RU2136184C1

RU2136184C1 - Apparatus for sterilizing liquid and pulped product

Info

Publication number: RU2136184C1
Application number: RU98114051A
Authority: RU
Inventors: С.Б. Тюрина; О.И. Квасенков
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 1999-09-10

Abstract

FIELD: food engineering. SUBSTANCE: apparatus has casing with product charging branch pipe, product discharge branch pipe, steam supply branch pipes and two steam distributors. Each steam distributor has perforated pipe and perforated cylinder positioned within casing in axially aligned relation so as to define annular gap for passage of food product. Perforations in pipe and cylinder are formed as Laval nozzles. Steam distributors are formed of permanent magnets with opposed arrangement of poles. EFFECT: increased efficiency and reduced power consumption. 10 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для комбинированной стерилизации текучих пищевых продуктов. The invention relates to equipment for combined sterilization of fluid food products.

Известен аппарат для стерилизации жидких и пюреобразных продуктов, содержащий корпус с патрубками ввода и отвода продукта и патрубками подачи пара, два парораспределителя, выполненных в виде соосно размещенных в корпусе перфорированных трубки и цилиндра, установленных с образованием кольцевого зазора для прохода продукта, установленную в нем спиральную направляющую, ширина которой равна радиальной ширине кольцевого зазора, и по меньшей мере одну ленту, расположенную в межвитковом пространстве спиральной направляющей по винтовой линии, шаг которой не равен шагу спиральной направляющей, а ширина меньше радиальной ширины кольцевого канала (RU, патент 2048125, кл. A 23 L 3/16, 1995). A known apparatus for sterilizing liquid and puree-like products, comprising a housing with product inlet and outlet pipes and steam supply pipes, two steam distributors made in the form of perforated tubes and cylinders coaxially placed in the housing, installed with the formation of an annular gap for the passage of the product, mounted in it spiral a guide whose width is equal to the radial width of the annular gap, and at least one tape located in the inter-turn space of the helical guide along a screw and a step which is not equal to the pitch of the spiral guide, and a width less than the radial width of the annular channel (RU, patent 2048125, cl. A 23 L 3/16, 1995).

Недостатком этого аппарата является высокая энергоемкость. The disadvantage of this device is its high energy intensity.

Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости. The technical result of the invention is to reduce energy intensity.

Этот результат достигается тем, что в аппарате для стерилизации жидких и пюреобразных продуктов, содержащем корпус с патрубками ввода и отвода продукта и патрубками подачи пара, два парораспределителя, выполненных в виде соосно размещенных в корпусе перфорированных трубки и цилиндра, установленных с образованием кольцевого зазора для прохода продукта, установленную в нем спиральную направляющую, ширина которой равна радиальной ширине кольцевого зазора, и по меньшей мере одну ленту, расположенную в межвитковом пространстве спиральной направляющей по винтовой линии, шаг которой не равен шагу спиральной направляющей, а ширина меньше радиальной ширины кольцевого зазора, согласно изобретению отверстия перфорации парораспределителей выполнены в виде сопел Лаваля, а парораспределители выполнены из постоянных магнитов с противоположным расположением полюсов. This result is achieved by the fact that in the apparatus for sterilizing liquid and puree products, comprising a housing with inlet and outlet pipes of the product and steam supply nozzles, two steam distributors made in the form of perforated tubes and cylinders coaxially placed in the housing, installed with the formation of an annular gap for passage product, a spiral guide installed in it, the width of which is equal to the radial width of the annular gap, and at least one tape located in the inter-turn space of the spiral according to the invention, the perforation openings of the steam distributors are made in the form of Laval nozzles, and the steam distributors are made of permanent magnets with opposite poles.

Это позволяет снизить энергоемкость за счет снижения температуры гибели микрофлоры. This allows you to reduce energy consumption by reducing the temperature of the death of microflora.

В предпочтительном варианте сопла снабжены установленными на входах завихрителями. In a preferred embodiment, the nozzles are equipped with swirls installed at the inlets.

Это позволяет дополнительно снизить энергоемкость за счет повышения КПД использования энергии пара. This allows you to further reduce energy intensity by increasing the efficiency of the use of steam energy.

В другом предпочтительном варианте лента закреплена в шахматном порядке на цилиндре и трубке. In another preferred embodiment, the tape is staggered to the cylinder and tube.

Это позволяет дополнительно снизить энергоемкость за счет повышения равномерности обработки продукта. This allows you to further reduce energy consumption by increasing the uniformity of product processing.

В последнем предпочтительном варианте лента выполнена закрученной относительно собственной продольной оси и/или с плавно периодически изменяющейся шириной. В этом случае при наличии нескольких лент желательно, чтобы смежные ленты были выполнены с противоположным направлением закручивания и/или с различной кратностью закручивания относительно собственных продольных осей и/или с отношением кратностей закручивания относительно собственных продольных осей не равным тангенсу угла подъема спиральной направляющей и/или с различным шагом изменения ширины и/или каждая лента выполнена с различными кратностями закручивания относительно собственной продольной оси и шага изменения ширины. In the last preferred embodiment, the tape is made twisted relative to its own longitudinal axis and / or with a smoothly periodically changing width. In this case, if there are several tapes, it is desirable that the adjacent tapes are made with the opposite direction of twisting and / or with different degrees of twisting relative to their own longitudinal axes and / or with a ratio of the multiples of twisting relative to their own longitudinal axes not equal to the tangent of the angle of elevation of the spiral guide and / or with a different step of changing the width and / or each tape is made with different twisting ratios relative to its own longitudinal axis and the step of changing the width.

Это позволяет дополнительно сократить энергоемкость за счет повышения равномерности обработки продукта. This allows you to further reduce energy consumption by increasing the uniformity of product processing.

На фиг. 1 изображен продольный разрез аппарата; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - развертка ленты; на фиг. 4 и 5 показаны варианты выполнения отверстий перфорации парораспределителей. In FIG. 1 shows a longitudinal section of the apparatus; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - scan tape; in FIG. 4 and 5 show embodiments of perforation holes for steam distributors.

Аппарат для стерилизации жидких и пюреобразных продуктов содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 и ввода и отвода продукта соответственно и двумя патрубками 4 и 5 подачи пара, два парораспределителя, выполненных из постоянных магнитов с противоположным расположением полюсов в виде соосно размещенных в корпусе 1 перфорированных трубки 6 и цилиндра 7, установленных с образованием кольцевого зазора 8 для прохода продукта, установленную в нем спиральную направляющую 9, ширина которой равна радиальной ширине кольцевого зазора 8, и по меньшей мере одну ленту 10, расположенную в межвитковом пространстве спиральной направляющей 9 по винтовой линии, шаг которой не равен шагу спиральной направляющей 9, а ширина меньше радиальной ширины кольцевого зазора 8. Все ленты 10 закреплены в шахматном порядке на цилиндре 7 и трубке 6, выполнены закрученными относительно собственных продольных осей и с плавно периодически изменяющейся шириной. Кратность закручивания смежных лент 10 различна. Смежные ленты 10 выполнены с противоположным направлением закручивания, отношением их кратностей не равным тангенсу угла подъема спиральной направляющей 9 и различным шагом изменения ширины, кратность которого для каждой ленты 10 не совпадает с кратностью закручивания. Отверстия перфорации парораспределителей 6 и 7 выполнены в виде сопел 11 Лаваля, на входах в которые могут быть установлены завихрители 12. The apparatus for sterilizing liquid and puree products contains a housing 1 with nozzles 2 and 3 and product inlet and outlet and two steam nozzles 4 and 5 respectively, two steam distributors made of permanent magnets with opposite poles in the form of perforated tubes coaxially placed in the housing 1 6 and a cylinder 7 installed to form an annular gap 8 for product passage, a spiral guide 9 installed therein, the width of which is equal to the radial width of the annular gap 8, and at least one the tape 10, located in the inter-turn space of the spiral guide 9 along a helical line, the step of which is not equal to the step of the spiral guide 9, and the width is less than the radial width of the annular gap 8. All the tapes 10 are staggered on the cylinder 7 and the tube 6, made twisted relative to own longitudinal axes and with a smoothly periodically changing width. The multiplicity of twisting adjacent tapes 10 is different. Adjacent tapes 10 are made with the opposite direction of twisting, the ratio of their multiples not equal to the tangent of the angle of elevation of the spiral guide 9 and with a different step of changing the width, the multiplicity of which for each tape 10 does not coincide with the multiplicity of twisting. The perforation holes of the steam distributors 6 and 7 are made in the form of Laval nozzles 11, at the entrances of which swirlers 12 can be installed.

Аппарат работает следующим образом. The device operates as follows.

Обрабатываемый продукт подают по патрубку 2 в корпус 1, где он поступает в кольцевой зазор 8 и движется по каналу спиральной направляющей 9, взаимодействуя с лентами 10 и пересекая силовые линии магнитного поля, создаваемого парораспределителями 6 и 7. Одновременно по патрубкам 4 и 5 в парораспределителе 6 и 7 подают пар, который, ускоряясь в соплах 11 до сверхзвуковой скорости, а при наличии завихрителей 12 еще и закручиваясь, поступает в обрабатываемый продукт. На выходе из сопел 11 происходит турбулентный срыв потоков пара, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей с ультразвуковой частотой, а при закрученной структуре потоков на некотором расстоянии пар создает дополнительно регулярные скачки уплотнения. В результате происходит генерирование ультразвуковых колебаний в потоке продукта. Ленты 10 образуют в канале спиральной направляющей 9 дополнительные каналы, гидравлическое сопротивление которых хаотически меняется по всей длине зазора 8, что приводит к перетеканию продукта через ленты 10 и его активному перемешиванию. Совместное воздействие на микрофлору тепла и ультразвука, как известно, является синергетическим и интенсифицирует ее уничтожение. Одновременно воздействие на микрофлору магнитного поля и ультразвуковых колебаний снижает ее термо- и соностойкость, что позволяет сократить удельный энерговвод в продукт, например за счет увеличения его расхода по сравнению с наиболее близким аналогом. Обработанный таким образом продукт выходит из зазора 8 и по патрубку 3 удаляется из корпуса 1. The processed product is fed through the pipe 2 to the housing 1, where it enters the annular gap 8 and moves along the channel of the spiral guide 9, interacting with the belts 10 and intersecting the lines of force of the magnetic field created by the steam distributors 6 and 7. Simultaneously through the pipes 4 and 5 in the steam distributor 6 and 7 supply steam, which, accelerating in nozzles 11 to a supersonic speed, and in the presence of swirls 12, also twisting, enters the processed product. At the exit from the nozzles 11, a turbulent disruption of the steam flows occurs, accompanied by the formation and collapse of cavitation cavities with an ultrasonic frequency, and when the flows are twisted at a certain distance, the steam creates additionally regular shock waves. The result is the generation of ultrasonic vibrations in the product stream. The tapes 10 form additional channels in the channel of the spiral guide 9, the hydraulic resistance of which randomly varies along the entire length of the gap 8, which leads to the overflow of the product through the tapes 10 and its active mixing. The combined effect on the microflora of heat and ultrasound, as is known, is synergistic and intensifies its destruction. At the same time, the impact on the microflora of a magnetic field and ultrasonic vibrations reduces its thermal and sonic resistance, which makes it possible to reduce the specific energy input into the product, for example, by increasing its consumption in comparison with the closest analogue. The product thus treated leaves the gap 8 and is removed from the housing 1 through the pipe 3.

В итоге предлагаемый аппарат обладает сниженной энергоемкостью по сравнению с наиболее близким аналогом. As a result, the proposed device has a reduced energy intensity compared to the closest analogue.

Claims

1. Apparatus for sterilizing liquid and puree products, comprising a housing with inlet and outlet pipes of the product and steam supply nozzles, two steam distributors, made in the form of perforated tubes and cylinders coaxially placed in the housing, installed to form an annular gap for product passage, installed in it spiral guide, the width of which is equal to the radial width of the annular gap, and at least one tape located in the inter-turn space of the spiral guide along the helix, a step to which is not equal to the pitch of the spiral guide, and the width is less than the radial width of the annular gap, characterized in that the perforation holes of the steam distributors are made in the form of Laval nozzles, and the steam distributors are made of permanent magnets with opposite poles.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the nozzles are equipped with swirlers installed at the inputs.

3. The apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the tape is staggered on the cylinder and the tube.

4. The apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the tape is made twisted relative to its own longitudinal axis.

5. The apparatus according to any one of paragraphs.1 to 4, characterized in that the tape is made with a smoothly periodically changing width.

6. The apparatus according to claim 4, characterized in that in the presence of several tapes adjacent tapes are made with the opposite direction of twisting.

7. The apparatus according to claim 4 or 6, characterized in that in the presence of several tapes adjacent tapes are made with different twisting ratios relative to their own longitudinal axes.

8. The apparatus according to claim 7, characterized in that the adjacent tapes are made with a ratio of twisting ratios relative to their own longitudinal axes, not equal to the tangent of the angle of elevation of the spiral guide.

9. The apparatus according to claim 5, characterized in that in the presence of several tapes, adjacent tapes are made with different steps of changing the width.

10. The apparatus according to claims 4 and 5, characterized in that the tape is made with different twisting ratios relative to its own longitudinal axis and changing the width.