Устройство для ультрафильтрации пищевых жидкостей

О П И С А Н И Е982628ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик) Заявлено 29.07.81 (21) 3307323/28-13 ением заявкис присоеди (23) Приор сударстаеннмй камнте итет -овано 23.12.82. Бюллетень47 пуб лв делам нзабретеннй н аткрмтийДата опубликования описания 28.12.82(7) Заявител ОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИПИЩЕВЫХ ЖИДКОСТЕЙ 54) виде набораами ъкреп анном валу,Изобретение относится к пищевому машиностроению, в частности к устройствам для ультрафильтрации пищевых жидкостей, и может быть использовано в мясо-молочной и др. отраслях пищевой промышленности в процессах получения концентрированных продуктов (молочного и яичного порошка, концентрированных соков), а также в микробиологической промышленности при получении сухой кислой сыворотки.Известно устройство для ультрафильтра о ции пищевой жидкости, включающее герметизированный корпус с патрубками для входа и выхода продукта и полупроницаемые мембраны, смонтированные внутри корпуса 1.Недостатками этого устройства являются небольшая скорость процесса ультра- фильтрации и низкая производительность устройства, обусловленные наличием явления концентрационной поляризации продукта у поверхности мембран. 20Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ультрафильтрации пищевых жидкостей, содержащее корпус с установленным внутри него ротором, выполненным вдисковых мембра н с прокладкленного на полом перфори рови привод 2.Недостатком этого устройства является неполное снятие эффекта концентрационной поляризации вследствие того, что скорость движения поверхности мембран, зависящая от радиуса, будучи достаточно большой на периферии, относительно мала вблизи вала ротора, что обуславливает невысокую эффективность процесса и соответственно низкую производительность устройства, а также нежелательное высокое содержание сухих веществ, выводимых с фильтратом.Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет снижения концентрационной поляризации.Поставленная цель достигается тем, что устройство для ультрафильтрации пищевых жидкостей, включающее корпус с установленным внутри него ротором, выполненным в виде набора дисковых мембран с прокладками, укрепленного на полом перфорированном валу, и привод, снабжено дополнитель 9826285 1 О 5 20 25 30 Формула изобретения 35 40 45 50 55 ным ротором аналогичной конструкции, установленным параллельно основному нарасстоянии между их валами, равном 0,6 -1,05 диаметра мембраны, при этом корпусустройства представляет собой два цилиндра, сопряженных при помощи вогнутых криволинейных поверхностей с радиусом кривизны, составляющим 0,25 - 0,5 диаметрамембраны.Кроме того, роторы связаны между собой приводом с возможностью изменения направления вращения,На фиг. 1 изображено устройство (основной вид и вид сверху при расстоянии между валами основного и дополнительного роторов, равном 1,05 от наружного диаметрадисковой мембраны и радиусе сопряжениякорпуса, равном 0,25 от наружного диаметра мембраны); на фиг, 2 - то же, при минимальных значениях вышеуказанных показателей (0,6),Устройство содержит корпус 1 с установленным внутри него ротором, выполненнымв виде перфорированного полого вала 2 снабором дисковых мембран 3 с прокладками 4, дополнительный ротор аналогичной конструкции, который установлен параллельноосновному на расстоянии между их валами,равном 0,6 - 1,05 диаметра мембраны, и привод 5, выполненный с возможностью периодичесйого изменения направления вращенияроторов. Корпус 1 представляет собой двацилиндра, сопряженных при помощи вогнутых криволинейных поверхностей с радиусомкривизны, составляющим 0,25 - 0,5 диаметра мембраны. Концы валов 2 основного и дополнительного роторов выведены наружу через сальниковые уплотнения и соединены сприводом 5 посредством клиноременной передачи.Корпус 1 снабжен штуцерами 6 - 8 соответственно для подачи нативного продукта,выгрузки концентрированного продукта идля подачи воздуха при создании рабочегодавления в камере.Для контроля рабочего давления установлен маномегр 9.Устройство работает следующим образом.Концентрируемую жидкость через штуцер 6 подают в корпус 1, поднимают в немдавление посредством подачи воздуха черезштуцер 8 и включают. привод 5. Часть жидкости, обогащенная низкомолекулярнымикомпонентами, проходит через мембраны 3и по перфорированному валу 2 выводится изаппарата, После достижения заданной степени концентрирования жидкость выводятчерез штуцер 7.В случае минимального расстояния (0,6наружного диаметра дисковой мембраны)между валами роторов достигается равномерная турбулизация по всей площади мембран, так как относительная скорость перекрывающих друг друга мембран разных роторов везде одинакова. Расстояние между соседними мембранами устанавливается такое, чтобы исключить возможность их соприкосновения при вращении.При разведении роторов до максимального расстояния (1,05 наружного диаметра мембраны) между валами роторов умень. шается расстояние между соседними мембранами и увеличивается плотность упаковки мембран. В этом случае турбулизация осуществляется за счет возникновения центробежных потоков вещества, проникающих в пространство между мембранами.Существенным признаком предлагаемой конструкции является то, что радиус сопряжения огибающих поверхностей корпуса 1 составляет 0,25 - 0,5 наружного диаметра мембраны 3. При этом исключается вредное мертвое пространство, внутри которого возникают вихри, гасящие центробежные потоки вещества, обеспечивающие турбулизацию жидкости в пространстве между мембранами 3.Таким образом, применение двух роторов с противоположным направлением вращения позволяет снять эффект концентрационной поляризации, увеличить производительность устройства и снизить количество выводимых с фильтратом сухих веществ, т. е. увеличить эффективность процесса. 1, Устройство для ультрафильтрации пищевых жидкостей, включающее корпус с установленным внутри него ротором, выполненным в виде набора дисковых мембран с прокладками, укрепленного на полом перфорированном валу, и привод, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности ультрафильтрации за счет снижения концентрационной поляризации, оно снабжено дополнительным ротором аналогичной конструкции, установленным параллельно основному на расстоянии между их валами, равном 0,6 - 1,05 диаметра мембраны, при этом корпус устройства представляет собой два цилиндра, сопряженных при помощи вогнутых криволинейных поверхностей с радиусом кривизны, составляющим 0,25 - 0,5 диаметра мембраны.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что роторы связаны между собой приводом с возможностью изменения направления вращения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР591203, кл. В 01 0 31/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССР586919, кл. В 01 0 13/00, 1975 (прототип).982 б 28 АФй Соколо рош едактор Т. Кугрышеваказ 9760/5 ВНИИ по 113035,Филиал ППСоставитель Техред И. Вер Тираж 699 И Государственного делам изобретений Москва, Ж - 35, Рау 1 Патент, г. Ужгоес Корректор МПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5Род, ул. Проектная, 4 Дайеюие тприробпнныйратп