Скороморозильный аппарат непрерывного действия для продуктов растительного происхождения

 

Изобретение предназначено для использования в пищевой и сельскохозяйственной промышленности для холодильной обработки продуктов растительного происхождения. Скороморозильный аппарат непрерывного действия содержит камеру, холодильную машину, загрузочный и разгрузочный желобы и газораспределительную систему. Последняя выполнена ступенчато в форме трех каскадов. Воздухораспределительная решетка имеет направляющие лопатки с изогнутыми концами. Линия центров направляющих лопаток расположена по диагонали каскада под углом β. Этот угол и радиус скругления лопаток определены определенными соотношениями. На втором каскаде аппарата установлены звукоизолирующие устройства. Изобретение обеспечивает ускорение процесса замораживания. 4 ил.

Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию, а именно к скороморозильным аппаратам для продуктов растительного происхождения.

Известен скороморозильный аппарат для продуктов растительного происхождения, включающий камеру, газораспределительную систему, с заслонками для регулирования подачи хладоносителя, загрузочный и разгрузочный желобы, воздухраспределительную решетку с направляющими лопатками, теплообменник, холодильную машину, газоотводящий канал и вентилятор (Куцакова В.Е. Фролов С.В., Рубцов А.К., Третьяков Н.А. Одноступенчатый скороморозильный аппарат с направленным псевдоожиженным слоем // Холодильная техника, 1, 1998, с. 12). Охлажденный воздух подается на продукт через воздухораспределительную решетку с направляющими лопатками вентилятором и создает псевдоожиженный слой.

Недостатками данного аппарата являются: неравномерность распределения скоростей потока хладоносителя по сечениям воздухораспределительной решетки аппарата и невысокая эффективность теплообмена в системе продукт-хладоноситель.

Технической задачей изобретения является ускорение процесса замораживания за счет создания однородного распределения скоростей потока хладоносителя по сечениям воздухораспределительной решетки аппарата и воздействия звукового поля.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в скороморозильном аппарате непрерывного действия для продуктов растительного происхождения, включающем камеру, газораспределительную систему с заслонками для регулирования подачи хладоносителя, загрузочный и разгрузочный желобы, воздухораспределительную решетку с направляющими лопатками, теплообменник, холодильную машину, газоотводящий канал и вентилятор, газораспределительная система выполнена ступенчато в форме трех каскадов, а линия центров направляющих лопаток расположена по диагонали каскада под углом β, определяемым соотношением: где L - длина воздухораспределительной решетки каскада охлаждения, H - высота входа потока воздуха в каскад охлаждения, α - угол наклона направляющих лопаток, а радиус скругления лопаток находится по формуле: где t = (0,25 - 0,5)H - хорда дуги округления, при этом на втором каскаде аппарата имеются звукоизлучающие устройства.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1, фиг. 2 изображен скороморозильный аппарат непрерывного действия для продуктов растительного происхождения, соответственно продольный разрез и вид сверху, на фиг. 3 - схема размещения лопаток в каскаде, а на фиг. 4 - звукоизлучающее устройство.

Скороморозильный аппарат непрерывного действия содержит камеру 1. нагнетающие вентиляторы 2 и 3, теплообменник 4. холодильную машину 5, газораспределительную систему, выполненную ступенчато в форме трех каскадов 6, 7, 8 охлаждения, газоотводящий канал 9, загрузочный и разгрузочный желобы 10 и 11. Каждый каскад состоит из воздухораспределительной решетки 12 с направляющими лопатками 13, расположенными под углом α. Причем линия АВ центров направляющих лопаток 13 (например, CD) расположена по диагонали АВ каскада охлаждения под углом β, определяемым соотношением: где L - длина воздухораспределительной решетки 12 каскада охлаждения
H - высота входа потока воздуха в каскад охлаждения.

Линия центров направляющих лопаток - прямая АВ, на которой расположены точки пересечения касательных к криволинейной поверхности направляющей лопатки.

Радиус скругления лопаток 13 находится по формуле:

где t = (0,25 - 0,5)H - хорда дуги скругления.

Для регулирования подачи хладоносителя в каждом каскаде аппарата предусмотрены заслонки 14. Второй каскад 7 имеет звукоизлучающие устройства, вмонтированные в стенки камеры и подключенные к генератору 15 низкой частоты. Они состоят из электродинамических излучателей 16 и щелевых концентраторов 17 звука для усиления воздействия на продукт.

Аппарат работает следующим образом.

Мелкоштучный продукт непрерывно подается в камеру 1. На первом каскаде 6 продукт предварительно охлаждается до криоскопической температуры (например, 0 - 5^oC), а на втором каскаде 7 происходит его замораживание в звуковом поле при криоскопической температуре, на третьем каскаде 8 продукт дозамораживается до заданной температуры (например - 10-20^oC) направляющие лопатки 13, установленные таким образом, как описано выше, обеспечивают прохождение воздуха между ними, подвод его к продукту и равномерное охлаждение последнего. Кроме того, способствует направленному движению продукта в псевдоожиженном состоянии от загрузочного желоба к разгрузочному желобу 11. Отработанный воздух по газоотводящему каналу 9 поступает на теплообменник 4, а затем вентиляторами 2 и 3 подается на замораживаемый продукт, в результате чего создается замкнутый цикл циркуляции воздуха внутри аппарата.

Преимущества предлагаемого аппарата заключаются в том, что расположение линии центров направляющих лопаток по диагонали каскада с радиусом округления R_ск позволяет получить однородное распределение скоростей потока хладоносителя по сечениям воздухораспределительной решетки аппарата; во втором каскаде аппарата использованы звукоизлучающие устройства, позволяющие сократить продолжительность процесса замораживания в 1,3-1,4 раза.

Формула изобретения

Скороморозильный аппарат непрерывного действия для продуктов растительного происхождения, включающий камеру, газораспределительную систему с заслонками для регулирования подачи хладоносителя, загрузочный и разгрузочный желобы, воздухораспределительную решетку с направляющими лопатками, теплообменник, холодильную машину, газоотводящий канал и вентилятор, отличающийся тем, что газораспределительная система выполнена ступенчато в форме трех каскадов, а линия центров направляющих лопаток расположена по диагонали каскада под углом β, определяемым соотношением:

где L - длина воздухораспределительной решетки каскада охлаждения;
Н - высота входа потока воздуха в каскад охлаждения;
α - угол наклона направляющих лопаток;
а радиус скругления лопаток находится по формуле:

где t = (0,25 - 0,5H) - хорда дуги скругления, при этом на втором каскаде аппарата имеются звукоизлучающие устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4