RU228348U1 - Ёмкостный криоконцентратор - Google Patents
Ёмкостный криоконцентратор Download PDFInfo
- Publication number
- RU228348U1 RU228348U1 RU2024117971U RU2024117971U RU228348U1 RU 228348 U1 RU228348 U1 RU 228348U1 RU 2024117971 U RU2024117971 U RU 2024117971U RU 2024117971 U RU2024117971 U RU 2024117971U RU 228348 U1 RU228348 U1 RU 228348U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- freezing
- stage
- heat
- transfer pipes
- cooling
- Prior art date
Links
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 71
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000008400 supply water Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 4
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для концентрирования растворов методом вымораживания и может быть использована в пищевой, биотехнологической, медицинской и химической промышленностях. Ёмкостный криоконцентратор состоит из прямоугольного корпуса, оснащённого штуцером для ввода охлаждающей и нагревающей сред, штуцером для вывода охлаждающей среды, вентилем для слива охлаждающей и нагревающей сред, и включающий теплоизолированный бак, оснащённый штуцером подачи концентрируемой жидкости, змеевиковым теплообменником предварительного охлаждения жидкости и связанный коллектором первой ступени вымораживания с теплопередающими трубами первой ступени вымораживания, оснащёнными крышками с резиновым уплотнителем, поворотный стол первой ступени вымораживания, связанный с баком-приёмником полуконцентрата, выполненным с возможностью подачи полуконцентрата с помощью насоса в промежуточный теплоизолированный бак для полуконцентрата, связанный коллектором второй ступени вымораживания с теплопередающими трубами второй ступени вымораживания, оснащёнными крышками с резиновым уплотнителем, поворотный стол второй ступени вымораживания, связанный с баком-приёмником концентрата, а также бак-приёмник льда, оснащённый форсунками для воды, фильтром для воды, штуцером для слива избытков воды и выполненный с возможностью подачи воды с помощью насоса в змеевиковый теплообменник предварительного охлаждения жидкости, причём теплопередающие трубы первой ступени вымораживания и теплопередающие трубы второй ступени вымораживания в поперечном сечении имеют форму нефроиды. Выполнение теплопередающих труб первой ступени вымораживания и теплопередающих труб второй ступени вымораживания с поперечным сечением в форме нефроиды позволяет увеличить их теплопередающую поверхность и повысить производительность ёмкостного криоконцентратора.
Description
Полезная модель относится к устройствам для концентрирования растворов методом вымораживания и может быть использована в пищевой, биотехнологической, медицинской и химической промышленностях.
Известен ёмкостный криоконцентратор, состоящий из прямоугольного корпуса, оснащённого штуцером для ввода охлаждающей и нагревающей среды, штуцером для вывода охлаждающей среды, вентилем для слива охлаждающей и нагревающей среды, и включающий теплоизолированный бак, оснащённый штуцером подачи концентрируемой жидкости, змеевиковым теплообменником предварительного охлаждения жидкости и связанный коллектором первой ступени вымораживания с теплопередающими трубами первой ступени вымораживания, оснащёнными крышками с резиновым уплотнителем, поворотный стол первой ступени вымораживания, связанный с баком-приёмником полуконцентрата, выполненным с возможностью подачи полуконцентрата с помощью насоса в промежуточный теплоизолированный бак для полуконцентрата, связанный коллектором второй ступени вымораживания с теплопередающими трубами второй ступени вымораживания, оснащёнными крышками с резиновым уплотнителем, поворотный стол второй ступени вымораживания, связанный с баком-приёмником концентрата, а также бак-приёмник льда, оснащённый форсунками для воды, фильтром для воды, штуцером для слива избытков воды и выполненный с возможностью подачи воды с помощью насоса в змеевиковый теплообменник предварительного охлаждения жидкости (Патент RU219187 U1 Заявлен: 02.04.2023; Опубликован: 04.07.2023. Бюллетень №19).
Недостатком известного ёмкостного криоконцентратора является низкая производительность ёмкостного криоконцентратора ввиду малой теплопередающей поверхности теплопередающих труб.
Целью полезной модели является повышение производительности ёмкостного криоконцентратора за счёт увеличения теплопередающей поверхности теплопередающих труб.
Указанная цель достигается тем, что у известного ёмкостного криоконцентратора, состоящего из прямоугольного корпуса, оснащенного штуцером для ввода охлаждающей и нагревающей среды, штуцером для вывода охлаждающей среды, вентилем для слива охлаждающей и нагревающей среды, и включающий теплоизолированный бак, оснащенный штуцером подачи концентрируемой жидкости, змеевиковым теплообменником предварительного охлаждения жидкости и связанный коллектором первой ступени вымораживания с теплопередающими трубами первой ступени вымораживания, оснащенными крышками с резиновым уплотнителем, поворотный стол первой ступени вымораживания, связанный с баком-приёмником полуконцентрата, выполненным с возможностью подачи полуконцентрата с помощью насоса в промежуточный теплоизолированный бак для полуконцентрата, связанный коллектором второй ступени вымораживания с теплопередающими трубами второй ступени вымораживания, оснащёнными крышками с резиновым уплотнителем, поворотный стол второй ступени вымораживания, связанный с баком-приёмником концентрата, а также бак-приёмник льда, оснащённый форсунками для воды, фильтром для воды, штуцером для слива избытков воды и выполненный с возможностью подачи воды с помощью насоса в змеевиковый теплообменник предварительного охлаждения жидкости, теплопередающие трубы первой ступени вымораживания и теплопередающие трубы второй ступени вымораживания в поперечном сечении имеют форму нефроиды.
Ёмкостный криоконцентратор схематически представлен
на фиг. 1 - Ёмкостный криоконцентратор;
на фиг. 2 - Поперечное сечение теплопередающей трубы в форме нефроиды.
Ёмкостный криоконцентратор состоит из прямоугольного корпуса 1, оснащённого штуцером для ввода охлаждающей и нагревающей среды 2, штуцером для вывода охлаждающей среды 3, вентилем для слива охлаждающей и нагревающей среды 4, и включающий теплоизолированный бак 5, оснащённый штуцером подачи концентрируемой жидкости 6, змеевиковым теплообменником предварительного охлаждения жидкости 7 и связанный коллектором первой ступени вымораживания 8 с теплопередающими трубами первой ступени вымораживания 9, оснащёнными крышками с резиновым уплотнителем 10, поворотный стол первой ступени вымораживания 11, связанный с баком-приёмником полуконцентрата 12, выполненным с возможностью подачи полуконцентрата с помощью насоса 13 в промежуточный теплоизолированный бак для полуконцентрата 14, связанный коллектором второй ступени вымораживания 15 с теплопередающими трубами второй ступени вымораживания 16, оснащёнными крышками с резиновым уплотнителем 17, поворотный стол второй ступени вымораживания 18, связанный с баком-приёмником концентрата 19, а также бак-приёмник льда 20, оснащённый форсунками для воды 21, фильтром для воды 22, штуцером для слива избытков воды 23 и выполненный с возможностью подачи воды с помощью насоса 24 в змеевиковый теплообменник предварительного охлаждения жидкости 7, причём теплопередающие трубы первой ступени вымораживания 9 и теплопередающие трубы второй ступени вымораживания 16 в поперечном сечении имеют форму нефроиды.
Ёмкостный криоконцентратор работает следующим образом.
В прямоугольный корпус 1 через штуцер ввода охлаждающей и нагревающей среды 2 поступает охлаждающая среда, с помощью которой происходит процесс намораживания льда из жидкости на внутренних поверхностях теплопередающих труб первой ступени вымораживания 9 и теплопередающих труб второй ступени вымораживания 16 и, соответственно, происходит концентрирование жидкости. Охлаждающая среда выводится из прямоугольного корпуса 1 через штуцер для вывода охлаждающей среды 3.
В теплоизолированный бак 5 через штуцер подачи концентрируемой жидкости 6 подаётся концентрируемая жидкая среда. За счёт контакта жидкости с змеевиковым теплообменником предварительного охлаждения жидкости 7 происходит её предварительное охлаждение.
Затем охлаждённая жидкость через коллектор первой ступени вымораживания 8 подаётся в теплопередающие трубы первой ступени вымораживания 9. После прекращения подачи охлаждённой жидкости, осуществляется процесс намораживания льда на внутренней поверхности теплопередающих труб первой ступени вымораживания 9. В процессе намораживания льда крышки с резиновым уплотнителем 10 находятся в закрытом положении, препятствуя вытеканию жидкости из теплопередающих труб первой ступени вымораживания 9.
При достижении заданной толщины намороженного слоя льда открываются крышки с резиновым уплотнителем 10 теплопередающих труб первой ступени вымораживания 9. Поворотный стол первой ступени вымораживания 11 поворачивается против часовой стрелки для слива жидкости в бак-приёмник полуконцентрата 12.
Полуконцентрат из бака-приёмника полуконцентрата 12 с помощью насоса 13 подаётся в промежуточный теплоизолированный бак для полуконцентрата 14. Далее полуконцентрат через коллектор второй ступени вымораживания 15 попадает в теплопередающие трубы второй ступени вымораживания 16. Осуществляется процесс намораживания льда на внутренней поверхности теплопередающих труб второй ступени вымораживания 16. В процессе намораживания льда крышки с резиновым уплотнителем 17 находятся в закрытом положении, препятствуя вытеканию полуконцентрата из теплопередающих труб второй ступени вымораживания 16.
При достижении заданной толщины намороженного слоя льда открываются крышки с резиновым уплотнителем 17 теплопередающих труб второй ступени вымораживания 16. Поворотный стол второй ступени вымораживания 18 поворачивается по часовой стрелке для слива концентрата в бак-приёмник концентрата 19.
Охлаждающая среда сливается из прямоугольного корпуса 1 через вентиль для слива охлаждающей и нагревающей среды 4.
После слива жидкостей поворотный стол первой ступени вымораживания 11 и поворотный стол второй ступени вымораживания 18 занимают горизонтальное положение, начинается процесс оттаивания льда.
Оттаивание льда производится за счёт заполнения прямоугольного корпуса 1 греющей средой через штуцер для ввода охлаждающей и нагревающей среды 2. Слив греющей среды, после завершения процесса оттаивания льда, производится через вентиль для слива охлаждающей и нагревающей среды 4.
При оттаивании лёд под собственным весом соскальзывает вниз по внутренним поверхностям стенок теплопередающих труб первой ступени вымораживания 9 и теплопередающих труб второй ступени вымораживания 16 в бак-приёмник льда 20. При этом поворотный первой ступени вымораживания 11 повернут по часовой стрелке, а поворотный стол второй ступени вымораживания 18 повернут против часовой стрелки.
В баке-приёмнике льда 20 лёд орошается водой с помощью форсунок для воды 21. В результате вода охлаждается и с помощью насоса 24 через фильтр для воды 22 подаётся в змеевиковый теплообменник предварительного охлаждения жидкости 7 для проведения процесса предварительного охлаждения концентрируемой жидкости.
Избыток воды из бака-приёмника льда 20 сливается через штуцер для слива избытков воды 23.
Одна теплопередающая труба с поперечным сечением в форме нефроиды имеет меньшую теплопередающую поверхность, в сравнении с теплопередающей трубой круглого сечения. При этом теплопередающая труба с поперечным сечением в форме нефроиды занимает значительно меньшую площадь в поперечном сечении, в сравнении с трубой круглого сечения. Совокупная теплопередающая поверхность труб с поперечным сечением в форме нефроиды (при количестве большем, чем количество труб круглого сечения) будет больше, чем совокупная теплопередающая поверхность труб круглого сечения. Следовательно, увеличение теплопередающей поверхности теплопередающих труб и повышение производительности ёмкостного криоконцентратора будет достигаться за счёт возможности увеличения общего количества теплопередающих труб первой ступени вымораживания и теплопередающих труб второй ступени вымораживания при сохранении тех же габаритных размеров ёмкостного криоконцентратора, что и с трубами круглого сечения.
Таким образом, выполнение теплопередающих труб первой ступени вымораживания и теплопередающих труб второй ступени вымораживания с поперечным сечением в форме нефроиды позволяет увеличить их теплопередающую поверхность и повысить производительность ёмкостного криоконцентратора.
Claims (1)
- Ёмкостный криоконцентратор, состоящий из прямоугольного корпуса, оснащённого штуцером для ввода охлаждающей и нагревающей среды, штуцером для вывода охлаждающей среды, вентилем для слива охлаждающей и нагревающей среды, и включающий теплоизолированный бак, оснащённый штуцером подачи концентрируемой жидкости, змеевиковым теплообменником предварительного охлаждения жидкости и связанный коллектором первой ступени вымораживания с теплопередающими трубами первой ступени вымораживания, оснащёнными крышками с резиновым уплотнителем, поворотный стол первой ступени вымораживания, связанный с баком-приёмником полуконцентрата, выполненным с возможностью подачи полуконцентрата с помощью насоса в промежуточный теплоизолированный бак для полуконцентрата, связанный коллектором второй ступени вымораживания с теплопередающими трубами второй ступени вымораживания, оснащёнными крышками с резиновым уплотнителем, поворотный стол второй ступени вымораживания, связанный с баком-приёмником концентрата, а также бак-приёмник льда, оснащённый форсунками для воды, фильтром для воды, штуцером для слива избытков воды и выполненный с возможностью подачи воды с помощью насоса в змеевиковый теплообменник предварительного охлаждения жидкости, отличающийся тем, что теплопередающие трубы первой ступени вымораживания и теплопередающие трубы второй ступени вымораживания в поперечном сечении имеют форму нефроиды.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU228348U1 true RU228348U1 (ru) | 2024-08-23 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012001706A2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Indian Institute Of Technology, Bombay | Freeze concentration system with tubular heat exchangers |
| CN204563634U (zh) * | 2015-02-06 | 2015-08-19 | 江阴市江中设备制造有限公司 | 一种低温浓缩系统 |
| CN206910826U (zh) * | 2017-07-22 | 2018-01-23 | 黑龙江大三源乳品机械有限公司 | 低温浓缩蒸发系统 |
| RU2651279C1 (ru) * | 2017-03-16 | 2018-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Устройство для концентрирования растворов вымораживанием и получения льда |
| RU2743796C1 (ru) * | 2020-01-09 | 2021-02-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) | Криоконцентратор пищевых жидких сред карусельного типа |
| RU219187U1 (ru) * | 2023-04-02 | 2023-07-04 | Мария Андреевна Угольникова | Емкостной криоконцентратор |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012001706A2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Indian Institute Of Technology, Bombay | Freeze concentration system with tubular heat exchangers |
| CN204563634U (zh) * | 2015-02-06 | 2015-08-19 | 江阴市江中设备制造有限公司 | 一种低温浓缩系统 |
| RU2651279C1 (ru) * | 2017-03-16 | 2018-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Устройство для концентрирования растворов вымораживанием и получения льда |
| CN206910826U (zh) * | 2017-07-22 | 2018-01-23 | 黑龙江大三源乳品机械有限公司 | 低温浓缩蒸发系统 |
| RU2743796C1 (ru) * | 2020-01-09 | 2021-02-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) | Криоконцентратор пищевых жидких сред карусельного типа |
| RU219187U1 (ru) * | 2023-04-02 | 2023-07-04 | Мария Андреевна Угольникова | Емкостной криоконцентратор |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RAVENTOS M. et al. Concentration of aqueous sugar solutions in a multi-plate cryoconcentrator, Journal of Food Engineering, 2007, Vol. 79, N 2, pp. 577-585. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108332507B (zh) | 一种利用lng冷能制取流体冰晶的装置及其方法 | |
| RU228348U1 (ru) | Ёмкостный криоконцентратор | |
| CN110882553A (zh) | 低温真空蒸发器 | |
| RU228345U1 (ru) | Ёмкостный криоконцентратор | |
| RU228447U1 (ru) | Ёмкостный криоконцентратор | |
| RU228721U1 (ru) | Ёмкостный криоконцентратор | |
| RU228927U1 (ru) | Ёмкостный криоконцентратор | |
| RU229758U1 (ru) | Ёмкостный криоконцентратор | |
| CN102519300A (zh) | 糖厂蒸发罐及加热器管内外结垢化学循环清洗方法 | |
| RU228443U1 (ru) | Ёмкостный криоконцентратор | |
| RU228347U1 (ru) | Ёмкостный криоконцентратор | |
| RU229196U1 (ru) | Ёмкостный криоконцентратор | |
| CN215975047U (zh) | 一种节能型酸水分离浓缩机 | |
| CN207435086U (zh) | 海水淡化系统 | |
| RU219187U1 (ru) | Емкостной криоконцентратор | |
| CN206300390U (zh) | 一种新型制冰机 | |
| CN210674243U (zh) | 用于处理废水的热泵式低温蒸发设备 | |
| CN209917281U (zh) | 一种节能型中药热泵低温浓缩机组 | |
| CN209065839U (zh) | 一种天然气压缩回收处理装置 | |
| RU197873U1 (ru) | Устройство для получения ледяной воды | |
| CN208026098U (zh) | 空分预冷系统 | |
| CN217275780U (zh) | 一种具有双循环水路冷凝器的水泥余热利用装置 | |
| CN210663442U (zh) | 一种废水直进式溴化锂吸收式热泵机组 | |
| CN208038048U (zh) | 稀硫酸mvr耦合冷冻浓缩系统 | |
| CN203336879U (zh) | 一种冷凝器热回收装置 |