RU110736U1

RU110736U1 - DEVICE FOR MAGNETIC PROCESSING OF FOOD EMULSIONS

Info

Publication number: RU110736U1
Application number: RU2010141302/05U
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Яковлев; Геннадий Валентинович Алексеев; Михаил Иванович Дмитриченко; Екатерина Юрьевна Осюхина; Анатолий Анатольевич Хрипов
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2011-11-27

Abstract

1. Устройство для магнитной обработки пищевых эмульсий, содержащее цилиндрический корпус с выполненными в нем рабочими каналами для пропуска обрабатываемой пищевой эмульсии, ограничительный кожух и размещенные на корпусе электромагнитные катушки, отличающееся тем, что центральный рабочий канал размещен по оси корпуса, а три дополнительных канала выполнены относительно центрального канала на равных угловых смещениях относительно друг друга, причем в центральном рабочем канале установлен с возможностью перемещения вдоль оси корпуса шток с размещенными на нем постоянным магнитом со стороны входа пищевой эмульсии, коническим запорным элементом в зоне контакта с корпусом и заслонкой, сплошной в зоне дополнительных каналов и перфорированной в области центрального рабочего канала со стороны выхода пищевой эмульсии. ! 2. Устройство для магнитной обработки пищевых эмульсий по п.1, отличающееся тем, что электромагнитная катушка, установленная на цилиндрическом корпусе со стороны выхода пищевой эмульсии, подключена постоянно, а на расстоянии половины высоты этой катушки в сторону входа пищевой эмульсии размещена электромагнитная катушка с возможностью переключения полюсов также, как на электромагнитной катушке, установленной на закрепленном с помощью фланца ограничительном кожухе со стороны входа пищевой эмульсии. 1. A device for magnetic processing of food emulsions, comprising a cylindrical body with working channels made therein for passing the processed food emulsion, a restrictive casing and electromagnetic coils placed on the body, characterized in that the central working channel is placed along the body axis, and three additional channels are made relative to the Central channel at equal angular displacements relative to each other, and in the Central working channel is installed with the possibility of movement along the axis of the housing current with a permanent magnet placed on it from the input side of the food emulsion, a conical locking element in the zone of contact with the body and the damper, continuous in the zone of additional channels and perforated in the region of the central working channel from the output side of the food emulsion. ! 2. The device for magnetic processing of food emulsions according to claim 1, characterized in that the electromagnetic coil mounted on the cylindrical body from the outlet side of the food emulsion is permanently connected, and at a distance of half the height of this coil towards the entrance of the food emulsion an electromagnetic coil is placed with the possibility switching of poles as well as on an electromagnetic coil mounted on a restrictive casing fixed with a flange from the inlet side of the food emulsion.

Description

Устройство для магнитной обработки пищевых эмульсий может быть использовано во многих отраслях пищевой промышленности. Влияние магнитного поля исследовано на различных видах обрабатываемых жидкостей, таких как собственно вода, нефильтрованное пиво и молочная сыворотка. Для воды, например, магнитный активатор воздействуя на водные молекулы полем генерируемым постоянными магнитами из редкоземельных элементов воздействует на растворенные в воде анионы гидрокарбоната, удерживая их в коллоидной форме. Это вызывает процесс кристаллизации непосредственно в массе воды, а не на стенках труб или других поверхностях водоподготовительного оборудования. В обрабатываемой активатором воде под действием силы Лоренца молекулы воды начинают совершать колебательные движения. Магниты расположены определенным образом - так, чтобы магнитное поле устройства вызвало резонанс диполей воды. Вызванный таким образом резонанс приводит к отделению молекул воды от микровключений, которые под действием силы взаимного притяжения вступают во взаимодействие друг с другом. При этом ионы кальция (причина отложений на стенках труб) начинают осаждаться на поверхности этих свободных примесей - центрах кристаллизации, образуя так называемые микрокристаллы. Пищевые эмульсии, часто являющиеся отходами пищевых производств и содержащие значительное количество воды, как правило, обрабатывают магнитным полем перед их сгущением или разделением для повторного использования содержащихся в них полезных пищевых веществ.A device for magnetic processing of food emulsions can be used in many sectors of the food industry. The influence of the magnetic field has been studied on various types of processed liquids, such as water proper, unfiltered beer and whey. For water, for example, a magnetic activator acting on water molecules by a field generated by permanent magnets from rare-earth elements acts on bicarbonate anions dissolved in water, holding them in colloidal form. This causes the crystallization process directly in the body of water, and not on the walls of pipes or other surfaces of water treatment equipment. In the water treated by the activator, under the action of the Lorentz force, water molecules begin to oscillate. The magnets are arranged in a certain way - so that the magnetic field of the device causes the resonance of water dipoles. The resonance thus produced leads to the separation of water molecules from microinclusions, which, under the action of the mutual attraction force, interact with each other. In this case, calcium ions (the cause of deposits on the pipe walls) begin to precipitate on the surface of these free impurities - crystallization centers, forming the so-called microcrystals. Food emulsions, often a waste of food production and containing a significant amount of water, are usually treated with a magnetic field before thickening or separating them for reuse of the beneficial nutrients contained in them.

Известно устройство для обработки воды магнитным полем [Патент РФ №19382, С02F 1/48, 2001], содержащее корпус из диамагнитного материала, внутренний магнитопровод, наружные магнитопроводы, полюсные наконечники, внешние намагничивающие катушки, входной и выходной патрубки введенные в него шунтирующие вкладыши из материала с большим сопротивлением магнитному полю, расположенные попарно между наружными и центральным сердечником наружные магнитопроводы и проходные диски, при этом наружные магнитопроводы выполнены на ш-образных сердечниках броневого типа, а внутренний магнитопровод выполнен в виде полого цилиндра. Недостатком устройства является большая материалоемкость и сложность обслуживания при очистке от выделенных примесей.A device for treating water with a magnetic field is known [RF Patent No. 19382, С02F 1/48, 2001], comprising a housing made of diamagnetic material, an internal magnetic circuit, external magnetic circuits, pole pieces, external magnetizing coils, inlet and outlet nozzles shunt inserts introduced into it from material with high resistance to the magnetic field, located in pairs between the outer and the central core of the outer magnetic cores and through disks, while the outer magnetic cores are made on w-shaped cores of bron the first type, and the inner core is made as a hollow cylinder. The disadvantage of this device is the large consumption of materials and the complexity of the service when cleaning from the selected impurities.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для магнитной обработки воды в потоке [Патент РФ №93050, С02F 1/48, 2009], содержащее корпус из ферромагнитного материала, выполняющий роль замыкающего магнитопровода, причем в корпусе установлена кассета из магнитного материала и на ней закреплено четное число пар одинаковых прямоугольных магнитов, образующих в рабочем канале, предназначенном для прохождения обрабатываемой жидкости, противоположно направленные вектора магнитной индукции, при этом соседние пары магнитов установлены с интервалом, равным длине сторон магнитов, обращенных к рабочему каналу, и соседние магниты обращены к рабочему каналу разноименными полюсами, а в корпусе вдоль рабочего канала установлена трубка из немагнитного материала для пропуска обрабатываемой воды. Недостатком устройства является практическая невозможность регулирования режимов обработки проходящей жидкости, что необходимо для обработки пищевых эмульсий различного состава и концентраций.Closest to the proposed one is a device for magnetic treatment of water in a stream [RF Patent No. 93050, С02F 1/48, 2009], comprising a case made of ferromagnetic material that acts as a closing magnetic circuit, with a cassette of magnetic material installed in the case and an even cassette attached to it the number of pairs of identical rectangular magnets forming in the working channel intended for the passage of the liquid to be treated, oppositely directed magnetic induction vectors, while adjacent pairs of magnets are installed with by a roll equal to the length of the sides of the magnets facing the working channel, and the neighboring magnets face the working channel with opposite poles, and a tube of non-magnetic material is installed in the housing along the working channel to pass the treated water. The disadvantage of this device is the practical impossibility of regulating the processing modes of the passing fluid, which is necessary for processing food emulsions of various compositions and concentrations.

На фиг.1-3 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.Figure 1-3 shows a schematic diagram of the proposed device.

Предлагаемое устройство включает цилиндрический корпус 6 с центральным рабочим каналом 8 и тремя дополнительными каналами 7, а также шток 4, с размещенными на нем постоянным магнитом со стороны входа пищевой эмульсии, коническим запорным элементом в зоне контакта с корпусом и заслонкой, сплошной в зоне дополнительных каналов и перфорированной в области центрального рабочего канала, со стороны выхода пищевой эмульсии. Электромагнитная катушка 1, установленная на цилиндрическом корпусе со стороны выхода пищевой эмульсии, подключена постоянно, а на расстоянии половины высоты этой катушки в сторону входа пищевой эмульсии размещена электромагнитная катушка 2 с возможностью переключения полюсов также, как на электромагнитной катушке 3 установленной на закрепленном с помощью фланца 5 ограничительном кожухе со стороны входа пищевой эмульсии.The proposed device includes a cylindrical body 6 with a central working channel 8 and three additional channels 7, as well as a rod 4, with a permanent magnet placed on it from the inlet side of the food emulsion, a conical locking element in the zone of contact with the body and the shutter, continuous in the zone of additional channels and perforated in the region of the central working channel, from the exit side of the food emulsion. An electromagnetic coil 1 mounted on a cylindrical body from the outlet side of the food emulsion is permanently connected, and at a distance of half the height of this coil towards the entrance of the food emulsion there is an electromagnetic coil 2 with the ability to switch poles, just like on an electromagnetic coil 3 mounted on a flange mounted 5 restrictive cover on the inlet side of the food emulsion.

При подключении электромагнитных катушек 1 и 2 так, что они оказываются обращены друг к другу разноименными полюсами, создаются условия действия силовых линий вдоль центрального рабочего канала 8, выполненного в немагнитном корпусе 6. Третья электромагнитная катушка 3, закрепленная на ограничительном кожухе посредством фланца 5, включенная также как электромагнитная катушка 2 взаимодействуя с постоянным магнитом, прикрепленным к штоку 4, выталкивает его в крайне правое положение. Таким образом, перфорированная заслонка, прикрепленная к штоку со стороны выхода пищевой эмульсии закрывает дополнительные каналы 7 и поток жидкости протекает в центральное отверстие.When connecting the electromagnetic coils 1 and 2 so that they are facing each other with opposite poles, the conditions for the action of the power lines along the central working channel 8, made in a non-magnetic housing 6. are created. as well as an electromagnetic coil 2 interacting with a permanent magnet attached to the rod 4, pushes it to the far right position. Thus, a perforated damper attached to the rod from the outlet side of the food emulsion closes the additional channels 7 and the fluid flow flows into the Central hole.

При подключении электромагнитных катушек 1 и 2 вторым способом, постоянный магнит закрепленный на штоке 4 встает в крайнее левое положение так, что конический элемент на штоке закрывает центральный рабочий канала 8 и жидкость протекает в дополнительных каналах 7. Контакты на двух главных электромагнитных катушках 1 и 2 замыкаются при этом таким образом, что их магнитные поля действуют встречно, что заставляет силовые линии поля действовать в поперечном направлении, при этом напряженности магнитного поля достигают своего максимума непосредственно на уровне дополнительных каналов 7.When connecting electromagnetic coils 1 and 2 in the second way, the permanent magnet fixed on the rod 4 rises to the extreme left position so that the conical element on the rod closes the central working channel 8 and the fluid flows in additional channels 7. Contacts on the two main electromagnetic coils 1 and 2 At the same time, they are closed in such a way that their magnetic fields act counter-clockwise, which makes the field lines of force act in the transverse direction, while the magnetic field strengths reach their maximum directly Actually at the level of additional channels 7.

Таким образом, данная установка позволяет обрабатывать жидкость, как в продольном, так и в поперечном направлении, причем максимальные напряжения достигаются в месте протекания жидкости. Это является важным достоинством предлагаемого устройства, поскольку позволяет менять режимы обработки, как по времени, так и по величине напряженности действующего магнитного поля. Кроме того, изменением скорости протекания пищевой эмульсии меняется режим течения: ламинарный или турбулентный, что существенно влияет, например, на последующую стадию мембранного разделения.Thus, this installation allows you to process the liquid, both in the longitudinal and in the transverse direction, and the maximum stresses are reached at the place of fluid flow. This is an important advantage of the proposed device, because it allows you to change the processing modes, both in time and in magnitude of the current magnetic field. In addition, by changing the flow rate of the food emulsion, the flow regime changes: laminar or turbulent, which significantly affects, for example, the subsequent stage of membrane separation.

Claims

1. A device for magnetic processing of food emulsions, comprising a cylindrical body with working channels made therein for passing the processed food emulsion, a restrictive casing and electromagnetic coils placed on the body, characterized in that the central working channel is placed along the body axis, and three additional channels are made relative to the Central channel at equal angular displacements relative to each other, and in the Central working channel is installed with the possibility of movement along the axis of the housing current with a permanent magnet placed on it from the input side of the food emulsion, a conical locking element in the zone of contact with the body and the damper, continuous in the zone of additional channels and perforated in the region of the central working channel from the output side of the food emulsion.

2. The device for magnetic processing of food emulsions according to claim 1, characterized in that the electromagnetic coil mounted on the cylindrical body from the outlet side of the food emulsion is permanently connected, and at a distance of half the height of this coil towards the entrance of the food emulsion an electromagnetic coil is placed with the possibility switching of poles as well as on an electromagnetic coil mounted on a restrictive casing fixed with a flange from the inlet side of the food emulsion.