RU2328311C2

RU2328311C2 - Drum steriliser of non ransparent and other liquids in ultra fine film

Info

Publication number: RU2328311C2
Application number: RU2006130222/15A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Петрович Свиридов (RU); Дмитрий Петрович Свиридов; Александр Алексеевич Кущин (RU); Александр Алексеевич Кущин; нов Борис Александрович Уль (RU); Борис Александрович Ульянов; Дмитрий Николаевич Сучков (RU); Дмитрий Николаевич Сучков
Original assignee: Дмитрий Петрович Свиридов; Александр Алексеевич Кущин; Дмитрий Николаевич Сучков
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2008-07-10
Also published as: RU2006130222A

Abstract

FIELD: mechanics.

SUBSTANCE: device for sterilisation of liquids with ultraviolet radiation contains a drum carrier whereon an ultra fine immovable film of liquid is moving; this film is subject to sterilisation by means of ultraviolet radiation affecting it. The ultra fine immovable film of the sterilised liquid is created when the drum carrier is damped into the sterilised liquid; at that penetration of non sterilised liquid into a compartment for the sterilised liquid is excluded due to channels embracing the edges of the drum; and the film of the sterilised liquid is taken off the drum with a knife-stripper.

EFFECT: facilitating low temperature sterilisation of a total volume of non transparent and other liquids.

1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к устройствам для стерилизации непрозрачных и других жидкостей посредством облучения их ультрафиолетовыми лучами.The invention relates to devices for sterilizing opaque and other liquids by irradiating them with ultraviolet rays.

Уровень техники.The level of technology.

Прототипом устройства для стерилизации жидкости через облучение является устройство для обработки жидких пищевых или кормовых продуктов в тонком слое (регистрационный номер заявки №94032923/13), который включает в себя вертикальный рабочий цилиндр, смонтированный внутри него источник излучения, патрубок для подвода жидкости, приемную камеру, пленкообразователь, патрубок для отвода продукта. Во время работы этого аппарата текучий слой жидкости формируется в верхней части рабочего цилиндра и стекает по его стенкам самотеком, подвергаясь облучением от источника ультрафиолетовых лучей. В нижней части цилиндра жидкость собирается и отводится из аппарата.The prototype of a device for sterilizing liquid through irradiation is a device for processing liquid food or feed products in a thin layer (registration number of application No. 94032923/13), which includes a vertical working cylinder, a radiation source mounted inside it, a pipe for supplying liquid, and a receiving chamber , film former, pipe for product outlet. During the operation of this apparatus, a fluid layer of liquid is formed in the upper part of the working cylinder and flows down its walls by gravity, being exposed to radiation from a source of ultraviolet rays. At the bottom of the cylinder, fluid is collected and drained from the apparatus.

Достоинством этого аппарата является то, что устройство не имеет в своем составе движущихся деталей.The advantage of this device is that the device does not include moving parts.

Недостатком устройства является то, что образующийся текучий слой жидкости имеет толщину, достаточную для преодоления сил вязкости, чтобы двигаться самотеком вниз. Это предполагает то, что движущийся слой жидкости имеет в своей толщине, по крайней мере, несколько элементарных слоев жидкости. Известно, что ультрафиолетовые лучи и большинство других излучений имеют низкую проникающую способность. Поэтому наличие нескольких слоев жидкости при работе прототипа свидетельствуют о том, что нижние слои жидкости могут не получить достаточную дозу облучения для летального исхода микроорганизмов. Поэтому данный прототип мало эффективен при обработке эмульсий или суспензий, так как эти среды имеют минимальную проницаемость для ультрафиолетовых лучей и других видов излучения.The disadvantage of this device is that the resulting fluid layer of liquid has a thickness sufficient to overcome the viscosity forces to move by gravity down. This suggests that the moving fluid layer has at least several elementary fluid layers in its thickness. Ultraviolet rays and most other radiation are known to have low penetration. Therefore, the presence of several layers of liquid during the operation of the prototype indicates that the lower layers of the liquid may not receive a sufficient dose of radiation for the lethal outcome of microorganisms. Therefore, this prototype is not very effective in processing emulsions or suspensions, since these media have minimal permeability to ultraviolet rays and other types of radiation.

Аналогом предложенного аппарата является устройство (заявка №94001888) для обеззараживания сельхозпродукции или результата ее переработки. Устройство для облучения жидкости содержит облучатель, резервуар с жидкостью с открытым торцом, узел подачи жидкости в резервуар и узел отвода жидкости из резервуара. Согласно изобретению патрубок узла подачи жидкости в резервуар расположен у торца резервуара, противоположного открытому, а облучатель установлен с возможностью облучения открытого торца резервуара, при этом узел отвода жидкости из резервуара установлен с возможностью сбора перелитой через край открытого торца резервуара жидкости. Использование изобретения обеспечивает равномерность облучения жидкости.An analogue of the proposed apparatus is a device (application No. 94001888) for disinfecting agricultural products or the result of their processing. A device for irradiating a liquid comprises an irradiator, a tank with a liquid with an open end, a node for supplying liquid to the tank, and a node for discharging liquid from the tank. According to the invention, the nozzle of the unit for supplying liquid to the reservoir is located at the end of the reservoir opposite to the open one, and the irradiator is installed so that the open end of the reservoir can be irradiated, while the unit for draining the fluid from the reservoir is installed with the possibility of collecting the liquid overflowed over the edge of the open end of the reservoir. The use of the invention provides uniform irradiation of the liquid.

Недостатком этого устройства является то, что при данном способе отвода жидкости из области открытого торца резервуара жидкость, поступившая к торцу на периферии сечения, отводится из зоны облучения быстрее, чем жидкость, поступившая из середины сечения. Это приводит к неравномерному облучению жидкости, а также в области перелива возможно движение нижних слоев жидкости, не получивших облучения, достаточного для летального исхода микроорганизмов.The disadvantage of this device is that with this method of draining the liquid from the open end of the tank, the liquid entering the end at the periphery of the section is discharged from the irradiation zone faster than the liquid coming from the middle of the section. This leads to uneven irradiation of the liquid, and also in the overflow area, the movement of the lower layers of the liquid, which have not received radiation sufficient for the lethal outcome of microorganisms, is possible.

В описанных выше прототипах невозможно достичь гарантированного равномерного облучения всего объема жидкости из-за наличия нижних движущихся слоев жидкости, защищенных от излучения верхними слоями жидкости.In the prototypes described above, it is impossible to achieve guaranteed uniform irradiation of the entire volume of liquid due to the presence of lower moving layers of liquid that are protected from radiation by the upper layers of liquid.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Задачей изобретения является разработка устройства для низкотемпературной стерилизации непрозрачных жидкостей облучением ультрафиолетовыми лучами с гарантированным и равномерным облучением всего объема обрабатываемой жидкости, для достижения гарантированного летального исхода микроорганизмов, при температуре, не допускающей деструкцию составляющих жидкости, что очень важно для белковых и других структур. Разработанное устройство не должно содержать нетехнологичных сложных в изготовлении и эксплуатации деталей.The objective of the invention is to develop a device for low-temperature sterilization of opaque liquids by irradiation with ultraviolet rays with a guaranteed and uniform irradiation of the entire volume of the processed liquid, to achieve a guaranteed lethal outcome of microorganisms at a temperature that does not allow the destruction of liquid components, which is very important for protein and other structures. The developed device should not contain non-technological parts difficult to manufacture and operate.

В устройствах для стерилизации жидкостей облучением ультрафиолетовыми лучами и другими видами облучения в тонкой пленке, известных ранее, основной причиной негарантированной стерилизации всего объема жидкости является сравнительно большая толщина текучей пленки жидкости. Потому что текучая пленка жидкости предполагает наличие в ее толщине, по крайней мере, нескольких элементарных слоев жидкости, способных двигаться самотеком, преодолевая силы вязкости за счет силы земного притяжения. Поэтому излучение может не достигать нижних слоев движущейся пленки, в результате чего стерилизация нижних слоев жидкости может не наступить.In devices for sterilizing liquids by irradiation with ultraviolet rays and other types of irradiation in a thin film, previously known, the main reason for non-guaranteed sterilization of the entire volume of liquid is the relatively large thickness of the fluid film of the liquid. Because a fluid film of liquid assumes the presence in its thickness of at least several elementary fluid layers that can move by gravity, overcoming the viscosity forces due to the force of gravity. Therefore, the radiation may not reach the lower layers of the moving film, as a result of which sterilization of the lower layers of the liquid may not occur.

Предложено устройство (см. чертеж) состоящее из барабана носителя 1, желоба 2, корпуса 3, штуцера ввода нестерильной жидкости 4, штуцера отвода стерильной жидкости 5, резервуар для не стерильной жидкости 6, резервуар для стерильной жидкости 7, источников стерилизующего излучения 8, ножа съемника 9, ножа распределителя 10,A device is proposed (see drawing) consisting of a carrier drum 1, a chute 2, a housing 3, a non-sterile fluid inlet fitting 4, a sterile fluid outlet fitting 5, a non-sterile fluid reservoir 6, a sterile fluid reservoir 7, sterilizing radiation sources 8, a knife puller 9, knife distributor 10,

Работа устройства осуществляется следующим образом. Жидкость, требующую стерилизации, подводят в резервуар 6 через штуцер 4, до ее касания барабаном 1. Уровень жидкости поддерживается на высоте, достаточной для смачивания обечайки барабана 1. Барабан 1 вращается приводом (не показан). Обечайка и борт барабана 1 смачиваются жидкостью, находящейся в резервуаре 6, которая образует текучую пленку. Жидкость двигается вместе с барабаном в сторону ножа-распределителя 10, за счет которого снимаются излишки жидкости и сливаются по ножу 10 обратно в резервуар 6. Оставшаяся ультратонкая пленка жидкости, находясь на обечайке барабана 1, проходит под источниками ультрафиолетового облучения, за счет которого и происходит стерилизация жидкости. Достигнув ножа съемника 9, жидкость снимается с обечайки барабана и по этому же ножу стекает в резервуар для стерильной жидкости 7. Желоб 2 не позволяет жидкости, находящейся на торцах и бортах барабана, сливаться в резервуар 7, а направляет ее в резервуар для нестерильной жидкости.The operation of the device is as follows. The fluid requiring sterilization is fed into the tank 6 through the nozzle 4, until it is touched by the drum 1. The liquid level is maintained at a height sufficient to wet the shell of the drum 1. The drum 1 is rotated by a drive (not shown). The shell and the side of the drum 1 are wetted by a liquid in the reservoir 6, which forms a fluid film. The liquid moves with the drum towards the distributor knife 10, due to which excess liquid is removed and drained along the knife 10 back into the reservoir 6. The remaining ultrathin film of liquid, located on the shell of the drum 1, passes under ultraviolet radiation sources, due to which liquid sterilization. Having reached the stripper knife 9, the fluid is removed from the shell of the drum and flows down the same knife into the sterile fluid reservoir 7. The groove 2 does not allow the liquid located on the ends and sides of the drum to merge into the reservoir 7, but directs it to the reservoir for non-sterile fluid.

Для исключения окислительных реакций, недопустимых для ряда пищевых и других жидкостей, аппарат может продувается инертным газом.To exclude oxidative reactions that are unacceptable for a number of food and other liquids, the apparatus can be purged with an inert gas.

Изменяя скорость вращения барабана, можно регулировать толщину пленки жидкости и производительность аппарата.By changing the speed of rotation of the drum, you can adjust the thickness of the liquid film and the performance of the apparatus.

При реализации изобретения могут быть получены следующие результаты:When implementing the invention, the following results can be obtained:

1. Гарантированная стерилизация всего объема жидкости за счет гарантированного равномерного облучения ультрафиолетовыми лучами всего объема жидкости в ультратонкой пленке на барабане-носителе.1. Guaranteed sterilization of the entire volume of liquid due to the guaranteed uniform exposure to ultraviolet rays of the entire volume of liquid in an ultrathin film on a carrier drum.

2. Достижение эффективной гарантированной низкотемпературной стерилизации облучением ультрафиолетовыми лучами непрозрачных и других жидкостей, в том числе эмульсий и суспензий пищевого, кормового и других назначений.2. Achieving effective guaranteed low-temperature sterilization by irradiation with ultraviolet rays of opaque and other liquids, including emulsions and suspensions of food, feed and other purposes.

3. Исключена возможность попадания нестерильной жидкости в резервуар для стерильной жидкости.3. The possibility of non-sterile fluid entering the sterile fluid reservoir is excluded.

4. Предложенный аппарат прост в изготовлении и эксплуатации.4. The proposed apparatus is easy to manufacture and operate.

Таким образом, предложенное устройство позволяет достичь эффективной низкотемпературной стерилизации облучением ультрафиолетовыми лучами непрозрачных и других жидкостей, в том числе эмульсий и суспензий пищевого, кормового и других назначений.Thus, the proposed device allows to achieve effective low-temperature sterilization by irradiation with ultraviolet rays of opaque and other liquids, including emulsions and suspensions of food, feed and other purposes.

На чертеже изображена схема продольного разреза предложенного устройства для холодной стерилизации жидкостей ультрафиолетовым излучением в ультратонкой пленке.The drawing shows a diagram of a longitudinal section of the proposed device for cold sterilization of liquids with ultraviolet radiation in an ultrathin film.

Claims

A device for sterilizing liquids, including opaque ones, with ultraviolet radiation, characterized in that the ultraviolet radiation is applied to an ultrathin stationary film of the sterilized liquid moving on the carrier drum, while an ultrathin stationary film of the sterilized liquid is formed by wetting the carrier drum in the sterilized liquid, this excludes the entry of non-sterile fluid into the compartment for sterile fluid due to grooves covering the sides of the drum, When this film is removed from the sterilized liquid-stripper knife drum.