RU2510850C2 - Ultrasonic milk treatment device - Google Patents

Ultrasonic milk treatment device Download PDF

Info

Publication number
RU2510850C2
RU2510850C2 RU2013103937/10A RU2013103937A RU2510850C2 RU 2510850 C2 RU2510850 C2 RU 2510850C2 RU 2013103937/10 A RU2013103937/10 A RU 2013103937/10A RU 2013103937 A RU2013103937 A RU 2013103937A RU 2510850 C2 RU2510850 C2 RU 2510850C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
milk
ultrasonic
cylinder
ultrasonic radiation
milk duct
Prior art date
Application number
RU2013103937/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013103937A (en
Inventor
Анастасия Валерьевна Родионова
Анистрад Григорьевич Васильев
Галина Владимировна Новикова
Original Assignee
Анастасия Валерьевна Родионова
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 Анастасия Валерьевна Родионова filed Critical Анастасия Валерьевна Родионова
Priority to RU2013103937/10A priority Critical patent/RU2510850C2/en
Publication of RU2013103937A publication Critical patent/RU2013103937A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2510850C2 publication Critical patent/RU2510850C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Dairy Products (AREA)
  • Food-Manufacturing Devices (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: flow-type ultrasonic milk treatment device contains ring-shaped piezosources of ultrasonic radiation assembled in the form of a hollow cylinder. The ultrasonic radiation sources are positioned so that the distance between such ultrasonic radiation sources and the milk duct wall is divisible by the ultrasound semi-wave length. The milk duct has a delivery and a discharge nipples; the resonance membrane is made of elastic rubber and positioned on the cylinder so that to enable radiation penetration outside through it. The milk duct represents a semicircular tray installed round the cylinder along a helical line. . The conjugated walls of the trays are interconnected with spot welding with the ends deflected in a semicircular manner to accommodate a sealing hose made of food rubber to that to enable gas or liquid supply through the said hose. On the milk duct coils there are indentations made for creation of a turbulent flow mode and intensive stirring of the milk being treated. Positioned on the helical milk duct surface are reinforcement ribs partly embedded into the indentations of the coils, the curved ends whereof are tightened with clips having clamping levers.
EFFECT: enhancement of milk treatment performance and quality combined with design simplification and operation convenience improvement.
5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим обеззараживание жидкостей посредством воздействия ультразвукового излучения, и может использоваться для стерилизации и гомогенизации молока, а также питьевой воды, соков, напитков, водотопливной эмульсии, изготовления красок, смазок, эмульсий и суспензий и др.The invention relates to devices for disinfecting liquids by means of ultrasonic radiation, and can be used to sterilize and homogenize milk, as well as drinking water, juices, drinks, fuel oil emulsions, the manufacture of paints, lubricants, emulsions and suspensions, etc.

Известно устройство для обработки жидких сред, содержащее четное количество секций, снабженных источником ультразвуковых излучений, патрубки для подвода и отвода жидкости, при этом расстояния между источниками излучений и стенками секций кратны длине полуволны ультразвука (Патент РФ №2188797 С1, МПК C02F 1/36. 2002).A device for processing liquid media containing an even number of sections equipped with a source of ultrasonic radiation, nozzles for supplying and discharging liquid, the distances between the radiation sources and the walls of the sections are multiples of the half-wave length of ultrasound (RF Patent No. 2188797 C1, IPC C02F 1/36. 2002).

Устройство имеет застойные зоны, невысокую производительность. Мойка и очистка внутренних поверхностей затруднена.The device has stagnant zones, low productivity. Washing and cleaning internal surfaces is difficult.

Известен ультразвуковой стерилизатор жидких продуктов, снабженный баком, нагнетающим насосом с эжектором воздуха и управляемым воздушным клапаном с воздухозаборником, причем в вертикальной камере внизу расположен источник ультразвука, а вверху - датчик уровня жидкости (Патент РФ №2241357 С2, МПК A23L 3/30, 2004).Known ultrasonic sterilizer of liquid products, equipped with a tank, a discharge pump with an air ejector and a controlled air valve with an air intake, and in the vertical chamber at the bottom is an ultrasound source, and at the top is a liquid level sensor (RF Patent No. 2241357 C2, IPC A23L 3/30, 2004 )

Стерилизатор имеет низкую производительность и невысокое качество стерилизации вследствие установки одного ультразвукового излучателя, т.е. недостаточное время обработки.The sterilizer has a low productivity and low quality of sterilization due to the installation of one ultrasonic emitter, i.e. insufficient processing time.

Прототипом является ультразвуковой диспергатор проточного типа, содержащий пьезопреобразователь с накладками, выполненными заодно с концентраторами с закрепленными на выходных торцах резонансными мембранами, имеющими щелевые и кольцевые зазоры (Патент РФ №2221633 С2, МПК B01F 11/02, 2004).The prototype is a flow-type ultrasonic disperser containing a piezoelectric transducer with overlays made integrally with concentrators with resonant membranes fixed at the output ends, having slot and ring gaps (RF Patent No. 2221633 C2, IPC B01F 11/02, 2004).

Диспергатор имеет сложное устройство и застойные зоны, разборка его для мойки и чистки рабочих поверхностей затруднена и трудоемка.The dispersant has a complex device and stagnant zones; disassembling it for washing and cleaning work surfaces is difficult and time-consuming.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении производительности и качества обработки молока при одновременном упрощении конструкции и повышения удобства эксплуатации.The technical result of the claimed invention is to increase the productivity and quality of milk processing while simplifying the design and improving ease of use.

Устройство для ультразвуковой обработки молока проточного типа, содержащее пьезоисточники ультразвуковых излучений кольцевой формы, собранные в виде полого цилиндра, причем расстояние между источниками ультразвуковых излучений и стенкой молокопровода кратны длине полуволны ультразвука, молокопровод с подводящим и отводящим патрубками, резонансная мембрана выполнена из эластичной резины и размещена на цилиндре с возможностью прохода через нее наружу излучения, молокопровод представляет собой лоток полукруглой формы, установленный вокруг цилиндра по винтовой линии, сопряженные стенки лотков соединены между собой точечной сваркой и концы стенок отогнуты полукругом для размещения уплотняющего шланга из пищевой резины с возможностью подачи через него газа или жидкости; на витках молокопровода выполнены углубления для создания турбулентного режима течения и интенсивного перемешивания обрабатываемого молока, на наружной поверхности винтового молокопровода размещены ребра жесткости, частично входящие в углубления витков, изогнутые концы которых стянуты хомутами с зажимными рычажками.A device for ultrasonic processing of flow-through milk containing piezoelectric sources of ultrasonic radiation of a circular shape assembled in the form of a hollow cylinder, the distance between the sources of ultrasonic radiation and the wall of the milk pipe being a multiple of the ultrasound half-wave length, the milk pipe with inlet and outlet pipes, the resonant membrane is made of elastic rubber and placed on the cylinder with the possibility of radiation passing through it outward, the milk pipe is a semicircular tray, installed around the cylinder in a helical line, the conjugate of the tray are interconnected by spot welding and the ends of the walls are bent in a semicircle to accommodate a sealing rubber hose of food to supply therethrough of gas or liquid; recesses were made on the turns of the milk pipeline to create a turbulent flow regime and intensive mixing of the processed milk, stiffeners were placed on the outer surface of the screw milk pipeline partially entering the recesses of the turns, the curved ends of which are pulled together with clamps with clamping levers.

На фиг.1 изображено устройство для ультразвуковой обработки молока в продольном разрезе; на фиг.2 - вид сверху устройства; на фиг.3 - увеличенный поперечный разрез по А-А с фиг.1; на фиг.4 - увеличенное изображение сопряжения пьезоисточников с молокопроводом.Figure 1 shows a device for ultrasonic processing of milk in longitudinal section; figure 2 is a top view of the device; figure 3 is an enlarged cross section along aa from figure 1; figure 4 is an enlarged image of the pairing of piezoelectric sources with a milk line.

Пьезоисточники 1 ультразвуковых излучений кольцевой формы с наружным излучением собраны в виде вертикального полого цилиндра и стянуты по оси стержнем 2 через верхнюю 3 и нижнюю 4 накладки, верхние диск 5 и шайбу 6, нижние диски 7 и 8 барашком 9. Верхняя часть стержня 2 имеет крюк 10 для подвески устройства. Уплотнение цилиндра достигается прокладками 11 между кольцами 1 пьезоисточника и резонансной мембраной 12 в виде шланга с тонкими стенками из эластичной пищевой резины. Молокопровод 13 в виде винтовой линии 14 образован из лотков 15 полукруглой формы из пищевой нержавеющей стали, сопряженные стенки которых соединены точечной сваркой и концы 16 отогнуты полукругом для размещения уплотняющего шланга 17 из пищевой резины. Молокопровод на концах имеет патрубки для подвода 18 и отвода 19 молока. На наружной поверхности винтового молокопровода размещены ребра 20 жесткости, входящие частично в углубления 21 витков. Концы ребер жесткости отогнуты внутрь до соприкосновения с накладками 3 и 4 и стянуты хомутами 22 и 23 с быстрозажимными рычажками 24. Внутри полого цилиндра размещается высокочастотный кабель 25 от высокочастотного генератора (на фиг. не показан), подающий ток на ультразвуковые излучатели 1 по кабелю 26.The piezoelectric sources 1 of ring-shaped ultrasonic radiation with external radiation are assembled in the form of a vertical hollow cylinder and axially pulled together by a rod 2 through the upper 3 and lower 4 pads, the upper disk 5 and the washer 6, the lower disks 7 and 8 with the wing 9. The upper part of the rod 2 has a hook 10 for hanging the device. The cylinder seal is achieved by gaskets 11 between the piezo source rings 1 and the resonant membrane 12 in the form of a hose with thin walls of elastic food rubber. The milk line 13 in the form of a helical line 14 is formed from trays 15 of a semicircular shape made of food stainless steel, the conjugate walls of which are connected by spot welding and the ends 16 are bent in a semicircle to accommodate the sealing hose 17 from food rubber. The milk pipe at the ends has nozzles for supplying 18 and milk outlet 19. On the outer surface of the screw milk line are placed ribs 20 stiffness, partially entering the recesses 21 of the turns. The ends of the stiffeners are bent inward to contact with the linings 3 and 4 and pulled together with clamps 22 and 23 with quick-release levers 24. Inside the hollow cylinder there is a high-frequency cable 25 from a high-frequency generator (not shown in Fig.), Which supplies current to the ultrasonic emitters 1 via cable 26 .

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Расстояние между источниками ультразвуковых излучений и стенкой молокопровода кратны длине полуволны ультразвука. В уплотнительный шланг 17 подают газ или жидкость. Обрабатываемое молоко через патрубок 18 подвода подают в спиральный молокопровод 13, где оно подвергается ультразвуковой обработке посредством источников ультразвуковых излучений 1. Наличие вмятин - углублений 21 на витках 14 молокопровода создает турбулентный режим и интенсивное перемешивание молока. Акустическое поле ультразвуковых излучений вызывает кавитацию (объемное образование парогазовых каверн и пульсирующих вихрей), приводящий к разрыву цепей белков, жиров и углеводов, повреждению оболочек микроорганизмов и разрушению их на клеточном уровне. При этом происходит инактивация патогенной микрофлоры и деструкция макромолекул и англомератов, т.е. гомогенизация жировых шариков.The distance between the sources of ultrasonic radiation and the wall of the milk line is a multiple of the half-wave length of the ultrasound. A gas or liquid is supplied to the sealing hose 17. Processed milk through the supply pipe 18 is fed into a spiral milk line 13, where it is subjected to ultrasonic treatment by means of ultrasonic radiation sources 1. The presence of dents - recesses 21 on the turns 14 of the milk line creates a turbulent mode and intensive mixing of milk. The acoustic field of ultrasonic radiation causes cavitation (volumetric formation of vapor-gas caverns and pulsating vortices), leading to the breaking of protein, fat and carbohydrate chains, damage to the membranes of microorganisms and their destruction at the cellular level. In this case, inactivation of pathogenic microflora and destruction of macromolecules and anglomerates, i.e. homogenization of fat globules.

Выполнение устройства в виде цилиндра со спиральным молокопроводом значительно увеличивает время экспозиции, необходимое для пастеризации молока.The implementation of the device in the form of a cylinder with a spiral milk pipe significantly increases the exposure time required for pasteurization of milk.

Для мойки рабочих поверхностей устройства и разборки его спускают давление из уплотнительного шланга 17, освобождают хомуты 22 и 23 и вытаскивают спиральный молокопровод с цилиндрической поверхности пьезоисточников 1 ультразвуковых излучений.To wash the working surfaces of the device and disassemble it, the pressure is released from the sealing hose 17, the clamps 22 and 23 are released and the spiral milk pipe is pulled out from the cylindrical surface of the piezoelectric sources 1 of ultrasonic radiation.

Простота конструкции, быстрота разборки - сборки для мойки и низкие энергозатраты характеризуют предлагаемое устройство для ультразвуковой обработки молока.Simplicity of design, speed of disassembly - assembly for washing and low energy consumption characterize the proposed device for ultrasonic processing of milk.

Claims (4)

1. Устройство для ультразвуковой обработки молока проточного типа, содержащее пьезоисточники ультразвуковых излучений кольцевой формы, собранные в виде полого цилиндра, причем расстояние между источниками ультразвуковых излучений и стенкой молокопровода кратны длине полуволны ультразвука, молокопровод с подводящим и отводящим патрубками, отличающееся тем, что резонансная мембрана выполнена из эластичной резины и размещена на цилиндре с возможностью прохода через нее наружу излучения, а молокопровод представляет собой лоток полукруглой формы, установленный вокруг цилиндра по винтовой линии.1. A device for ultrasonic processing of flowing milk type containing piezo sources of ultrasonic radiation of a circular shape, assembled in the form of a hollow cylinder, and the distance between the sources of ultrasonic radiation and the wall of the milk pipe is a multiple of the half-wave length of ultrasound, the milk pipe with inlet and outlet pipes, characterized in that the resonant membrane made of elastic rubber and placed on the cylinder with the possibility of radiation passing through it outward, and the milk line is a semi-circle tray a helical form mounted around the cylinder along a helix. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сопряженные стенки лотков соединены между собой точечной сваркой и концы отогнуты полукругом для размещения уплотняющего шланга из пищевой резины с возможностью подачи через него газа или жидкости.2. The device according to claim 1, characterized in that the mating walls of the trays are connected by spot welding and the ends are bent in a semicircle to accommodate the sealing hose from food rubber with the possibility of supplying gas or liquid through it. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем на витках молокопровода выполнены углубления для создания турбулентного режима течения и интенсивного перемешивания обрабатываемого молока.3. The device according to claim 1, characterized in that the recesses are made on the turns of the milk pipeline to create a turbulent flow regime and intensive mixing of the processed milk. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на наружной поверхности винтового молокопровода размещены ребра жесткости, частично входящие в углубления витков, изогнутые концы которых стянуты хомутами с зажимными рычажками. 4. The device according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the screw milk line are placed stiffeners, partially included in the recesses of the turns, the curved ends of which are pulled together with clamps with clamping levers.
RU2013103937/10A 2013-01-29 2013-01-29 Ultrasonic milk treatment device RU2510850C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013103937/10A RU2510850C2 (en) 2013-01-29 2013-01-29 Ultrasonic milk treatment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013103937/10A RU2510850C2 (en) 2013-01-29 2013-01-29 Ultrasonic milk treatment device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013103937A RU2013103937A (en) 2013-05-20
RU2510850C2 true RU2510850C2 (en) 2014-04-10

Family

ID=48788961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013103937/10A RU2510850C2 (en) 2013-01-29 2013-01-29 Ultrasonic milk treatment device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2510850C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2603101C2 (en) * 2014-09-17 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" Flow-type device for ultrasonic milk treatment
RU2616878C2 (en) * 2014-11-24 2017-04-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" Method for improving the quality of milk by means of ultrasonic processing in the flow-technological milking lines and primary processing
RU175862U1 (en) * 2016-06-08 2017-12-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" DEVICE FOR ULTRASONIC MILK PROCESSING
RU178854U1 (en) * 2017-03-23 2018-04-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" DEVICE FOR ULTRASONIC MILK PROCESSING
RU199801U1 (en) * 2019-10-11 2020-09-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" ULTRASOUND MILK PROCESSING DEVICE IN STATIONARY TANK

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2603101C2 (en) * 2014-09-17 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" Flow-type device for ultrasonic milk treatment
RU2616878C2 (en) * 2014-11-24 2017-04-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" Method for improving the quality of milk by means of ultrasonic processing in the flow-technological milking lines and primary processing
RU175862U1 (en) * 2016-06-08 2017-12-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" DEVICE FOR ULTRASONIC MILK PROCESSING
RU178854U1 (en) * 2017-03-23 2018-04-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" DEVICE FOR ULTRASONIC MILK PROCESSING
RU199801U1 (en) * 2019-10-11 2020-09-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Великолукская государственная сельскохозяйственная академия" ULTRASOUND MILK PROCESSING DEVICE IN STATIONARY TANK

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013103937A (en) 2013-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2510850C2 (en) Ultrasonic milk treatment device
US6818128B2 (en) Apparatus for directing ultrasonic energy
US20110033591A1 (en) Arrangement for neutralisation or microorganisms
RU2011135703A (en) METHOD FOR SIMULTANEOUS ULTRASONIC CAVITATION PROCESSING OF VARIOUS LIQUIDS IN COMPOSITION
RU2009118278A (en) COMPLEX OF SORPTION CLEANING OF POLLUTED WATERS
US20050008739A1 (en) Method and assembly for pasteurizing and homogenizing low viscosity liquids
RU2541779C2 (en) Installation for liquids disinfection by physical factors complex impact
JP2015020165A (en) Fine bubble generator
RU105197U1 (en) LIQUID TREATMENT DEVICE
RU197423U1 (en) Ballast water disinfection device
WO2013043047A1 (en) Device and method for disinfecting a liquid with acoustic waves and uv radiation
RU178854U1 (en) DEVICE FOR ULTRASONIC MILK PROCESSING
CN208394957U (en) A kind of filter device of supply equipment
RU175862U1 (en) DEVICE FOR ULTRASONIC MILK PROCESSING
RU2645986C1 (en) Device for treatment of aqueous media in the waterway
RU2665489C1 (en) Modular installation with source of infrared and ultraviolet surface irradiation and ultrasonic treatment of liquid in decentralized heat supply systems
JP2021045704A (en) Nozzle for fine air bubble generation, method for mixing air bubbles containing fine air bubbles with liquid by using the nozzle for fine air bubble generation, and biological reaction device provided with the nozzle for fine air bubble generation
UA143557U (en) HYDRAULIC RADIATOR
RU130601U1 (en) ULTRASONIC CAVITATION REACTOR FOR WATER TREATMENT AND DISINFECTION
RU2188797C1 (en) Device for treatment of liquid media
RU2014137752A (en) MILKING DEVICE WITH DEVICE FOR ULTRASONIC MILK PROCESSING
US20220356081A1 (en) Ultrasonification for biogas
RU90432U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING WATER MEDIA IN THE FLOW
CN216890171U (en) Inactivation tank
RU195692U1 (en) Device for reducing hydraulic losses in the pipeline

Legal Events

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

Effective date: 20150130