FI95412B - Laitteisto elintarvikkeiden kuivattamiseksi tai kypsyttämiseksi - Google Patents

Description

, 95412

Laitteisto elintarvikkeiden kuivattamiseksi tai kypsyttä-miseksi Tämän keksinnön kohteena on laitteisto elintarvik-5 keiden, erityisesti teurastamotuotteiden kuivattamiseksi tai kypsyttämiseksi kyllästämättömän ilman avulla käsit-telytilassa, jossa on tuloilmakanava ja poisto!lmakanava, jolloin tuloilmakanavaan on liitetty ilman syöttöjohto, jäähdytin, kuumennin ja tuuletin ja se on ilman sisään-10 päästökanavan välityksellä yhdistetty käsittelytilaan, jolloin poistoilmakanavasta johtaa yhdyskanava tuloilmakanavaan, ja poistoilman poistojohto, ulkoilman syöttöjohto ja yhdyskanava sisältävät yksitellen säädettäviä sulkuläp-piä.

15 Elintarvikkeiden, erityisesti teurastamotuotteiden, kuten silavan kypsyttämiseen ja kuivattamiseen käytetään tällaisia laitteistoja, joissa erityisesti kosteuspitoisuudeltaan säädetyn ilman avulla tapahtuu vähittäinen kosteuden poisto. Kypsytys- tai kuivatusvaatimukset johtuvat 20 tällöin kokemusperäisistä arvoista, jotka ovat erilaiset tuotteesta johtuen ja alueellisesti.

Käsittelyilman tekemiseksi sopivaksi jatkuvaan kosteuden vastaanottoon siitä täytyy poistaa kosteutta; tämä merkitsee, että on tuotava kuivaa ilmaa ja poistettava . . 25 kosteaa ilmaa. Kuivatusnopeus olisi tällöin mukautettava käsiteltävän tavaran vedenluovutuskyvyn mukaisesti, joka ei aiheuta minkäänlaisia laadun muutoksia. Liian nopea kuivatus aiheuttaa reunavyöhykkeiden kovettumisen, joiden vedenjohtokyky alenee sen jälkeen, niin että se haittaa 30 sisustan kuivumista. Liian hidas kuivuminen taas lisää mätänemis- ja homeenmuodostumisvaaraa. Tuloilman lämpötila • · ‘ ja kosteus täytyy sen vuoksi säätää kuivatus- ja kypsyys- astetta vastaavasti, jolloin tämän taloudellisista syistä tulisi tapahtua aikaa ja energiaa säästävästä. Tämän suun-35 täiset kokeilut ovat tulleet tunnetuksi DE-hakemusjulkai- • l • I .

2 95412 suista 3 412 107 ja 3 514 693. DE-hakemusjulkaisujen 3 412 107 ja 3 514 693 mukaisesti mitataan tällöin käsittelyn aikana kosteus ja lämpötila käsittelytilassa ja niitä verrataan asetusarvoihin, ja tuloilman mukauttamiseksi 5 asetusarvoihin poistoilmaan sekoitetaan ulkoilmaa, niin kauan kuin ulkoilma on sopivaa asetusarvojen saavuttamiseksi. Jäähdytys, kuumennus ja kostutus otetaan käyttöön vasta sitten, kun ulkoilma ei enää ole soveltuvaa. Käsittelyillä, johon on sovitettu lämpötila- ja kosteusanturit, 10 käsittää tämän menetelmän suorittamiseksi tuloilmakanavan ja kaksi poistoilmakanavaa, joista ensimmäinen aukeaa tu-loilmakanavaan, joka sisältää suljettavan ulkoilmaliitän-nän, ja toinen johtaa vapaaseen ilmakehään. Tuloilmakana-vaan on sovitettu poistoilmakanavan suuaukon jälkeen jääh-15 dytin, pisaranerotin, kostutuslaite, kuumennin ja tuuletin. Koska tuulettimen painesivun ja imusivun välinen paineen aleneminen on suurempi kuin painesivun ja ulkoilman sekä ulkoilman ja imusivun välinen, on ilman kierrätys ensimmäisen poistoilmakanavan ja tuloilmakanavan kautta 20 etusijalla, ts. ulkoilmaa voidaan yleisesti ottaen sekoittaa ainoastaan paineen alenemisesta riippuvassa määrässä, niin ettei ulkoilman maksimaalista potentiaalia voida käyttää hyväksi. Edelleen on kosteuden mittaus käsittely-tilassa altis häiriöille. Tarkemmatkin kosteusmittausko-25 jeet osoittavat jopa 10 %:n mittausvirheitä, niin etteivät » nämä sinänsä pienet ja pieninä pidettävät tuloilman ja poistoilman ja tavaran käsittelyn alun ja lopun väliset kosteuserot ole tarkasti mitattavissa.

Tämän keksinnön tavoitteena on näin ollen sellaisen 30 johdannossa mainittua laatua olevan laitoksen aikaansaami-,. nen, jossa ulkoilman sekoittaminen voidaan hienosäätää ja *· optimoida, niin että kuivatusedellytykset paranevat ja energiankulutusta voidaan vielä alentaa.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisella lait-35 teistolla, jolle on tunnusomaista, että poistoilmakanavaan • · · 3 95412 on järjestetty toinen tuuletin ennen yhdyskanavan haarau-tumiskohtaa.

Ainoaan poistoilmakanavaan on siten sijoitettu toinen tuuletin, joka yhteistoiminnassa kolmen yksittäisesti 5 ja riippumattomasti säädettävän sulkuläpän kanssa mahdollistaa ilmasekoituksen ja paineolosuhteiden oleellisesti hienomman ohjauksen. Siten voidaan sopivien ulkoilmaolo-suhteiden vallitessa, jollaiset, kuten mittaukset ovat osoittaneet, vallitsevat yllättävän usein Keski-Euroopas-10 sa, käyttää yksinomaan tai lähes yksinomaan ulkoilmaa, jolloin ulkoilma puhalletaan ainakin suurimmaksi osaksi vapaaseen ilmakehään. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa on toisen tuulettimen ja yhdyskanavan haarautumiskohdan väliin sovitettu toinen jäähdytin. Tämän toisen jäähdyt-15 timen avulla voidaan poistoilmasta, mikäli tämä on ener-giatasapainon kannalta edullista, ottaa lämpöä, joka syötetään edullisesti tuloilmakuumentimeen. Toisessa edullisessa suoritusmuodossa on toisen jäähdyttimen perään ja ulkoilman syöttöjohdon yhteyteen sovitettu kuhunkin lämpö-20 tila- ja kosteusanturi.

Kuten alussa jo mainittiin, johtuvat kypsyys- ja kuivatusvaatimukset kokemusperäisistä arvoista. Tällöin on ennen kaikkea tuloilman suhteellinen kosteus määräävä kriteeri, kun taas tuloilman lämpötilalla on pikemminkin 25 toissijainen merkitys. Kun mainitun tekniikan tason mukai- • · sissa teollisissa käsittelytiloissa tuloilman lämpötila on aluksi noin 25 °C, joka sitten alennetaan esim. 15 °C:seen, suoritetaan perinteinen kypsytys ja kuivatus maa-laisoloissa oleellisesti alhaisemmissa lämpötiloissa, pää-30 asiassa kylmempänä vuodenaikana, jolloin lämpötilan hei-lahteluilla yksinään ei näytä olevan minkäänlaista mää- • · ‘ : - räävää vaikutusta tuotteiden laatuun.

Keksinnön mukaisen laitteiston ohjauksella edellä mainittujen ulkoilman ja jäähdytetyn poistoilman lämpöti-35 lan ja kosteuden mittausantureiden avulla voidaan sen ·· 95412 4 vuoksi saavuttaa lisäenergiansäästö, kun vertailuarvot eivät ilmoita ainoastaan ulkoilman ja poistoilman välistä sekoitussuhdetta, joka on edullinen tuloilman mukauttamiseksi määrättyyn kosteussarjaan, vaan ilmoittavat myös 5 mahdollisen työlämpötila-alueen tuloilman sen lämpötilan, jonka yhteydessä kosteuden mukauttaminen ennalta määrättyyn kosteuden asetusarvosarjaan vaatii vähiten energiankäyttöä, jolloin toisesta jäähdyttimestä talteen saatava lämpö otetaan mukaan energian taselaskuun. Jos esimerkiksi 10 todetaan, että kosteaa poistoilmaa voidaan sekoittaa siten ulkoilmaan, että tällä on suhteellisen kosteuden asetus-arvo kysymykseen tulevan alueen sisäpuolella olevan lämpötila-arvon yhteydessä, niin keksinnön mukaisesti ei tarvita lainkaan energiaa kuumennukseen tai jäähdyttämiseen, 15 ts. säästetään energiaa tunnettuihin menetelmiin verrattuna, jotka määrittelevät myös lämpötilan asetusarvon. Tarvitaan myös vähemmän lisäenergiaa, kun toivottu kos-teusaste ei ole saavutettavissa pelkän sekoittamisen avulla, koska silloin kuumennus ja jäähdytys on otettava käyt-20 töön ainoastaan niin pitkäksi ajaksi, kunnes tuloilmalla on kosteuden asetusarvo, jolloin keksinnön mukaisesti ei oteta huomioon lämpötilan asetusarvoa. Keksinnön mukainen laitteisto ei sen vuoksi tarvitse minkäänlaista kostutus-laitetta, koska liian kuivaa tuloilmaa voidaan ensimmäi-25 sessä tai toisessa jäähdyttimessä jäähdyttämällä joka tapauksessa jäähdyttää niin paljon, että haluttu suhteellinen kosteus on saavutettu käsittelylämpötila-arvossa.

Edelleen on osoittautunut edulliseksi, että käsit-telytilaan johtavaan ilman sisäänpäästökanavaan on sijoi-30 tettu toinen kuumennin. Tämä yksinkertaistaa ohjausta koko käsittelyäjänjakson aikana sikäli, että tuloilman osalta : määrätään alhaisin käsittelylämpötila, joka on esimerkiksi 12 °C, jossa tuloilmalla on suurin tarvittava kosteusmää-rä. Tämä tuloilman kosteus syötetään tällöin edellä seli-35 tetyllä tavalla molempien jäähdyttimien, säädettävien sul- • < 5 95412 kuläppien ja ensimmäisen kuumentimen läpi. Kosteuden muutos tapahtuu silloin yksinomaan toisen kuumentimen välityksellä ja on siten yksinomaan lämpötilan ohjaama, jolloin pelkkä lämpötilan mittaus voi tapahtua erittäin tar-5 kasti. Koska kokemusperäisten arvojen mukaisesti käsittelyn alusta alkaen käsiteltävän tavaran kosteuden luovutus kohoaa nopeasti, esimerkiksi silavan yhteydessä, ja laskee vähitellen toisesta tai kolmannesta käsittelypäivästä, lisätään käsittelylämpötilaa alun alhaisesta arvosta toi-10 sena tai kolmantena päivänä korkeimpaan arvoonsa ja sen jälkeen jälleen alennetaan ilman kosteudenoton mukauttamiseksi veden häiriötöntä kapillaariliikettä käsiteltävän tavaran läpi vastaavaan veden vapauttamiseen. Koska suhteellisen viileää, mahdollisimman kosteaa tuloilmaa, kuten 15 käytännön kokeilu on osoittanut, voidaan valmistaa enim mäkseen ilman lisäenergiaa, tarvitaan ainostaan lyhytaikainen kuumentaminen, jolloin toista kuumenninta varten tarvittu energia, mikäli mahdollista, saadaan toisen tai molempien jäähdyttimien mahdollisesti suoritetusta jääh- 20 dytyksestä.

Tuloilman kuumennuksen jako ensimmäisen ja toisen kuumentimen avulla tuo mukanaan vielä toisen oleellisen edun; suurien laitteistojen yhteydessä on kypsytettyjen tuotteiden jatkuvaksi tuottamiseksi useimmiten välttämä- . 25 töntä jakaa tämä useisiin käsittelytiloihin, joissa ovat • < erilaiset kypsyysasteet, niin että esimerkiksi joka kolmas päivä yksi tuote-erä on valmis käyttöön. Tekniikan alussa mainitun tason mukaisesti täytyisi jokaiseen käsittelyillään kuulua oma riippumattomasti ohjattava laitteisto.

30 Keksinnön mukainen jako kahteen toisistaan erillään ole- ··' ' vaan lämmitysalueeseen sallii sen, että useisiin käsitte- • « lytiloihin jaettujen käsiteltävien tavaroiden käsittelemiseksi tuloilmakanava on jaettu ensimmäisen tuulettimen jälkeen vastaavaan lukumäärään haarajohtoja, jolloin jo-35 kaisessa haarajohdossa on säädettävä sulkulaite, ja toinen • . · 95412 6 kuumennin on sovitettu jokaiseen ilman sisäänpäästökana-vaan. Erityisesti tämä suoritusmuoto on sellainen, että poistoilmakanavaan johtavaan ilmanpoistoaukkoon ja vast, jokaiseen ilmanpoistoaukkoon on sovitettu lämpötilan mit-5 tausanturi, niin että jokaisen käsittelytilan osalta määrätään käsiteltävän tavaran kosteuden luovutus jäähdyttä-mättömän poistoilman lämpötilan asetusarvon ja oloarvon välisestä vertailusta, jolloin lämpötilaeroa käytetään tuloilman lämpötilan lisäsäätösuureena. Tuloilman lämpöti-10 laa säädetään tällöin ainoastaan jokaisen toisen kuumentimen avulla, niin että jokainen osavirta voidaan yksilöllisesti saattaa käsiteltävää tavaraa varten vaadittavaan kosteuteen.

Keksinnön mukaisen laitteiston edulliset suoritus-15 muodot ilmenevät oheisista epäitsenäisistä vaatimuksista 2-9.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin oheisen piirustuksen yhteydessä rajoittamatta keksintöä siihen. Tämä esittää kaavamaisesti seitsemällä käsittelytilalla 20 varustettua keksinnön mukaista laitteistoa.

Käsittelytilat 1 käsittävät kukin ilmantulokanavan 25, jonka ilmantuloaukkoon 7 on sovitettu lämpötila-anturi 26, ja ilmanpoistokanavan 31, jonka ilmanpitoaukkoon 8 on samoin sovitettu lämpötila-anturi 27.

25 Ilmanpoistokanavat 31, jotka ovat yksitellen sää- »· dettävissä säädettävien sulkuläppien 30 avulla, aukeavat poistoilmakanavaan 32, joka sisältää toisen tuulettimen 33. Ilman sisäänpäästökanaviin 25 syötetään tuloilmaa tu-loilmakanavasta 20, josta lähtevät haarajohdot 24, jotka 30 kukin sisältävät samoin sulkuläpän 30 ja johtavat toiseen .. kuumentimeen 23, johon liittyy ilman sisäänpäästökanava - ·.

: * 25. Toisen tuulettimen 33 yhteydessä poistoilmakanavasta 32 haarautuu poistoilman lisäyskanava 41, joka käsittää kutakin käsittelytilaa 1 varten yhden haarajohdon 42, joka 35 on varustettu sulkuläpällä 30 ja aukeaa tuloilman haara- ·· · 7 95412 johdon 24 sulkuläpän 30 ja toisen kuumentimen 23 välissä tuloilman haarajohtoon 24. Poistoilman lisäyskanavan 41 avulla kostea poistoilma voidaan johtaa suoraan käsitte-lytiloihin 1, esimerkiksi juuri tuotujen tuotteiden mah-5 dollisesti toivottua lämmittämistä varten ilman kosteuden poistoa.

Poistoilmakanavaan 32 on poistoilman lisäyskanavan 41 haarautumiskohdan jälkeen sovitettu ilmansuodatin 40 ja sen jälkeen toinen jäähdytin 34. Näiden yhteydessä sijaitio see lämpö- ja kosteusmittari 38 sekä yhdyskanavan 35 haa-rautumiskohta. Lopuksi ulos johtava poistoilman poistojohto 36 sisältää vielä yhden säädettävän sulkuläpän 30. Yh-dyskanava 35, joka on samoin varustettu säädettävällä sul-kuläpällä 30, aukeaa tuloilmakanavaan 20, joka käsittää 15 samoin suljettavan ulkoilman syöttöjohdon 37, jonka tuloon on sovitettu toinen lämpö- ja kosteusmittari 39. Yhdyskanavan 35 suuaukon jälkeen tuloilmakanava 20 on varustettu suodattimena 40, ensimmäisellä jäähdyttimellä 21, ensimmäisellä kuumentimella 22 ja ensimmäisellä tuulettimella 20 29. Ensimmäisen jäähdyttimen 21 ja ensimmäisen kuumentimen 22 väliin on sovitettu edelleen lämpötila-anturi 28, joka ilmoittaa lämpötilaeron alhaisimman käsittelylämpötilan asetusarvoon.

Toisesta jäähdyttimestä 34 talteen saatu lämpö vä-25 litetään osoitetun yhteyden 47 kautta käytettäväksi tulo-ilman kuumentamiseen kuumentimessa 22. Yhteys 48 toimii ensimmäisestä jäähdyttimestä 21 saadun lämmön siirtämiseksi toiseen tai toisiin kuumentimiin 23. Esitetty yhteyksien 47 ja 48 välinen risteyskohta voi olla myös to-30 teutettu, ts, että ensimmäisestä tai toisesta jäähdytti-,·: mestä 21, 34 talteen saatu lämpö voidaan valinnaisesti syöttää ensimmäiseen tai toiseen kuumentimeen 22, 23. Poistoilman poistojohdossa 36, ulkoilman syöttöjohdossa 37 ja yhdysjohdossa 35 olevia sulkuläppiä 30 käytetään yhdes-35 sä molempien tuulettimien 29, 33 kanssa suotuisimpien 8 95412 yleisten tuloilmaparametrien toteuttamiseen, jotka poisto-ilman ja ulkoilman osalta saadaan selville molempien lämpö- ja kosteusmittareiden 38, 39 avulla. Ilmanpoistokana-vassa oleva lämpötila-anturi 27 määrittää poistoilman läm-5 pötilan muutoksesta käsiteltävän tavaran kosteuden luovutuksen asetusarvoon verrattuna ja tätä muutosta käytetään yksilöllisen tuloilman lämpötilan lisäsäätösuureena. Kä-sittelytilassa tapahtuva kosteuden mittaus ei siten ole välttämätöntä, koska kosteus voidaan todeta lämpötilan 10 mittauksella oleellisesti tarkemmin ja lämpötilaa muuttamalla säätää myös tarkemmin.

Käytännön kokeet eivät ole antaneet tulokseksi ainoastaan huomattavia energiansäästöjä, vaan myös lyhyemmän kokonaiskypsymisajan, molemmissa tapauksissa arvot olivat 15 noin 25 %, ja tulokseksi voitiin saada tuotteiden erinomainen laatu.

Mainittakoon vielä, että keksinnön mukaista laitteistoa voidaan käyttää myös savustukseen, ennen kaikkea kylmäsavustukseen, jolloin savu voidaan tuoda käsittelyti-20 laan ja poistaa sieltä joko täysin erillisesti tai se voidaan syöttää myös ilmajärj es telinään.

• r • (

Claims (9)

9 95412

1. Laitteisto elintarvikkeiden, erityisesti teuras-tamotuotteiden kuivattamiseksi tai kypsyttämiseksi kylläs- 5 tämättömän ilman avulla käsittelytilassa (1), Jossa on tuloilmakanava (20) ja poistoilmakanava (32), jolloin tu-loilmakanavaan on liitetty ilman syöttöjohto (37), jäähdytin (21), kuumennin (22) ja tuuletin (29) ja se on ilman sisäänpäästökanavan (25) välityksellä yhdistetty käsitte-10 lytilaan (1), jolloin poistoilmakanavasta (32) johtaa yh-dyskanava (35) tuloilmakanavaan (20), ja poistoilman pois-tojohto (36), ulkoilman syöttöjohto (37) ja yhdyskanava (35) sisältävät yksitellen säädettäviä sulkuläppiä (30), tunnettu siitä, että pois toi lmakanavaan (32) on 15 järjestetty toinen tuuletin (33) ennen yhdyskanavan (35) haarautumiskohtaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toisen tuulettimen (33) ja yhdyskanavan (35) haarautumiskohdan väliin on sovitettu 20 toinen jäähdytin (34).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toinen jäähdytin (34) on yhdistetty lämpöä vaihtavasti kuumentimeen (22).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laitteisto, 25 tunnettu siitä, että toisen jäähdyttimen (34) pe- rään ja ulkoilman syöttöjohdon (37) yhteyteen on kuhunkin sovitettu lämpötila- ja kosteusanturi (38, 39).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että käsittelytilan (1) 30 ilman sisäänpäästökanavaan (25) on sijoitettu toinen kuu-;·. mennin (23).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, jossa on useita käsittelytiloja (1), ja jossa tuloilmakanava (20) on jaettu ensimmäisen tuulettimen (29) jälkeen vas- 35 taavaan lukumäärään haarajohtoja (24), tunnettu 10 95412 siitä, että jokainen haarajohto (24) käsittää säädettävän sulun (30), ja jokaiseen ilman sisäänpäästökanavaan (25) on sovitettu toinen kuumennin (23).

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laitteisto, 5 tunnettu siitä, että jokainen toinen kuumennin (23) on yhdistetty lämpöä vaihtavasti ensimmäiseen ja/tai toiseen jäähdyttimeen (21, 34).

8. Patenttivaatimuksen 1 ja 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toisen tuulettimen (33) ja 10 toisen jäähdyttimen (34) välistä haarautuu poistoilman lisäyskanava (41), joka ennen toista ja vastaavasti ennen jokaista toista kuumenninta (23) aukeaa suljettavasti tu-loilmakanavaan (20) tai sen haarajohtoon (24).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen lait- 15 teisto, tunnettu siitä, että poistoilmakanavaan (32) johtavaan ilmanpoistoaukkoon ja vastaavasti jokaiseen ilmanpoistoaukkoon (8) on sovitettu lämpötila-anturi (27). * 1 11 95412