Устройство для гомогенизации жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам гомогенизации жидкостей в технологии приготовления дискретных доз эмульсий и гомогенных систем и может быть использовано в молочной, пищевой, химической промышленности. Изобретение позволяет упростить гомогенизирующее устройство, снизить энергетические затраты на приготовление эмульсий и гомогенных систем, повысить качество эмульсии по монодисперсности, осуществлять дискретное приготовление эмульсий и гомогенных систем в любых заданных объемах. Для достижения указанного технического результата в устройстве для гомогенизации жидкостей наполнительная и рабочая камеры разъединены подвижным поршнем с размещенным в нем наполнительным клапаном и каналом струйного гомогенизирования, а аккумулятор энергии для создания избыточного давления жидкости в рабочей камере выполнен в виде пружины, связанной с подвижным поршнем и механизмом взвода. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам гомогенизации жидкостей в технологии приготовления дискретных доз эмульсий и гомогенных систем и может быть использовано в молочной, пищевой, химической промышленности.

Известно гомогенизирующее устройство для получения эмульсий и гомогенных систем, включающее магистрали подвода и отвода гомогенизируемых жидкостей, насос, камеру гомогенизирования жидкостей, устройство воздействия на процесс гомогенизации [1] Недостатком устройства этого типа являются большие энергетические затраты на процесс гомогенизирования жидкостей в связи с отсутствием накопителей энергии и мгновенной ее отдачи, невозможность приготовления дискретных доз эмульсии и гомогенных систем, низкое качество эмульсии по монодисперсности.

В качестве прототипа выбрано наиболее близкое по совокупности признаков к предлагаемому объекту устройство для гомогенизации жидкостей, содержащее подводящую и отводящую магистрали гомогенизируемых жидкостей, рабочую камеру, накопитель энергии для создания высокого давления в рабочей камере, головку с каналом струйного гомогенизирования [2] Недостатком известного устройства является его конструктивная сложность, так как для создания высокого давления в рабочей камере используют накопитель энергии в виде электрических разрядов высокого напряжения с электродами, погруженными в гомогенизируемые жидкости, отрицательное воздействие высоких температур разряда на жидкости, низкое качество эмульсии по монодисперсности в связи с затруднением повторной гомогенизации жидкостей, затруднено дискретное приготовление эмульсии и гомогенных систем в любых заданных объемах.

Предлагаемое изобретение (техническое решение) позволяет упростить гомогенизирующее устройство, снизить энергетические затраты на приготовление эмульсий и гомогенных систем, повысить качество эмульсии по монодисперсности, исключить влияние высоких температур разряда на жидкости, осуществлять дискретное приготовление эмульсий и гомогенных систем в любых заданных объемах.

Для достижения указанного технического результата в устройстве для гомогенизации жидкостей, содержащем наполнительную и рабочую камеры, наполнительный клапан, канал струйного гомогенизирования, накопитель энергии для создания избыточного давления в рабочей камере, наполнительная и рабочая камеры расположены в едином корпусе и разделены между собой при помощи подвижного поршня, в котором выполнены наполнительный клапан и канал струйного гомогенизирования, при этом накопитель энергии для создания избыточного давления в рабочей камере состоит из пружины и механизма взвода, взаимосвязанных между собой через подвижный поршень.

Предлагаемое изобретение отличается от прототипа тем, что наполнительная и рабочая камеры расположены в одном корпусе и разделены между собой при помощи движущегося поршня, в котором выполнены наполнительный клапан и канал струйного гомогенизирования, при этом накопитель энергии для создания избыточного давления в рабочей камере состоит из пружины и механизма взвода, взаимосвязанных между собой через подвижной поршень.

Благодаря тому, что наполнительная и рабочая камеры разъединены рабочим поршнем с размещенным в нем наполнительным клапаном и каналом струйного гомогенизирования, значительно упрощается устройство, представляется возможным осуществлять дискретное приготовление эмульсии и гомогенных систем в любых заданных объемах, осуществлять повторное гомогенизирование, чем достигать высокой монодисперсности эмульсий.

Благодаря тому, что накопитель энергии для создания избыточного давления в рабочей камере состоит из пружины и механизма взвода, взаимосвязанных между собой через подвижный поршень, представляется возможным еще более упростить конструкцию устройства, снизить энергетические затраты на приготовление эмульсии и гомогенных систем, исключить отрицательное влияние на жидкости высоких температур разряда, повысить качество эмульсии по монодисперсности.

На чертеже изображено устройство для гомогенизации жидкостей, общий вид.

Устройство содержит корпус 1 с крышкой и магистралями подвода и отвода жидкостей. Внутренняя полость корпуса разделена на наполнительную камеру 2 и рабочую камеру 3 с поршнем 4, в котором установлен наполнительный клапан 5 с каналом струйного гомогенизирования жидкостей 6. В наполнительной камере 2 установлена пружина (аккумулятор энергии) 7, которая через поршень 4, шток 8 сообщена с механизмом взвода 9.

Устройство для гомогенизации жидкостей работает следующим образом.

Смесь жидкостей, подлежащих гомогенизации, заполняет наполнительную камеру 2. При этом поршень 4, шток 8 с роликом находятся в нижнем положении. При включении в работу механизма взвода 9 шток 8 и поршень 4 поднимаются вверх, сжимая пружину 7 и за счет ее сжатия происходит накопление энергии. Клапан 5 открывается, и жидкость, подлежащая гомогенизации, перетекает из полости А в полость Б. При достижении поршнем верхней мертвой точки пружина 7 достигает максимального сжатия. При дальнейшем вращении механизма взвода ролик штока 8 срывается и пружина 7 с силой давит на поршень 4, перемещая его вниз. Клапан 4 закрывается, и жидкость из камеры 3 (полость Б) под давлением пружины 7 поступает в канал струйного гомогенизирования и далее в камеру 6 (полость А). Далее жидкость, проходя с большой скоростью через канал струйного гомогенизирования, ударяется о жидкость в полости А, при этом происходит дробление жидкостей и получение эмульсии необходимого качества и количества. И так процесс может повторяться несколько раз. Полученная эмульсия сливается и заполняется новая порция гомогенизируемых жидкостей.

Таким образом, при достаточно простой конструкции устройства и малых энергетических затратах представляется возможным получить эмульсию или гомогенную систему высокого качества, особенно по монодисперсности, дискретности и в любых объемах.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОМОГЕНИЗАЦИИ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее наполнительную и рабочую камеры, наполнительный клапан, канал струйного гомогенизирования, накопитель энергии для создания избыточного давления в рабочей камере, отличающееся тем, что наполнительная и рабочая камеры расположены в едином корпусе и разделены между собой при помощи подвижного поршня, в котором выполнены наполнительный клапан и канал струйного гомогенизирования, при этом накопитель энергии для создания избыточного давления в рабочей камере состоит из пружины и механизма взвода, взаимосвязанных между собой через подвижный поршень.

РИСУНКИ

Рисунок 1