RU220619U1 - Комбинированная камера для термообработки - Google Patents

Abstract

Полезная модель предназначена для использования в пищевой промышленности. Представляет собой устройство для варки и копчения пищевых продуктов, сочетающее в себе снабженные дверьми охлаждающую камеру с возможностью варки паром (1) и коптильную камеру (3), которые способны после тепловой обработки продукции охладить ее до необходимой температуры. Камеры разделены между собой гильотинной дверью (2). Перемещение продукции осуществляется после ее загрузки в тележки с помощью транспортно-гидравлической системы, которой снабжен пол (4). Однофазный электродвигатель с частотным преобразователем, которым снабжено устройство, приводящий в движение вентилятор, позволяет задавать необходимые параметры приготовления продукта через регулирование частоты оборотов от 0 до 3000 об/мин., что дает возможность регулировать поток воздуха, позволяет контролировать влажность продукта и состояние оболочек, и, как результат, позволяет достичь равномерного воздействия параметров термообработки (температура, влажность, дым, аэродинамические нагрузки) во всех точках загруженного продукта и предельно сократить цикл термообработки продукта.

Description

Полезная модель относится к пищевой промышленности, в частности к тепловой обработке/копчению пищевых продуктов, и может быть использована на предприятиях пищевой промышленности, например, для копчения молочных, рыбных, мясных и т.п. продуктов. Представляет собой устройство для варки и копчения пищевых продуктов, сочетает в себе коптильную камеру и охлаждающую камеру с возможностью варки паром, которые способны после тепловой обработки продукции охладить ее до необходимой температуры, содержит цельносварной, снабженный транспортной гидравлической системой для перемещения тележек пол. Соединение снабженной дверью коптильной камеры и снабженной дверью охлаждающей камеры с возможностью варки паром, разделенными между собой гильотинной дверью, в одно оборудование сокращает общее время обработки, экономится большая часть мануальных манипуляций с тяжелыми тележками, уменьшается заставленное пространство и уменьшаются весовые потери продукта по сравнению с использованием отдельных камер. Транспортная система полуавтоматически загрузит тележки в первую секцию, после термообработки их автоматически перегрузит во вторую секцию, после охлаждения их полуавтоматически выгрузит из второй секции. Во время охлаждения продукта во второй секции, в первой секции может проводится термообработка следующей партии. Обе секции могут работать независимо друг от друга.

Комбинированная камера для термообработки позволяет осуществлять следующие технологические процессы:

1. Сушка.

2. Копчение.

3. Варка.

4. Проветривание.

5. Автоматическая мойка.

Комбинированная камера для термообработки позволяет полностью перерабатывать мясные продукты. Программы переработки мясных изделий можно произвольно напрограммировать в пульте управления в соответствии с потребностями клиента. Также позволяет выполнять термическую обработку, то есть покраснение, прогревание, сушку, копчение, варение без необходимости последующих манипуляций с копченостями, например, с сосисками, колбасами, сардельками, мясом, птицей, рыбой, сырами и т.д. в диапазоне температур от 40°C до 110°C.

Из существующего уровня техники известно Автоматизированное перемещение тележек UKM 2006.D – VZKM 2006.D + перемещение тележек от компании MAUTING, производство – Чехия.

Ссылка на источник в интернете: https://d1.webseller-app.com/100179/www/www.mauting.com/products/1069/1068543/files/1213418_MAUTING-Classic-CZ-RU-2015-1487251480.pdf

Недостатком данного технического решения является установка на оборудовании двухскоростного двигателя – асинхронного мотора, работающего всего в двух режимах частоты вращения – 1500 об/мин и 3000 об/мин. Ступенчатую регулировку количества оборотов обеспечивает последовательно-параллельное переключение катушек ротора. Для правильного приготовления продуктов требуется постоянная конвекция потоков воздуха направленных на приготавливаемый продукт. Эту функцию в камерах выполняет система циркуляционных вентиляторов. Данное техническое решение не позволяет плавно регулировать подачу воздуха в камере. Высокая скорость потока воздуха увеличивает интенсивность испарения воды с поверхности изделия. И, наоборот, низкая скорость потока воздуха замедляет процесс сушки. Поэтому эти параметры должны быть соответствующим образом отрегулированы, чтобы сушка была экономичной и не происходило пересушивания поверхности продукта, что в достаточном объеме не позволяет сделать двухскоростной двигатель.

Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является получение возможности многоскоростной регулировки работы двигателя с целью установки необходимой скорости потока воздуха в зависимости от вида приготавливаемой продукции. Возможность регулирования скоростей потоков и представленные уровни интенсивности принципиально важны для правильного приготовления различных типов продуктов. Некоторые виды продуктов, требуют дополнительной сушки и поэтому должны обдуваться достаточно сильно. В то же время для других необходим слабый или плавно меняющийся поток.

Изменение скорости потока, привязанное к определенному режиму работы камеры (прогрев, сушка, обжаривание, копчение, варка, проветривание) позволит равномерно воздействовать различными режимами термообработки во всех точках загруженного продукта в камере, минимизировать весовые потери при термообработке продукта, позволит добиться идеального качества готовой продукции, и повторять этот цикл неограниченное количество раз.

Технический результат настоящей полезной модели состоит в обеспечении возможности задания нужной скорости обдува продукта в каждой фазе обработки продукта с установкой частоты вращения в диапазоне 0 – 3000 об/мин., что позволяет достичь установка на оборудовании однофазного электродвигателя с частотным преобразователем.

Принцип работы комбинированной камеры для термообработки заключается в следующем: на первом этапе продукт подвергается сушке (обжарке) при заданной влажности и температуре. По окончании процесса сушки продукт может быть подвергнут копчению (если того требует технология производства) или сразу перейти к процессу варки. Процесс варки продукта происходит при заданной влажности (поддержание заданного значения влажности в камере происходит за счет распыления воды через систему форсунок) и температуре.

Продукция перед тепловой обработкой в комбинированной камере для термообработки помещается в тележки. Перемещение тележек с продукцией происходит при помощи двухрядного реечного манипулятора с автоматически возвращающимися направляющими. Один манипулятор находится внутри коптильной камеры, другой – внутри охлаждающей камеры с возможностью варки паром. В обеих камерах установлены датчики конечного положения тележки. В полу камер находятся датчики движения манипуляторов (количество датчиков в коптильной камере – 2, в охлаждающей камере с возможностью варки паром - 4). При попадании в коптильную камеру продукция в зависимости от ее вида и способа приготовления подвергается копчению и варке, происходит циркуляция смеси воздуха и дыма, который вдувается в камеру из дымогенератора. Часть использованной смеси дыма выводится через дымоход до окружающей среды. Дымогенератор работает в открытой системе, это означает, что даже незначительные части использованного дыма не возвращаются обратно, он выделяется в атмосферу. Температура дыма регулируется, чтобы не превысила границу, при которой происходит образование вредных веществ.

Кроме варки прямым паром циркулирующий воздух также увлажняется разбрызгиванием воды на быстро вращающееся циркуляционное колесо, что приводит к образованию маленьких капель, которые уносит поток воздуха. Капли, уносимые воздухом, быстро испаряются.

Покраснение - шаг, который используется для нагрева изделия в начале программы. Обычно используются только заданные температуры в камере. Заслонка свежего воздуха и вытяжки закрыты. Если будет указана желаемая влажность, речь идет о сушке с контролируемой температурой. В отличие от сушки в случае необходимости повышения влажности в камере закрываются заслонки свежего воздуха и вытяжки.

Сушка используется в случаях, когда при обработке увеличилась влажность или продукция с высоким содержанием жидкости. Главным образом используется перед копчением, чтобы поверхность продукта быстрее высохла, что обеспечит равномерное действие дыма. Если на этапе сушки задана влажность, она регулируется разбрызгиванием воды.

Во время проветривания происходит обмен воздуха в камере. Всегда открыты пневматически регулируемые заслонки подачи свежего воздуха, вытяжки и включен вытяжной вентилятор.

Так как электродвигатель обеспечивает движение воздуха внутри камеры во время работы, то суть данной полезной модели заключается в использовании однофазного электродвигателя с частотным преобразователем, который позволяет регулировать частоту оборотов от 0 до 3000 об/мин. Это дает возможность регулировать поток воздуха, что позволяет контролировать влажность продукта и состояние оболочек, и, как результат, обеспечить равномерное действие дыма, а также дает возможность для равномерного распределения температур в камере и самом продукте. Высокая влажность при паровом копчении – это нормальный режим работы камеры. Это – одна из важных особенностей данной технологии, которая позволяет не только уменьшить время копчения, но и снизить потери. Поскольку основным носителем дыма выступает пар (перегретая вода), то влажность пародымовой смеси, поступающей в камеру, стремится к 100%. За время копчения, которое обычно составляет 10-20 минут, влажность в камере поднимается до 80-90%. А поскольку заслонки на этом шаге герметично закрыты, высокая влажность, во-первых, уменьшает потери продукта, во-вторых, позволяет без удаления дыма перейти на шаг варки, что, с одной стороны, сокращает время варки, а с другой, позволяет варить в пародымовой смеси, обеспечивая проникновение вкусовых и ароматических компонентов вглубь продукта. Поэтому так важно иметь возможность управлять потоком воздуха в широком диапазоне, что дает возможность задавать необходимую влажность и значительно расширить рецептуру и ассортимент приготавливаемого конечного продукта.

Частотное управление однофазными электродвигателями лишено недостатков регулирования величиной напряжения. Преобразователи частоты позволяют:

1. Изменять скорость выше и ниже от номинальной.

2. Осуществлять плавную регулировку.

3. Существенно увеличить диапазон регулирования.

Преобразователи частоты отключают двигатель при перегрузках, коротких замыканиях, снижении или увеличении напряжения до недопустимых значений, позволяют снизить нагрев и шум при работе однофазного двигателя, улучшить характеристики и облегчить пуск. Частотное управление позволяет обеспечить необходимый момент на валу и избежать перегрева при длительной работе.

Двигатель отличается надежностью и невысоким уровнем шума при работе (70 дБ).

Следующий этап, который проходит продукт в комбинированной камере для термообработки – охлаждение в охлаждающей камере. Охлаждающая камера позволяет интенсивно охлаждать до желаемой температуры копченые и иные продукты после завершения тепловой обработки. Программы охлаждения мясных изделий можно произвольно напрограммировать в пульте управления в соответствии с потребностями клиента.

Процесс охлаждения происходит в фазах:

1. Интенсивный душ с помощью водяного тумана с интенсивным потоком воздуха до температуры 30-35°C. В камере для каждой тележки установлено 12 специальных форсунок.

2. Периодический душ водяным туманом вместе с воздухом, охлажденным в испарителях.

3. Охлаждение интенсивным потоком холодного воздуха при температуре 0-5°C, температура внутри продукта постепенно снижается ниже 8°C до желаемого значения. Затем продукт сушится.

По завершении процесса охлаждения продукты могут быть немедленно транспортированы или упакованы; таким образом удается сэкономить охлажденное и складское пространство.

Частотный преобразователь дает возможность тонкой регулировки электродвигателя при выравнивании скоростных аэродинамических потоков по всему объему камеры уровнями интенсивности потока воздуха. Это позволяет использовать комбинированную камеру для термообработки для приготовления самых разных блюд – деликатесов, колбас, сосисок, сарделек, продуктов из птицы, рыбы горячего и холодного копчения, сыров (колбасных и рассольных). Кроме того работа частотных преобразователей в связке с циркуляционными двигателями и вытяжным двигателем влияют на работу дымогенератора, плотность дыма и его распределение по рабочему объёму камеры для копчения.

На фиг. 1 изображено строение комбинированной камеры для термообработки.

Комбинированная камера для термообработки состоит из следующих элементов:

1 - Охлаждающая камера с возможностью варки паром;

2 - Средняя гильотинная дверь;

3 - Коптильная камера;

4- Пол.

Данная полезная модель будет иметь широкое применение в приготовлении продуктов питания на мясокомбинатах, больших предприятиях общепита, ресторанах. Комбинированная камера для термообработки предназначена для термической обработки горячим и холодным дымом колбасных изделий, деликатесов, рыбы, сыров и т.д. Область применения – производство мясных изделий, изделий из рыбы и других пищевых изделий, в технологию которых входят любые комбинации тепловой обработки, сушки и копчение. Комбинированная камера для термообработки отличается большим количеством преимуществ, богатым функционалом. Производство камеры рассчитано, как на работу на рынке РФ, так и на импорт в страны ближнего зарубежья, которые являются дружественными для РФ. С учетом простой логистики, отсутствия таможенных платежей и пошлин на планируемую к выпуску продукцию, цены для российских потребителей будут в среднем на 25-30% ниже по сравнению с ценами других производителей на рынке, что делает данный проект уникальным, а производимое оборудование будет намного доступнее для конечного потребителя.

Claims (1)

1. Устройство для варки и копчения пищевых продуктов, являющееся оборудованием для пищевой промышленности, содержащее цельносварной, снабженный транспортной гидравлической системой для перемещения тележек пол, а также корпус, внутри которого находится снабженная дверью охлаждающая камера с возможностью варки паром, разделенная гильотинной дверью со снабженной дверью камерой копчения, отличающееся тем, что устройство снабжено однофазным электродвигателем с частотным преобразователем, приводящим в движение вентилятор и позволяющим регулировать частоту оборотов от 0 до 3000 об/мин с целью установки необходимой скорости потока воздуха в зависимости от вида приготавливаемой продукции.