Установка для концентрирования сока

 

Изобретение относится к средствам механизации переработки сельскохозяйственного сырья, в частности, к устройствам для концентрирования плодовых и овощных смесей и соков, и может быть использовано в основном в производствах малой мощности. Сущность изобретения: установка содержит подогреватель, вход и выход которого соединены друг с другом циркуляционным продуктопроводом, загрузочный и выгрузной патрубки и соединенный с циркуляционным продуктопроводом паровой патрубок. Внутри циркуляционного продуктопровода размещен связанный с приводом замкнутый контур, снабженный съемником продукта. Замкнутый контур проходит через разделенный перегородкой на две полости резервуар. Подогреватель выполнен в виде индуктора, охватывающего замкнутый контур. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к средствам механизации переработки сельскохозяйственного сырья, в частности к устройствам для концентрирования плодовых и овощных смесей и соков, и может быть использовано в основном в производствах малой мощности.

Известна выпарная установка непрерывного действия с ротационными испарителями, содержащая соединенные продуктопроводом загрузочный насос, подогреватель ротационный теплообменник, два приводных ротационных испарителя, состоящие из вертикального цилиндра с греющей паровой рубашкой, внутри которого установлено тело вращения с пластмассовыми ножами (скребками), соединенный паропроводом с конденсатором сепаратор, из которого объемным насосом продукт подается через пастеризатор, выдерживатель и охладитель на розлив (проспект фирмы "Jedinstvo", Югославия, 1989 г. с.9,10).

Недостатками этой установки являются сложность конструкции и большие эксплуатационные затраты, связанные с применением острого пара.

Известна также выпарная установка типа НТИ 1000, содержащая подогреватель, вход и выход которого соединены друг с другом циркуляционным продуктопроводом, загрузочный и выгрузной патрубки и паропровод для удаления соковых паров в конденсатор, соединенный через сепаратор с циркуляционным продуктопроводом и выходом подогревателя (проспект фирмы "Jedinstvo", Югославия, 1989 г. с.11,12).

Недостатком этой установки является также сложность эксплуатации, связанная с использованием острого пара. Кроме того, из-за отсутствия принудительного (механического, скребком) съема продукта с теплообменных поверхностей на этой установке не может производиться концентрирование фруктовых и овощных соков и смесей, содержащих клетчатку и имеющих густую консистенцию типа томатной массы (при производстве томатной пасты). Такие продукты из-за малой текучести склонны к налипанию и пригару к теплообменным поверхностям. Поэтому эта установка имеет недостаточные технологические возможности.

Цель изобретения упрощение эксплуатации и расширение технологических возможностей.

Цель достигается тем, что внутри циркуляционного продуктопровода размещен связанный с приводом замкнутый контур, снабженный съемником продукта, проходящий через резервуар, разделенный перегородкой на две полости, а подогреватель выполнен в виде индуктора, охватывающего указанный замкнутый контур.

Съемник продукта может быть выполнен в виде скребка, охватывающего поперечное сечение замкнутого контура, и установлен перед приводом по ходу движения замкнутого контура.

Паровой патрубок может быть соединен с циркуляционным продуктопроводом через одну из полостей.

Кроме того, полости резервуара в нижней части могут быть сообщены друг с другом.

Наличие указанных признаков исключает необходимость использования острого пара. Для выпаривания используется электрическая энергия, что существенно упрощает эксплуатацию, а также повышает культуру и санитарно-гигиенические условия производства. Выпаривание продукта осуществляется из тонкого слоя на поверхности приводного контура, который разогревается индуктором.

Соковый пар, перемещаясь по циркуляционному продуктопроводу к паровому патрубку, способствует процессу испарения. Выбранные режимы индукционного нагрева и скорость движения замкнутого контура исключают образование пригара на его поверхности.

В процессе выпаривания продукт удаляется с приводного контура механическим путем, съемником продукта, например скребком, что исключает возможность образования пригара и обеспечивает возможность получения продукта и высоким содержанием сухих веществ, так как механическим путем (скребком) может быть снят с приводного контура продукт практически любой консистенции, даже сухой порошок, который еще не успел пригореть. Поэтому указанные признаки существенно расширяют технологические возможности установки.

Признаки: "полости резервуара в нижней части сообщены друг с другом" - обеспечивают многократное поступление продукта на выпаривание с целью получения в нем высокого содержания сухих веществ без каких-либо дополнительных устройств (например, без дополнительного циркуляционного снабженного насосом контура для продукта).

Аналогов, содержащих отличительные от прототипа признаки, не выявлено. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображена схематично установка для концентрирования сока, общий вид, исполнение с гибким приводным контуром; на фиг. 2 то же, исполнение с жестким приводным контуром; на фиг. 3 узел привода, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 узел поворотного ролика, сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 вертикальный разрез установки по В-В на фиг. 2; на фиг. 6 узел привода, сечение Г-Г на фиг. 2.

Установка для концентрирования сока (фиг. 1)содержит приводной замкнутый контур 1 (выполненный, например, из гибкой металлической ленты), размещенный внутри циркуляционного продуктопровода, образованного каналами 2,3 и кожухом 4 и закрепленный на поворотных роликах 5 и 6, приводной ролик 7, соединенный (фиг. 3) муфтой 8 с двигателем 9, нажимные ролики 10 и 11, установленные на рычагах 12, закрепленных на валу 13, который установлен с возможностью поворота и снабжен поводком 14 с пружиной 15, обеспечивающей прижим контура 1 нажимными роликами 10 и 11 к приводному ролику 7, индуктор 16, состоящий из двух частей, охватывающих приводной замкнутый контур 1, резервуар 17, разделенный перегородкой 18 на две полости 19, соединенную с каналом 2, и 20, сообщенную с паровым патрубком 21 и через патрубок 22 с каналом 3.

Паровой патрубок может быть соединен с циркуляционным продуктопроводом, как показано пунктиром (поз. 23 на фиг.1).

Поворотный ролик 5 размещен в полости кожуха 4, а поворотный ролик 6 в полости 19 резервуара 17.

К полости 19 подключен загрузочный патрубок 24, снабженный управляемым клапаном 25, связанным с датчиками 26 и 27, соответственно верхнего и нижнего уровня продукта в полости 19. К нижней части полости 20 подключен выгрузной патрубок 28, снабженный вентилем 29. В патрубке 22 установлен съемник продукта 30, выполненный в виде двух скребков, снимающих продукт с поверхностей приводного замкнутого контура 1. Поворотные ролики 5 и 6 (фиг.4) состоят из дисков, закрепленных на ступице 32, установленной с возможностью вращения. Крайние диски 31 снабжены упорами 33, фиксирующими приводной замкнутый контур 1 в рабочем положении.

Исполнение установки с жестким приводным замкнутым контуром (фиг.2) включает приводной замкнутый контур 1 (выполненный в виде, например, стального кольца), размещенный внутри циркуляционного продуктопровода 34 и зафиксированный с возможностью вращения на неприводных роликах 35 и 36 и приводном ролике 7, соединенном (фиг.6) муфтой 8 с двигателем 9, индуктор 16, охватывающий приводной замкнутый контур 1, резервуар 17, разделенный перегородкой 18 на две сообщающиеся в нижней части полости: 19, соединенную с одним из торцов циркуляционного продуктопровода 34, и 20, сообщенную с паровым патрубком 21 и вторым торцoм циркуляционного продуктопровода 34.

Паровой патрубок может быть соединен с циркуляционным продуктопроводом, как показано пунктиром (поз. 23 на фиг.2).

Ролик 36 установлен с возможностью вращения на рычагах 37, закрепленных на валу 38, который установлен с возможностью поворота и снабжен поводком 39 с пружиной 40, обеспечивающей постоянный прижим ролика 36, а также роликов 35 и 7 к приводному замкнутому контуру 1. К полости 19 подключен загрузочный патрубок 24, снабженный управляемым клапаном 25, связанным с датчиками 26 и 27, соответственно верхнего и нижнего уровня продукта в резервуаре 17. К нижней части резервуара 17 подключен выгрузной патрубок 28, снабженный вентилем 29.

Ролики 35 и 36 снабжены буртиками 41, удерживающими приводной замкнутый контур 1 в рабочем положении.

Установка для концентрирования сока работает следующим образом.

Установку с гибким приводным контуром (фиг.1) заполняют исходным соком через загрузочный патрубок 24 в полость 19 до датчика верхнего уровня 26. Включают двигатель 9, а затем индуктор 16. Приводной ролик 7 перемещает замкнутый контур 1 по ходу часовой стрелки. Смоченный в полости 19 исходным соком приводной контур 1 перемещается через индуктор 16, который нагревает его.

При этом на поверхности приводного контура 1 происходит испарение влаги из находящегося на нем сока. Образовавшиеся пары по каналу 2, через кожух 4, канал 3, патрубок 22 и патрубок 21 направляются, например, в конденсатор (не показан). Сок (продукт) с повышенным содержанием сухих веществ снимается с приводного контура 1 съемником продукта 30 и далее по патрубку 22 поступает в полость 20 резервуара 17. Для получения продукта высокого качества испарение влаги из сока осуществляют в условиях высокого вакуума, порядка 0,9 атм (абсолютное давление 0,01 МПа) при температуре 50-55^oC. Готовый продукт из полости 20 выдается через выгрузной патрубок 28. Постоянный рабочий уровень сока в полости 19 поддерживается автоматически управляемым клапаном 25, связанным с датчиками уровня 26 и 27.

Для получения продукта с повышенным содержанием сухих веществ в нижней части перегородки 18 может быть выполнено окно (на фиг.1 не показано), сообщающее полости 19 и 20 друг с другом. При этом продукт из полости 20 может свободно перемещаться в полость 19 и может многократно перемещаться приводным контуром 1 через каналы 2 и 3 для повторного испарения из него влаги.

Исполнение установки с жестким приводным контуром (фиг.2) работает аналогичным образом.

Через загрузочный патрубок 24 заполняют резервуар 17 (обе полости 19 и 20, так как они в нижней части под перегородкой 18 сообщаются друг с другом) исходным соком. Включают двигатель 9, а затем индуктор 16. Приводной ролик 7 вращает приводной контур 1 по ходу часовой стрелки. Смоченный в резервуаре 17 приводной контур 1 перемещается через индуктор 16, который нагревает его. При этом на поверхности приводного контура 1 происходит испарение влаги из находящегося на нем слоя сока. Образовавшиеся пары по каналу (продуктопроводу) 34 через полость 20 и паровой патрубок 21 направляются например, в конденсатор (не показан). Продукт (сок) с повышенным содержанием сухих веществ снимается в приводного контура 1 съемником продукта 30, с которого стекает в полость 20 резервуара 17. После достижения в выпариваемом продукте содержания сухих веществ заданного значения его выдают потребителю из установки через разгрузочный патрубок 28. Испарение влаги осуществляют в условиях вакуума.

От использования изобретения достигается снижение эксплуатационных затрат ориентировочно на 20% и расширение технологических возможностей, например, получение томатной пасты с содержанием сухих веществ 40% (на серийно выпускаемых установках получают томатную пасту с содержанием сухих веществ не более 30%).

Формула изобретения

1. Установка для концентрирования сока, содержащая подогреватель, вход и выход которого соединены между собой циркуляционным продуктопроводом, загрузочный и выгрузной патрубки и соединенный с циркуляционным продуктопроводом паровой патрубок, отличающаяся тем, что внутри циркуляционного продуктопровода размещен связанный с приводом замкнутый контур, снабженный съемником продукта и проходящий через разделенный перегородкой на две полости резервуар, а подогреватель выполнен в виде индуктора, охватывающего указанный замкнутый контур.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что съемник продукта выполнен в виде скребка, охватывающего поперечное сечение замкнутого контура и установлен перед приводом по ходу движения замкнутого контура.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что паровой патрубок соединен с циркуляционным продуктопроводом через одну из полостей.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что полости сообщены друг с другом в нижней части резервуара.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5