Установка для концентрирования жидких пищевых продуктов

(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Самсонов А.Н.,Ушева В,Б. Фруктовые и овощные соки. - М,: Пищевая .промышленность .1976, с, 183-184, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЖИДКИХ ПИЦ 1 ЕВЫХ ПРОДУКТОВ(57) Изобретение относится к обработке пищевых продуктов, может быть использовано для концентрирования жид-:. ких пищевых продуктов посредством вымораживания и направлено на повышение производительности и снижение энергозатрат, Жидкий хладагент и жидкий продукт подаются в емкость 6 для смешения, откуда смесь поступает в кристаллизатор (К) 12, Жидкий хладагент в продукте непрерывно кипит,вымораживая часть влаги в виде кристаллов льда, которые совместно с пузырьками газа поднимаются и черезпоплавковый приемник 16 и газопровод17 подаются в промывную колонну (ПК)18, Температура кипения хладагентав К 12 поддерживается соответствующейкриоскопической температуре продуктапо мере изменения его концентрации.Кристаллы льда в ПК 18 орошаютсяжидким пищевым продуктом и дополнительно талой водой из оросительныхустройств 31. Через сепаратор 22 газообразный хладагент подается на снижение в конденсатор 53, а кристаллообразная ледяная масса поступает ваккумулятор 25 холода. По достиженииконечной концентрации в К 12 готовыйпродукт поступает в сборник 61, 1 ил..Изобретение относится к обработкепищевых продуктов, а именно к устройствам для концентрирования жидких пищевых продуктов посредством вымора 5жив ания.Цель изобретения - повышение производительности и снижение энергозатрат,На чертеже изображена схема установки для концентрирования жидких пищевых продуктов.Установка содержит накопительныйрезервуар 1 жидкого хладагента, сое- .диненный через насос с дозирующииустройством 2, обратный клапан 3 итрубопровод 4 подачи жидкого хладагента с инжектором 5 на конце с емкостью 6 для.смешения хладагента ипродукта. 20Резервуар 7 для теплого неконцентрированного продукта. соединен черезвентиль 8, насос с дозирующим устройством 9, трубопровод 10 подачи пищевого продукта с обратным клапаном11 и инжектором 5 с емкостью 6.Емкость 6 соединена с кристаллизатором 12 сверху через регулятор 13давления "до себя", установленный нагазовом трубопроводе 14, а снизу жид- З 0костным трубопроводом 15.Кристаллизатор 12 содержит сосудс поплавковым приемником 16 для отвода кристаллов льда и газообразногохладагента и соединен газопроводом17 с промывной колонной 18, оборудо 35ванной в верхней части сепаратором19. Промывная колонна 18 в среднейчасти соединена льдопроводом 20 с инжектором 21 и сепаратором 22 для от 40деления льда от газообразного хл.да гента, в нижней части которого последовательно расположены шлюзовые затворы 23 с промежуточной камерой 24,подключенные к аккумулятору 25 холода.45Сепаратор 19 промывной колонны18 в средней части оборудован насадкой 26 с оросительным устройством 27,а в верхней части соединен газовымтрубопроводом 28 с инжектором 2150 В нижней части сепаратор 19 содержит конический сборник с патрубком 29, опущенным по оси колонны 18 которая имеет в кольцевом зазоре между патрубком 29 и обечайкой колонны 18 нижние и верхние оросительные устройства 30 и 31, расположенные в два яруса. К верхнему оросительному устройству 31 подается талая вода потрубопроводу 32,Промывная колонна 18 имеет уравнительную трубу 33,соединеннуюжидкостным трубопроводом 34 с сосудом 35 для сбора охлажденного неконцентрированного продукта, подключенного снизу через вентиль 36 трубопроводом 37 к трубопроводу 10 подачи пищевого продукта.Насос с дозирующим, устройством 38,установленный после вентиля 39,подключен к теплообменнику 40, вмонтированному в аккумулятор 25 холода. Навыходе из теплообменника 40 трубопровод 41 подключается через вентили 4244 к нижнему оросительному устройст-,ву 30, к сосуду 35 и к оросительномуустройству 27,Аккумулятор 25 холода оборудовантеплообменниками 45 для охлаждениядругих технологических потребителейпищевого предприятия ,не показаны,(и уравнительной трубой 46, котораяв средней части имеет переливную трубу 47 для отвода талой воды. В верхней части аккумулятор 25 холода сое -динен трубопроводом 48 через регулятор 49 давления "до себя" с газгольдером 50 для сбора газообразной углекислоты, которая после сжатия вкомпрессорной установке 51 повторновозвращается в накопительный резервуар 1,Сепаратор 22 подключен в верхнейчасти газопроводом 52 к конденсатору53 охлаждаемого хладагентом испарителя 54 первичного контура холодильнойустановки (не показана), конденсатиз которого стекает в накопительныйрезервуар 1. Параллельно конденсатору 53 подключен через вентили 55 конденсатор 56, в котором хладагент может конденсироваться при отрицательной температуре наружного воздуха вхолодное время года.Кристаллизатор 12 оборудован нижним и верхним приборами 57 и 58 контроля уровня и соединен внизу жидкостным трубопроводом 59 через вентиль60 со сборником 61 готовой продукции,в котором вмонтирован теплообменник62,Установка работает следующим образом,Жидкий хладагент из накопительногорезервуара 1, при работающем испарителе 54 холодильной установки первич 1327871ется процесс вымораживания влаги из продукта, заполнившего кристаллизатор 12. Каждый хладагент в продукте непрерывно кипит, вымораживая часть35 влаги в виде кристаллов льда, которые совместно с пузырьками поднимаются вьппе установившегося уровня жидкой массы и через поплавковый приемник 16 удаляются из кристаллизато ра 12. Поплавковый приемник 16 служит для удаления кристаллов льда с поверхности жидкости газообразным хлаДагентом, выполняющим функцию рабоче- го вещества по транспортировке льда, и в процессе вымораживания постоянно изменяет свое положение в зависимости от уровня жидкости.При достижении нижнего уровня включаются насосы с дозирующим устройством 2 и 9 при закрытом вентиле 8 и открытом 36. После восстановления верхнего уровня насосы с дозирующим устройством 2 и 9 отключаются.По мере повьйпения концентрации55 готового продукта его вязкость увеличивается, а соответственно увеличиваетсяунос концентрата с кристаллообразной массой льда и газообразным 50 ного контура, и жидкии продукт из резервуара 7 насосами с дозирующим устройством 2 и 9 по трубопроводам 4 и 1 О подачи через обратные клапаны 3 и 11 и вентиль 8 подают жидкий хла - дагент и пищевой продукт одновременно в инжектор 5, вмонтированный в холодильную емкость 6.При истечении из инжектора 5 жидкий продукт от непосредственного контакта с хладагентом мгновенно охлаждается до криоскопической температуры, в результате чего часть хладагента испаряется, газообразные па ры его поступают в кристаллизатор 12 через газовую трубу 14 с регулятором 13 давления "до себя". Количество хладагента, подаваемого на смешение в инжектор 5, является расчетной ве О личиной и определяется затратами холода на охлаждение и вымораживание воды из жидкого продуктадля получения готового продукта нужной концентрации, 25Охлажденная смесь жидкий продукт - хладагент по жидкостному трубопроводу 15 поступает в кристаллизатор 12, При достижении верхнего уровня насосы с дозирующим устройством 2 и 9 отключаются. С этого момента начинахладагентом. Для перехвата вынесенного продукта газопровод 17, которыйявляется продолжением трубы поплавкового приемника 16, подключен в промывную колонну 18, которая в верхнейчасти имеет сепаратор 19, В сепараторе 19 газообразный хладагент отделяется от кристаллов льда, Большаячасть газа, поднимаясь вверх, проходит через насадку 26, которой оборудован сепаратор 19, Над насадкой 26размещено оросительное устройство 27,в которое подается неконцентрированный жидкий продукт. При прохождениигазообразного хладагента через насадку 26 навстречу орошаемому потокужидкого продукта хладагент отмывается от вязкого концентрированного продукта, транспортируемого в виде пузырьков, и несколько подогревается,а жидкий продукт охлаждается,Жидкий продукт, стекая с насадки26, смывает отделившиеся кристаллыльда с конусообразного днища сепаратора 19 в патрубок 29, в котором одновременно движутся жидкий пищевойпродукт, кристаллы льда и часть газообразного хладагента.Жидкий продукт при этом растворяетналипший на кристаллы льда концентрат, охлаждаясь при этом да криоскопической температуры. Покинув патрубок 29, кристаллы льда совместно сгазообразным хладагентом движутсявверх в кольцеобразном зазоре, образованном патрубком и обечайкой промывной колонны 18, В кольцевом зазорекристаллы льда вновь отмываются первоначально потоком жидкого пищевогопродукта, вытекающего из нижних оросительных устройств 30,.а затемкристаллы льда при необходимостидополнительно отмываются талой водой,истекающей из верхнего ряда оросительных устройств 31,Отмытые кристаллы льда вместе сгазообразным хладагентом покидаютпромывную колонну 18 по льдопроводу20, подключенному в инжектор 21, вкоторый одновременно подается основной поток газообразного хладагейтаиз сепаратора 19 по газопроводу 28,После смешения в инжекторе 21газообразный хладагент транспортирует кристаллы льда в сепаратор 22,в котором газ отделяется и по газопроводу 52 поступает на снижение вконденсатор 53, а кристаллообразная1327871 ВНИИПИ Заказ 3487/4 Тапсе 530 Подписное Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 масса стекает в нижнюю часть сепаратора 22, оборудованную шлюзовыми затворами 23 и промежуточной камерой 24,Шлюзовые затворы служат не толь ко для передачи кристаллобразной массы, но и для уменьшения прорыва большого количества газа в аккумулятор 25 холода, давление в котором поддерживается постоянным регулятором 49 давления "до себя .Гаэ, поступающий с кристаллообразной массой в аккумуляторе 25 колода, сбрасывается через трубопровод 48 с регулятором 49 давления "до себя" в газгольдер 50, из которого компрессорной установкой газообразная углейислота сжимается до давления Ьконденсации и повторно возвращается через накопительный резервуар 1 в установку концентрирования жидких пищевых продуктов. В аккумуляторе 25 холода в виде льда аккумулируется 80-853 холода, вырабатываемого холодильной установкой. Для использования аккумулированного холода внутри аккумулятора 25 холода мОнтируют тепЛообменники 40 и 45, Талую вору из аккумулятора 25 холода отводят через уравнительную и переливную трубы46 и 47.В холодное время года при отрицательных температурах наружного воздуха ниже минус 10 С целесообразным является производить вымораживание 35 воды из жидких пищевых продуктов путем использования естественного холода, что позволяет отказаться от использования дорогостоящего машинного холода холодильной установки, Для 40 этого открывают вентили 55 и подают в конденсатор 56 газообразный хлада- гент, конденсат которого стекает в накопительный резервуар 1.При достижении конечной концент рации продукта в кристаллизаторе 12кипение жидкого хладагента внутри продукта прекращается, т,е, прекращается дальнейшее вымораживание воды и охлаждение продукта. 50Ввиду прекращения поступления газообразного хладагента в кристаллизатор 12, давление в установке резко падает, что является сигналом остановки холодиЛьной установки и выпуска готовой продукции из кристаллизатора 12 через жидкостный трубопровод 59 с вентилем 60 в сборник 61,Отвод аккумулированного продуктомхолода другим потребителям предприятия производится через теплообменник62., вмонтированный в сборник 61,В предлагаемой установке обеспечивается повышение производительности благодаря тому, что в кристаллизаторе хладагент и концентрируемыйпродукт находятся в смесии поэтомуповерхность их теплообмена велика,Подсоединение кристаллизатора к конденсатору хладагента обеспечиваетподдержание в нем такого давления,при котором температура кипения жидкого хладагента (например, жидкойуглекислоты) в кристаллизаторе в каждый момент соответствует криоскопической температуре продукта в данныймомент. Это позволяет как интенсифицировать выморажявание воДы из продукта, так и исключить переморажива-ние, снизить,энергозатраты и достигнуть необходимой степени концентратции,Формула изобретения Установка для концентрированчяжидких пищевых продуктов, содержащаякристаллизатор, промывную колонну,.сборник концентрата, трубопроводы .подачи жидкого хладагента и продукта,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения производительностии снижения энергозатрат, установкаснабжена емкостью для смешения неконцентрированного продукта и жидкогохладагента, сепаратором для отделенияльда от газообразного хладагента, сосудом для сбора льда и конденсаторомхладагента, при этом емкость для смешения хладагента и продукта соединена снизу жидкостным, а сверху черезрегулятор давления "до себя" газовымтрубопроводом с нижней и верхней зонами кристаллизатора, последний содержит сосуд с поплавковым приемником кристаллов льда и газообразногохладагента и сообщенчерез верхнююзону промывной колонны и сепараторс конденсатором хладагента,