположены соосно. Форсунки установлены между блоками излучателей. 8 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
0-.13 F 26 В 17!26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗ<ЭБРЕТЕ1!ИЯМ И 0TKPhtT3153I Л
ПР1! П<31Т СССР
ОПИСАНИЕ И ОБРЕГГ-НИЯ
К ABTOPCI(OMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4097405j 13 (2?) 20,12,<35 .> (46) 23,О1>93. В>ол. !3 3 (71) Московский техног1огический институ3. пищевой промы1вленнг>сти (72) Б,Е,Ьэбенко, IO.t»I,Ïflaf< ин, Д,Г.Арвел эдзе, D. И, Карл э ш и Н.А. Кахидзе (56) АВТорсКОс свидетельство СССР
И. 1103802, кл. F?6 В 7/26, 19<3>3, Авторское свидетельство CCCP !
)3, 156443 > Kfl F?6 D 17» 26 1962 (54) УС!ЛИОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЫПУЧЕГО ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА (57) Использова;>ие: пищевал про! 11:. 1!Ленность, Сущность изобретения; установка вкл1очает теплоизолировэнную камеру. Воз. Изобретение относится к пищевой промы>Олен!>ости, B част!!Ости к уста3.!бекам для
Обработки сыпучего п11щевого продукта., а именно Экстр>>дато!3.
Целью изобретения являетсл расширениее ун кционэл ьных Возможноств!3 установки и 33овыше13310 качества готовой продукции.
H0cTaBfletffta5f цел» достигается тем, что установка для Обработки сыпучего пищевого 11родуктл co:je>>жаща53 те31лоизОлированную камеру с 31ерфорирова3!11ым лоткоМ,, размещенные над ниv ин<>>ракрэс131!е излуfaTen3I, воздухоподводящий короб, рэсполо Keif lib!A г»1ижней части камерь1 под пе3р4><3рировэнным лотком и В31брэт03з, соединен>1ы13 с коробом, снабжена форсунками для нанесенил !!a зкструдат жидких добавок на водной основе, инфракрас!1ые излучэтедухопоДВОДЯЩ1>»1 KÎpоб с СОTкОй в ве(3хllеи
«эсти, Образующей лоток длл продукта, разме .Ц01illы31 в t
333!не!1>!ь!е кварцевые лал3пь3. Каждый блок
Ck3Ýf>>!
fit!53 BL!coTbl блока на» п3эодукэ 011 B i!0TKO, Излучатели, Экраны 11 поток расположены сООсHo, ok!le)>fIKè установлены между блоками излучателей. 8 ил.
> ли обьединены в блоки, блоки образованы из ливрейных кварцевых Iзлучэтелe>, каждый блок снабжен узлом длл регулировэ1н1я высоты рэз 10133ен31л ef 0 над сл0ел1 продукта, а так> е" отража!ощил1 экрэиом 1311л3>!!д!3Йческой формы, при Этом отража>ощие экраны, линейные кварцег>В!е излучатели и перфорированный лоток расг!сложены COосно, а Орсунк31 установлены между блоками ИК-излучателей, Размещение в предлагаемой уcTalfoBKe фарсунки длл ft;31-tece»3!>1 >из зкструдэт жидк115<,3!Обэ 130к позволяет рэсш11рить функ Ц110 пал 1.!1ые возмоек13ост13 и рототипа, т .к, и ри одном и тол1 >3<е ыпучем продукте (например, зкструдэты из риса), поступающем в установку, на Выходе 113 нее получают продукт поэы!Венной tlèòaòbflbfIÎè ЦЕ>НIOCTft и С улучшеннь!ми вкус013ыми свОЙствс3л1и, кОтО17S9S45 с рые зависят от вида добавок и режима сушки экструдатов или других сыпучих продуктов.
Нанесение на экструдаты добавок на водной основе, возможное в предлагаемой установке, значительно расширяет номенк- латуру полученной готовой продукции, т.к, на водной основе можно найосить не талька вкусовые добавки, но также лекарственйые препараты. 8одная основа добавок при нанесении их другим способом",- отличным от предлагаемого в данном установке, приводит к разрушению структуры экструдатов, уменьшению их в объеме и слипанию. Этим . объясняется та, что почти все типы экструдированных продуктов получены путем нанесения на них растительного масла и сахара, Использование линейных кварцевых
ИК-излучателей позволяет получить равномерйое поле энергетического облучейия по
- всей ширине перфорированного лотка, что практически невозможно обесйечить при
: использовании точечных источников инфракрасного излучения. Крому::е того, излучатели нечувствительны к изменению
-температуры окружающей среды — их оболочка выдерживает тепловой удар 800 С.
Поскольку при сушке возможно попадание на ободочку ламп капелек жидкости колбы ламп из другого материсала" при этом лолаюгся.
Размещение линейных кварцевых ИКизлучателей блоками под отражающими эк.. ранами цилиндрической формы соосно между собой и соосно с перфорированным лотком обусловлено необходим»остью достижения равномеурйого поля энергетического облучения п6 ширине перфорирован(ного лотка, что достигается при правильиОМ р8счете п8р8м8тров разме» щения блоков линейных инфрагкрасйых излучателей под отражающими экранами цилиндрической формы, Аналитический расчет параметров размещения излучателей под экрсанами цилиндрической формы осуществляется по ниже приведенной метоДике. Равйомермостуь лучистого йоiока на flo- верхности высушгив(аемого иэделия является условием . . получения высококачественных готовых продуктов.
Равномерное распределегние теплового потока по ширийе предлагаемой установки может быть догстигнуто при изменении параметров размещения в ней излучателей: высоты расположения излучателей над поверхностью слоя Z<, шага между излучателями S, расстояния между излучателями и вер. хними экранами Ьр, количества блоков излучателей N, числа излучателей в каждом блоке I, формы отражателя. Поэтому одним иэ основных вопросов, которые требовалось решить при Создании установки для обработкй сыпучего пищевого прддукта, является выбор параметров рационального расположения линейных излучателей в рабочей камере. Оптимальное расположение их относительно поверхности псевдаожиженного слоя позволяет добиться заданнога уровнй его облученности и требуемого
1б распределения поля энергетического облучения (ПЗО) íà его поверхности.
Таким образом; от решения указанного вопроса зависят качество обрабатываемого продукта, габаритй установки, эффектив20 ность использования излучении, а также . технико-экономические показатели технологического процесса установки в целом.
8 предлагаемой установке имеют плоскую поверхность слоя экструдатов. Исходя б из этого выбранные ИК-излучатели расположены над Моем экструдеров в одной плоскости в нескольких блоках.
Расчеты и экспериментальные данные
>0 Показывают, чтО при размещении излучателей в одной йлоскости и при наличий плоского отражателя над ними невозл1ожно
Добиться высокой равномерности ПЭО при малой высоте размещения излучателей. В g этом Случае имеет место повышенная поперечная йегравномерно(сть и значительный краевой эффект. С целъю повышения равномерности ПЭО и уменьшения величины краевого эффекта целесообразно применение
40. отражателя цилиндрической формы; устанавливаемого над блоками излучателей.
Расчет ПЭО от блоков излучателей, снабженнь(ми цилийдрическил1и отражателями, осуществляется по формулам
q g g I Ф (y(n) — Ф(угсс — (), (1) где
z ((. " "
Ь В сг -z >
Y- Yg
1 %
4 (x;,-х P+(z;,-z,) ((Y-Ч*-(;,- Ч" (;,-М*l
3 v-v, v г( (v;,.и,("(z;;z.(t(» z- vol* (г;,.г,) vv„, где q — плотность теплового потока на произвольной площадке dF;
 — энергетическая яркость спирали;
ljgyII — цилиндрический эквивалент спирали;
n — порядковый но лер блока ИК-излучателей;
i — порядковый номер излучателя в блоке:
Хь YI, ZI — координаты мнимого изображения; Хз, Уз, Za — координаты исследуемой элементарной площади на поверхности изделия; Yg,>-1 И Уг1 — НачаЛЬНая И КОНЕЧНая КОордината излучателя, расположенного в блоке с порядковым номером и. Анализ результатов на ЭВМ по формулам (1) и (2) показал, что при использовании цилиндрических отражателей поперечная неравномерность ПЭО снижается в 4-9 раз по сравнению с использованием плоских отражателей, Были проведены экспериментальные исследования с использованием слоистого датчика теплового потока. Исследовали лучистые тепловые потоки от блоков с четырьмя и пятью излучателями, При этом ПЭО исследовались как от блоков без отражателей, так и от блоков с цилиндрическими отражателями. По данным экспериментальных исследований определяли поперечные неравномерности (о ) ПЭО на слое экструдатов, по следующей формуле Цтах Ц Ятох Было показанс, что при ширине перфорированного лотка 0,5 м и длине 1,66 м нсобходимо установить три блока: в первом и третьем блоках по 4 лампы, во втором — 5 ламп. Отражатели над блоками выполняют цилиндрической формы радиусом 0,9 м. Расстояние ИК-излучателей от слоя экструдатов 0,1 м; шаг между излучателей 0,1 м, Наличие отражающих экранов цилиндрической формы. соосных с линейными излучателями и перфорированным лотком обусловлена тем, что поля энергетического облу ения от источников излучения без отража1ощих экранов или с плоскими отражающими экранами концентрируются вдоль оси перфорированного лотка. Отражающие экраны цилиндрической формы направляют большую гасгь лучей к блокам 1нн фо и11о ванногo ло1-кя. B резуль1;1те прдп11льнпгп расчета радиуса отравляй ци.; экранов циllI1HppiIчеСкой формы иэ loAc KHÎIo в лвiе можно достигать абсолютной ровности по лей энергетического облучения над слоем продукта, как это показано нэ фиг,8. Установка на каждом блок» узла для ре10 гулирования высоты размещения ei.o н,1д слоем продукта обусловлена необходимо стью обеспечить равномерное ПЭО на поверхности слоя- материала по всей ширине лотка, а также обеспечить требуемую плот15 HocTb теплового IioToK3, которая 33BMGHT оТ свойств продукта, которые изменяются по мере нанесения жидких вкусовых добавок Размещение форсунок между блоками ИК-излучателей обусловлено необходимо20 стью постадийного напыления жидких добаВ0К на водной основе: а постадийность нанесения добавок необходима для обеспечения влажности продукта не более 10 Д,, так как увеличение влажности экструдатов больше указанной приводит к разрушению структуры частиц, уменьшению их обье ла более чем в 2 раза и слипанию. На фиг.1 изображен общий вид предлагаемой установки; на фиг.2 - блок линейных кварцевых ИК-излучателей с отражающим экраном (разрез А — А на фиг.1); на фиг.3 — то же, вид сверху, на фиг.4 — схема размещения линейных кварцевых ИК-излучателей в 35 блоке с цилиндрическим отражающим экраном для расчета ПЭО над слоем экструдатов; на фиг.5 — размещение блоков ИК-излучателей над вибротранспортером; на фиг.6 — кривые поперечной неравномер40 ности ПЭО на слое экструдатов; на фиг,7 и 8- распределение ПЭО на поверхности экструдатов от блоков ИК-излучателей соответственно с плоскими и цилиндрическими отражателямй, 45 Установка содержит теплоизолированную камеру 1 с установленным внутри нее перфорированным лотком 2. Над перфорированным лотком размещены линейные кварцевые ИК-излучатели 3. В нижней части камеры 1.под перфорированным лотком 2 установлен воздухоподводящий короб 4. соединенный с вибратором 5. Линейные кварцевые ИК-излучатели 3 объединены в блоки 6, снабженные отражающими экранами 7 цилиндрической формы, Каждый блок имеет узел 8 для регулирования высоты раз леще- ния его над слоем продукта, Отражающие экраны 7, линейные излучатели 3 и перфо.рированный лоток 2 расположены соосно. 1789845 Между блоками 6 ИК-излучателей 3 установлены форсунки 9 для нанесения нэ экструдат жидких добавок на водной основе. Установка снабжена загрузочным бункером 10, заслонкой 11, размещенными нэ входе камеры 1, и желобом 12 для выгрузки готового продукта. Воздухоподводящий короб 4 соединен с вентилятором 13 и калорифером 14. Для отвода из камеры влажного отработанного воздуха имеется пэтрубок 15. Установка работает следующим образом. Сыпучие-пищевые продукты, например зкструдированные палочки, подают в загрузочный бункер 10, заслонкой 11 устанавли- . вают толщину слоя сыпучего пищевого продукта. Перфорированному лотку 2 вместе с воздухоподводящим коробом 4 с помощью ви6ратора 5 сообщают колебательнь1е движения по вертикали. Амплитуда и частота колебаний таковы, что сыпучие продукты, например экструдированные палочки, поступающие на перфорировайный лоток 2. подбрасываются вверх, при этом они интейсивно перемешиваются, Одновременно с помощью форсунок 9 на ; них наносятся жидкие добавки. Проходя под блоками ИК-излучателей, они сушатся, Воздух вентилятором 13 подается в калорифер 14. нагревается и поступает в воэдухоподводящий короб 4, откуда направляется через перфорированный лоток 2 в слой сыпучего продукта. Пройдя через слой сыпучего продукта, влажный воздух удаляется иэ камеры через отводной патрубок 15. Готовые сыпучие продукты разгружается иэ камеры через желоб 12, Использование предлагаемой установки по сравнению с прототипом позволит оптимизировать процесс за счет выравнивания температурного полл по ширине перфорированного лотка, повысить качество 10 готовой продукции и позволяет производить изделия различного ассортимента. Формула изобретения Установка для обработки сыпучего пищевого продукта, включающая теплоиэолировэнйую камеру, воздухоподводящий короб с сеткой в верхнеЖчасти, образующей лоток для продукта; размещенный в камере, 20 инфракрасные излучатели, установленные над лотком, вибратор, соединенный с коробом,отл ича ющэя ся тем, что,с целью расширения функциональных воэможностей, повышения качества roToooro продук25 тэ, она снабжена форсунками для нанесения на продукт жидких добавок на водной основе, излучатели выполнены в виде блоков, последние образованы линейными кварцевыми лампами, каждый блок снабжен отражающим экраном, имеющим форму части цилиндрической поверхности, и узлом регулирования высоты блока нэд продуктом в лотке, при этом излучатели, зк35 раны и лоток расположены соосно, а форсунки установлены между блоками излучателей, 1789845 Фиг. 2 7ИГ, 3 Фиг. 4. 1 ! I I I 1 l ФИГ. 5 1789845 И фи . 8 г."l г бб " У ГР К 7 ЕЮ/ Ю б l l г б;, PiРюл E8 / 3 -4scio ! ! <сто l !
