RU2075016C1

RU2075016C1 - Food-stuff heat treatment apparatus

Info

Publication number: RU2075016C1
Application number: RU95105008A
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Харин; Юлиан Иванович Шишацкий; Николай Владимирович Евсеев; Михаил Владимирович Харин
Original assignee: Владимир Михайлович Харин; Юлиан Иванович Шишацкий; Николай Владимирович Евсеев; Михаил Владимирович Харин
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1995-03-29
Publication date: 1997-03-10
Also published as: RU95105008A

Abstract

FIELD: frying, drying, cooking, blanching or scalding vegetables and animal products; food-stuffing; chemical, microbiological and pharmaceutical industries; public catering establishments and house-keeping. SUBSTANCE: apparatus has set of round pans located coaxially one above another at axial clearances between their ferrules. Set is arranged in hermetic housing at radial clearances between pan ferrules and housing. Bypass holes of pans have form of slots overlapping the space between central hole and ferrule. Distributing grate is located above each pan which is set in rotation by central shaft. Loading device is provided with product distributor to form layer of product on upper pan of required height. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 4 dwg

Description

Аппарат предназначен для обжарки, сушки, варки, бланширования или ошпаривания продуктов растительного и животного происхождения и может быть использован в пищевой, химической, микробиологической и фармацевтической промышленности, на предприятиях общественного питания и в быту. The device is intended for roasting, drying, cooking, blanching or scalding products of plant and animal origin and can be used in the food, chemical, microbiological and pharmaceutical industries, public catering establishments and in everyday life.

Известен аппарат для обжарки продуктов в тонком слое масла (Дикис М.Я. Мальский А. Н. Технологическое оборудование консервных заводов. М. Пищевая промышленность, 1973, с. 201), содержащий корпус, ленточный транспортер для перемещения продукта, нагреватели, систему подачи масла через форсунки и систему отвода образующихся паров. A known apparatus for frying products in a thin layer of oil (Dikis M.Ya. Malsky A. N. Technological equipment of canneries. M. Food industry, 1973, p. 201), comprising a housing, a conveyor belt for moving the product, heaters, a feed system oil through nozzles and the system of removal of the formed vapors.

Вследствие применения ленточного транспортера, этот аппарат имеет низкие показатели использования производственной площади и объема. Due to the use of the conveyor belt, this device has low rates of use of the production area and volume.

Наиболее близким к заявляемому аппарату по технической сущности является жаровня (Ж-62А), применяемая в производстве растительных масел (Масликов В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел. 1973. - с. 198). Она содержит блок круглых противней (чанов) с центральными и перепускными отверстиями, снабженных нагревателями и перепускными клапанами и установленных соосно один над другим без осевых зазоров между их обечайками, вал, проходящий через центральные отверстия противней, лопатки, расположенные над каждым противнем и закрепленные на валу неподвижно с зазором между ними и поверхностью противней, систему аспирации образующихся паров, устройство загрузки продукта на верхний противень и устройство выгрузки готового продукта с нижнего противня. Система аспирации паров включает патрубки, присоединенные к обечайкам противней, и вытяжную трубу, присоединенную к патрубкам и вентилятору. The closest to the claimed apparatus by technical essence is a roasting pan (Ж-62А) used in the production of vegetable oils (V. Maslikov. Technological equipment for the production of vegetable oils. 1973. - S. 198). It contains a block of round baking sheets (vats) with central and bypass holes, equipped with heaters and bypass valves and mounted coaxially one above the other without axial clearances between their shells, a shaft passing through the central holes of the baking sheets, blades located above each baking sheet and mounted on the shaft motionless with a gap between them and the surface of the pan, the aspiration system of the generated vapors, a device for loading the product on the upper pan and a device for unloading the finished product from the lower prot vnya. The vapor aspiration system includes nozzles attached to the sides of the baking sheets, and a chimney connected to the nozzles and the fan.

Использование лопаток в данном аппарате не позволяет равномерно распределить продукт на противнях тонким слоем и, тем самым, повысить удельную производительность аппарата. Вследствие перемешивания продукта лопатками не обеспечивается одинаковая продолжительность тепловой обработки всей массы продукта, что снижает его качество. Кроме того, наличие перепускных клапанов усложняет конструкцию аппарата и снижает надежность его работы. The use of blades in this machine does not allow you to evenly distribute the product on baking sheets with a thin layer and, thereby, increase the specific productivity of the device. Due to the mixing of the product with the blades, the same duration of heat treatment of the entire mass of the product is not ensured, which reduces its quality. In addition, the presence of bypass valves complicates the design of the apparatus and reduces the reliability of its operation.

Технической задачей изобретения является увеличение производительности аппарата и повышение качества готового продукта. An object of the invention is to increase the productivity of the apparatus and improve the quality of the finished product.

Поставленная задача достигается тем, что аппарат, содержащий блок круглых противней с центральными и перепускными отверстиями, снабженных нагревателями и установленных соосно один над другим, вал, проводящий через центральные отверстия противней, систему отвода образующихся паров, устройство загрузки продукта на верхний противень и устройство выгрузки готового продукта с нижнего противня, снабжен распределительными решетками, установленными на валу над каждым противнем, скомпонованными из пластин разной длины, расположенных концентричными рядами на разных расстояниях от оси вращения решетки с разным числом пластин в рядах, перепускные отверстия в противнях выполнены в виде щелей, перекрывающих промежуток между центральным отверстием и обечайкой, а устройство загрузки снабжено распределителем продукта, выполненным, в частности, в виде воронки, перекрывающей своим выходным сечением промежуток между центральным отверстием и обечайкой верхнего противня и установленной с возможностью регулирования расстояния между кромкой выходного сечения воронки и поверхностью верхнего противня. The problem is achieved in that the apparatus comprising a block of round baking sheets with central and bypass holes, equipped with heaters and mounted coaxially one above the other, a shaft conducting through the central holes of the baking sheets, a system for removing the generated vapors, a product loading device on the upper baking sheet and a finished unloading device product from the lower pan, equipped with distribution grids mounted on a shaft above each pan, arranged from plates of different lengths, located concentr in different rows at different distances from the axis of rotation of the grating with a different number of plates in the rows, the bypass holes in the baking sheets are made in the form of slots overlapping the gap between the central hole and the shell, and the loading device is equipped with a product distributor made, in particular, in the form of a funnel overlapping its output section, the gap between the Central hole and the shell of the upper pan and installed with the possibility of adjusting the distance between the edge of the output section of the funnel and the surface top baking sheet.

За счет снабжения аппарата распределительными решетками, установленными на валу над каждым противнем, скомпонованными из пластин разной длины, расположенных концентричными рядами на разных расстояниях от оси вращения решетки с разным числом пластин в рядах, выполнения перепускных отверстий в виде щелей, перекрывающих промежуток между центральным отверстием и обечайкой, а также снабжения устройства загрузки распределителем продукта обеспечивается одинаковая продолжительность обработки всей массы продукта и его равномерное распределение на противнях тонким слоем. В итоге повышается качество готового продукта и увеличивается производительность аппарата за счет интенсификации процессов тепло и массообмена и размещения большего числа противней в том же объеме аппарата. В данном аппарате отпадает необходимость установки клапанов на перепускных отверстиях, что упрощает его конструкцию и повышает надежность работы. By supplying the apparatus with distribution grids mounted on a shaft above each baking sheet, arranged from plates of different lengths, arranged in concentric rows at different distances from the axis of rotation of the grid with a different number of plates in rows, bypass holes are made in the form of slots that overlap the gap between the central hole and the shell, as well as supplying the loading device with the product distributor, the same processing time for the entire mass of the product and its uniform distribution is ensured Leniye on trays in thin layers. As a result, the quality of the finished product increases and the productivity of the apparatus increases due to the intensification of heat and mass transfer processes and the placement of more baking sheets in the same volume of the apparatus. In this apparatus, there is no need to install valves on the bypass holes, which simplifies its design and increases reliability.

Предлагаемый аппарат изображен на чертеже: фиг.1, фиг.2, фиг. 3, фиг. 4. The proposed apparatus is shown in the drawing: FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4.

Аппарат содержит расширяющийся кверху конический корпус 1 с патрубком 2 для отвода пара, противни 3, собранные в блок соосно один над другим с осевыми зазорами между их обечайками, вал 4, проходящий через центральные отверстия противней, и установленные над каждым противнем распределительные решетки 5, скомпонованные из пластин разной длины, соединенных между собой перемычками 6. Число длинных пластин 7, перекрывающих расстояние между центральным отверстием и обечайкой противня, кратно трем. Короткие пластины 8 расположены концентричными рядами на разных расстояниях от оси решетки с разным числом пластин в рядах. На трех длинных пластинах, симметрично расположенных относительно оси вращения решетки, шарнирно укреплены ножи 9. Ножи крепятся на середине длины пластин с помощью эксцентриковых шарниров 10. Решетки установлены на валу с возможностью их свободного (под действием собственного веса) перемещения вдоль вала и углового отклонения от плоскости, перпендикулярной валу. Для этого длинные лопатки решеток прикреплены к ступицам 11, имеющим запрессованные штифты 12, а вал выполнен с продольными пазами 13. Ступицы посажены на вал с зазором; при этом штифты ступиц свободно входят в пазы вала. Аппарат содержит нагреватели 14, систему отвода образующихся паров (не показана), соединенную с аппаратом патрубком 2, устройство загрузки 15 с распределителем продукта в промежутке между центральным отверстием и обечайкой верхнего противня, выполненным в виде воронки 16, установленной с возможностью регулирования расстояния между кромкой ее выходного сечения и поверхностью противня, и устройство для выгрузки готового продукта 17. Противни имеют перепускные отверстия 18 в форме щелей, перекрывающих промежуток между центральными отверстиями противней и их обечайками, с проходным сечением, достаточным для перепуска всего находящегося на противне продукта за один оборот вала, при этом противни в блоке установлены с угловым смещением каждого нижерасположенного противня относительно вышерасположенного против направления вращения вала, исключающим просыпание продукта сразу через несколько противней. Блок противней размещен соосно корпусу с радиальными зазорами между обечайками противней и корпусом. The apparatus contains a conical housing 1 expanding upwards with a pipe 2 for steam removal, trays 3, assembled in a block coaxially one above the other with axial clearances between their shells, a shaft 4 passing through the central holes of the trays, and distribution grids 5 mounted above each tray, arranged from plates of different lengths interconnected by jumpers 6. The number of long plates 7, overlapping the distance between the central hole and the baking sheet of the pan, is a multiple of three. Short plates 8 are arranged in concentric rows at different distances from the axis of the lattice with a different number of plates in rows. Knives 9 are hinged on three long plates symmetrically relative to the axis of rotation of the lattice. The knives are mounted on the middle of the length of the plates using eccentric hinges 10. The lattices are mounted on the shaft with the possibility of their free (due to their own weight) movement along the shaft and angular deviation from a plane perpendicular to the shaft. To do this, the long blades of the gratings are attached to the hubs 11 having pressed pins 12, and the shaft is made with longitudinal grooves 13. The hubs are mounted on the shaft with a gap; in this case, the hub pins freely enter the grooves of the shaft. The apparatus contains heaters 14, a system for removing the generated vapors (not shown) connected to the apparatus by a pipe 2, a loading device 15 with a product distributor in the interval between the central hole and the shell of the upper baking sheet, made in the form of a funnel 16 installed with the possibility of adjusting the distance between its edge the output section and the surface of the baking sheet, and the device for unloading the finished product 17. The baking sheets have bypass holes 18 in the form of slots overlapping the gap between the Central holes and baking sheets and their shells, with a cross-section sufficient to bypass the entire product located on the baking sheet per one revolution of the shaft, while the baking sheets in the block are installed with an angular displacement of each lower-lying baking sheet relative to the shaft located upstream against the direction of rotation, excluding the spilling of the product through several baking sheets at once. The pan block is placed coaxially with the housing with radial gaps between the shells of the pan and the housing.

Использование герметичного корпуса исключает попадание воздуха внутрь аппарата, что повышает качество готового продукта. Кроме того, герметичный корпус позволяет проводить процесс под избыточным давлением или под вакуумом, в зависимости от специфических свойств продукта и целей его обработки. Выполнение корпуса с расширением в направлении патрубка отвода пара, а также размещение блока противней соосно корпусу с радиальными зазорами между обечайками и корпусом и установка противней в блоке с осевыми зазорами между обечайками сокращает путь отвода паров из зоны испарения и снижает аэродинамическое сопротивление аппарата, что повышает эффективность его работы. The use of a sealed enclosure eliminates the ingress of air into the apparatus, which improves the quality of the finished product. In addition, the sealed housing allows the process to be carried out under excessive pressure or under vacuum, depending on the specific properties of the product and the goals of its processing. The execution of the housing with the expansion in the direction of the steam outlet pipe, as well as the placement of the pan tray coaxially to the housing with radial clearances between the shells and the casing and the installation of the pan in the block with axial clearances between the shells shortens the vapor removal path from the evaporation zone and reduces the aerodynamic drag of the apparatus, which increases the efficiency his works.

В зависимости от вида тепловой обработки аппарат может содержать устройство 19 для подачи масла на противни при обжарке или пара и воды при варке и бланшировании. При работе под избыточным давлением аппарат снабжается устройством регулирования давления, а при обработке под вакуумом - вакуум-конденсационным агрегатом. В обоих случаях устройства для загрузки и выгрузки продукта имеют герметичное исполнение. Обечайки противней могут быть выполнены с отверстиями для стока воды, конденсата и жидкости, выделяющейся из продукта при тепловой обработке, для отвода которых из аппарата предусмотрен патрубок 20. Depending on the type of heat treatment, the apparatus may include a device 19 for supplying oil to trays during frying or steam and water during cooking and blanching. When working under excessive pressure, the apparatus is equipped with a pressure control device, and when processed under vacuum, it is equipped with a vacuum condensing unit. In both cases, devices for loading and unloading the product are sealed. The baking sheets of the trays can be made with holes for the drainage of water, condensate and liquid released from the product during heat treatment, for the removal of which from the apparatus a pipe 20 is provided.

Аппарат работает следующим образом. Продукт подается в аппарат устройством загрузки через распределительную воронку. Толщину слоя задают путем регулирования расстояния между нижней кромкой воронки и поверхностью верхнего противня. При этом слой заданной толщины на верхнем противне формируется в результате заполнения продуктом секций распределительной решетки и ее вращения. Дальнейшее перемещение продукта внутри аппарата в виде слоя заданной толщины его пересыпание на нижерасположенные противни и равномерное распределение по их поверхности, а также обеспечение одинакового времени пребывания в аппарате всей массы продукта, происходит за счет вращения всех распределительных решеток, выполнения перепускных отверстий в противнях в форме щелей для пропуска всего находящегося на противне продукта за один оборот вала, и углового смещения каждого нижерасположенного противня относительно вышерасположенного против направления вращения вала на угол, исключающий просыпание продукта сразу через несколько нижерасположенных противней. Нагреватели поддерживают внутри аппарата необходимый температурный режим. Ножи, шарнирно укрепленные на трех длинных симметрично расположенных относительно оси вращения лопатках, плотно прилегают к поверхности противней, обеспечивая ее очистку от налипшего и пригоревшего продукта. С помощью эксцентриковых шарниров обеспечивают регулирование величины выступа режущей кромки ножей над нижней кромкой лопаток по мере износа ножей. При проведении процесса обжарки устройством 19 на противни подается масло, а при варке и бланшировании пар и вода. При вакуумной сушке внутри аппарата с помощью вакуум-конденсационного агрегата поддерживается необходимая степень разрежения. Образующиеся пары отводятся из зоны испарения по кратчайшему пути через осевые зазоры между обечайками противней и радиальными зазорами между обечайками и корпусом, что значительно снижает аэродинамическое сопротивление аппарата. При этом нарастание по высоте аппарата потока выводимых паров конструктивно учитывается путем выполнения корпуса расширяющимся в направлении патрубка отвода пара. Вода, конденсат и жидкость, выделяющаяся из продукта при тепловой обработке, проходят через отверстия в обечайках и отводятся из аппарата через патрубок 20. Процесс тепловой обработки осуществляется при последовательном прохождении продуктом всех противней в виде слоя заданной толщины при заданных давлении и температуре. Заданная продолжительность обработки продукта τ(мин) обеспечивается частотой вращения вала n (об/мин), определяемой по формуле τ=N/n, где N число противней. The device operates as follows. The product is fed into the apparatus by a loading device through a distribution funnel. The layer thickness is set by adjusting the distance between the lower edge of the funnel and the surface of the upper pan. Moreover, a layer of a given thickness on the upper pan is formed as a result of filling the sections of the distribution grid with the product and its rotation. Further movement of the product inside the apparatus in the form of a layer of a given thickness, its pouring onto lower-lying baking sheets and uniform distribution over their surface, as well as ensuring the same residence time of the entire mass of the product in the apparatus, occurs due to the rotation of all distribution grids, the bypass holes in the baking trays in the form of slots to skip the entire product on the baking sheet for one revolution of the shaft, and the angular displacement of each downstream baking sheet relative to the upstream the rotational direction of rotation of the shaft at an angle that excludes the spilling of the product immediately through several downstream baking sheets. Heaters maintain the necessary temperature conditions inside the device. Knives pivotally mounted on three long blades symmetrically positioned relative to the axis of rotation fit tightly onto the surface of the baking sheets, ensuring that it is cleaned of adhering and burnt product. By means of eccentric hinges, the protrusion of the cutting edge of the knives above the lower edge of the blades is regulated as the knives wear. During the roasting process, the device 19 supplies oil to the baking sheets, and during cooking and blanching, steam and water. During vacuum drying inside the apparatus with the help of a vacuum condensing unit, the required degree of vacuum is maintained. The resulting vapors are discharged from the evaporation zone along the shortest path through the axial gaps between the sides of the pan and the radial gaps between the shells and the body, which significantly reduces the aerodynamic resistance of the apparatus. In this case, the increase in the height of the apparatus of the outlet vapor stream is structurally taken into account by making the housing expanding in the direction of the steam outlet pipe. Water, condensate and liquid released from the product during heat treatment pass through openings in the shells and are discharged from the apparatus through the nozzle 20. The heat treatment process is carried out with the product passing through all baking sheets in the form of a layer of a given thickness at a given pressure and temperature. The specified product processing time τ (min) is provided by the shaft rotation frequency n (r / min), determined by the formula τ = N / n, where N is the number of baking sheets.

Claims

1. Apparatus for heat treatment of products, containing a block of round baking sheets with central and bypass holes, equipped with heaters and mounted coaxially one above the other, a shaft passing through the central holes of the baking sheets, a system for removing the generated vapors, a product loading device on the upper baking sheet, and a finished unloading device product from the lower baking sheet, as well as leveling devices located on the shaft above each baking sheet, characterized in that the leveling devices are made in the form of a distribution casting gratings arranged from plates of different lengths arranged in concentric rows at different distances from the axis of rotation of the grating with a different number of plates in rows, the bypass holes in the baking sheets are made in the form of slots overlapping the gap between the central hole and the shell, and the loading device is equipped with a product distributor.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the product distributor is made in the form of a funnel, overlapping with its output section the gap between the Central hole and the shell of the upper pan and installed with the ability to adjust the distance between the edge of the output section of the funnel and the surface of the upper pan.