RU2405031C1 - Method for thermal treatment of fish oil and plant for its realisation - Google Patents

Method for thermal treatment of fish oil and plant for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2405031C1
RU2405031C1 RU2009125931/13A RU2009125931A RU2405031C1 RU 2405031 C1 RU2405031 C1 RU 2405031C1 RU 2009125931/13 A RU2009125931/13 A RU 2009125931/13A RU 2009125931 A RU2009125931 A RU 2009125931A RU 2405031 C1 RU2405031 C1 RU 2405031C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
freon
heat
fish oil
mixture
temperature
Prior art date
Application number
RU2009125931/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Дорофеевич Лапшин (RU)
Виктор Дорофеевич Лапшин
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет"
Priority to RU2009125931/13A priority Critical patent/RU2405031C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2405031C1 publication Critical patent/RU2405031C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Fats And Perfumes (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: method includes operations of heat supply to medium of fish oil by mixing with contacting substance-Freon, throttling for cooling, separation with further removal and drain of fish oil and transition of contacting substance-Freon into closed circuit. Installation for method realisation has closed circuit, including mixer, heat insulated section of pipe, throttling device, separator of centrifugal type to separate fish oil from Freon, also compressor is installed to compress steam-like Freon, condenser to condense steam-like Freon and to heat it up to required working temperature.
EFFECT: invention makes it possible to provide for thermal treatment of each molecule of treated medium at accurately specified temperature, within exactly specified time.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способу тепловой обработке рыбного жира и может быть использовано в рыбной, пищевой и косметической промышленности.The invention relates to a method for the heat treatment of fish oil and can be used in the fishing, food and cosmetic industries.

Известны способы тепловой обработки пищевых жиров и установки для их осуществления за счет температурного градиента, который обеспечивает подвод (или отвод) теплоты к обрабатываемой среде (или от обрабатываемой среды) через теплообменную поверхность. (Либерман С.Г., Петровский В.П. Справочник по производству пищевых животных жиров, 4 изд., М., 1972; Тютюнников Б.Н. Химия жиров, 2 изд., М., 1974; Беззубов Л.П. Химия жиров, 3 изд., М., 1975; Ржавская Ф.М. Жиры рыб и морских млекопитающих, М., 1976; Гринберг Г., Щепаньская Г. Модифицированные жиры, пер. с польск., М., 1973; Лабораторный практикум по химии и технологии переработки жиров, М., 1983; Технология переработки жиров под ред. Н.С.Арутюняна, М., 1985).Known methods of heat treatment of edible fats and installations for their implementation due to the temperature gradient, which provides the supply (or removal) of heat to the medium being processed (or from the medium being processed) through a heat exchange surface. (Liberman S.G., Petrovsky V.P. Handbook for the production of edible animal fats, 4th ed., M., 1972; Tyutyunnikov B.N. Chemistry of fats, 2nd ed., M., 1974; Bezzubov L.P. Chemistry of fats, 3rd ed., M., 1975; Rzhavskaya F.M. Fats of fish and marine mammals, M., 1976; Grinberg G., Schepanskaya G. Modified fats, trans. From Polish., M., 1973; Laboratory Workshop on Chemistry and Technology for Processing Fat, M., 1983; Technology for Processing Fat under the editorship of N.S. Harutyunyan, M., 1985).

Недостатком этих способов и установок является наличие неравномерности температурного поля в обрабатываемой среде, за счет которого и происходит движение теплоты. Как только исчезает неравномерность температурного поля, прекращается подвод или отвод теплоты и соответственно тепловая обработка. По этой причине все способы, связанные с подводом или отводом теплоты через теплообменную поверхность, однозначно предполагают неравномерность температурной среды в процессе ее обработки. Причем принципиально не могут изменить картину процесса попытки принудительного воздействия на обрабатываемую среду с помощью различных кинематических схем.The disadvantage of these methods and installations is the presence of unevenness of the temperature field in the medium being treated, due to which the movement of heat occurs. As soon as the unevenness of the temperature field disappears, the supply or removal of heat and, accordingly, the heat treatment ceases. For this reason, all methods associated with the supply or removal of heat through a heat exchange surface, unambiguously assume the unevenness of the temperature medium during its processing. Moreover, they cannot fundamentally change the picture of the process of trying to forcefully influence the medium being processed with the help of various kinematic schemes.

Известны другие способы и установки, где аналогичная картина наблюдается в теплообменных аппаратах, которые не имеют кинематики («Оборудование жироперерабатывающих предприятий» Журавлев A.M. - М.: «Пищевая промышленность», 1998), просто в этом случае вместо механизма принудительной конвекции работает механизм естественной конвекции, но запускается этот механизм только за счет неравномерно прогретых элементов обрабатываемой среды. Таким образом, аппараты обеих конструкций не выполняют поставленной задачи в части равномерности тепловой обработки рыбного жира и других вязких сред.Other methods and installations are known, where a similar pattern is observed in heat exchangers that do not have kinematics (“Equipment of Fat Processing Enterprises” AM Zhuravlev - M .: “Food Industry”, 1998), just in this case, instead of the forced convection mechanism, the natural convection mechanism works , but this mechanism is launched only due to unevenly heated elements of the processed medium. Thus, the apparatuses of both designs do not fulfill the task in terms of the uniformity of the heat treatment of fish oil and other viscous media.

Известны способы производства рыбного жира и линии для осуществления этих способов (Патент №2114163, 2053257). В этих способах получение рыбного жира осуществляют при тепловой обработке паром через оболочку (паровую рубашку), в результате такого нагрева не обеспечивается равномерность температурного поля, не уничтожаются опасные микроорганизмы, т.е. снижаются санитарно-эпидемиологические свойства рыбного жира.Known methods for the production of fish oil and lines for implementing these methods (Patent No. 2114163, 2053257). In these methods, obtaining fish oil is carried out by heat treatment with steam through a shell (steam jacket), as a result of such heating, the uniformity of the temperature field is not provided, dangerous microorganisms are not destroyed, i.e. reduced sanitary and epidemiological properties of fish oil.

Известны близкий по технической сущности способ обработки рыбного жира и установка для его осуществления посредством теплообменника, в котором с одной стороны теплообменной поверхности конденсируется водяной пар при давлении 0,1 МПа и соответственно 100°C, а с другой специальным шнеком прокачивается рыбный жир. Шнек, в процессе вращения, перемещает жир вдоль поверхности теплообмена. По мнению автора, жир пребывает в контакте с теплообменной поверхностью жира заданное время (в зависимости от длины шнека и скорости его вращения), что позволяет рассчитывать на его равномерную обработку. (Отчет НИР «Исследование процессов обработки рыбьего жира при щадящих режимах», №1068 от ХДТ №246/91-92 1991 г., ДТИ, авт. В.А.Голованец).A method of processing fish oil and a device for its implementation by means of a heat exchanger, in which water vapor is condensed on one side of the heat exchange surface at a pressure of 0.1 MPa and, respectively, 100 ° C, and fish oil is pumped on the other with a special screw, are known by technical nature. The auger, during rotation, moves fat along the heat transfer surface. According to the author, the fat is in contact with the heat transfer surface of the fat for a predetermined time (depending on the length of the screw and its rotation speed), which allows one to count on its uniform processing. (Research report "Research on the processing of fish oil under gentle conditions", No. 1068 from KhDT No. 246 / 91-92 1991, DTI, auth. V.A. Golovanets).

Недостатком известного способа и установки, так же как и у рассмотренных выше способов и установок, является неравномерное тепловое воздействие на обрабатываемый жир, которое обусловлено наличием температурного градиента. Автор отчета НИР №1068 сообщает, что жир в канавках шнека имеет «турбулентный режим движения», что должно, по его мнению, сделать тепловую обработку равномерной. Однако это заблуждение, т.к. жир соприкасается одновременно с поверхностью шнека, который не подогревается теплоносителем с поверхностью паровой рубашки, которая нагрета паром до температуры 100°С. Таким образом, молекулы жира, перемещаемые канавками шнека, находятся в зазоре между двумя поверхностями, имеющими разную температуру, что обуславливает неравномерность температурного поля, в котором находится жир. Кроме этого, температура жира, по мере движения в канавках шнека за счет непрерывного контакта с теплообменной поверхностью, постоянно растет и технологу неизвестно в какой момент времени, в каком сечении аппарата температура жира достигнет заданного значения. Неравномерность тепловой обработки жира данным способом будет снижена, по сравнению со способами, не имеющими устройств принудительного перемешивания молекул вязкой среды, но, тем не менее, в описанном выше устройстве не создано механизма, который бы гарантировал передачи каждой молекуле жира одинакового количества теплоты.The disadvantage of this method and installation, as well as the above methods and installations, is the uneven thermal effect on the processed fat, which is due to the presence of a temperature gradient. The author of the research report No. 1068 reports that the fat in the screw grooves has a “turbulent mode of movement”, which should, in his opinion, make the heat treatment uniform. However, this is a mistake, because the fat is in contact simultaneously with the surface of the screw, which is not heated by the coolant with the surface of the steam jacket, which is heated by steam to a temperature of 100 ° C. Thus, the fat molecules moved by the auger grooves are in the gap between two surfaces having different temperatures, which causes the unevenness of the temperature field in which the fat is located. In addition, the temperature of the fat, as it moves in the auger grooves due to continuous contact with the heat exchange surface, constantly increases and the technologist is not aware at what point in time, in which section of the apparatus, the temperature of the fat will reach a predetermined value. The unevenness of heat treatment of fat by this method will be reduced, compared with methods that do not have devices for forced mixing of molecules of a viscous medium, but, nevertheless, the mechanism described above has not created a mechanism that guarantees the transfer of the same amount of heat to each fat molecule.

Рыбный жир содержит в себе большое количество биологически активных веществ и не меньшее количество опасных микроорганизмов. Перед технологами стоит задача практически реализовать такой режим обработки, который бы позволил уничтожить опасные микроорганизмы и одновременно сохранить биологически ценные вещества, которые в процессе длительной термической обработки разрушаются. Продолжительность тепловой экспозиции в условиях неравномерного температурного поля значительно увеличивается для гарантированной обработки жира во всем объеме, что значительно снижает ценность жира в пищевом и медицинском отношении.Fish oil contains a large number of biologically active substances and at least a number of dangerous microorganisms. Technologists are faced with the task of practically realizing such a treatment regimen that would allow the destruction of dangerous microorganisms and at the same time preserve biologically valuable substances that are destroyed during the long-term heat treatment. The duration of thermal exposure in an uneven temperature field is significantly increased for guaranteed processing of fat in the entire volume, which significantly reduces the value of fat in food and medical terms.

Задачей изобретения является устранение неравномерности теплового воздействия на рыбный жир в процессе его тепловой обработки. Создание способа тепловой обработки рыбного жира и установки для его осуществления (на примере тепловой обработки рыбного жира жидким фреоном) обеспечивает технический результат в виде тепловой обработки каждой молекулы обрабатываемой среды при точно заданной температуре в течение точно заданного времени.The objective of the invention is to eliminate the unevenness of the thermal effects on fish oil during its heat treatment. The creation of a method for heat treatment of fish oil and installation for its implementation (for example, heat treatment of fish oil with liquid freon) provides a technical result in the form of heat treatment of each molecule of the medium to be treated at a precisely set temperature for a precisely specified time.

Поставленная задача достигается тем, что в способе тепловой обработки рыбного жира, включающем подвод теплоты к обрабатываемой среде рыбного жира для прогрева ее во временном интервале и отвод теплоты для охлаждения рыбного жира, подвод теплоты осуществляют прямым контактом, посредством смешения контактирующего вещества-фреона со средой рыбного жира, с образованием смеси, которая в потоке проходит тепловую обработку, затем смесь дросселируют для охлаждения и разделяют с последующим отводом рыбного жира и переходом фреона в замкнутый контур.The problem is achieved in that in a method of heat treatment of fish oil, including the supply of heat to the processed medium of fish oil for heating it in a time interval and the removal of heat to cool the fish oil, the heat is supplied by direct contact, by mixing the contacting substance freon with fish medium fat, with the formation of a mixture that undergoes heat treatment in the stream, then the mixture is throttled for cooling and separated with the subsequent removal of fish oil and the transition of freon to closed Contours.

Задача достигается также тем, что в установке для тепловой обработки рыбного жира, включающей резервуар исходного продукта, устройство для тепловой обработки, резервуар готового продукта, установка имеет замкнутый контур, в котором установлен смеситель, а устройство для тепловой обработки выполнено в виде теплоизолированного участка трубы, за которой установлено дросселирующее устройство, затем установлен сепаратор центробежного типа для отделения рыбного жира от фреона, также установлен компрессор для сжатия парообразного фреона, конденсатор для конденсации парообразного фреона и его нагрева до требуемой рабочей температуры.The task is also achieved by the fact that in the installation for heat treatment of fish oil, including the reservoir of the initial product, the device for heat treatment, the tank of the finished product, the installation has a closed loop in which the mixer is installed, and the device for heat treatment is made in the form of a heat-insulated pipe section, behind which a throttling device is installed, then a centrifugal separator is installed to separate fish oil from freon, a compressor is also installed to compress the vaporous freon, to condenser for condensation of vaporous freon and its heating to the required operating temperature.

В заявленном способе тепловой обработки рыбного жира общими существенными признаками для него и для его прототипа являются:In the claimed method of heat treatment of fish oil, the common essential features for him and for his prototype are:

- подвод теплоты к обрабатываемой среде рыбного жира для повышения ее температуры до требуемого значения,- supply of heat to the processed medium of fish oil to increase its temperature to the desired value,

- выдержка при высокой температуре в заданном временном интервале.- exposure at high temperature in a given time interval.

В заявленной установке тепловой обработки рыбного жира общими признаками для него и прототипа являются:In the claimed installation of heat treatment of fish oil common features for him and the prototype are:

- резервуар исходного продукта;- reservoir of the original product;

- резервуар готового продукта;- finished product reservoir;

- устройство для тепловой обработки.- a device for heat treatment.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявляемого способа тепловой обработки рыбного жира и прототипа показывает, что первый в отличие от прототипа имеет следующие существенные отличительные признаки:A comparative analysis of the essential features of the proposed method of heat treatment of fish oil and the prototype shows that the first, in contrast to the prototype, has the following significant distinguishing features:

- интенсивный подвод теплоты прямым контактом посредством смешивания контактирующего вещества-фреона с рыбным жиром;- intense heat input by direct contact by mixing the contacting substance-freon with fish oil;

- выдержка при заданной постоянной температуре в заданном временном интервале;- exposure at a given constant temperature in a given time interval;

- дросселирование смеси с мгновенным охлаждением каждой молекулы;- throttling the mixture with instant cooling of each molecule;

- разделение смеси на компоненты;- separation of the mixture into components;

- переход фреона в замкнутый контур.- the transition of freon to a closed loop.

К отличительным признакам установки следует отнести:The distinguishing features of the installation include:

- смеситель- mixer

- устройство для тепловой обработки, выполненное в виде теплоизолированного участка трубы;- a device for heat treatment, made in the form of a thermally insulated pipe section;

- дроссельное устройство, расположенное сразу за теплоизолированным участком трубопровода;- a throttle device located immediately behind the insulated section of the pipeline;

- сепаратор центробежного типа для отделения рыбного жира от фреона;- a centrifugal separator for separating fish oil from freon;

- компрессор для сжатия парообразного фреона;- a compressor for compressing vaporous freon;

- конденсатор для конденсации пара, являющегося одновременно нагревателем жидкого фреона.- a condenser for condensation of steam, which is also a heater of liquid freon.

На основании изложенного следует вывод, что совокупность существенных признаков заявленного изобретения имеет причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков изобретения стало возможным решить поставленную задачу. Следовательно, заявленное изобретение является новым и обладает изобретательским уровнем, т е. оно явным образом не следует из уровня техники и пригодно для практического использования.Based on the foregoing, it follows that the set of essential features of the claimed invention has a causal relationship with the achieved technical result, i.e. thanks to this combination of essential features of the invention, it has become possible to solve the problem. Therefore, the claimed invention is new and has an inventive step, that is, it does not explicitly follow from the prior art and is suitable for practical use.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена диаграмма термодинамического состояния фреона в координатах давления, энтальпия (I, lgP), на которой изображена кривая, левая и правая ветви которой отделяют жидкую фазу фреона от парообразной. На фиг.2 представлена схема рабочего цикла установки.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 is a diagram of the thermodynamic state of freon in pressure coordinates, enthalpy (I, logP), which shows a curve, the left and right branches of which separate the liquid phase of freon from the vapor phase. Figure 2 presents a diagram of the operating cycle of the installation.

Установка состоит из замкнутого контура, который содержит резервуар исходного жира 1, вентиль 2, через который жир поступает в смеситель 3. Жидкий фреон через вентиль 13 поступает в смеситель 3, далее смесь через расходомер 4 и запорный вентиль 5 поступает в устройство для тепловой обработки, выполненное в виде теплоизолированного участка трубопровода 6. Смесь подают в дроссель 7, далее в сепаратор 8, где готовый продукт отделяют в резервуар 9, а фреон после тонкой очистки в испарителе 10 через компрессор 11 поступает в конденсатор 12 для нагрева и работы в следующем цикле.The installation consists of a closed loop, which contains the reservoir of the original fat 1, valve 2, through which the fat enters the mixer 3. The liquid freon through the valve 13 enters the mixer 3, then the mixture through the flow meter 4 and the shut-off valve 5 enters the device for heat treatment, made in the form of a heat-insulated section of the pipeline 6. The mixture is fed to the choke 7, then to the separator 8, where the finished product is separated into the tank 9, and freon after fine cleaning in the evaporator 10 through the compressor 11 enters the condenser 12 for heating and p bots in the next cycle.

Предлагаемый способ тепловой обработки рыбного жира и установка для его осуществления поясняются фиг.1, на которой в виде диаграммы поясняется процесс обработки:The proposed method of heat treatment of fish oil and installation for its implementation are illustrated in figure 1, which in the form of a diagram illustrates the processing:

- точка F соответствует состоянию жидкого фреона, температура которого определяется давлением Рк;- point F corresponds to the state of liquid freon, the temperature of which is determined by the pressure P to ;

- точка М соответствует состоянию жира, температура которого ниже температуры фреона, а давление равно давлению фреона;- point M corresponds to a state of fat, the temperature of which is below the temperature of freon, and the pressure is equal to the pressure of freon;

- точка G соответствует состоянию смеси, температура которой в результате смешения изменилась, а давление осталось прежним. В процессе смешения жир двигался в точку G из точки М; а фреон в точку G из точки F;- point G corresponds to the state of the mixture, the temperature of which as a result of mixing has changed, but the pressure has remained the same. In the process of mixing, fat moved to point G from point M; and freon to point G from point F;

- в процессе движения смеси по теплоизолированному участку трубы точка G, характеризующая состояние смеси на диаграмме своего положения не изменила, т.к. температура и давление смеси оставались неизменными в течение 60 секунд.- during the movement of the mixture along the insulated section of the pipe, point G, which characterizes the state of the mixture in the diagram of its position, has not changed, because the temperature and pressure of the mixture remained unchanged for 60 seconds.

Процесс G-B иллюстрирует изменение параметров состояния смеси в плоскости дроссельного устройства. На диаграмме можно наблюдать изменение давления, температуры, а также фазового состава смеси. Давление смеси после прохождения дроссельного устройства соответствует P0, температура tсмеси2, часть фреона превратилась в пар, количество которого определяется длиной отрезка А-В'.The GB process illustrates the change in the state parameters of the mixture in the plane of the throttle device. On the diagram you can observe the change in pressure, temperature, as well as the phase composition of the mixture. The pressure of the mixture after passing through the throttle device corresponds to P 0 , the temperature t of the mixture 2 , part of the freon turned into steam, the amount of which is determined by the length of the segment AB '.

Жидкий фреон (точка F) смешивается с жиром (точка M) с получением смеси (точка G). Жир, фреон и смесь имеют равное давление (Pк), но разные температуры (tжира, tфреона, tсм). Смешение происходит в начале теплоизолированного трубопровода, где установлен расходомер, посредством которого контролируется количество поступающей смеси в теплоизолированный трубопровод в единицу времени.The liquid freon (point F) is mixed with fat (point M) to give a mixture (point G). Fat, freon and mixture have equal pressure (P k ), but different temperatures (t fat , t Freon , t cm ). Mixing takes place at the beginning of a thermally insulated pipeline, where a flow meter is installed, by means of which the quantity of incoming mixture into a thermally insulated pipeline is controlled per unit time.

Смесь через запорный вентиль поступает в теплоизолированный трубопровод. Регулируя посредством запорного вентиля расход смеси (м3/с), возможно пользуясь уравнением неразрывности потока: Q=FV (где Q - расход смеси, м3/с; F - площадь сечения трубопровода, м2; V - скорость движения смеси по трубопроводу, м/с), задать время движения смеси в трубопроводе, чем и обеспечить должную продолжительность тепловой обработки жира.The mixture enters a thermally insulated pipeline through a shut-off valve. By adjusting the flow rate of the mixture by means of a shut-off valve (m 3 / s), it is possible to use the equation of continuity of flow: Q = FV (where Q is the flow rate of the mixture, m 3 / s; F is the cross-sectional area of the pipeline, m 2 ; V is the speed of the mixture through the pipeline , m / s), set the time of movement of the mixture in the pipeline, which ensures the proper duration of heat treatment of fat.

Прошедшая тепловую обработку в процессе движения в теплоизолированном трубопроводе смесь подается в дроссель. Необходимо отметить, что смесь в процессе движения в теплоизолированном трубопроводе на диаграмме состояния будет находиться в точке G неподвижно, т.к. ее температура в трубопроводе не меняется.Passed heat treatment during movement in a heat-insulated pipeline, the mixture is fed into the throttle. It should be noted that the mixture during motion in a thermally insulated pipeline on the state diagram will be stationary at point G, because its temperature in the pipeline does not change.

Из точки G смесь дросселируется в точку B, при этом при прохождении смеси плоскости дросселя в ней резко вскипает фреон. В точке B количество фреона, которое в результате кипения превратилось в пар, соответствует длине отрезка A-B, а количество фреона, оставшегося в жидком состоянии в смеси, соответствует длине отрезка B-C. Точка A характеризует параметры состояния смеси (p, v, t), точка C - параметры состояния парообразного фреона (p, v, t). Смесь и пар имеют одинаковое давление P0 и температуру t1,2. В плоскости дросселя произошел температурный скачок смеси Δtсм=tсм-t1,2 в результате того, что теплота смеси в количестве Qсм=cmΔtсм (где c - теплоемкость смеси, кДж/кг·K; m - количество смеси, кг) перешла в теплоту испарения фреона Qи=rm (где r - удельная теплота парообразования фреона, кДж/кг; m - количество испарившегося фреона, кг).From point G, the mixture is throttled to point B, and while passing through the mixture the throttle plane, freon abruptly boils in it. At point B, the amount of freon that turned into steam as a result of boiling corresponds to the length of segment AB, and the amount of freon remaining in the liquid state in the mixture corresponds to the length of segment BC. Point A characterizes the state parameters of the mixture (p, v, t), point C characterizes the state parameters of vaporous freon (p, v, t). The mixture and steam have the same pressure P 0 and temperature t 1.2 . A temperature jump in the mixture Δt cm = t cm -t 1.2 occurred in the throttle plane as a result of the heat of the mixture in the amount of Q cm = cmΔt cm (where c is the heat capacity of the mixture, kJ / kg · K; m is the amount of mixture, kg ) converted to the heat of vaporization of freon Q and = rm (where r is the specific heat of vaporization of freon, kJ / kg; m is the amount of evaporated freon, kg).

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

После того как среда рыбного жира посредством прямого контакта (смешения) с горячим фреоном будет равномерно нагрета и выдержана должное количество времени, давление смеси будет резко снижено в дроссельном устройстве, где произойдет скачок температуры в область ее понижения. Причем снижение температуры смеси будет осуществлено точно до заданного значения, т.к. температура фреона точно соответствует совершенно определенному его давлению (схема рабочего цикла). В этом случае технологу необходимо только установить точное значение давления, до которого необходимо произвести дросселирование смеси в дроссельном устройстве. Температура смеси и соответственно обрабатываемой среды рыбного жира будет точно соответствовать этому давлению. Падение температуры происходит мгновенно в плоскости самого отверстия дросселя (схема рабочего цикла), в условиях абсолютно равномерного температурного поля, что достигается отсутствием менее нагретых поверхностей, через которые бы осуществлялся отвод теплоты. Снижение температуры жира осуществляется за счет вскипания фреона в плоскости дросселя, вызванного межмолекулярным трением молекул друг о друга, что обеспечивает снижение температуры именно каждой молекулы в равной степени, т.к. все молекулы смеси в равной степени контактируют друг с другом. Визуально на дроссельном устройстве работающей холодильной установки можно наблюдать четкую границу раздела в виде диагонали, которая разделяет боковую поверхность дросселя на две части, одна из которых покрыта инеем при отрицательных температурах кипения фреона и росой - при положительных.After the medium of fish oil through direct contact (mixing) with hot freon is uniformly heated and withstood the proper amount of time, the pressure of the mixture will be sharply reduced in the throttle device, where the temperature will jump to the area of its decrease. Moreover, the temperature reduction of the mixture will be carried out exactly to the set value, because Freon temperature exactly corresponds to its very specific pressure (duty cycle diagram). In this case, the technologist only needs to set the exact pressure value to which it is necessary to throttle the mixture in the throttle device. The temperature of the mixture and, accordingly, the processed fish oil medium will correspond exactly to this pressure. The temperature drop occurs instantly in the plane of the throttle hole itself (working cycle diagram), under conditions of an absolutely uniform temperature field, which is achieved by the absence of less heated surfaces through which heat would be removed. The temperature of the fat is reduced by boiling freon in the throttle plane, caused by intermolecular friction of the molecules against each other, which ensures that the temperature of each molecule is reduced to the same extent, because all molecules of the mixture are equally in contact with each other. Visually, on the throttle device of a working refrigeration unit, you can observe a clear diagonal interface, which divides the side surface of the throttle into two parts, one of which is covered with frost at negative boiling points of freon and dew - at positive.

По окончании дросселирования компоненты раствора разделяются в сепараторе центробежного типа с последующим удалением жира (с тонкостью фильтрации на молекулярном уровне) из парообразного фреона посредством устройств, широко представленных на рынке (например, технология EcoTec компании «БАРРЕНС»).At the end of throttling, the components of the solution are separated in a centrifugal separator, followed by removal of fat (with a fineness of filtration at the molecular level) from freon vapor using devices widely available on the market (for example, BARRENS EcoTec technology).

Для повторения цикла фреон сжимают в компрессоре, который не содержит в своей конструкции материалов, требующих применения смазочных масел, и конденсируют в конденсаторе, где одновременно нагревают до рабочей температуры.To repeat the cycle, Freon is compressed in a compressor, which does not contain materials requiring the use of lubricating oils in its design, and condensed in a condenser, where it is simultaneously heated to operating temperature.

Для обработки рыбного жира целесообразно применять фреоны, имеющие высокую критическую точку: R236fa (C3F6H2) - 130°C; R356 mff (C4F6H2) - 164°C.For the treatment of fish oil, it is advisable to use freons having a high critical point: R236fa (C 3 F 6 H 2 ) - 130 ° C; R356 mff (C 4 F 6 H 2 ) - 164 ° C.

Рыбный жир неограниченно растворяется в жидких фреонах и имеет теплоемкость (около 2 кДж/кг·К) сопоставимую с теплоемкостью фреонов, что позволяет создавать смеси с достаточно высоким содержанием жира. Температуру жира возможно быстро поднимать, смешивая его с горячим фреоном. Технолог, зная теплофизические свойства фреона, может точно определить количество жира в смеси, с тем, чтобы температура последнего при смешении не вышла за пределы допустимых значений.Fish oil dissolves unlimitedly in liquid freons and has a heat capacity (about 2 kJ / kg · K) comparable to the heat capacity of freons, which allows you to create mixtures with a fairly high fat content. The temperature of fat can be raised quickly by mixing it with hot freon. The technologist, knowing the thermophysical properties of freon, can accurately determine the amount of fat in the mixture so that the temperature of the latter during mixing does not exceed acceptable values.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Применяемый фреон: R142b.Applicable Freon: R142b.

Режим тепловой обработки жира: температура 90°C, время обработки 60 секунд.Fat heat treatment mode: temperature 90 ° C, processing time 60 seconds.

Температура хранения жира: 20°C.Fat storage temperature: 20 ° C.

Производительность установки: 1 м3/час жирофреоновой смеси за 8-часовую смену (0,000035 м3/с, 125 л/час или 2 л/мин).Plant productivity: 1 m 3 / hour of the girofreon mixture for an 8-hour shift (0.000035 m 3 / s, 125 l / h or 2 l / min).

Из уравнения неразрывности потока (Q=F×V), которым связаны линейной зависимостью расход, площадь внутреннего сечения трубопровода и скорость движения среды по трубопроводу, находим скорость движения жирофреоновой смеси, если внутренний диаметр трубопровода равен 20 мм:From the equation of continuity of flow (Q = F × V), which are linearly related to flow, the area of the internal section of the pipeline and the speed of the medium through the pipeline, we find the speed of the girofreon mixture if the internal diameter of the pipeline is 20 mm:

V=Q/F=Q/(πd2/4)=0,000035/(3,14×0,022)/4=0,1 м/сV = Q / F = Q / (πd 2/4) = 0,000035 / (3,14 × 0,02 2) / 4 = 0.1 m / s

Скорость движения вязкой среды величиной 0,1 м/с по трубопроводу диаметром 0,02 м находится в пределах границ оптимального режима. Длина трубопровода, в котором жирофреоновая смесь при движении со скоростью 0,1 м/с, будет находиться в течение 60 секунд равна L=V×t=0,1×60=6 м.The velocity of a viscous medium of 0.1 m / s through a pipeline with a diameter of 0.02 m is within the boundaries of the optimal regime. The length of the pipeline, in which the girofreon mixture when moving at a speed of 0.1 m / s, will be within 60 seconds equal to L = V × t = 0.1 × 60 = 6 m.

Количество жирофреоновой смеси, поступающей в единицу времени из смесителя в устройство для тепловой обработки, выполненное в виде теплоизолированного участка трубопровода, регулируется вентилем 5 и контролируется расходомером 4 (фиг.2). Для изменения времени обработки рыбного жира необходимо увеличить или уменьшить расход жирофреоновой смеси посредством вентиля 5, при этом изменятся скорость движения смеси в теплоизолированном участке трубопровода и соответственно время тепловой обработки смеси.The amount of girofreon mixture supplied per unit time from the mixer to the heat treatment device, made in the form of a heat-insulated section of the pipeline, is regulated by valve 5 and is controlled by a flow meter 4 (figure 2). To change the processing time of fish oil, it is necessary to increase or decrease the consumption of the girofreon mixture by means of valve 5, while the speed of the mixture in the insulated section of the pipeline and, accordingly, the time of heat treatment of the mixture will change.

Конденсатор-ресивер 12 установки предварительно заполняется жидким фреоном R142b в количестве 50% от полной вместимости. Компрессор запускается при открытых вентилях 5 и 14. Посредством вентилей 5 и 14 регулируется поступление фреона из конденсатора в систему установки в таком количестве, чтобы была обеспечена безостановочная работа компрессора. При этом производительность компрессора устанавливается на уровне 50% от максимального значения с тем, чтобы при выходе установки на рабочий режим была возможность увеличения его производительности.The capacitor-receiver 12 of the installation is pre-filled with liquid freon R142b in the amount of 50% of the total capacity. The compressor starts up with open valves 5 and 14. By means of valves 5 and 14, the amount of freon from the condenser to the installation system is regulated in such an amount that the compressor runs without interruption. In this case, the compressor performance is set at 50% of the maximum value so that when the unit enters the operating mode, it is possible to increase its productivity.

Посредством регулирования расхода поступающей в конденсатор охлаждающей воды давление конденсации устанавливается на отметке 2,1 МПа, что соответствует температуре фреона 100°C. Посредством вентилей 2 и 13 устанавливается поступление жира из резервуара исходного жира 1 и фреона из конденсатора 12 в смеситель 3 в таком соотношении, чтобы температура смеси, полученной в смесителе 3, равнялась 90°C. Давление смеси при этом установится на отметке 1,7 МПа, что соответствует давлению насыщенных паров R142b при 90°C. Соотношение жира и фреона в смеси определяется из уравнения теплового баланса, которое основано на равенстве теплоты, перераспределенной между двумя средами.By adjusting the flow rate of the cooling water entering the condenser, the condensation pressure is set at 2.1 MPa, which corresponds to a freon temperature of 100 ° C. By means of valves 2 and 13, the flow of fat from the reservoir of the initial fat 1 and freon from the condenser 12 to the mixer 3 is established in such a ratio that the temperature of the mixture obtained in the mixer 3 is equal to 90 ° C. The pressure of the mixture will be set at 1.7 MPa, which corresponds to the saturated vapor pressure of R142b at 90 ° C. The ratio of fat and freon in the mixture is determined from the heat balance equation, which is based on the equality of heat redistributed between the two environments.

Фреон снижает свою температуру от 100 до 90°C, отдавая теплоту жиру, который, забирая теплоту у фреона, поднимает свою температуру от 20 до 90°C.Freon reduces its temperature from 100 to 90 ° C, giving heat to fat, which, taking heat from freon, raises its temperature from 20 to 90 ° C.

cжираmжира(t2-t1)=cфреонаmфреона(t2-t1),c fat m fat (t 2 -t 1 ) = c freon m freon (t 2 -t 1 ),

где cжирА - теплоемкость жира, кДж/кг·К;where c fatA is the heat capacity of fat, kJ / kg · K;

mжира - масса смешиваемого жира с фреоном, кг;m fat - mass of mixed fat with freon, kg;

cфреона - теплоемкость фреона, кДж/кг·К;c Freon - the heat capacity of Freon, kJ / kg · K;

mфреона - масса смешиваемого фреона с жиром, кг.m Freon - the mass of mixed Freon with fat, kg

При этом, если принять количество жирофреоновой смеси за 1, количество жира за X, количество фреона за (1-Х), то количество жира определится из формулы:Moreover, if we take the amount of girofreon mixture as 1, the amount of fat for X, the amount of freon for (1-X), then the amount of fat is determined from the formula:

X=cфреона(1-X)(t2-t1)/cжира(t2-t1);X = c freon (1-X) (t 2 -t 1 ) / c fat (t 2 -t 1 );

X=1,37×(1-X)×10/1,75×70.X = 1.37 × (1-X) × 10 / 1.75 × 70.

Решением уравнения X определяется величиной 0,1. Таким образом, при температуре 90°C в смесителе образуется жирофреоновая смесь, состоящая из 9 частей фреона, имеющего до смешения температуру 100°C, и 1 части жира, имеющего до смешения температуру 20°C.The solution of the equation X is determined by the value of 0.1. Thus, at a temperature of 90 ° C, a girofreon mixture is formed in the mixer, consisting of 9 parts of freon, which has a temperature of 100 ° C before mixing, and 1 part of fat, which has a temperature of 20 ° C before mixing.

Вентилем 5 устанавливается поступление смеси в теплоизолированный участок трубопровода в количестве 0,00003 м3/с, а вентилем 14 закрывается движение фреона, минуя смеситель.The valve 5 sets the flow of the mixture into the insulated section of the pipeline in the amount of 0.00003 m 3 / s, and the valve 14 closes the movement of freon, bypassing the mixer.

Жирофреоновая смесь, имеющая температуру 90°C, будет двигаться в теплоизолированный участок трубопровода длиной 6 метров со скоростью 0,1 м/с в течение 60 секунд, чем будет выполнено требование технологического регламента тепловой обработки. Через 60 секунд пребывания в трубопроводе молекулы жирофреоновой смеси пройдут дроссельное устройство, где их температура будет мгновенно снижена до температуры 20°C.The girofreon mixture, having a temperature of 90 ° C, will move into a thermally insulated section of the pipeline 6 meters long at a speed of 0.1 m / s for 60 seconds, which will meet the requirements of the technological regulation of heat treatment. After 60 seconds of being in the pipeline, the molecules of the girofreon mixture will pass a throttle device, where their temperature will be instantly reduced to a temperature of 20 ° C.

В дроссельном устройстве любой парокомпрессионной холодильной установки происходит резкое снижение давления рабочего тела с одновременным мгновенным снижением его температуры. Снижение температуры рабочего тела происходит за счет вскипания части фреона в плоскости дросселя, которое происходит с отбором теплоты. За счет отбора теплоты на испарение части фреона и происходит снижение температуры всего потока фреона, который в плоскости дросселя превращается в парожидкостную смесь.In the throttle device of any vapor compression refrigeration unit, a sharp decrease in the pressure of the working fluid occurs with a simultaneous instantaneous decrease in its temperature. A decrease in the temperature of the working fluid occurs due to the boiling part of the freon in the plane of the throttle, which occurs with the selection of heat. Due to the selection of heat for the evaporation of part of the freon, the temperature of the entire freon stream decreases, which turns into a vapor-liquid mixture in the throttle plane.

На первом этапе расчетов необходимо определить процентное содержание пара, получаемое при дросселировании чистого фреона R142b от давления 1,7 до 0,28 МПа. Для расчетов необходимо использовать величину среднего значения удельной теплоты парообразования R142b при давлениях 1,7 и 0,28 МПа, т.к. значения теплоты парообразования при каждом из этих давлений значительно отличаются. Теплота парообразования R142b при давлении 1,7 МПа равна 143,06 кДж/кг, а при давлении 0,28 МПа равна 203,47 кДж/кг.At the first stage of calculations, it is necessary to determine the percentage of steam obtained by throttling pure Freon R142b from a pressure of 1.7 to 0.28 MPa. For calculations, it is necessary to use the value of the average specific heat of vaporization R142b at pressures of 1.7 and 0.28 MPa, because the values of the heat of vaporization at each of these pressures are significantly different. The heat of vaporization of R142b at a pressure of 1.7 MPa is 143.06 kJ / kg, and at a pressure of 0.28 MPa is 203.47 kJ / kg.

rcp=(143,06+203,47)/2=173,26 кДж/кгr cp = (143.06 + 203.47) / 2 = 173.26 kJ / kg

Для расчетов также необходимо использовать величину среднего значения удельной теплоемкости R142b при давлениях 1,7 и 0,28 МПа, т.к. значения удельной теплоемкости при каждом из этих давлений также значительно отличаются. Значение удельной теплоемкости R142b при давлении 1,7 МПа равно 1,37 кДж/кг·К, а при давлении 0,28 МПа - 1,11 кДж/кг·К.For calculations, it is also necessary to use the value of the average specific heat R142b at pressures of 1.7 and 0.28 MPa, because the specific heat at each of these pressures also varies significantly. The specific heat capacity of R142b at a pressure of 1.7 MPa is 1.37 kJ / kg · K, and at a pressure of 0.28 MPa, 1.11 kJ / kg · K.

ccp=(1,37+1,11)/2=1,24 кДж/кг·Кc cp = (1.37 + 1.11) / 2 = 1.24 kJ / kg

Кроме влияния снижения удельной теплоемкости жидкого фреона по мере снижения давления, необходимо учесть влияние снижения теплоемкости парожидкостной смеси, в которую превращается поток фреона в сечении дросселя, за счет того, что пар имеет меньшую теплоемкость, чем жидкость. Пар фреона R142b имеет в диапазоне температур 20…90°C меньшую теплоемкость по сравнению с жидкостью, в среднем на 10%. Поправку влияния теплоемкости пара на теплоемкость парожидкостной смеси необходимо учесть в конце расчетов, в зависимости от доли пара в смеси.In addition to the effect of reducing the specific heat of liquid freon as pressure decreases, it is necessary to take into account the effect of reducing the heat capacity of the vapor-liquid mixture, into which the freon flow in the throttle section is converted, due to the fact that the vapor has a lower heat capacity than liquid. Steam freon R142b has a lower heat capacity in the temperature range of 20 ... 90 ° C compared with the liquid, on average by 10%. The correction of the influence of the heat capacity of steam on the heat capacity of the vapor-liquid mixture must be taken into account at the end of the calculation, depending on the proportion of steam in the mixture.

Для определения количества испарившегося фреона в процессе дросселирования необходимо применить уравнение теплового баланса, приравняв в одной части равенства теплоту, которую необходимо отвести от 1 кг жидкого фреона при снижении его температуры от 90 до 20°C, а в другой части равенства теплоту, которую необходимо подвести к жидкому фреону, с тем, чтобы испарить ту его часть, которой будет достаточно для снижения его температуры от 90 до 20°C и которая является в данном уравнении искомой величиной.To determine the amount of freon evaporated during the throttling process, it is necessary to apply the heat balance equation, equating in one part of the equation the heat that needs to be removed from 1 kg of liquid freon with a decrease in its temperature from 90 to 20 ° C, and in the other part of the equation the heat that needs to be brought to liquid freon in order to evaporate that part of it, which will be enough to lower its temperature from 90 to 20 ° C and which is the desired value in this equation.

Q=cсрmфреона(t2-t1);Q = c av m freon (t 2 -t 1 );

Q=rсрxmисп.фреона;Q = r cp xm Spanish Freon ;

cсрmфреона(t2-t1)=rсрxmисп.фреона;c cf m freon (t 2 -t 1 ) = r cf xm Spanish Freon ;

mисп.фреона=cсрmфреона(t2-t1)/rCP=1,24×1×70/173,26=0,5 кг.m Spanish freon = c av m freon (t 2 -t 1 ) / r CP = 1.24 × 1 × 70 / 173.26 = 0.5 kg.

Предварительно фазовое соотношение парожидкостной смеси R142b после дросселирования определилось в виде пропорции 1:1. В случае полного испарения фреона в плоскости дросселя поправочный коэффициент влияния снижения теплоемкости пара по сравнению с теплоемкостью жидкости, следовало применить в полной мере как 0,1, но так как фреон испарился на половину, то поправочный коэффициент применяется как 0,05.Pre-phase ratio of the vapor-liquid mixture R142b after throttling was determined in the form of a ratio of 1: 1. In the case of complete evaporation of freon in the throttle plane, the correction coefficient of the effect of reducing the heat capacity of the steam compared to the heat capacity of the liquid should be fully applied as 0.1, but since the freon has been evaporated by half, the correction coefficient is used as 0.05.

Действительное расчетное значение средней теплоемкости R142b при дросселировании принимается:The actual calculated value of the average heat capacity R142b during throttling is taken:

ccp.д=ccp(1-0,05)=1,24×0,95=1,18 кДж/кг·К;c cp.d = c cp (1-0.05) = 1.24 × 0.95 = 1.18 kJ / kg · K;

mИсп.фреона=ccp.дmфреона(t2-t1)/rср=1,18×1×70/173,26=0,48 кг.m Use Freon = c cp.d m Freon (t 2 -t 1 ) / r cf = 1.18 × 1 × 70 / 173.26 = 0.48 kg.

Таким образом, при прохождении через дроссельное устройство 1 кг R142b произойдет резкое снижение его температуры от 90 до 20°C, за счет его испарения в количестве 0,48 кг, при условии, что давления до и после дросселирующего устройства будут соответствовать значениям 1,7 и 0,28 МПа соответственно. На фиг.1 показано, что процесс дросселирования R142b проходит по изоэнтальпе G-B. В точке G температура фреона равна 90°C, в точке B равна 20°C. Количество образовавшегося пара в процессе дросселирования определяется длиной отрезка A-B, количество фреона, оставшегося в жидком состоянии, - длиной отрезка B-C.Thus, when passing through a throttle device of 1 kg R142b, its temperature will sharply decrease from 90 to 20 ° C, due to its evaporation in the amount of 0.48 kg, provided that the pressures before and after the throttling device correspond to 1.7 and 0.28 MPa, respectively. Figure 1 shows that the throttling process R142b passes along the isoenthalpe G-B. At point G, the temperature of freon is 90 ° C, at point B it is 20 ° C. The amount of steam generated during the throttling process is determined by the length of the A-B segment, the amount of freon remaining in the liquid state is determined by the length of the B-C segment.

На втором этапе расчетов необходимо определить процентное содержание пара, получаемого при дросселировании смеси, состоящей из 10% рыбного жира и 90% R142b от давления 1,7 до 0,28 МПа.At the second stage of calculations, it is necessary to determine the percentage of steam obtained by throttling a mixture consisting of 10% fish oil and 90% R142b from a pressure of 1.7 to 0.28 MPa.

Для расчетов также необходимо применить уравнение теплового баланса, приравняв в одной части равенства теплоту, которую необходимо отвести от 1 кг жирофреоновой смеси при снижении ее температуры от 90 до 20°C, имеющей теплоемкость cCP.СМЕСИ=(cCP.ФРЕОНА+cЖИРА)=(1,18+1,75)/2=1,47 кДж/кг·К, а в другой части равенства теплоту, которую необходимо подвести к жидкому фреону, с тем, чтобы испарить ту его часть, которой будет достаточно для снижения температуры смеси и которая является в данном уравнении искомой величиной:For calculations, it is also necessary to apply the heat balance equation, equating in one part of the equation the heat that must be removed from 1 kg of the girofreon mixture with a decrease in its temperature from 90 to 20 ° C, which has a heat capacity of c CP . MIXTURES = (c CP. FREON + c FAT ) = (1.18 + 1.75) / 2 = 1.47 kJ / kg · K, and in the other part of the equality the heat that must be supplied to the liquid freon in order to evaporate that part of it which is sufficient for lowering the temperature of the mixture and which is the desired value in this equation:

Q=ccp.смесиmсмеси(t2-t1);Q = c cp. Mixtures m of the mixture (t 2 -t 1 );

Q=rсрxmисп.фреона;Q = r cp xm Spanish Freon ;

ccp.смесиmсмеси(t2-t1)=rсрxmисп.фреона;c cp. mixtures m of the mixture (t 2 -t 1 ) = r cp xm Spanish Freon ;

mисп.фреона= ccp.смесиmсмеси(t2-t1)/rcp=1,47×1×70/173,26=0,6 кг.m Spanish freon = c cp. mixtures of m mixture (t 2 -t 1 ) / r cp = 1.47 × 1 × 70 / 173.26 = 0.6 kg.

Таким образом, при прохождении 1 кг смеси, состоящей из 10% рыбного жира и 90% фреона R142b, через дроссельное устройство произойдет резкое снижение ее температуры от 90 до 20°C, за счет испарения R142b в количестве 0,6 кг, при условии, что давления до и после дросселирующего устройства будут соответствовать значениям 1,7 и 0,28 МПа соответственно.Thus, when 1 kg of the mixture consisting of 10% fish oil and 90% Freon R142b passes through the throttle device, its temperature drops sharply from 90 to 20 ° C due to the evaporation of R142b in an amount of 0.6 kg, provided that that the pressure before and after the throttling device will correspond to values of 1.7 and 0.28 MPa, respectively.

Процесс дросселирования на диаграмме, которая отражает поведение чистого R142b, имеет отклонение от изоэнтальпы, т.к. в холодильном агенте содержится постороннее вещество, а именно рыбный жир. При этом в смеси возникает дополнительное количество пара (отрезок B-B') по сравнению со случаем дросселирования чистого R142b. Данное количество пара получено при испарении фреона для охлаждения именно рыбного жира. Надо заметить, что в системах холодильного агента реально эксплуатирующихся холодильных установок циркулирует не холодильный агент, а его смесь с маслом, которое применяется для смазки узлов трения компрессора. Процентное количество масла, циркулирующего в холодильной установке совместно с холодильным агентом, меняется в зависимости от условий, но в среднем определяется величиной 10%. По этой и по другим причинам все реальные процессы на диаграммах рабочих тел холодильных машин имеют отклонения от теоретических.The throttling process in the diagram, which reflects the behavior of pure R142b, has a deviation from the isoenthalpe, because the refrigerant contains a foreign substance, namely fish oil. In this case, an additional amount of steam (segment B-B ') arises in the mixture compared to the case of throttling of pure R142b. This amount of steam was obtained by evaporating freon to cool fish oil. It should be noted that in refrigerant systems of actually operating refrigeration units, it is not the refrigerant that circulates, but its mixture with oil, which is used to lubricate the friction units of the compressor. The percentage of oil circulating in the refrigeration unit together with the refrigerant varies depending on the conditions, but is determined on average by 10%. For this and other reasons, all real processes in the diagrams of the working bodies of refrigerating machines have deviations from theoretical ones.

Необходимо акцентировать внимание на том, что на диаграмме процесс G-B' имеет линейный размер, а в реальной установке нет. Давление и соответственно температура смеси снижаются в плоскости дроссельного устройства мгновенно (нижний фрагмент фиг.1), т.к. плоскость дросселя, как и любая плоскость, не имеет линейного размера в направлении, перпендикулярном данной плоскости. Таким образом, температура смеси, будет снижена в точно установленное технологическим регламентом время.It is necessary to emphasize that in the diagram the process G-B 'has a linear dimension, but in a real installation it is not. The pressure and, accordingly, the temperature of the mixture decrease in the plane of the throttle device instantly (lower fragment of figure 1), because the throttle plane, like any plane, does not have a linear dimension in the direction perpendicular to this plane. Thus, the temperature of the mixture will be reduced at the exact time set by the technological regulations.

В зависимости от соотношения теплоемкостей жидкого фреона, жира, удельной теплоты парообразования фреона в каждом конкретном случае применения данного способа в дроссельном устройстве будет образовано различное количество пара.Depending on the ratio of the specific heat of liquid freon, fat, specific heat of vaporization of freon in each specific case of application of this method, a different amount of steam will be generated in the throttle device.

Основная часть жидкого фреона, находящегося в смеси, удаляется из жира посредством сепаратора центробежного типа, за счет того, что рыбный жир имеет плотность при 20°С 800 кг/м3, а фреон R142b при 20°С - 1120 кг/м3.The main part of the liquid freon in the mixture is removed from the fat by means of a centrifugal separator, due to the fact that fish oil has a density at 20 ° C of 800 kg / m 3 and freon R142b at 20 ° C is 1120 kg / m 3 .

После разделения жирофреоновой смеси в сепараторе жир удаляется в резервуар готового продукта, а фреон в виде паро-жидкостной фреоновой смеси за счет непрерывной работы компрессора поступает в жировой фильтр-испаритель тонкой очистки, где отделяется от остатков жира на молекулярном уровне устройством EcoTec (производитель компания «БАРРЕНС»), с последующим удалением последних в резервуар готового продукта.After separation of the girofreon mixture in the separator, the fat is removed into the finished product tank, and freon in the form of a vapor-liquid freon mixture due to continuous operation of the compressor enters the fine filter grease filter evaporator, where it is separated from the residual fat at the molecular level by the EcoTec device (manufacturer company " BARRENCE ”), followed by removal of the latter into the finished product tank.

Жидкий фреон испаряется за счет его подогрева внешним источником теплоты, смонтированным в корпусе фильтра тонкой очистки, после чего также очищается фильтром тонкой очистки и удаляется компрессором, который не содержит в своей конструкции материалов, требующих применения смазочных масел.Liquid freon evaporates due to its heating by an external heat source mounted in the fine filter housing, after which it is also cleaned with a fine filter and removed by a compressor that does not contain materials requiring lubricating oils in its design.

Парообразный фреон, имеющий давление Pк, из компрессора поступает в конденсатор, конденсируется при температуре 100°C и через вентиль 13, который отрегулирован совместно с вентилем 2, в должной пропорции смешивается с жиром и вновь поступает в теплоизолированный участок трубопровода для прохождения очередного цикла с новой порцией жира.A vapor freon having a pressure P k from the compressor enters the condenser, condenses at a temperature of 100 ° C and, through valve 13, which is adjusted together with valve 2, mixes with fat in the proper proportion and again enters the heat-insulated section of the pipeline for another cycle with a new portion of fat.

Технический результат достигается тем, что подвод теплоты осуществляют прямым контактом фреона с рыбным жиром, с образованием смеси и дросселированием смеси с последующим разделением и отводом рыбного жира, переходом фреона в замкнутый контур. Это обеспечивает абсолютную равномерность температурного поля в сечении дросселирующего органа, что позволяет уничтожить опасные микроорганизмы и одновременно сохранить биологические ценные вещества, которые в процессе длительной термической обработки разрушаются.The technical result is achieved by the fact that heat is supplied by direct contact of freon with fish oil, with the formation of a mixture and throttling of the mixture, followed by separation and removal of fish oil, the transition of freon to a closed loop. This ensures the absolute uniformity of the temperature field in the cross section of the throttling organ, which allows you to destroy dangerous microorganisms and at the same time preserve biological valuable substances that are destroyed during prolonged heat treatment.

Claims (2)

1. Способ тепловой обработки рыбного жира, включающий подвод теплоты к обрабатываемой среде рыбьего жира для прогрева ее во временном интервале и отвод теплоты для охлаждения рыбьего жира, отличающийся тем, что подвод теплоты осуществляют прямым контактом посредством смешения контактирующего вещества - фреона со средой рыбьего жира с образованием смеси, которая в потоке проходит тепловую обработку, затем смесь дросселируют для охлаждения и разделяют с последующим отводом рыбьего жира и переходом фреона в замкнутый контур.1. A method of heat treatment of fish oil, comprising supplying heat to the treated fish oil medium for heating it in a time interval and removing heat to cool fish oil, characterized in that the heat is supplied by direct contact by mixing the contacting substance - freon with fish oil medium with the formation of a mixture that undergoes heat treatment in the stream, then the mixture is throttled for cooling and separated, followed by the removal of fish oil and the transition of freon to a closed loop. 2. Установка для тепловой обработки рыбьего жира, включающая резервуар исходного продукта, устройство для тепловой обработки, резервуар готового продукта, отличающаяся тем, что установка имеет замкнутый контур, в котором установлен смеситель, а устройство для тепловой обработки выполнено в виде теплоизолированного участка трубы, за которым установлено дросселирующее устройство, затем установлен сепаратор центробежного типа для отделения рыбьего жира от фреона, также установлен компрессор для сжатия парообразного фреона, конденсатор для конденсации парообразного фреона и его нагрева до требуемой рабочей температуры. 2. Installation for heat treatment of fish oil, including a reservoir of the original product, a device for heat treatment, a tank of the finished product, characterized in that the installation has a closed circuit in which the mixer is installed, and the device for heat treatment is made in the form of a heat-insulated pipe section, with which a throttling device is installed, then a centrifugal type separator is installed to separate fish oil from freon, a compressor for compressing vapor freon, a condenser is also installed A condensing vaporized refrigerant and heat it to the desired operating temperature.
RU2009125931/13A 2009-07-06 2009-07-06 Method for thermal treatment of fish oil and plant for its realisation RU2405031C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009125931/13A RU2405031C1 (en) 2009-07-06 2009-07-06 Method for thermal treatment of fish oil and plant for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009125931/13A RU2405031C1 (en) 2009-07-06 2009-07-06 Method for thermal treatment of fish oil and plant for its realisation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2405031C1 true RU2405031C1 (en) 2010-11-27

Family

ID=44057617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009125931/13A RU2405031C1 (en) 2009-07-06 2009-07-06 Method for thermal treatment of fish oil and plant for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2405031C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АРТЮХОВА С.А. и др. Технология продуктов из гидробионтов. - М.: Колос, 2001, стр.434-435. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Youbi-Idrissi et al. Impact of refrigerant–oil solubility on an evaporator performances working with R-407C
Shen et al. Analysis of a single-effect mechanical vapor compression desalination system using water injected twin screw compressors
US10267548B2 (en) Oil management for heating ventilation and air conditioning system
RU2700057C2 (en) Evaporator liquid heater for reducing coolant charge
AU2015213795A1 (en) Refrigeration system with separate feedstreams to multiple evaporator zones
WO2015015631A1 (en) Solid/liquid separation apparatus, and method for same
WO2012086089A1 (en) Method and device for controlling operation of heat pump device
RU2405031C1 (en) Method for thermal treatment of fish oil and plant for its realisation
Du et al. Experimental study on electronic expansion valve failure of a R290 room air conditioner during heating-defrosting process
Mouneer et al. Heat transfer performance of a newly developed ice slurry generator: A comparative study
Xia et al. Performance analysis of electroplating wastewater treatment system combining air compression expansion cycle with spray drying tower
EP3859235A1 (en) Test chamber and method for controlling
Wu et al. Research on an evaporator-condenser-separated mechanical vapor compression system
US7347918B2 (en) Energy efficient evaporation system
KR101993204B1 (en) Chiller apparatus for semiconductor process
Guilpart et al. The control of ice slurry systems: an overview
WO2005073645A1 (en) Highly efficient evaporation in refrigerating installations and corresponding method for obtaining stable conditions with minimal and/or desired temperature differences of the media to be cooled in relation to the evaporation temperature
DE97644C (en)
Boorneni et al. Improving and Comparing the Coefficient of Performance of Domestic Refgirator by using Refrigerants R134a and R600a
Shahzada et al. An improved film evaporation correlation for saline water at sub-atmospheric pressures
SU1083041A1 (en) Freezing plate-type apparatus
JP6818387B1 (en) Rotating disk type cooling device
EP3954950A1 (en) Sorption heat pump and sorption circuit process
SU800518A1 (en) Ammonia-type cooling plant
Dang et al. Study on flow boiling heat transfer of carbon dioxide with PAG-type lubricating oil in pre-dryout region inside horizontal tube

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140707