Устройство для гранулирования жидких материалов

(51) 4 В 01 ) 2/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ярославский политехнический институт(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ЖИДКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее морозильную камеру с участкомобработки инертным газообразным н расположенным под ним участком обработки жид.ЯО 1251942 А 1 ким хладагентом, установленные в верхней части камеры капилляры для жидкого гранулируемого материала и приспособление для подвода хладагента, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса грануляции и уменьшения расхода хладоносителя, мороэильная камера на участке обработки газообразным хладагентом разделена пластинами на щелевые эоны и капилляры размещены над центрами этих зон, а приспособление для подвода хладагента расположено между капиллярами н указанными зонами и содержит сообщенные с коллекторами трубки с отверстиями в стенках, выполненными в рядом расположенных трубках одно напротив другого так, что их оси образуют угол с осями капилляров.Изобретение относится к гранулированию жидких материалов путем замораживания гранул для последующей сублимационной сушки и может быть использовано в мясо- молочной и пищевой промышленности.Целью изобретения является интенсификация процесса грануляции и уменьшение расхода хладоносителя.Цель достигается путем многократного соударсния гранул с каплями жидкого азота при их прямоточном движении, что приводит к нарушению газового пограничного слоя вокруг гранулы и за счет этого к резкому увеличению коэффициента теплоотдачи, что обеспечивается посредством того, что морозильная камера на участке обработки газообразным хладагентом разделена пластинами на целевые зоны и капилляры для жидкого гранулируемого материала размецены над центрами этих зон, а приспособление для подвода хладагента размещено между капиллярами и указанными зонами и содержит сообщенные с коллекторами трубки с отверстиями, выполненными в рядом расположенных трубках одно напротив другого так, что их оси составляют угол с осями кап ил;яров. На фиг. 1 представлено устройство для гранулирования жидких материалов; на фиг. 2 приспособление для подвода хлад- агента. Устройство для гранулирования жидких материалов содержит морозильную камерус участками 2 обработки инертным газобразным хладагснтом, например азотом, и расположенным под ним участком 3 обработки жидким хладагентом. На участк 2 морозильная камера 1 разделена п.а- тинахи на щелевые зоны 5 шириной 15 20 мм и под центрами этих зон 5 размещены капилляры 6 для жидкого гранулируемого материала. Пластины 4 выполнены из матс риала, стойкого к пониженным температурам (дюралюминий, фанера и др.). Устройство снабжено приспособлением для подвода хладагента, расположенным между ка. пиллярами 6 и зонами 5, которое содержит сообщенные с коллекторами 7 трубки 8 с отверстиями 9 диаметром 1,5 мм, которые выполнены в рядом расположенных трубках 8 одно напротив другого и оси их размецсны под углом 45 к оси капилляра. Диам 1 р трубок 8 составляет 10 мм Капилляры 6 располагаются в ряд с шагом 10 - 15 мм. Верхняя кромка пластин располагается на расстоянии 40- 50 мм ниже трубок 8 припособлния для по,1 вода хладагента.11 а учстке 3 обработки жидким хладагентом камерасодержит контейнер 1 О, имею 1 ции,1 в стенки с вакуумом между ними и являкшийся смИным при длительной работе утрйства. 5 5 20 25 30 35 40 45 50 Устройство работает слсдукццим образом.Перед гранулированием контейнер 10 заполняют жидким азотом примерно наполовину. В капилляры 6 подают пасту. Через отверстия 9 приспособления для подвда хладагента подают жидкий азот с созданием под каждым из капилляров 6 двух скрециваюшихся струй. Капля пасты, оторвавшись от устья капилляра 6, орошается струйками жидкого азота и поступает в целевые зоны 5. Траектория движения капли пасты в этих зонах почти прямолинейна и направлена вниз. Капли жидкого азота в целевых зонах 5 организованы под углом 45 к траектории капли пасты так, что капли жидкого азота отражаются от пластин 4 и неоднократно пересекают траекторию капли пасты. Происходит интенсивный тсплообмен между каплей пасты и каплями жидкого азота и замораживание наружной оболочки первой с образованием гранулы. Весь путь от устья капилляра 6 до дна контейнера 10 гранула пройдет за 2 -8 с. Дя полного замораживания гранулы требуется около 10 с. Поэтому гранулы, собравшиеся в центре днища контейнера 1 О, еше не полно- тью остывают и образуют барботаж (пузырьковый режим кипения) по оси контейнера 10. Возникну в вначале, циркуляция жидкого азота в контейнер 10 оказывается устойчивой и, учитывая относительно и большие размеры контейнера О, сохраня ется в дальнейшем.тастояние 40- 50 мм между верхней кромкой пластин 4 и трубками 8 подобра но экспериментально и необх 11 ихо,1, обеспечения плавноо входа гранул и к,- пель жидкого азота в шелсвыс зопы 5 При вхождении гранулы в узел скршинания струй жидкого а 5 кта происходи импульсное испарение части жидкого азота. Если бы это испарение пр иходиг в ,хкнутом пространстве, то оно привело бы л НсжЕЛатЕЛЬНОМУ ВОЗМХ ЩНИЮ ИКР ж;ОПГО потока.Охлаждение и подхоргживИ 5 с прв- начально осуществляют скрщиваницимия струями жидкого азот 1, при агом обеспечивается охват вс й поверхотир,пулы жидким азотом и оушгв.5 п 51;ктии. Иос взаимодействие жидког азота Иверх нотькз гранулы при соударнии струй гранулой. Кроме того, скрцивани тр,и обе псчивает их проб.снииз капги, что нсоб хо;1 имо для по,дхгоп 110 контакга рИл этими кап.51 и. Пр дгага 5 осс рой во п нооипсчить импульный гп.ообмен хжд г)п пулами и азотом, интн ифицирона 1 роц.сс рану.ции за чт ъие.ич ни 5 коэф. фи циента тпсоо 1,11и пор;11 вом 5 в л и ц ни 5 числа толкивни Й кс п., ь +,и. ь 11251942 Сост;ни ь 1 Паба.инаТехрг, 1 срс Корректор Л ГГрчарТираж 537дцисниВгИИПИ Государственно о кчитета СССРно дедам иагГрет ний и открытий3035, Москва, Ж 35, Ра сослан наг, д. 45Филиал ППП Патент, г 1 жг 1 род, ул Проектная, 4 Рг.;н,тор В, 1 в;ионала 455 Ч азота с гранулами. Возможность обеспечить дозированный Расход хладагента, ох. лажление и наружное подмораживание гранул с мигимальными нотерями жидкоо азота позволяет сократить Расход хлад- агента.