RU1789840C

RU1789840C - Solution and suspension screening plant

Info

Publication number: RU1789840C
Application number: SU914909735A
Authority: RU
Inventors: Владимир Игоревич Гулевич; Александр Викторович Головчанский; Петр Глебович Хохряков
Original assignee: Астраханский научно-исследовательский и технологический институт вычислительных устройств
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1991-02-07
Publication date: 1993-01-23

Abstract

Использование: дл криогенного замораживани растворов и суспензий неорганических солей в радиоэлектронной промышленности, дл криогенного замораживани пищевых продуктов и биопрепаратов . Сущность: установка содержит расположенный в корпусе приводной барабан в виде полого усеченного конуса, трубопровод дл ввода жидкого криоагента в полость барабана, механизм подачи растворов и суспензий, средства ограничени верхнего и нижнего пределов температуры барабана, установленные у его внешней боковой поверхности в зоне торцовых стенок, содержащих подпружиненные датчики температуры с микронагревател ми, размещенные в слое капилл рно-пористого материала дл отвода с поверхности барабана конденсата. Средство дл ограничени верхней температуры барабана размещено у меньшего основани и содержит форсунку дл подачи газа, температура конденсации которого выше температуры конденсации кислорода, а температура кипени выше температуры жидкого криоагента. 1 з.п. ф- лы, 3 ил.Usage: for cryogenic freezing of solutions and suspensions of inorganic salts in the electronic industry, for cryogenic freezing of food products and biological products. Essence: the installation comprises a drive drum located in the housing in the form of a hollow truncated cone, a pipeline for introducing a liquid cryoagent into the cavity of the drum, a mechanism for supplying solutions and suspensions, means for limiting the upper and lower limits of the temperature of the drum, installed at its outer side surface in the area of the end walls, containing spring-loaded temperature sensors with microheaters placed in a layer of capillary-porous material for removal of condensate from the surface of the drum. The means for limiting the upper temperature of the drum is located at a smaller base and comprises a nozzle for supplying a gas whose condensation temperature is higher than the oxygen condensation temperature and the boiling point is higher than the temperature of the liquid cryoagent. 1 s.p. 3-ill.

Description

Изобретение относитс к холодильному технологическому оборудованию, а именно к установкам дл криогенного замораживани растворов и суспензий неорганических солей, и может быть использовано в радиоэлектронной промышленности дл получени магнитных материалов и изделий из них, а также дл криогенного заморажива- ни пищевых продуктов и биопрепаратов в химической промышленности с высокой скоростью.The invention relates to refrigeration technological equipment, in particular to installations for cryogenic freezing of solutions and suspensions of inorganic salts, and can be used in the electronics industry for the production of magnetic materials and products from them, as well as for cryogenic freezing of food products and biological products in the chemical industry with high speed.

Известно устройство дл замораживани жидких и пастообразных пищевых продуктов (1). в котором на полом валу установлен вращающийс барабан. Продукт наноситс на внешнюю рабочую поверхность барабана, а в конце процесса снимаетс ножом. В этом устройстве испаритель неподвижен, а наружный кархас со скребком и устройством подачи исходного продукта (коллектор с каналами) вращаетс вокруг испарител . При этом испаритель выполнен двухстенным. Известное устройство из-за сравнительно высокой температуры кипени холодильных агентов не обеспечивает скорости замораживани , необходимые дл получени качественного продукта при использовании растворов или суспензий неорганических солей с низкими значени ми криоскопических температур.A device is known for freezing liquid and pasty foods (1). wherein a rotary drum is mounted on the hollow shaft. The product is applied to the outer working surface of the drum, and at the end of the process is removed with a knife. In this device, the evaporator is stationary, and the outer casing with a scraper and a feed device (collector with channels) rotates around the evaporator. In this case, the evaporator is double-walled. Due to the relatively high boiling point of refrigerants, the known device does not provide the freezing speeds necessary to obtain a high-quality product when using solutions or suspensions of inorganic salts with low cryoscopic temperatures.

, Известна установка дл замораживани растворов и суспензий, содержаща расположенный в корпусе приводной барабан, скалывающий нож, механизм подачи растворов и суспензий, трубопровод ввода жидкого криоагента в полость барабан, соvj 00 Ю 00A known installation for freezing solutions and suspensions, comprising a drive drum located in the housing, a shearing knife, a mechanism for feeding solutions and suspensions, a pipeline for introducing a liquid cryoagent into the cavity of the drum, coj 00 10 00

N ОN about

общениый с блоком управлени (2). Это устройство вл етс наиболее близким к предложенному по выполн емой функции и достигаемому результату.communicating with the control unit (2). This device is closest to the one proposed in terms of the function performed and the result achieved.

Этому устройство присущи те же недо- 5 статки, что и первому.This device has the same drawbacks as the first.

Целью изобретени вл етс повышение качества получаемого продукта и повышение производительности.The aim of the invention is to improve the quality of the resulting product and increase productivity.

На фиг.1 показана установка, общий -Ю вид; на фиг.2- тЪ же, вид сверху; на фйг.З - вид А на фМг.1. %,j,,s.v. ,Figure 1 shows the installation, General view; figure 2-tb, top view; on fig.Z - view A on fmg. 1. %, j ,, s.v. ,

УбтйнбвКа дл замораживани растворов и суспензий содержит расположенный в корпусе 1 из оргстекла приводной барабан 15 2, выполненный в виде полого усеченного конуса из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, предпочтительно меди. Барабан 2 установлен в подшипниковом узле 3. Привод его осуществл етс от 20 электродвигател 4 через редуктор 5, закрытый сверху металлическим кожухом 6. Под барабаном 2 установлен с возможностью регулировани его положени скалывающий нож 7 и поддон 8 сбора готового про- 25 дукта. Узлы установки размещены на каркасе 9 и плите 10, установленных на амортизаторе 11. Установка содержит механизм подачи растворов и суспензий, включающий смонтированный на каркасе 9 30 сосуд 12 исходного раствора с трубопроводом его подачи в блок сопел 13 через зажим 14, На крышке сосуда 12 размещены горловина дл заливки исходного материала, штуцер дл подключени к системе сжатого 35 воздуха и предохранительный клапан. Подача жидкого азота внутрь барабана производитс через трубопровод 15 (устройство дл подачи жидкого азота условно не показано). Трубопровод 15 сообщен с блоком 16 управ- 40 лени .UbteinbvKa for freezing solutions and suspensions contains a drive drum 15 2 located in the case of plexiglass and made in the form of a hollow truncated cone made of a material with a high coefficient of thermal conductivity, preferably copper. Drum 2 is installed in the bearing assembly 3. It is driven from 20 by an electric motor 4 through a gearbox 5 closed on top by a metal casing 6. Under the drum 2, a shearing knife 7 and a pallet 8 for collecting the finished product are mounted with the possibility of adjusting its position. The units of the installation are located on the frame 9 and the plate 10 mounted on the shock absorber 11. The installation contains a mechanism for supplying solutions and suspensions, including a vessel 12 of the initial solution mounted on the frame 9 30 with the pipeline for its supply to the nozzle block 13 through the clamp 14, On the lid of the vessel 12 are placed a mouth for filling the starting material, a fitting for connecting to the compressed air system 35 and a safety valve. The supply of liquid nitrogen to the inside of the drum is carried out through line 15 (a device for supplying liquid nitrogen is not shown conventionally). The pipe 15 is in communication with the block 16 control-40 laziness.

Установка снабжена средствами ограничени верхнего и нижнего пределов тем- ., пературы барабана 2, установленными у его внешней боковой поверхности в зоне тор- 45 цб вых оснЬванйй, содержащими подпружиненные датчики .17, 18 температуры с v микронагреватёл ми, размещенные со стороны барабана в слое 19 капилл рно-пори- стого материала соответствующей 50 барабану формы. Толщина сло 3-5 мм. Та- ким материалом может быть войлок. Слой 19 капилл рнсРпбрйс того материала расположен с обеспечением контакта с барабаном 2 дл отводи с его поверхности конденсата. 55The installation is equipped with means for limiting the upper and lower limits of the temperature of the drum 2 installed at its outer lateral surface in the area of the torus with 45 spring bases containing spring-loaded temperature sensors .17, 18 with v microheaters located on the drum side in the layer 19 capillary porous material corresponding to the 50th drum mold. Layer thickness 3-5 mm. Such material may be felt. A layer 19 of capillary layer of this material is positioned in contact with the drum 2 to remove condensate from its surface. 55

Средство дл ограничени верхней температуры барабана размещено у меньшего основани барабана 2, содержит форсунку 20 дл подачи газа, температура конденсации которого выше температуры жидкого криоагента. Это средство расположено в перфорированном кожухе 21. Датчик 17 установлен с возможностью перемещени на штанге вдоль образующей барабана.The means for limiting the upper temperature of the drum is located at the smaller base of the drum 2, and comprises a nozzle 20 for supplying gas whose condensation temperature is higher than the temperature of the liquid cryoagent. This means is located in the perforated casing 21. The sensor 17 is mounted for movement on the rod along the generatrix of the drum.

Установка работает следующим образом .Installation works as follows.

Через форсунку 20 и патрубок 15 производитс подача конденсирующегос газа в кожух 21 и жидкого азота в барабан 2. После установлени на поверхности барабана 2 рабочих температур исходный раствор из сосуда 12 под давлением поступает в блок сопел 13 раствора. Путем регулировки давлени воздуха в сосуде 12 и числа оборотов барабана 2 (изменением числа оборотов электродвигател 4 посто нного тока) выставл етс капельный режим истечени раствора из сопел 13 (в данном устройстве число сопел 5-6). Точна подстройка капельного режима производитс при помощи зажима 14. Сформированный таким образом поток монокапель направл етс через прорезь корпуса 1 на вращающийс барабан 2. При падении на барабан 2 капли раствора растекаютс по его поверхности в виде пленок (чешуек). Толщина пленки определ етс при прочих равных услови х высотой паде-. ни капель, котора составл ла 260-270 мм дл чешуек толщиной 0,1-0,2 мм и характерным размером 15-20 мм при внутреннем диаметре сопел форсунки 20 от 1,56 до 1,61 мм..Замороженный продукт ножом 7 снимаетс с барабана 2 и поступает в поддон 8, откуда периодически выгружаетс и направл етс на хранение или последующую технологическую обработку,Condensing gas is supplied to the casing 21 and liquid nitrogen to the drum 2 through the nozzle 20 and the nozzle 15. After the operating temperatures are established on the surface of the drum 2, the initial solution from the pressure vessel 12 enters the block of nozzles 13 of the solution. By adjusting the air pressure in the vessel 12 and the number of revolutions of the drum 2 (by changing the number of revolutions of the DC motor 4), the drip mode of the outflow of the solution from the nozzles 13 is set (in this device, the number of nozzles is 5-6). The fine adjustment of the droplet regime is carried out by means of the clamp 14. The thus formed mono-droplet flow is directed through the slot of the housing 1 to the rotating drum 2. When falling onto the drum 2, solution droplets spread over its surface in the form of films (flakes). Film thickness is determined, ceteris paribus, by the height of the pad. not a drop, which was 260-270 mm for flakes 0.1-0.2 mm thick and a characteristic size of 15-20 mm with an inner diameter of nozzle nozzles 20 from 1.56 to 1.61 mm. The frozen product with a knife 7 is removed from the drum 2 and enters the pallet 8, from where it is periodically unloaded and sent for storage or subsequent processing.

Использование криогенного холодоно- сител в барабане, выполненном в виде усеченного полого конуса из материала с высоким коэффициентом теплопроводности , позвол ет интенсифицировать процесс замораживани растворов и суспензий в виде отдельных чешуек, а регулирование подачи этого хол одоносител с использованием датчиков температуры, покрытых слоем капилл рно-пористого материала и взаимодействующих с пленками конденсата (кислорода и другого газа с более высокой температурой конденсации), позвол ет повысить выход годного материала и его качество.The use of a cryogenic coolant in a drum made in the form of a truncated hollow cone from a material with a high coefficient of thermal conductivity allows one to intensify the process of freezing solutions and suspensions in the form of separate flakes, and the flow rate of this cold carrier is controlled using temperature sensors coated with a layer of capillary porous material and interacting with the films of condensate (oxygen and other gas with a higher condensation temperature), allows to increase the yield of the mother la and its quality.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и 1. Установка дл замораживани растворов и суспензий, содержаща расположенный в корпусе приводной барабан, скалывающий нож, механизм подачи растворов и суспензий, трубопровод ввода жидкогоFormula 1. A device for freezing solutions and suspensions containing a drive drum located in the housing, a shearing knife, a mechanism for feeding solutions and suspensions, a liquid inlet pipe

криоагента в полость барабана, сообщенный с блоком управлени , отличающа - с тем, что, с целью повышени качества получаемого продукта и повышени производительности , установка снабжена средствами ограничени верхнего и нижнего пределов температуры барабана, установленными у его внешней боковой поверхности в зоне торцевых оснований и содержащими подпружиненные датчики температуры с микронагревател ми, размещенные в слое капилл рно-пористого материала соответствующей барабану формы, расположенном с обеспечением контакта с ним дл отвода с его поверхности конденса0cryoagent in the drum cavity, in communication with the control unit, characterized in that, in order to improve the quality of the obtained product and increase productivity, the installation is equipped with means to limit the upper and lower limits of the temperature of the drum, installed at its outer side surface in the area of the end bases and containing spring-loaded temperature sensors with microheaters, placed in a layer of capillary-porous material corresponding to the drum of the mold, located to ensure contact with it to drain condensation from its surface 0

та, при этом барабан выполнен в виде полого усеченного конуса, средство дл ограни- чени верхней температуры барабана размещено у меньшего основани , содержит форсунку дл подачи газа, температура конденсации которого выше температуры конденсации кислорода, а температура кипени выше температуры жидкого криоагента , причем это средство расположено в перфорированном кожухе, а датчик установлен с возможностью перемещени вдоль образующей барабана,one, wherein the drum is made in the form of a hollow truncated cone, the means for limiting the upper temperature of the drum is placed at a smaller base, contains a nozzle for supplying a gas whose condensation temperature is higher than the oxygen condensation temperature and the boiling temperature is higher than the temperature of the liquid cryoagent, and this means located in the perforated casing, and the sensor is mounted with the possibility of movement along the generatrix of the drum,

2. Установка по п. 1,отличающа с тем, что барабан выполнен из материала с высоким коэффициентом теплопроводности.2. Installation according to claim 1, characterized in that the drum is made of a material with a high coefficient of thermal conductivity.

Фие,1Fie, 1