RU1773465C - Устройство дл газировани напитков - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени , в устройстве, в нижней полости камеры смешени , установлен струйный реактор, в приемной чаше которого смонтировано разбрызгивающее напиток сопло. Под струйным реактором. ниже зоны эмульгировани  установлен отражатель , под ним диспергатор-распыли- тель. Верхн   и нижн   полости камеры смешени  соединены между собой посредством перегонных трубопроводов дл  отвода газированного напитка из зоны эмульгировани  в верхнюю полость камеры смешени  и далее через трубопровод отвода готового продукта за ее пределы. Отражатель выполнен в форме полусферы, внутри которой установлены нижние створы перегонных трубопроводов, дл  отвода газированного продукта. Трубопровод, соедин ющий источник сжиженного диоксида углерода с камерой смешени , одним концом погружен в сжиженный газ. а другим непосредственно соединен с диспер- гатором-распылителем. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к аппаратам дл  обработки жидкостей диоксидом углерода и может быть применено в пищевой и других отрасл х промышленности дл  насыщени  жидкостей газом, в частности газировани  напитков.

Известно устройство дл  газировани  напитков, содержащее баллон со сжиженным углекислым газом, фильтр дл  газа, камеру смешени  с вертикально установленным конденсатором, выходной патрубок которого расположен в верхней части камеры, регул тор уровн  напитков в камере смешени , продуктовый насос и технологические трубопроводы.

Недостатки аналога: неполное смешивание напитка с углекислотой и повышенные потери углекислоты при газировании.

Наиболее близким техническим решением к за вл емому  вл етс  устройство, содержащее источник и фильтр сжиженного углекислого газа, конденсатор, камеру смешени , разделенную перегородкой на две полости, укрепленные в перегородке переливные трубки с тарелочками - горизонталь- ными массообменными элементами, регул тор уровн , продуктовый насос, дис- пергатор - распылитель, турбулизатор продуктового потока, систему трубопроводов с запорной арматурой.

Недостатки прототипа:

повышенные энергозатраты установки и потери продукта, св занные с необходимостью об зательного предварительного охлаждени  газированного напитка, а также выдержка и фильтраци  охлажденного напитка перед его газированием;

Ч

VJ Сл) 4 О

с 

недостаточна  эксплуатационна  надежность и снижение качества получаемого напитка, обусловленные замерзанием напитка в технологических трубопроводах при фазовых переходах (сброс давлени  с 5,2-6 до 0,05 МПа);

сложность установки и ее повышенна  материалоемкость из-за применени  турбу- лизэтора продуктового потока, датчиков уровн , требующих также дополнительных затрат электроэнергии;

недостаточные пенистые и игристые свойства напитка, св занные с меньшим содержанием в готовых напитках св занных форм диоксида углерода, не превышающих 10-13% от общего содержани  углекислого газа в напитке.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение качества напитков за счет увеличени  содержани  св занных форм диоксида углерода, про вл емого в улучшении их пенистых и игристых свойств, уменьшение материалоемкости установки, упрощение конструкции и повышение надежности работы установки и снижение потерь основного продукта.

Эта цель достигаетс  тем, что в известном устройстве, содержащем источник и фильтр сжиженного диоксида углерода, камеру смешени , разделенную перегородкой , в которой закреплены переливные трубы, верхнюю и нижнюю полости, трубопровод сжиженного диоксида углерода, к одному концу которого присоединен дис- пергатор-распылитель, продуктовый насос, соединенный с камерой смешени , систему трубопроводов с запорной арматурой, размещен струйный реактор, установленный в нижней полости камеры смешени , сопло которого соединено с нагнетательным трубопроводом продуктового насоса и размещено в верхней части полости, отражатель, установленный под струйным реактором, причем второй конец трубопровода сжиженного диоксида углерода погружен в сжиженный газ. При этом отражатель выполнен в форме полусферы, внутри которой установлены нижние концы переливных трубопроводов дл  отвода газированного напитка.

Установка струйного реактора в нижней полости камеры смещени  обеспечивает эмульгирование жидкого диоксида углерода в напитке.

Размещение сопла в приемной чаше струйного реактора в сочетании с расположением струйного реактора в нижней полости камеры смешени  обеспечивает многократную циркул цию подаваемого на- гштка через струйный реактор, благодар 

разрежению, возникающему в приемной чаше реактора.

Установка отражател  в форме полусферы под струйным реактором ниже зоны

эмульгировани  усиливает эффект многократной циркул ции напитка, проход щего через реактор. Кроме того, она предотвращает пр мое попадание жидкого диоксида углерода из диспергатора-распылител  в

0 зону эмульгировани  в нижний створ перегонных трубопроводов.

Из-за полусферической формы отражател  его внутренн   поверхность равномерно , во всех направлени х, распыл ет

5 поступающий из реактора поток напитка вверх дл  многократной циркул ции газа и жидкости через реактор. Его нижн   поверхность также распыл ет и равномерно направл ет капельки диоксида углерода,

0 которые выход т из диспергатора-распылител  и по периферии нижней полости камеры смешени  поднимаютс  вверх, не допуска  сливани  капелек друг с другом. Размещение диспергатора-распылите5 л  в нижней полости камеры смешени , под отражателем ускор ет процесс насыщени  напитка диоксидом углерода.

Установка перегонных трубопроводов с расположением нижнего створа внутри от0 ражател  предотвращает пр мое попадание в створ капелек жидкого диоксида углерода, не проэмульгированных в напитке.

Подача сжиженного газа под давлением происходит путем погружени  одного конца

5 трубопровода в сжиженный газ. наход щийс  в сосуде. Благодар  указанным конструктивным отличи м, в камеру смешени  сразу попадает жидкий диоксид углерода. Это позвол ет исключить предваритель0 ное охлаждение и фильтрацию напитка из технологического цикла, уменьшить энергозатраты и потери напитка. Необходимое охлаждение в предлагаемой установке обеспечиваетс  за счет фазовых переходов

5 диоксида углерода при сбросе давлени , при этом одновременно исключаетс  замерзание напитка в технологических трубопроводах .

Общий вид устройства дл  газировани 

0 напитков приведен на чертеже.

В устройстве источник сжиженного газа через трубопровод 2, фильтр 3 соединен с камерой смешени  4. Последн   представл ет собой емкость, состо щую из двух

5 отсеков (полостей), причем верхний отсек 5 занимает относительно малый объем. Эти отсеки отделены друг от друга горизонтальной перегородкой 6, на которой смонтированы перегонные трубопроводы дл  отвода газированного напитка 7. Они заканчиваютс  в нижнем отсеке 8 камеры смешени  4. Здесь смонтирован также струйный реактор 9. Под ним размещен отражатель 10 полусферической формы. Ниже отражател  и ближе ко дну камеры смешени  4 расположен диспергатор-распылитель 11. Отражатель 10 размещен таким образом, что охватывает концы-створь трубопроводов 7 и образует локальную зону эмульгировани  12. Дл  подачи исходного продукта в камеру смешени  4 предназначен продуктовый насос 13 с трубопроводом 14, В приемной чаше 15 струйного реактора размещено закрепленное на конце трубопровода 14 сопло 16.

Установка работает следующим образом .

После открыти  вентил , расположенного на линии подачи сжиженного диоксида углерода 2, жидка  углекислота из источника 1, где она находитс  при температуре 20-25°С и под давлением 5,5-6.0 МПа, через фильтр 3, диспергатор-распылитель 11 поступает в камеру смешени  4. Поскольку в последней давление в первый момент равно атмосферному, жидка  углекислота испар етс , давление в камере смешени  поднимаетс  и устанавливаетс  равным равновесному давлению дл  сжиженного диоксида углерода, содержащегос  в источнике 1.

Далее, после включени  продуктового насоса 13, напиток, имеющий комнатную температуру, по трубопроводу 14, через разбрызгивающее сопло 16 поступает в струйный реактор 9. При этом, проход  через струйный реактор, благодар  кавитации и гидравлическому удару происходит растворение диоксида углерода в напитке, что приводит к снижению давлени  газа в обеих полост х камеры смешени . В результате жидкий диоксид углерода через диспергатор-распылитель 11 вновь начинает поступать в нижний отсек камеры смешени  8.

Благодар  наличию отражател  10, а также меньшей плотности сжиженного газа, жидкий диоксид углерода по периферии камеры смешени  поднимаетс  вверх. Затем вт гиваетс  в приемную чашу 15 струйного реактора 9 и с потоком вновь поступающего налитка, проход  через струйный реактор, равномерно эмульгируетс  в напитке, в зоне эмульгировани  12.

Готовый газированный напиток по перегонным трубопроводам 7 поступает в вер- хний отсек 5 камеры смешени  4 и удал етс  из нее по трубопроводу.

Охлаждение напитка до +1-6°С происходит на дальнейших технологических операци х , при сбросе давлени  с 5,6-6,0 до 0,3-0,5 МПа, за счет фазовых переходов, согласно эффекту Джоул -Томсона. Одновременно наблюдаетс  также охлаждение 5 самой камеры смешени  4. Это приводит к дополнительному снижению равновесного давлени  сжиженного газа до 3,3-3,6 МПа, что, во-первых, создает дополнительный перепад давлени  между камерой смешени  4

0 и источником 1 сжиженного диоксида углерода , и. во-вторых, предотвращает обратные фазовые переходы при распылении жидкого диоксида углерода.

Сравнительный анализ технико-эконо5 мических и технологических показателей установок представлен с таблице.

Из таблицы следует, что благодар  применению предлагаемого устройства, игристые свойства напитка повышаютс  в 1,2

0 раза, а пенистые в 1,5 раза, и благодар  этому дегустационна  оценка напитка повышаетс  на 0,4 балла. Материалоемкость устройства снижаетс  в 1,3 раза. Потери напитка снижаютс  на 0,53%, а потери хо5 лода исключаютс . За счет исключени  замерзани  напитка в технологических трубопроводах, а также упрощени  устройства повышаетс  надежность в эксплуатации .

Claims (2)

1. Устройство дл  газировани  напитков , содержащее источник и фильтр сжиженного диоксида углерода, камеру смешени , разделенную перегородкой, в

5 которой закреплены переливные трубы, на верхнюю и нижнюю полости, трубопровод сжиженного диоксида углерода, к одному концу которого присоединен диспергатор- распылитель, продуктовый насос, соеди0 ненный с камерой смешени , систему трубопроводов с запорной арматурой, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  качества напитка, уменьшени  материалоемкости , повышени  надежности и

5 снижени  потерь основного продукта, оно снабжено струйным реактором, установленным в нижней полости камеры смешени , сопло которого соединено с нагнетательным трубопроводом продуктового насоса и

0 размещено в верхней части полости, отражателем , установленным под струйным реактором , при этом второй конец трубопровода сжиженного диоксида углерода погружен в сжиженный газ.

5

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что отражатель выполнен в форме полусферы, внутри которой установлены нижние концы перегонных трубопроводов дл  отвода газированного напитка.

Дл  установки производительностью 2,5 м3/ч