RU2333709C2

RU2333709C2 - Усовершенствованный паровой инжектор

Info

Publication number: RU2333709C2
Application number: RU2005129704/13A
Authority: RU
Inventors: Роланд РИНГСТРЕМ (SE); Роланд Рингстрем; Франк ЛОПЕС (FR); Франк ЛОПЕС
Original assignee: Тетра Лаваль Холдингз Энд Файнэнс Са
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2008-09-20
Also published as: EP1599105B1; SE524749C2; JP4546452B2; CN100374047C; WO2004075670A1; JP2006519012A; SE0300513L; RU2005129704A; BRPI0407860A; US7637484B2; DK1599105T3; AR043407A1; MXPA05009088A; ATE451848T1; ES2336674T3; US20060237859A1; CN1756491A; SE0300513D0; CA2516807A1; EP1599105A1

Abstract

Изобретение относится к способу и устройству для непосредственной тепловой обработки молочных продуктов. Паровой инжектор включает корпус с входным отверстием для пара и входным отверстием для продукта, который должен быть обработан. В корпусе инжектора имеется также выходное отверстие для готового продукта. В инжектор пар вводят вместе с продуктом. Устройство включает в себя дроссельную шайбу, которую располагают сразу после выходного отверстия для продукта. Дроссельная шайба вызывает повышение давления непосредственно перед тем, как продукт покинет инжектор. Повышение давления вызывает улучшение распределения пара в продукте и противодействует риску появления осадка в продукте. Устройство позволяет также снизить уровень шума, создаваемого инжектором. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу улучшения распределения пара в паровых инжекторах, которые имеют входное отверстие для пара, входное отверстие для продукта, подлежащего обработке, и в которых пар вводится вместе с продуктом, причем инжектор имеет также выходное отверстие для готового продукта.

Настоящее изобретение относится также к устройству в паровом инжекторе, причем паровой инжектор является инжектором, который содержит корпус инжектора с входным отверстием для пара, а также входное отверстие для продукта и в котором пар вводится вместе с продуктом, причем инжектор имеет также выходное отверстие для продукта.

Предшествующий уровень техники

Что касается термической обработки жидкости или перекачиваемых насосом продуктов питания, для быстрого и эффективного нагрева пищевых продуктов можно использовать пар. Одним из существующих способов введения пара непосредственно в продукт является применение инжектора.

В зависимости от температуры, до которой намереваются нагреть продукт, можно получать пастеризованный или асептический продукт или, как вариант, продукт, обладающий большим сроком годности при хранении в холодильнике. Такими продуктами могут быть молочные продукты, соки, вязкие продукты питания и им подобные. Самым распространенным способом является нагревание продукта до температуры, при которой происходит полное уничтожение вредных микроорганизмов. Это дает продукт питания, который сохраняет стабильность при хранении при комнатной температуре. Не требуется непрерывной цепочки охлаждения для хранения, что может считаться достоинством, прежде всего в развивающихся странах.

Непосредственный нагрев продукта путем введения пара в продукт обеспечивает быстрое и эффективное нагревание. В результате быстрого способа можно снизить время обработки, что в целом дает уменьшенное тепловое воздействие на продукт, и будет получен продукт, который сохраняет более высокое качество, главным образом в том, что касается вкуса.

На рынке имеется большое число инжекторов, которые все имеют сходный дизайн и конструкцию: с входным отверстием для продукта, который должен быть обработан, и выходным отверстием для готового продукта. Кроме того, инжектор имеет входное отверстие для пара, который вынужден при высоком давлении смешиваться через различные приспособления с зазорами или каналами с продуктом и нагревать его до желаемой температуры. Обычный так называемый инжектор с кольцевыми зазорами описан в патенте Швеции SE 367121.

Если хотят обработать вязкие продукты, такие как частично замороженный концентрат сока, джемы, смеси мороженого, соусы, кремы и тому подобное, может быть необходимым применять другой тип инжектора. Один такой нагнетатель описан, например, в патенте Швеции SE 517823. В этом типе инжекторов пар при высоком давлении входит в продукт через множество каналов в продуктопроводе.

Нагрев нагнетанием может иногда вызывать образование осадков в продукте, прежде всего в молочных продуктах. Это происходит из-за комбинации теплового воздействия и механического воздействия, которое происходит, когда пузырьки пара, входящие в продукт, лопаются. Образование осадков в продукте полностью является проблемой внешнего вида и не влияет на вкус. Чтобы это устранить, можно гомогенизировать продукт при повышенном давлении.

Распределение пара в продукте также может представлять проблему в отношении нагрева нагнетанием пара. Прежде всего это относится к случаю, когда хотят подвергнуть термообработке вязкие продукты, и, помимо этого, в частности, при применении инжекторов с круговыми зазорами. Одним способом решения этой проблемы является использование инжектора, имеющего множество каналов для пара в продуктопроводе. Однако такой тип инжекторов имеет более короткий срок эксплуатации, так как каналы для пара легко блокируются так называемым мусором, другими словами, когда нагретый продукт пригорает к каналам.

Дополнительной проблемой при нагреве с помощью инжектора является то, что в инжекторе часто возникает неприятный шум. Этот шум является так называемым кавитационным шумом, который возникает, когда пузырьки пара, вошедшие в продукт, лопаются. В настоящее время не существует простых способов устранения проблемы высокого уровня шума.

Цели изобретения

Одной целью настоящего изобретения является создание устройства в инжекторе, которое способствует устранению образования осадков в продукте.

Дополнительной целью настоящего изобретения является создание устройства в инжекторе, которое простым и надежным способом способствует распространению пара по продукту.

Еще одной дополнительной целью настоящего изобретения является то, что устройство согласно изобретению значительно снижает уровень неприятного шума, который возникает при термической обработке посредством нагрева нагнетанием пара.

Сущность изобретения

Эти и другие цели были достигнуты согласно настоящему изобретению тем, что способу того типа, который описан во введении, было придано отличительное свойство, что непосредственно перед тем, как продукт покинет инжектор, поднимают давление.

Эти и другие цели были также достигнуты согласно настоящему изобретению тем, что устройству описанного во введении типа было придано такое отличительное свойство, что сразу после выходного отверстия для продукта расположена дроссельная шайба.

Кроме того, предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения были приданы отличительные признаки, которые сформулированы в приложенных зависимых пунктах формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Далее будет более подробно описан один предпочтительный вариант воплощения настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схематический вид так называемого инжектора с кольцевыми зазорами;

фиг.2 - устройство согласно настоящему изобретению.

На чертежах показаны только те детали, которые существенны для понимания настоящего изобретения, а размещение инжектора в установке термообработки, которое хорошо известно специалистам в данной области техники, было опущено.

Описание предпочтительного варианта воплощения настоящего изобретения

Фиг.1 является схематическим изображением инжектора 1 с кольцевыми зазорами, в котором может быть использовано устройство согласно настоящему изобретению. Устройство может быть использовано для любого типа инжекторов.

Инжектор 1 имеет корпус 2 инжектора, в котором расположено входное отверстие 3 для продукта и входное отверстие 4 для пара. Через узкие кольцевые зазоры 5, 6, частью для продукта и частью для пара, вводятся, таким образом, вместе пар и продукт. И продукт, и пар находятся под давлением. Когда пар входит в продукт, получается очень быстрый нагрев продукта. Продукт может состоять из продуктов питания разных типов и разной густоты, таких как молочные продукты, соки, пюре, кремы и тому подобное.

Нагретый продукт выходит из инжектора 1 через выходное отверстие 7 для продукта, которое также расположено на корпусе 2 инжектора. После инжектора 1 продукт проводится дальше для продолжения обработки или переработки на установке.

Когда пар входит в существенно более холодный продукт, происходит, с одной стороны, конденсация пара, а с другой стороны, лопанье пузырьков пара, потому что давление падает по инжектору 1. Имеется стремление как можно больше снизить лопанье, так как оно может, с одной стороны, вызвать образование осадков в продукте и, с другой стороны, вызвать неприятный шум.

Путем увеличения давления по инжектору можно сократить риск лопанья пузырьков пара тем, что повышенное давление снижает размер пузырьков пара. Менее вероятно, что маленькие пузырьки пара вызовут механическую обработку продукта. Маленькие пузырьки пара также дают улучшенное распределение пара в продукте, так что предотвращается термическое расслоение, которое в противном случае легко возникает, особенно в инжекторах 1 с кольцевыми зазорами. Давление следует увеличить на 0,5-5 бар.

Чтобы повысить давление по инжектору 1, в устройстве согласно настоящему изобретению предусматривается дроссельная шайба 8 в непосредственной близости к выходному отверстию 7 для продукта в инжекторе 1. Дроссельная шайба 8 состоит из металлической пластины 9, выполненной предпочтительно из нержавеющей стали. Могут также использоваться другие материалы, одобренные для пищевых продуктов и выдерживающие промывку, которой подвергается установка. Металлическая пластина 9 предпочтительно имеет толщину 2-10 мм и должна иметь тот же диаметр, что и выходное отверстие 7 инжектора 1.

Дроссельная шайба 8 имеет ряд сквозных отверстий 10 в зависимости от мощности инжектора 1 и повышения давления, которого хотят достичь, используя это устройство, причем количество отверстий 10 и их размер могут изменяться. Отверстия 10 предпочтительно равномерно распределены по поверхности металлической пластины 9. Все отверстия 10 занимают менее 50% поверхности 9 металлической шайбы и предпочтительно занимают 10-30% ее площади.

Устройство согласно настоящему изобретению может применяться для всех типов инжекторов 1. Когда давление повышают непосредственно перед тем, как продукт покинет инжектор 1 и будет выталкиваться через дроссельную шайбу 8, пузырьки пара в продукте уменьшатся в размере, и будет меньший риск их лопанья. Как только продукт пройдет через дроссельную шайбу 8, давление снова упадет, и возникнет турбулентность, которая способствует распределению пузырьков пара в продукте.

Как ясно из предшествующего описания, настоящее изобретение реализует способ и устройство в инжекторе, которые простым и экономичным образом способствуют созданию пониженного образования осадков в продукте, что придает продукту более привлекательный вид. Способ и устройство помогают также более эффективно распределить пар в продукте, так что будет получена более надежная термическая обработка продукта. Наконец, способ и устройство согласно настоящему изобретению способствуют значительному уменьшению уровня неприятного шума, который представляет собой обычное явление при применении инжекторов, так что уровень шума становится приемлемым.

Claims

1. Способ улучшения распределения пара в паровом инжекторе, используемом для пастеризации или стерилизации пищевого продукта и содержащем входное отверстие для пара, входное отверстие для продукта, подлежащего обработке, и в котором пар подается вместе с продуктом, при этом инжектор имеет также выходное отверстие для готового продукта, отличающийся тем, что непосредственно перед тем, как продукт покинет инжектор, повышают давление посредством дросселирования продукта в дроссельной шайбе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление повышают на 0,5-5 бар.

3. Устройство в паровом инжекторе, используемом для пастеризации или стерилизации пищевого продукта и содержащем корпус инжектора с входным отверстием для пара и входным отверстием для продукта, и в котором пар вводится вместе с продуктом, причем инжектор содержит также выходное отверстие для продукта, отличающееся тем, что сразу после выходного отверстия для продукта расположена дроссельная шайба.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дроссельная шайба имеет ряд отверстий, выполненных в пластине.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что отверстия занимают менее 50% поверхности пластины.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что отверстия занимают от 10 до 30% поверхности пластины.

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дроссельная шайба имеет толщину от 2 до 10 мм.

8. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дроссельная шайба выполнена из нержавеющей стали.