Вакуум-выпарной аппарат для сгущения молочных продуктов

 

Использование: сгущение молочных продуктов в условиях малого хозяйства. Сущность изобретения: вакуум-выпарной аппарат для сгущения молочных продуктов состоит из последовательно сообщенных между собой агрегата для откачивания паров продукта, пароотделителя и калоризатора. Агрегат содержит поверхностный конденсатор, включенный последовательно в тракт водоструйного эжектора. Калоризатор содержит емкость-испаритель с электронагревателями, наружную и внутреннюю емкости, образующие контур для теплоносителя. Емкость-испаритель сообщена с контуром для теплоносителя и размещена ниже его уровня. Пароотделитель выполнен в виде кольцевой камеры, расположенной во внутренней емкости калоризатора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к оборудованию для сгущения молочных продуктов, и может быть использовано в условиях малого хозяйства /молочная ферма, крестьянское хозяйство и т.д./.

Известен вакуум-выпарной аппарат для сгущения молочных продуктов, состоящий из последовательно сообщенных между собой агрегата для откачивания паров продукта, пароотделителя и калоризатора /см. а.с. N 1296090, A 23 C1/12, 1987/, который представляет собой сложное и громоздкое инженерное сооружение, требующее для его эксплуатации наличия котельной и квалифицированного обслуживающего персонала. Это исключает возможность его использования в условиях малого хозяйства, где консервация молочных продуктов непосредственно на месте их производства может существенно сократить потери, связанные с транспортировкой и хранением.

Из известных технических решений наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату к заявляемому является вакуум-выпарной агрегат для сгущения молочных продуктов, состоящий их последовательно сообщенных между собой агрегата для откачивания паров продукта, содержащего водоструйный эжектор, пароотделителя и калоризатора, содержащего электронагреватели, наружную и размещенную в ней с образованием контура для теплоносителя внутреннюю емкости /см. патент N 1766237, А23С 1/00, 01.06.92/.

Недостатком указанного устройства является неудобство его эксплуатации, заключающееся в уменьшении тепловой мощности аппарата в процессе варки, обусловленное снижением уровня молочного продукта ниже уровня теплоносителя.

Задачей изобретения является повышение удобства эксплуатации.

Поставленная задача достигается за счет того, что в известном устройстве, состоящем из последовательно сообщенных между собой агрегата для откачивания паров продукта, содержащего электронагреватели, наружную и размещенную в ней с образованием контура для теплоносителя внутреннюю емкости, калоризатор дополнительно содержит емкость-испаритель, в которой расположены электронагреватели, сообщенную с контуром для теплоносителя и размещенную ниже его уровня.

Кроме того, повышение экономичности аппарата обеспечивается тем, что агрегат для откачивания паров продукта содержит поверхностный конденсатор, включенный последовательно в тракт водоструйного эжектора.

При этом снижение габаритов достигается тем, что пароотделитель выполнен в виде кольцевой камеры, расположенной во внутренней емкости калоризатора.

Использование емкости-испарителя, расположенной ниже контура для теплоносителя, обеспечивает применение в качестве теплоносителя насыщенного пара с последующей конденсацией вместо воды, что повышает коэффициент теплоотдачи в 10 раз, и, как следствие, во столько же снижает минимально необходимую поверхность теплообмена. Это позволяет выполнить контур теплоносителя, высота которого не превышает уровня молочного продукта в конце варки, и тем самым гарантировать стабильность тепловой мощности аппарата.

Кроме того, использование поверхностного конденсатора, включенного последовательно в тракт водоструйного эжектора повышает поверхность теплообмена, необходимую для конденсации вторичного пара, что снижает минимальный расход воды через эжектор в 6 раз.

При этом выполнение пароотделителя в виде кольцевой камеры, расположенной во внутренней емкости калоризатора, объединяет два узла в один блок.

Приведенные ниже отличительные признаки изобретения отсутствуют в прототипе, что обеспечивает новизну предложенного технического решения. Отличительные признаки отсутствуют в других технических решениях той же задачи. Это позволяет сделать вывод, что предложенное техническое решение обладает изобретательским уровнем. Достижение технического результата, заключающегося в повышении удобства обслуживания, возможно только при использовании всей совокупности названных выше существенных признаков.

На схеме изображен вакуум-выпарной аппарат для сгущения молочных продуктов.

Вакуум-выпарной аппарат состоит из последовательно сообщенных между собой агрегата 1 для откачивания паров продукта, пароотделителя 2 и калоризатора 3. Агрегат 1 для откачивания паров продукта содержит поверхностный конденсатор 4, включенный последовательно в тракт водоструйного эжектора 5. Калоризатор 3 содержит емкость-испаритель 6 с электронагревателями 7, наружную 8 и внутреннюю 9 емкости, образующие контур 10 для теплоносителя. Емкость 9 герметична и снабжена заправочной горловиной 11 и сливным патрубком 12.

Аппарат работает следующим образом. Емкость-испаритель 6 заполняется водой. Емкость 9 заполняется молочным продуктом, после чего горловина 11 герметично закрывается. Подается вода на агрегат 1 и электропитание на электронагреватели 7. Пар, образующийся в результате кипения воды в емкости-испарителе 6, заполняет контур 10 для теплоносителя, конденсируется на поверхности емкости 9, и конденсат стекает в емкость 6. Вторичный пар, образованный кипением молочного продукта, из емкости 9 через пароотделитель 2 поступает в агрегат 1, конденсируется на поверхностном конденсаторе4, конденсат удаляется водоструйным эжектором 5. После окончания цикла работы аппарата снимается электропитание с электронагревателей 7, и прекращается подача воды на агрегат 1. Готовый продукт сливается через патрубок 12.

Достижение технического результата, заключающегося в повышении удобства обслуживания за счет обеспечения стабильной тепловой мощности аппарата при различных уровнях заполнения калоризатора молочным продуктом, обеспечивается десятикратным увеличением коэффициента теплоотдачи пара на конденсации по отношению к свободной конвекции жидкого теплоносителя. Шестикратное снижение минимально необходимого расхода воды через водоструйный эжектор обеспечивается последовательным включением в его тракт поверхностного конденсатора для конденсации вторичного пара. Снижение габаритов аппарата обеспечивается объединением калоризатора и пароотделителя в один компактный блок. Количественное обоснование указанных характеристик проведено расчетным путем по полуэмпирическим моделям, изложенным в кн. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. Справочное пособие. М. Энергоатомиздат, 1990, 367 с.

Формула изобретения

1. Вакуум-выпарной аппарат для сгущения молочных продуктов, состоящий из последовательно сообщенных между собой агрегата для откачивания паров продукта, содержащего водоструйный эжектор, пароотделителя и калоризатора, содержащего электронагреватели, наружную и размещенную в ней с образованием контура для теплоносителя внутреннюю емкости, отличающийся тем, что калоризатор содержит емкость-испаритель, в которой расположены электронагреватели, сообщенную с контуром для теплоносителя и размещенную ниже его уровня.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что агрегат для откачивания паров продукта содержит поверхностный конденсатор, включенный последовательно в тракт водоструйного эжектора.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что пароотделитель выполнен в виде кольцевой камеры, расположенной во внутренней емкости калоризатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1