RU2101629C1

RU2101629C1 - Quick-freezing plant

Info

Publication number: RU2101629C1
Application number: RU96101700A
Authority: RU
Inventors: В.А. Шихов; С.В. Девятов; Б.А. Медведев; Р.А. Королев
Priority date: 1996-01-30
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: refrigerating engineering; freezing small-piece goods. SUBSTANCE: quick-freezing plant includes heat-insulated housing with upper and lower endless belt conveyers mounted inside it. Runs of conveyers are located in ducts. Plant is also provided with air coolers, chute for removal of frozen product beyond boundaries of plant and air distributing devices with guide fins. Guide fins of lower conveyer are fitted along side walls in staggered order forming transverse air flows. Outer surface of belt of lower conveyer is provided with transverse frames evenly distributed along its length forming movable sections for transportation of product. Chute is elongated over entire length of lower run of belt. EFFECT: enhanced efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к холодильному технологическому оборудованию, а именно к устройствам для замораживания мелкоштучного продукта, например пельменей, а также плодов и ягод с плотной оболочкой. The invention relates to refrigeration processing equipment, and in particular to devices for freezing a small piece of product, for example dumplings, as well as fruits and berries with a dense shell.

Известно устройство для замораживания пищевых продуктов, например пельменей, содержащее теплоизолированную камеру, в которой смонтированы один над другим транспортеры для перемещения продукта, а также воздухоохладители и вентиляторы. Уменьшение металлоемкости конструкции и повышение удобства профилактического обслуживания устройства достигнуты размещением охлаждающих поверхностей воздухоохладителей непосредственно над лентой верхнего транспортера и установкой наклонных желобов для стока талой воды вдоль продольной оси этого транспортера [1]
Процесс замораживания продукта в устройстве осуществляют в две стадии-предварительное подмораживание на верхнем транспортере и окончательное замораживание на нижнем с последующим выводом за пределы камеры, что обеспечивает достаточно высокое качество замораживания продукта. Вместе с тем для выдерживания времени прохождения продукта на каждой из стадии процесса транспортеры, а следовательно, и камера должны иметь достаточную длину, поскольку установка ножа для скалывания продукта у схода верхней ветви транспортера для подмораживания практически исключает возможность использования нижней ветви этого транспортера в процессе подмораживания. Кроме того, увеличенная длина транспортеров и камеры требуют и повышенных энергозатрат при эксплуатации устройства.A device for freezing food products, for example, dumplings, containing a thermally insulated chamber in which conveyors are mounted one above the other to move the product, as well as air coolers and fans, is known. Reducing the metal structure and improving the convenience of preventive maintenance of the device are achieved by placing the cooling surfaces of the air coolers directly above the belt of the upper conveyor and installing inclined troughs for the drain of melt water along the longitudinal axis of this conveyor [1]
The process of freezing the product in the device is carried out in two stages — preliminary freezing on the upper conveyor and final freezing on the lower conveyor, followed by withdrawal from the chamber, which ensures a sufficiently high quality of freezing of the product. At the same time, in order to withstand the passage of the product at each stage of the process, the conveyors, and therefore the chamber, must be of sufficient length, since the installation of a knife to shear the product at the exit of the upper branch of the conveyor for freezing practically eliminates the possibility of using the lower branch of this conveyor during the freezing process. In addition, the increased length of the conveyors and chambers require increased energy consumption during operation of the device.

Известно устройство для замораживания мелкоштучного продукта, содержащее теплоизолированную камеру, в которой один над другим размещены ленточный транспортер для подмораживания продукта на обеих ветвях металлической ленты и транспортер для замораживания продукта, а также воздухоохладители. Интенсификация процесса замораживания продукта в этом устройстве обеспечивается помещением каждой ветви верхнего транспортера в отдельный короб и подключением верхнего короба в начале пути ветви ленты к всасывающей стороне первого воздухоохладителя, а в конце пути к нагнетательной стороне второго воздухоохладителя, всасывающая сторона которого сообщена с нижним коробом в начале пути ветви ленты, а в конце пути ветви ленты с нагнетательной стороной первого воздухоохладителя [2]
В этом устройстве процесс замораживания проводят также в две стадии, но оно может быть выполнено более компактным, чем устройство по [1] поскольку на стадии подмораживания изделия связаны и нижней ветвью верхнего транспортера, а подмороженные изделия скалываются ножом только после прохождения их по обеим ветвям. Вместе с тем сложная система связей коробов и воздухоохладителей увеличивает материалоемкость устройство, время профилактического обслуживания и ремонта. Кроме того, использование для замораживания продукта только верхней ветви нижнего транспортера не уменьшает его длины и, следовательно, всего аппарата. При этом продолжительность стадии домораживания отдельных мелких изделий в партии может быть не одинакова, так как после скалывания их ножом с верхнего транспортера не исключена возможность ускоренного перемещения одних из них относительно других в направлении от ножа к противоположному барабану нижнего транспортера под воздействием потока охлаждающего воздуха. В результате изготовления партия продукта, например, весом в 10 кг может содержать какое-то количество непромороженных изделий, а это ведет к снижению качества (комкование) и сортности всей партии продукта.A device for freezing a small piece of product is known, comprising a thermally insulated chamber in which a belt conveyor is placed one above the other for freezing the product on both branches of the metal strip and a conveyor for freezing the product, as well as air coolers. The intensification of the product freezing process in this device is ensured by placing each branch of the upper conveyor in a separate box and connecting the upper box at the beginning of the path of the tape branch to the suction side of the first air cooler, and at the end of the path to the discharge side of the second air cooler, the suction side of which is connected to the lower box at the beginning the path of the branch of the tape, and at the end of the path of the branch of the tape with the discharge side of the first air cooler [2]
In this device, the freezing process is also carried out in two stages, but it can be made more compact than the device according to [1] since at the stage of freezing the products are also connected by the lower branch of the upper conveyor, and frozen products are chipped off with a knife only after passing them along both branches. At the same time, a complex system of connections between ducts and air coolers increases the material consumption of the device and the time for preventive maintenance and repair. In addition, using only the upper branch of the lower conveyor to freeze the product does not reduce its length and, therefore, the entire apparatus. In this case, the duration of the stage of freezing of individual small products in the batch may not be the same, since after they are chipped with a knife from the upper conveyor, the possibility of accelerated movement of some of them relative to others in the direction from the knife to the opposite drum of the lower conveyor under the influence of a cooling air flow is not excluded. As a result of manufacturing, a batch of product, for example, weighing 10 kg, may contain a certain amount of unfrozen products, and this leads to a decrease in quality (clumping) and grade of the entire batch of product.

Известен также скороморозильный аппарат, содержащий теплоизолированный корпус, установленные в нем в коробах верхней к нижней замкнутые ленточные конвейеры, первый из которых имеет расположенный за пределами корпуса участок для укладки продукта, воздухоохладители, включающие батареи и вентиляторы, а также скребок для сбрасывания подмороженного продукта с нижней ветви верхнего конвейера и лоток для укладки замороженного продукта за пределы аппарата. Интенсификация процесса замораживания продукта достигнута введением в аппарат воздухораспределительных устройств с направляющими ребрами и выполнением на охлаждающих батареях воздухоохладителей плоских опор для скольжения верхних ветвей ленты обоих конвейеров, которые (опоры) соединены с верхними кромками боковых стенок батарей и контактируют с их теплообменными ребрами, а также размещением воздухораспределительных устройств над верхними ветвями лент конвейеров и соединением их с охлаждающими батареями и вентиляторами воздухоохладителей при помощи воздушных каналов с образованием замкнутых циркуляционных контуров [3] Аппарат наиболее близок к изобретению по совокупности признаков и принят в качестве прототипа. Also known is a freezing apparatus containing a thermally insulated casing, closed belt conveyors installed in the boxes top to bottom, the first of which has a section for product placement located outside the casing, air coolers, including batteries and fans, as well as a scraper for dropping the frozen product from the bottom branches of the upper conveyor and a tray for laying the frozen product outside the apparatus. The intensification of the product freezing process was achieved by introducing air distribution devices with guide ribs into the apparatus and making flat supports on cooling air coolers for sliding the upper branches of the belt of both conveyors, which (supports) are connected to the upper edges of the side walls of the batteries and contact with their heat exchange ribs, as well as the placement air distribution devices above the upper branches of conveyor belts and connecting them to cooling batteries and air fans laditeley using air channels to form a closed circulating circuit [3] The unit most similar to the combination of features of the invention and taken as a prototype.

Недостаток аппарата состоит в том, что в нем не исключена возможность ускоренного перемещения одних изделий относительно других на верхней ветви нижнего конвейера под воздействием потока охлаждающего воздуха, что ограничивает применение высоконапорных вентиляторов для повышения эффективности теплообмена при замораживании. Кроме того, сложная и материалоемкая конструкция аппарата неизбежно ведет к повышению энергозатрат при эксплуатации. В аппарате не исключено различное время нахождения изделий одной партии на нижнем конвейере, что создает предпосылки к появлению в партии продукта отдельных непромороженных изделий. The disadvantage of the apparatus is that it does not exclude the possibility of accelerated movement of some products relative to others on the upper branch of the lower conveyor under the influence of a flow of cooling air, which limits the use of high-pressure fans to increase the efficiency of heat exchange during freezing. In addition, the complex and material-intensive design of the device inevitably leads to increased energy consumption during operation. The apparatus does not exclude a different time spent on the products of one batch on the lower conveyor, which creates the prerequisites for the appearance of individual unfrozen products in the product batch.

Задача изобретения заключается в создании скороморозильного аппарата для замораживания мелкоштучного продукта в две стадии, в котором все без исключения изделия в изготавливаемой партии на стадии домораживания находились бы одинаковое время на верхней и нижней ветвях нижнего конвейера и тем самым создавались бы условия гарантированного промораживания каждого из них до выхода за пределы корпуса. The objective of the invention is to create a freezing apparatus for freezing a small piece product in two stages, in which, without exception, all products in the manufactured batch at the stage of freezing would be the same time on the upper and lower branches of the lower conveyor and thereby would create conditions for guaranteed freezing of each of them to out of the enclosure.

Задача решается тем, что в скороморозильном аппарате, содержащем теплоизолированный корпус, установленные в нем в коробах верхних и нижний замкнутые ленточные конвейеры, первый из которых имеет расположенный за пределами корпуса участок для укладки продукта, воздухоохладители, включающие охлаждающие батареи и вентиляторы, воздухораспределительные устройства с направляющими ребрами, сообщенные с батареями воздухоохладителей, а также скребок для сброса продукта с ленты верхнего конвейера и лоток для удаления замороженного продукта за пределы аппарата, согласно изобретению внешняя поверхность ленты нижнего конвейера снабжена равномерно расположенным по ее длине поперечными рамками, образующими подвижные секции транспортировки продукта вдоль каждой ветви конвейера, лоток выполнен удлиненным на всю длину нижней ветви и с охватом противоположного скребку барабана конвейера, а направляющие ребра распределительного устройства нижнего конвейера установлены вдоль боковых сторон последнего в шахматном порядке и сгруппированы на каждой стороне на длину подвижной секции с образованием поперечных потоков охлаждающего воздуха в смежных секциях. The problem is solved in that in a freezer containing a thermally insulated casing, upper and lower closed belt conveyors installed in it in boxes, the first of which has a section for product placement located outside the casing, air coolers, including cooling batteries and fans, air distribution devices with guides ribs connected to the air cooler batteries, as well as a scraper to discharge the product from the belt of the upper conveyor and a tray to remove the frozen product from limits of the apparatus, according to the invention, the outer surface of the belt of the lower conveyor is provided with transverse frames evenly spaced along its length, forming movable product transport sections along each branch of the conveyor, the tray is elongated for the entire length of the lower branch and covering the conveyor drum opposite the scraper, and the guiding ribs of the distribution device the lower conveyor is installed along the lateral sides of the latter in a checkerboard pattern and grouped on each side to the length of the movable section and with the formation of transverse flows of cooling air in adjacent sections.

При использовании изобретения может быть получен следующий технический результат:
равномерное распределение изделий изготавливаемой партии продукта на верхней ветви нижнего конвейера и одинаковое время нахождения на ней всех без исключения изделий в партии, независимо от скорости и плотности воздействующего на них потока охлаждающего воздуха, что обусловлено наличием подвижных секций транспортировки продукта, образованных поперечными рамками;
гарантированное промораживание каждого изделия в партии продукта, обусловленное применением высоконапорного вентилятора, а также обязательным прохождением каждого из изделий и вдоль нижней ветви нижнего конвейера с сохранением при этом равномерности распределения изделий между рамками конвейера;
выполнение операции продукта на нижнем конвейере, обусловленное возможностью последовательного перемещения изделий в пределах подвижных секций не только вдоль, но и поперек продольной оси конвейера под воздействием поперечных потоков охлаждающего воздуха на смежные секции, что обусловлено шахматным порядком расположения направляющих ребер распределительного устройства.When using the invention, the following technical result can be obtained:
uniform distribution of products of the manufactured product batch on the upper branch of the lower conveyor and the same time on it all without exception products in the batch, regardless of the speed and density of the flow of cooling air acting on them, due to the presence of movable product transportation sections formed by transverse frames;
guaranteed freezing of each product in the batch of the product, due to the use of a high-pressure fan, as well as the mandatory passage of each of the products along the lower branch of the lower conveyor while maintaining uniform distribution of products between the frames of the conveyor;
the operation of the product on the lower conveyor, due to the possibility of sequential movement of products within the movable sections not only along, but also across the longitudinal axis of the conveyor under the influence of transverse flows of cooling air to adjacent sections, due to the staggered arrangement of the guide ribs of the distribution device.

На фиг.1 схематично изображен скороморозильный аппарат, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 аксонометрическое изображение части верхней ветви ленты нижнего конвейера с поперечными рамками. Figure 1 schematically shows a freezing apparatus, a longitudinal section; in Fig.2 a section aa in Fig. one; in Fig.3 a section bB in Fig. one; in FIG. 4 is a perspective view of a portion of the upper branch of the belt of the lower conveyor with transverse frames.

Скороморозильный аппарат содержит теплоизолированный корпус 1, установленные в нем верхний и нижний замкнутые ленточные конвейеры 2 и 3, короб 4, охватывающий верхнюю ветвь верхнего конвейера 2, короб 5, охватывающий нижнюю ветвь верхнего конвейера 2 и верхнюю ветвь нижнего конвейера 3, воздухоохладители, включающие батареи 6 и вентиляторы 7, воздухораспределительные устройства 8 с направляющими ребрами 9, которые сообщены с батареями воздухоосадителей, скребок 10 для сброса подмороженного продукта с верхнего конвейера, лоток 11 для удаления замороженного продукта за пределы аппарата. На внешней поверхности ленты нижнего конвейера 3 прикреплены на равном расстоянии друг от друга поперечные рамки 12, образующие при работе устройства подвижные секции транспортировки продукта вдоль каждой ветви нижнего конвейера. Лоток 11 выполнен удлиненным на всю длину нижней ветви конвейера 3, один его конец выходит за пределы корпуса 1, а другой охватывает барабан конвейера, противоположный скребку 10. Направляющие ребра (фиг.3) воздухораспределительного устройства 8 нижнего конвейера 3 установлены вдоль боковых сторон последнего в шахматном порядке и сгруппированы на каждой стороне на длину подвижной секции с образованием поперечных потоков (показано стрелками) охлаждающего воздуха в смежных секциях, при этом потоки в смежных секциях при работе будут иметь встречное направление. The freezing apparatus includes a thermally insulated housing 1, the upper and lower closed belt conveyors 2 and 3 installed in it, a box 4 covering the upper branch of the upper conveyor 2, a box 5 covering the lower branch of the upper conveyor 2 and the upper branch of the lower conveyor 3, air coolers, including batteries 6 and fans 7, air distribution devices 8 with guide ribs 9, which are in communication with the batteries of the air separators, a scraper 10 to discharge the frozen product from the upper conveyor, a tray 11 to remove ice cream product from the machine. On the outer surface of the belt of the lower conveyor 3, transverse frames 12 are attached at an equal distance from each other, forming during the operation of the device movable sections of product transportation along each branch of the lower conveyor. The tray 11 is made elongated for the entire length of the lower branch of the conveyor 3, one end extends beyond the housing 1, and the other covers the conveyor drum opposite the scraper 10. Guide ribs (Fig. 3) of the air distribution device 8 of the lower conveyor 3 are installed along the lateral sides of the latter staggered and grouped on each side by the length of the movable section with the formation of transverse flows (shown by arrows) of cooling air in adjacent sections, while the flows in adjacent sections during operation will have chnoe direction.

Скороморозильный аппарат работает следующим образом. The freezing apparatus operates as follows.

Пельменный полуфабрикат, отформованный штамповочным барабаном 13 на участке конвейера 2, расположенном за пределами корпуса 1, поступает в короб 4 верхней ветви конвейера. Подвергаясь интенсивному обдуву потоком холодного воздуха от высоконапорных вентиляторов 7, пельмени проходят здесь стадию подмораживания до образования проточной корочки из текста, после чего отделенные скребком 10 попадают в подвижные секции верхней ветви конвейера 3, где, будучи разделенными рамками 12 на равные количества, подвергаются обдуву поперечными потоками холодного воздуха, под действием которых интенсивно перемешиваются и одновременно перемещаются от одной боковой стороны конвейера 3 к другой. На сходе верхней ветви пельмени поступают в лоток 11 и с интенсивным перемешиванием проходят под воздействием рамок 12 вдоль него совместно с нижней ветвью конвейера. Таким образом, стадию домораживания пельмени проходят, находясь в контакте с обеими ветвями нижнего конвейера, и условия их перемещения таковы, что при этом происходит их качественная галтовка. Окончательно замороженный продукт выводится за пределы корпуса 1 после прохождения всей нижней ветви нижнего конвейера 3. The dumplings semi-finished product, molded by a stamping drum 13 in the section of the conveyor 2 located outside the housing 1, enters the box 4 of the upper branch of the conveyor. Subjected to intensive blowing by a stream of cold air from high-pressure fans 7, dumplings undergo a freezing stage here until a flowing crust forms from the text, after which they are separated by a scraper 10 into the movable sections of the upper branch of the conveyor 3, where, being divided by frames 12 into equal quantities, they are blown across streams of cold air, under the action of which they intensively mix and simultaneously move from one side of the conveyor 3 to another. At the gathering of the upper branch, the dumplings enter the tray 11 and with intensive mixing pass under the influence of the frames 12 along it together with the lower branch of the conveyor. Thus, dumplings go through the stage of freezing, being in contact with both branches of the lower conveyor, and the conditions for their movement are such that their high-quality tumbling occurs. Finally, the frozen product is discharged outside the housing 1 after passing through the entire lower branch of the lower conveyor 3.

Использование предлагаемого аппарата позволяет существенно повысить качество замораживания продукта, впервые осуществить галтовку последнего непосредственно на нижнем конвейере, а также снизить энергозатраты при эксплуатации, так как отпадает необходимость применения галтовочного барабана. Значительно упрощены обслуживание и ремонт аппарата за счет свободного доступа к его составным частям. Using the proposed apparatus can significantly improve the quality of freezing the product, first tumbling the latter directly on the lower conveyor, as well as reduce energy consumption during operation, since there is no need to use a tumbling drum. The maintenance and repair of the device is greatly simplified due to free access to its components.

Claims

A freezing apparatus containing a thermally insulated casing, upper and lower closed belt conveyors installed in the boxes in it, the first of which has a section for product placement located outside the casing, air coolers including cooling batteries and fans, air distribution devices with guide ribs in communication with the air cooler batteries as well as a scraper for dumping the product from the belt of the upper conveyor and a tray for removing the frozen product outside the apparatus, I distinguish The fact that the outer surface of the belt of the lower conveyor is provided with transverse frames evenly distributed along its length, forming movable sections of product transportation along each branch of the conveyor, the tray is made elongated for the entire length of the lower branch and covering the conveyor drum opposite the scraper, and the guiding ribs of the lower distribution device conveyors are installed along the lateral sides of the latter in a checkerboard pattern and are grouped on each side for the length of the movable section with the formation of GOVERNMENTAL cooling air flows in the adjacent sections.