RU2284438C2 - Freezing method and air chamber for rapid food product freezing - Google Patents
Freezing method and air chamber for rapid food product freezing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284438C2 RU2284438C2 RU2005100869/12A RU2005100869A RU2284438C2 RU 2284438 C2 RU2284438 C2 RU 2284438C2 RU 2005100869/12 A RU2005100869/12 A RU 2005100869/12A RU 2005100869 A RU2005100869 A RU 2005100869A RU 2284438 C2 RU2284438 C2 RU 2284438C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sections
- section
- chamber
- coolant
- products
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности при интенсивном замораживании продуктов.The invention is intended for use in the food industry with intensive freezing of products.
Известны способ охлаждения пищевых продуктов, предусматривающий их обработку холодным воздухом, и установка, обеспечивающая реализацию описанного способа, содержащая камеру холодильной обработки с батареями охлаждения и вентиляцией, создающей интенсивное движение воздуха (Голянд М.М., Маливанный Б.Н. / Холодильное технологическое оборудование. - М.: Пищевая промышленность, 1977, 19-151 стр.). Недостатком этого технологического решения является использование холодильной установки, использующей, как правило, экологически опасные холодильные агенты (фреон, аммиак). Режим теплообмена в таком способе и устройстве охлаждения реализуется при постоянной, самой низкой температуре батарей охлаждения и постоянно понижающейся температуре охлаждаемого продукта. Термодинамически такой механизм теплообмена менее эффективен, чем режим противоточного теплообмена. Кроме этого, требуются дополнительные энергозатраты на привод вентиляторов.A known method of cooling food products, providing for their processing with cold air, and an installation providing the implementation of the described method, comprising a refrigeration processing chamber with cooling batteries and ventilation creating intense air movement (Golyand M.M., Malivany B.N. / Refrigeration technological equipment . - M.: Food Industry, 1977, 19-151 p.). The disadvantage of this technological solution is the use of a refrigeration unit, using, as a rule, environmentally hazardous refrigerants (freon, ammonia). The heat transfer mode in this method and cooling device is implemented at a constant, lowest temperature of the cooling batteries and a constantly decreasing temperature of the cooled product. Thermodynamically, such a heat transfer mechanism is less efficient than countercurrent heat transfer. In addition, additional energy is required to drive the fans.
Известна холодильная камера для пищевых продуктов, содержащая теплоизолированные ограждения, разделенная по меньшей мере одной перегородкой для образования автономных отсеков переменного объема. В каждом отсеке установлен индивидуальный прибор охлаждения. Перегородка установлена с возможностью перемещения вдоль камеры, при этом герметизация швов осуществлена эластичным материалом.Known refrigeration chamber for food products containing insulated fencing, separated by at least one partition to form autonomous compartments of variable volume. Each compartment has an individual cooling device. The partition is installed with the possibility of movement along the chamber, while sealing the joints is carried out with an elastic material.
Недостатками этой холодильной камеры и в том числе реализованного способа охлаждения являются термодинамически неэффективный механизм теплообмена и большие энергозатраты (RU, 2141083, 6 F 25 D 13/00 2 дек. 1999 г.).The disadvantages of this refrigerating chamber, including the implemented cooling method, are the thermodynamically ineffective heat transfer mechanism and high energy consumption (RU, 2141083, 6 F 25 D 13/00 Dec 2, 1999).
Известен аппарат непрерывного действия для замораживания продуктов в таре, включающий термоизолированную камеру с воздухоохладителями и вентилятором, расположенные на валу в камере диски, имеющие носители для тары с продуктом и смонтированные по их сторонам сквозные вырезы. Основные недостатки этого аппарата и в том числе способа охлаждения, на котором он построен, - неэффективный теплообмен и значительные энергозатраты, что и в предыдущих примерах. (№159549, 25.1.1963 г., F 25 D 13/02).A continuous apparatus is known for freezing products in containers, including a thermally insulated chamber with air coolers and a fan, disks located on the shaft in the chamber having carriers for containers with the product and through cutouts mounted on their sides. The main disadvantages of this apparatus, including the cooling method on which it is built, are inefficient heat transfer and significant energy consumption, as in the previous examples. (No. 159549, 25.1.1963, F 25 D 13/02).
Именно этот патент является наиболее близким относительно заявленной группы изобретений.This patent is the closest relative to the claimed group of inventions.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности работы камеры, снижении энергозатрат и использовании в качестве рабочего хладагента экологически чистого воздуха.The present invention aims to achieve a technical result, which consists in increasing the efficiency of the camera, reducing energy consumption and using environmentally friendly air as a working refrigerant.
Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков в способе замораживания пищевых продуктов, включающем их загрузку в теплоизолированную камеру с секциями, охлаждение продуктов хладагентом из холодильной машины с обеспечением непрерывного охлаждения, выгрузку охлаждаемых продуктов, достигается тем, что хладагент направляют в первую секцию по трубопроводу снизу, во вторую секцию - сверху через отверстие в промежуточной перегородке, далее через все секции - зигзагообразно; снизу по трубопроводу, сверху - через отверстие в перегородках, подогревают хладагент за счет теплообмена с охлаждаемыми продуктами и выводят из камеры с температурой, близкой к температуре загружаемого продукта, через сбросные трубопроводы, после охлаждения продуктов в первой и второй секциях до требуемой температуры перемещают внутреннюю обечайку с секциями навстречу движению хладагента до совмещения первой и второй секции с загрузочно-разгрузочным отсеком, перекрывают подачу в этот отсек хладагента и направляют его в сбросной трубопровод до окончания выгрузки-загрузки продуктов.The technical result, which consists in eliminating these shortcomings in the method of freezing food products, including loading them into a heat-insulated chamber with sections, cooling products with refrigerant from the refrigeration machine with continuous cooling, unloading the cooled products, is achieved by directing the refrigerant into the first section through the pipeline from below , into the second section - from above through an opening in the intermediate partition, then through all sections - in a zigzag fashion; from the bottom through the pipeline, from above through the hole in the partitions, the refrigerant is heated by heat exchange with the cooled products and removed from the chamber with a temperature close to the temperature of the loaded product, through the waste pipes, after cooling the products in the first and second sections to the required temperature, move the inner shell with sections towards the movement of the refrigerant before combining the first and second sections with the loading and unloading compartment, cut off the flow of refrigerant into this compartment and direct it to the waste pipes the drive until the end of the unloading-loading of products.
Отепленный в теплоизолированной камере хладагент направляют обратным потоком в холодильную машину, при этом запорные органы на сбросном трубопроводе закрывают.The refrigerant insulated in the heat-insulated chamber is directed by the return flow to the refrigeration machine, while the shut-off elements on the discharge pipe are closed.
Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков в воздушной камере интенсивного замораживания пищевых продуктов, включающей теплоизолированную камеру с внутренней и внешней обечайкой, равномерно размещенные между ними секции, лотки для продуктов, двери в камере на внешней обечайке для загрузки-выгрузки продуктов, трубопроводы, достигается тем, что внутренняя обечайка выполнена с возможностью вращения относительно вертикальной оси, секции образованы вертикальными перегородками, жестко установленными на внутренней обечайке между внутренней и внешней обечайками с возможностью перемещения вместе с внутренней обечайкой на равные интервалы, перегородки снабжены направляющими для установки лотков и каждая вторая отделена от внутренних поверхностей нижней и верхней крышек и наружной обечайки с помощью эластичных элементов с образованием пары секций, в которой внутренняя перегородка выполнена с отверстием в верхней части для продвижения хладагента, каждая вторая секция пары соединена трубопроводом с каждой первой секцией следующей пары секций, кроме того, лотки выполнены с решетчатым дном.The technical result, which consists in eliminating these shortcomings in the air chamber of intensive freezing of food products, including a thermally insulated chamber with an inner and outer shell, evenly spaced sections between them, food trays, doors in the chamber on the outer shell for loading and unloading products, pipelines, is achieved the fact that the inner shell is made to rotate relative to the vertical axis, the sections are formed by vertical partitions, rigidly mounted on the inside The inner shell between the inner and outer shells can be moved together with the inner shell at equal intervals, the partitions are equipped with guides for installing trays, and each second is separated from the inner surfaces of the lower and upper covers and the outer shell using elastic elements to form a pair of sections in which the inner the partition is made with a hole in the upper part for advancing the refrigerant, each second section of the pair is connected by a pipeline to each first section of the next pair of sections second, in addition, the trays are made with slatted floor.
Требуемый эффект достигается тем, что холодный поток газа поступает последовательно в секции, отнимает тепло от охлаждаемого продукта и выходит из последней секции практически с температурой, равной температуре загружаемого продукта. После охлаждения продуктов в первой и второй секциях, до требуемой температуры, происходит поворот аппарата и эти секции поступают в загрузочно-разгрузочный отсек и устанавливаются напротив двери для выемки охлажденного продукта и установки лотков с новой продукцией. Особенностью конструкции отсеков является разделение их на пары, которые обеспечивают перемещение потока холодного газа снизу вверх в первой секции и через отверстие вверху в перегородке, разделяющей эти секции, и сверху вниз во второй секции, что в свою очередь обеспечивает охлаждение следующей третьей секции после поворота аппарата также в направлении снизу вверх и вниз, что позволяет реализовать режим эффективного противоточного теплообмена.The desired effect is achieved by the fact that a cold gas stream flows sequentially into the sections, takes away heat from the cooled product and leaves the last section with a temperature equal to the temperature of the loaded product. After the products are cooled in the first and second sections to the required temperature, the apparatus rotates and these sections enter the loading and unloading compartment and are installed opposite the door to remove the chilled product and install trays with new products. The design feature of the compartments is their separation into pairs, which ensure the movement of the cold gas flow from bottom to top in the first section and through the hole at the top in the partition separating these sections, and from top to bottom in the second section, which in turn provides cooling for the next third section after turning the device also in the direction from the bottom up and down, which allows the implementation of effective countercurrent heat transfer.
Воздушная камера интенсивного замораживания продуктов, изображенная на фиг.1, 2, представляет из себя теплоизолированную камеру (1) с тепловой изоляцией (2), с неподвижными внешней обечайкой (3), верхней (4) и нижней (5) крышками, с вращающейся на вертикальной оси (22) внутренней обечайкой (6). На внутренней обечайке жестко установлены перегородки (7), которые образуют вместе с поверхностями верхней и нижней крышек и внутренней поверхностью внешней обечайки секции для установки лотков (8) с продуктами и их охлаждения. Перегородки, образующие секции, отделены герметично от поверхностей верхней и нижней крышки и от внешней обечайки с помощью эластичных элементов (9) и имеют направляющие для установки лотков (23). Причем каждая четная перегородка, разделяющая каждую пару секций, имеет в своей верхней части отверстие (10) для продвижения хладагента, а каждая вторая секция соединена с каждой первой секцией следующей пары с помощью трубопроводов (11). Камера имеет загрузочно-разгрузочный отсек (12), в который помещают две секции и в который через двери (13) во внешней обечайке загружаются и выгружаются продукты. Камера снабжена трубопроводом подачи хладагента (14) и сбросными трубопроводами, которые выходят из загрузочно-разгрузочного отсека и из секции, примыкающей к отсеку (15, 16), на сбросных трубопроводах установлены запорные органы (17, 18). Для возвращения отепленного в камере хладагента в обратный поток воздушной холодильной машины камера имеет трубопровод (19) и установленный на нем запорный орган (20). Лотки, на которых размещаются продукты, имеют решетчатое дно (21), которое обеспечивает прохождение хладагента.The intensive freezing air chamber shown in Figs. 1, 2 is a heat-insulated chamber (1) with thermal insulation (2), with fixed external shell (3), upper (4) and lower (5) covers, with rotating on the vertical axis (22) with the inner shell (6). Partitions (7) are rigidly mounted on the inner shell, which form, together with the surfaces of the upper and lower covers and the inner surface of the outer shell, sections for installing trays (8) with products and their cooling. The partitions forming the sections are sealed off from the surfaces of the upper and lower covers and from the outer shell using elastic elements (9) and have guides for installing trays (23). Moreover, each even partition separating each pair of sections has an opening (10) in its upper part for advancing the refrigerant, and each second section is connected to each first section of the next pair by pipelines (11). The chamber has a loading and unloading compartment (12) into which two sections are placed and into which products are loaded and unloaded through the doors (13) in the outer shell. The chamber is equipped with a refrigerant supply pipe (14) and waste pipelines that exit from the loading and unloading compartment and from the section adjacent to the compartment (15, 16); shut-off bodies are installed on the discharge pipelines (17, 18). In order to return the refrigerant heated in the chamber to the return flow of the air cooler, the chamber has a pipeline (19) and a shut-off element (20) installed on it. The trays on which the products are placed have a trellised bottom (21), which allows the passage of refrigerant.
Воздушная камера работает следующим образом. Продукты укладывают на лотки (8) и устанавливают по направляющим (23) в каждую секцию камеры. После завершения этой операции дверь (13) герметично закрывается и через трубопровод (14) подается в камеру хладагент с температурой ниже температуры охлаждения продуктов на 10-20°С и с расходом, обеспечивающим скорость воздуха в секциях V=6÷10 м/с, который проходит в первой секции снизу вверх, затем через отверстие в верхней части перегородки (10), разделяющей секции первой пары, поступает во вторую секцию и проходит через нее сверху вниз, далее хладагент по трубопроводу (11) поступает в первую секцию следующей пары секций и проходит через нее снизу вверх, также как и в первой секции первой пары. Хладагент проходит через все секции, постепенно подогреваясь за счет тепла охлаждаемого продукта, и выводится из камеры через трубопровод (15) и открытый запорный орган (17). При этом запорный орган (18) закрыт. После достижения заданной температуры охлаждения продуктов в первой и второй секциях внутренняя обечайка вместе с секциями делает поворот на два шага, на расстояние, занимаемое двумя секциями, которые перемещаются в загрузочно-разгрузочный отсек. Далее запорный орган (17) закрывается и одновременно открывается запорный орган (18) на сбросном трубопроводе (16). Эта операция позволяет, не прекращая охлаждения продуктов во всех отсеках камеры, открыть дверь в загрузочно-разгрузочный отсек и произвести выгрузку охлажденного продукта и загрузку нового продукта. После загрузки нового продукта дверь (13) герметично закрывается, закрывается запорный орган (18) и открывается запорный орган (17), что обеспечивает охлаждение нового продукта в загрузочно-разгрузочном отсеке.The air chamber operates as follows. Products are placed on trays (8) and installed along the guides (23) in each section of the chamber. After this operation is completed, the door (13) is hermetically closed and through the pipeline (14) refrigerant is supplied to the chamber with a temperature below the product cooling temperature of 10-20 ° C and with a flow rate ensuring the air velocity in sections V = 6 ÷ 10 m / s, which passes in the first section from the bottom up, then through the hole in the upper part of the partition (10) separating the sections of the first pair, enters the second section and passes through it from top to bottom, then the refrigerant through the pipeline (11) enters the first section of the next pair of sections and passes through it from below up, as in the first section of the first pair. The refrigerant passes through all sections, gradually being heated by the heat of the product being cooled, and is removed from the chamber through a pipeline (15) and an open shut-off element (17). In this case, the locking element (18) is closed. After reaching the desired temperature for cooling the products in the first and second sections, the inner shell together with the sections makes a two-step turn, by the distance occupied by two sections, which are moved to the loading and unloading compartment. Next, the shut-off element (17) closes and at the same time opens the shut-off element (18) on the discharge pipe (16). This operation allows, without stopping the cooling of products in all compartments of the chamber, open the door to the loading and unloading compartment and unload the chilled product and load a new product. After loading a new product, the door (13) is hermetically closed, the shut-off element (18) closes and the shut-off element (17) opens, which ensures cooling of the new product in the loading and unloading compartment.
Проведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным научно-исследовательским источникам информации, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признаком заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна" по действующему законодательству.The analysis of the prior art by the applicants, including a search by patent research sources of information, made it possible to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "novelty" under applicable law.
Сравнение существенных признаков предложенного и известных решений дает основание считать, что предложенное техническое решение отвечает критериям "Изобретательский уровень" и "Промышленная применимость".A comparison of the essential features of the proposed and known solutions gives reason to believe that the proposed technical solution meets the criteria of "Inventive step" and "Industrial applicability".
Таким образом, применение предложенного способа замораживания и воздушного аппарата интенсивного замораживания увеличивает эффективность процесса охлаждения за счет уменьшения потери холода, связанного с исключением из состава аппарата теплообменника, вентиляционных систем циркуляции воздуха, и обеспечения противоточного режима теплообмена.Thus, the application of the proposed freezing method and the intensive freezing air apparatus increases the efficiency of the cooling process by reducing the loss of cold associated with the exclusion of the heat exchanger, ventilation air circulation systems from the apparatus, and ensuring countercurrent heat exchange.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005100869/12A RU2284438C2 (en) | 2005-01-17 | 2005-01-17 | Freezing method and air chamber for rapid food product freezing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005100869/12A RU2284438C2 (en) | 2005-01-17 | 2005-01-17 | Freezing method and air chamber for rapid food product freezing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005100869A RU2005100869A (en) | 2006-06-20 |
RU2284438C2 true RU2284438C2 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=36713970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005100869/12A RU2284438C2 (en) | 2005-01-17 | 2005-01-17 | Freezing method and air chamber for rapid food product freezing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2284438C2 (en) |
-
2005
- 2005-01-17 RU RU2005100869/12A patent/RU2284438C2/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005100869A (en) | 2006-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5170631A (en) | Combination cryogenic and mechanical freezer apparatus and method | |
US3345828A (en) | Parallel flow cryogenic freezer | |
US9739520B2 (en) | Combined impingement/plate freezer | |
US5398521A (en) | Commercial freezer | |
NZ583275A (en) | Cross-flow spiral heat transfer system for a food product with upper and lower gas flow pathways | |
EP0570833A1 (en) | Spiral freezer | |
US2237256A (en) | Method and apparatus for multistage freezing of comestibles | |
EP3094933A2 (en) | Apparatus and method for chilling or freezing | |
RU2458300C1 (en) | Cryogenic vacuum-and-sublimation installation with complex usage of inert gas | |
US4271683A (en) | High humidity food chilling system | |
RU2284438C2 (en) | Freezing method and air chamber for rapid food product freezing | |
US20120273165A1 (en) | Cross-flow spiral heat transfer apparatus with solid belt | |
CN111288725B (en) | Impact tunnel quick-freezing machine | |
US4319460A (en) | High humidity food chilling system | |
US5520006A (en) | Airflow and defrosting system for refrigeration systems and apparatus | |
US20150027141A1 (en) | Batch freezer with cryogenic precooling apparatus and method | |
CN104522841A (en) | Freezing device with different temperature zones | |
RU2746636C1 (en) | Continuous vacuum freeze-drying unit for homogenized and liquid food products | |
RU2406952C1 (en) | Cyclic dryer for seeds and grains | |
JPH0423191B2 (en) | ||
US1969833A (en) | Apparatus for treating foodstuffs | |
US20240180179A1 (en) | Contact drum freezer system for automated and/or mechanized food process lines, and products produced thereby | |
JP5512198B2 (en) | Food freezing method and apparatus | |
CN107532840A (en) | With quick-frozen Domestic refrigerator | |
US20240260594A1 (en) | Contact drum freezer system for automated and/or mech-anized food process lines, and products produced thereby |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |