Устройство для концентрирования растворов методом вымораживания влаги и получения льда

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при концентрировании растворов методом вымораживания влаги и получения льда. Устройство для концентрирования растворов методом вымораживания влаги и получения льда содержит камеры образования и роста кристаллов льда, отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда, имеющие общий вал и камеру промывки вымороженного льда от вымороженного льда. Камера образования и роста кристаллов льда содержит наружный и внутренний корпусы испарителя, между которыми располагается змеевик для хладагента, патрубки для подачи исходного раствора, подачи и отвода хладагента. Общий вал в камере образования и роста кристаллов льда имеет пустотелый барабан с наклонными скребками, установленными в шахматном порядке с возможностью самоустанавливаемости в процессе работы. Камера отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда содержит внутренний цилиндрический перфорированный корпус и цилиндрическую рубашку с патрубком для отвода сконцентрированного раствора. Общий вал в камере отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда имеет шнековую навивку, а его хвостовая часть выполнена с утолщением, на поверхности которого шнековая навивка имеет меньший шаг между соседними витками. Камера промывки вымороженного льда содержит конический корпус с патрубками, обеспечивающими подачу воды для промывки и отвода вымороженного льда. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, более высокую функциональную эффективность за счет снижения износа скребков и внутренней поверхности испарителя и исключения попадания продуктов износа в концентрируемый раствор, а также сочетания технологических процессов концентрирования, разделения сконцентрированного раствора и вымороженного льда, а также промывки последнего в одном устройстве. 2 ил.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для концентрирования растворов методом вымораживания влаги и получения льда.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для концентрирования жидких продуктов, включающее испаритель цилиндрической формы, внутри которого соосно установлен вал с жестко укрепленным на нем пустотелым барабаном, котором выполнены пазы для размещения подгруженных скребков, прижимающих к внутренней поверхности испарителя [Авторское свидетельство СССР №1317248, кл.F25C1/14, А23L2/08, заявл.22.07.85 №3932233/31-13, опубл. 15.06.87, Бюл. №22].

Недостатками указанного устройства являются сложность конструкции, значительный износ скребков, что ухудшает их функционирование, возможность попадания металлической пыли, образующейся в результате трения скребков о внутреннюю поверхность испарителя, в концентрируемый продукт, невозможность разделения сконцентрированного продукта и вымороженного льда, а также промывки последнего от остатков сконцентрированного продукта, в одном устройстве.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции, устранение износа скребков, исключение попадания продуктов износа скребков и внутренней поверхности испарителя в концентрируемый продукт, обеспечение возможности концентрирования, разделения сконцентрированного продукта и вымороженного льда с последующей его промывкой в одном устройстве.

Постановленная техническая задача изобретения достигается тем, что в устройстве для концентрирования растворов методом вымораживания влаги и получения льда, содержащем камеры образования и роста кристаллов льда, отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда с общим валов, камеру промывки вымороженного льда от сконцентрированного раствора, камера образования и роста кристаллов льда содержит наружный и внутренний корпус испарителя, между которыми располагается змеевик для хладагента, внутри камеры на пустотелом барабане, установленном на общем валу, размещены в шахматном порядке наклонные скребки из полимерного материала с возможностью самоустанавливаемости, камера отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда содержит внутренний цилиндрический перфорированный корпус, цилиндрическую рубашку и патрубок для отвода сконцентрированного раствора, а внутри перфорированного корпуса общий вал имеет шнековую навивку, хвостовая его часть утолщение со шнековой навивкой, имеющей меньший шаг между соседними витками, камера промывки вымороженного льда имеет конический корпус и оснащена патрубками подачи воды для промывки и отвода вымороженного льда.

На фиг.1 представлено устройство для концентрирования растворов методом вымораживания влаги и получения льда; на фиг.2 представлен разрез А-А фиг.1.

Устройство для концентрирования растворов методом вымораживания влаги и получения льда (фиг.1) содержит камеру 1 образования и роста кристаллов льда, камеру 2 отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда и камеру 3 для промывки льда, а также привод 4 с общим для камер 1 и 2 валом 5. Камера 1 образования и роста кристаллов льда содержит наружный цилиндрический корпус 6, внутренний цилиндрический корпус 7 испарителя, между которыми располагается змеевик 8 для хладагента, теплоизоляция 9, патрубок 10 для исходного раствора, патрубок 11 для подвода хладагента, патрубок 12 для отвода хладагента, а также пустотелый барабан 13 с наклонными скребками 14 из полимерного материала, установленный на общем валу 5. Каждый скребок 14 (фиг.2) закреплен на опорном элементе 15 с возможностью качательного перемещения и упирается в упорный элемент 16, причем поверхность контакта скребка с упорным элементом выполнена закругленной, а поверхность упорного элемента, контактирующая со скребком – вогнутой.

Камера 2 отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда содержит внутренний цилиндрический перфорированный корпус 17, снабженный цилиндрической рубашкой 18 для сбора сконцентрированного раствора, патрубком 19 для отвода сконцентрированного раствора.

Внутри перфорированного корпуса 17 размещен вал 5 со шнековой навивкой, причем хвостовая его часть выполнена утолщенной, а шнековая навивка на ней имеет меньший шаг между соседними витками.

Камера 3 для промывки вымороженного льда содержит конический корпус 20 для сбора вымороженного льда, патрубок 21 подачи воды для промывки и патрубок 22 для отвода вымороженного льда, промытого от остатков сконцентрированного раствора.

Устройство для концентрирования растворов методом вымораживания влаги и получения льда работает следующим образом. Исходный раствор сначала по патрубку 10 подается в камеру 1 образования и роста кристаллов льда, а хладагент по патрубку 11 в змеевик 8, расположенный в пространстве между наружным корпусом 6 и внутренним корпусом 7 испарителя. В змеевике 8 хладагент кипит при низкой температуре, охлаждает корпус 7 испарителя, который, в свою очередь, за счет теплообмена, охлаждает исходный раствор и обеспечивает образование кристаллов льда на его внутренней поверхности. Приводимый во вращение приводом 4 вал 5, располагаемый в камере 1 образования и роста кристаллов льда, имеет пустотелый барабан 13 на поверхности которого в шахматном порядке, относительно радиального направления установлены скребки 14 из полимерного материала таким образом, что центральная часть скребка закреплена в опорном элементе 15 таким образом, что имеется возможность его качательного перемещения при одновременном ограничении перемещения со стороны упорного элемента 16. При вращении вала 5скребки 14, взаимодействующие своей острой кромкой с внутренней поверхности 7 испарителя обеспечивают срезание намороженного слоя кристаллов льда и перемещение из во внутренний объем камеры 1, а сами скребки имеют возможность самоустанавливаться в первоначальное положение в случаях воздействия изгибающих усилий, возникающих при срезании слоя льда неодинаковой толщины в случаях неравномерности его намораживания на поверхности 7 испарителя. Это обеспечивается за счет нежесткого закрепления центральной части скребка 14 в опорном элементе 15, что позволяет скребку совершать качательные перемещения, а противоположная часть скребка, выполненная закругленной и, взаимодействуя с вогнутой поверхностью упорного элемента 16 обеспечивает возврат скребка в первоначальное положение в случае его отклонения.

Вращающиеся скребки 14 обеспечивают перемешивание раствора и вымороженного льда, обеспечивая тем самым интенсификацию процессов теплообмена и массообмена, вызывая рост кристаллов льда и пропорциональное повышение концентрации исходного раствора, а также продвижение образующейся смеси в камеру 2.

В камере 2 отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда смесь кристаллов и сконцентрированного раствора перемещается и подвергается уплотнению за счет вращения вала 5, на поверхности которого размещена шнековая навивка. Через отверстия цилиндрического перфорированного корпуса 17 сконцентрированный раствор поступает в цилиндрическую рубашку 18, где собирается и отводится по патрубку 19. Вымороженный лед, частично освобожденный от сконцентрированного раствора, подвергается дальнейшему сжатию и уплотнению за счет взаимодействия со шнековой навивкой с меньшим шагом, размещенной на утолщенной хвостовой части вала 5, что способствует максимально полному отделению сконцентрированного раствора от вымороженного льда.

Поступив в камеру 3 с коническим корпусом 20, вымороженный лед подвергается промывке небольшим количеством пресной воды, подаваемой из патрубка 21 для удаления части сконцентрированного раствора, захваченного кристаллами льда при разделении. Образующийся в результате промывки раствор поступает в камеру 2, где через отверстия цилиндрического перфорированного корпуса 17 проникает в цилиндрическую рубашку 18, смешиваясь с сконцентрированным методом вымораживания влаги раствором, а вымороженный лед по патрубку 22 отводится из устройства.

Технический результат достигается тем, что предложенное устройство для концентрирования растворов методом вымораживания влаги и получения льда позволяет упростить конструкцию, устранить износ скребков и внутренней поверхности испарителя, исключить попадание продуктов износа в концентрируемый раствор, обеспечить возможность концентрирования, разделения сконцентрированного продукта и вымороженного льда с последующей его промывкой в одном устройстве.

Устройство для концентрирования растворов методом вымораживания влаги и получения льда, содержащее камеры образования и роста кристаллов льда, отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда с общим валом и камеры промывки вымороженного льда от сконцентрированного раствора, при этом камера образования и роста кристаллов льда содержит наружный и внутренний корпусы испарителя, между которыми располагается змеевик для хладагента, внутри на пустотелом барабане, установленном на общем валу, размещены в шахматном порядке наклонные скребки из полимерного материала с возможностью самоустанавливаемости, камера отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда содержит внутренний цилиндрический перфорированный корпус, цилиндрическую рубашку и патрубок для отвода сконцентрированного раствора, причем внутри перфорированного корпуса общий вал имеет шнековую навивку, а хвостовая его часть - утолщение со шнековой навивкой, имеющей меньший шаг между соседними витками, камера промывки вымороженного льда имеет конический корпус и оснащена патрубками подачи воды для промывки и отвода вымороженного льда.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области выполнения ледовых объектов конечно формы - плита, брус, куб и т.п. Технический результат - сокращение времени замораживания слоя из овально-сферических гранул в ледовых объектах конечной формы.

Система для производства блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, включает в себя блок подачи газообразного азота для подачи газообразного азота под предопределенным давлением; блок производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом для производства воды с растворенным в ней азотом, который снабжен принимающим воду резервуаром для хранения обычной воды, холодильником для охлаждения воды, хранящейся в принимающем воду резервуаре, и инжектором газообразного азота для инжектирования газообразного азота, подаваемого из блока подачи газообразного азота, в воду, хранящуюся в принимающем воду резервуаре; и блок производства блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, снабженный множеством ледоформ, погруженных в бак с рассолом, поддерживаемый при температуре замерзания воды, заполняющим устройством для заполнения каждой из ледоформ водой с растворенным в ней азотом, подаваемой из блока производства воды с растворенным в ней азотом, и инжектором газа для инжектирования газообразного азота, подаваемого из блока подачи газообразного азота, в незамерзшую часть воды с растворенным в ней азотом.

Изобретение относится к области техники получения гранулированного. Способ получения гранулированного льда включает подачу воды на движущиеся затравочные кристаллы, подачу холодного воздуха вертикально снизу в объем затравочных кристаллов, размещение массы затравочных кристаллов линейно на плоскости с углом наклона, который находится в пределе от 24 до 70 градусов, подачу в нижней части плоскости по касательной к объему затравочных кристаллов со скоростью витания трапецеидальный по сечению поток холодного воздуха с температурой меньше 0 градусов C и с соотношениями средней ширины - длины от 1:2 до 1:50 и размерами торцов от 100:101 до 100:110.

Изобретение относится к области выполнения и ремонта ледовых переправ, катков, площадок. Способ замораживания трещины в ледовом покрытии включает наполнение ее гранулированным льдом.

Льдогенератор содержит контур хладагента, водяной контур, устройство для очистки, которое содержит насос, контроллер, который выполнен с возможностью активации операции по очистке через интерфейс, выполнения пользователем одной или нескольких этапов операции по очистке и управлению насосом для того, чтобы подавать очищенную жидкость через водяной контур и промывать водяной контур и контур хладагента.

Устройство для получения гранул углекислоты содержит распылитель жидкой углекислоты, цепь, образованную шарнирно соединенными между собой с зазором пластинами, опорные приводные колеса, валки, которые установлены между собой с зазором для прессования снега, транспортируемого цепью, перегородку, выполненную с возможностью подъема и опускания для регулировки толщины снега при формировании гранул, опорно-выгружное колесо, поддон.

Изобретение относится к области выполнения ледовых покрытий на переправах, площадках, катках и т.п. Способ замораживания ледовых покрытий включает орошение водой слоя гранулированного льда для смерзания каркаса, гранулы слоя имеют овально-сферическую форму, после смерзания каркаса заполняют водой межгранульное пространство слоя.

Изобретение относится к технологиям создания спортивных площадок с ледовым покрытием в закрытых помещениях для тренировок и выступлений на коньках и, в частности, к способу повышения скоростных свойств массива льда.

Способ моделирования ледяного покрова с заданными прочностными характеристиками в ледовом опытном бассейне включает понижение температуры воздуха до -10 градусов Цельсия, чашу бассейна с переохлажденной соленой водой засеивают ядрами кристаллизации льда путем распыления пресной воды из мелкодисперсной форсунки в количестве около 0,1 кг на квадратный метр поверхности с равномерно движущейся тележки в течение 1-2 минут, после чего выжидают некоторое время до образования сплошного слоя тонкого льда и далее по определенному графику регулируют температуру воздуха в бассейне в сторону понижения или повышения в зависимости от требуемой толщины и прочности ледяного покрова.
Изобретение относится к области использования возобновляемых источников энергии, которые могут быть использованы при получении льда, и может быть использовано в пищевой, рыбоперерабатывающей, фармацевтической, микробиологической промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при концентрировании растворов методом вымораживания влаги и получения льда. Устройство для концентрирования растворов методом вымораживания влаги и получения льда содержит камеры образования и роста кристаллов льда, отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда, имеющие общий вал и камеру промывки вымороженного льда от вымороженного льда. Камера образования и роста кристаллов льда содержит наружный и внутренний корпусы испарителя, между которыми располагается змеевик для хладагента, патрубки для подачи исходного раствора, подачи и отвода хладагента. Общий вал в камере образования и роста кристаллов льда имеет пустотелый барабан с наклонными скребками, установленными в шахматном порядке с возможностью самоустанавливаемости в процессе работы. Камера отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда содержит внутренний цилиндрический перфорированный корпус и цилиндрическую рубашку с патрубком для отвода сконцентрированного раствора. Общий вал в камере отделения сконцентрированного раствора от вымороженного льда имеет шнековую навивку, а его хвостовая часть выполнена с утолщением, на поверхности которого шнековая навивка имеет меньший шаг между соседними витками. Камера промывки вымороженного льда содержит конический корпус с патрубками, обеспечивающими подачу воды для промывки и отвода вымороженного льда. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, более высокую функциональную эффективность за счет снижения износа скребков и внутренней поверхности испарителя и исключения попадания продуктов износа в концентрируемый раствор, а также сочетания технологических процессов концентрирования, разделения сконцентрированного раствора и вымороженного льда, а также промывки последнего в одном устройстве. 2 ил.

Наверх