RU2529896C2 - Device for pasteurization of liquid products - Google Patents
Device for pasteurization of liquid products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2529896C2 RU2529896C2 RU2013101244/13A RU2013101244A RU2529896C2 RU 2529896 C2 RU2529896 C2 RU 2529896C2 RU 2013101244/13 A RU2013101244/13 A RU 2013101244/13A RU 2013101244 A RU2013101244 A RU 2013101244A RU 2529896 C2 RU2529896 C2 RU 2529896C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- rotor
- cells
- gap
- cooler
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Dairy Products (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к устройствам для тепловой обработки жидких продуктов, включая их пастеризацию.The invention relates to the field of agriculture, in particular to devices for heat treatment of liquid products, including their pasteurization.
Известен кавитационный генератор фирмы "Hydrodynamicinc" США для нагрева жидких продуктов и их пастеризации, содержащий корпус с крышками и вращающийся цилиндрический барабан с ячеистой наружной поверхностью, контактирующей с гладкой внутренней поверхностью корпуса [Jimm Frederik, Daniel Armsstead, Steve Lien, Wolfgang Schmidi, Bijan Kazem. Economic Benefits of Utilizing Controlled Cavitation Technology for Black Liquor Oxidation and Heating. TAPP Jomal, Junuary, 2002 (аналог)].Known cavitation generator company "Hydrodynamicinc" USA for heating liquid products and their pasteurization, containing a housing with covers and a rotating cylindrical drum with a mesh outer surface in contact with the smooth inner surface of the housing [Jimm Frederik, Daniel Armsstead, Steve Lien, Wolfgang Schmidi, Bijan Kazem . Economic Benefits of Utilizing Controlled Cavitation Technology for Black Liquor Oxidation and Heating. TAPP Jomal, Junuary, 2002 (equivalent)].
Недостатками известной конструкции являются существенные потери тепла, низкая тепловая производительность и громоздкость.The disadvantages of the known design are significant heat loss, low thermal performance and bulkiness.
Известен также пастеризатор по патенту Франции №316216 от 18.04.1968 г., содержащий в одном из вариантов конический ротор и корпус, установленные с зазором и имеющие гладкие рабочие поверхности их сочленения: наружную ротора и внутреннюю корпуса [Описание к патенту Франции №316216 от 18.04.1968 г. Авторы Р.Ангюс (Франция) и Р.Вандер (Швейцария) (аналог)].Also known is the pasteurizer according to French patent No. 316221 dated 04/18/1968, containing in one embodiment a conical rotor and a casing installed with a gap and having smooth working surfaces of their joints: the outer rotor and the inner case [Description to French patent No. 3116216 of 18.04 .1968. Authors R. Angus (France) and R. Vander (Switzerland) (analogue)].
Недостатком его является замедленное преобразование механической энергии привода в тепловую нагрева жидкости при пастеризации, так как этот процесс происходит в основном за счет жидкостного трения в зазоре конической пары ротор-корпус, ограничение производительности и низкий тепловой кпд.Its disadvantage is the delayed conversion of the mechanical energy of the drive into thermal heating of the liquid during pasteurization, since this process occurs mainly due to liquid friction in the gap of the conical rotor-body pair, performance limitation, and low thermal efficiency.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для гидродинамического нагрева жидких продуктов (по патенту РФ №2398499, A23L 3/015, опубликованному 10.09.2010, бюлл. №25), содержащее в коническом варианте исполнения статор с установленным в нем с образованием зазора коническим ротором, на наружной поверхности ротора выполнен набор ячеек, расположенных рядами по винтовой линии, на внутренней поверхности статора выполнены аналогичные ячейки, расположенные также по винтовой линии, но с другим шагом рядов ячеек, в корпусе статора выполнена соответствующая длине ротора осесимметричная кольцевая полость, сообщающаяся с ячеистой рабочей частью устройства отверстием в зоне нагрева продукта до температуры пастеризации.The closest technical solution to the present invention is a device for hydrodynamic heating of liquid products (according to RF patent No. 2398499,
Недостатками его являются сложность конструкции ячеистых поверхностей ротора и статора, а также необходимость дополнительной комплектации пастеризационной установки на базе этого устройства для гидродинамического нагрева жидких продуктов тепловыми аппаратами для регенерации тепла и охлаждения продукции после пастеризации, что снижает кпд, затрудняет и удорожает процесс пастеризации особенно в условиях производства продукции малыми хозяйственными образованиями.Its disadvantages are the complexity of the design of the cellular surfaces of the rotor and stator, as well as the need for additional equipment for the pasteurization unit based on this device for hydrodynamic heating of liquid products with thermal apparatus for heat recovery and cooling products after pasteurization, which reduces the efficiency, complicates and increases the cost of pasteurization, especially in conditions production of small business entities.
Задачей заявленного технического решения является упрощение конструкции ячеистой части гидродинамического нагревателя, сочленение в единый монолитный агрегат всех тепловых аппаратов пастеризационной установки и повышение ее кпд за счет сокращения тепловых потерь в окружающую среду.The objective of the claimed technical solution is to simplify the design of the cellular part of the hydrodynamic heater, articulate all the heaters of the pasteurization unit into a single monolithic unit and increase its efficiency by reducing heat loss to the environment.
Она решается тем, что ячейки конических поверхностей ротора и статора выполнены полусферической формы, диаметр которых постепенно увеличивается от меньшего к большему основанию конуса, а в корпусе статора выполнены соответствующие длине ротора осесимметричные кольцевые полости для регенератора и охладителя с установленными в них теплообменными элементами и сообщающимися последовательно с выдерживателем, причем полости этих теплообменных элементов соединены у регенератора с входом в устройство пастеризуемого продукта и выходом в рабочий зазор гидродинамического нагревателя, а у охладителя - с входом охлаждающей жидкости и выходом ее на слив. Ячейки конического ротора и статора в месте их сочленения с зазором выполнены в виде сквозных отверстий в зоне их контакта и имеют полуцилиндрическую или полуконическую форму. Ячейки конического ротора и статора выполнены под углом с образованием между ними косозубых лопастей. Зазор конический ротор-корпус в месте их сочленения выполнен регулируемым, например, толщиной и количеством прокладок между корпусом и его крышками. Теплообменные элементы регенератора и охладителя выполнены в виде трубчатых спиралей, установленных в осесимметричные полости корпуса. Теплообменные элементы регенератора и охладителя выполнены в виде пакетов кольцевых гофрированных пластин. It is solved in that the cells of the conical surfaces of the rotor and stator are made hemispherical in shape, the diameter of which gradually increases from smaller to larger cone base, and axisymmetric annular cavities corresponding to the rotor length are made in the stator body for the regenerator and cooler with heat-exchange elements installed in them and communicating in series with a retainer, the cavities of these heat-exchange elements being connected at the regenerator with the entrance to the device of the pasteurized product and the output to The working gap of the hydrodynamic heater, and for the cooler - with the coolant inlet and its outlet to the drain. The cells of the conical rotor and stator in the place of their articulation with a gap are made in the form of through holes in the zone of their contact and have a semicylindrical or semiconical shape. The cells of the conical rotor and stator are made at an angle with the formation of helical blades between them. The gap of the conical rotor-housing at the junction is made adjustable, for example, by the thickness and number of gaskets between the housing and its covers. The heat exchange elements of the regenerator and cooler are made in the form of tubular spirals installed in axisymmetric cavities of the housing. The heat exchange elements of the regenerator and cooler are made in the form of packets of annular corrugated plates.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен схематический разрез устройства для пастеризации жидких продуктов по его продольной оси; на фиг.2 - сечение А-А устройства на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б устройства на фиг.2; на фиг.4 - спиральная труба теплообменного аппарата, на фиг.5 - схема коммутации теплообменного аппарата из кольцевых гофрированных пластин.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a schematic section of a device for pasteurization of liquid products along its longitudinal axis; figure 2 is a section aa of the device of figure 1; figure 3 is a section bB of the device of figure 2; figure 4 - spiral pipe of the heat exchanger, figure 5 is a diagram of the switching heat exchanger from the annular corrugated plates.
Устройство для пастеризации жидких продуктов состоит из расположенного на стойках 1 статора 2, корпус которого имеет крышки 3 и 4 с прокладками 5 и 6, конического ротора 7, установленного в подшипниках 8 и соединенного с помощью муфты 9 с электродвигателем 10 привода устройства. Конический ротор 7 установлен в такой же конической полости корпуса статора 2 с зазором, образуя гидродинамический нагреватель, а обращенные с зазором друг к другу стороны в их сочленении (наружная ротора и внутренняя статора) имеют ячейки 11 и 12, образующие ячеистую рабочую полость 13 устройства и расположенные рядами в плоскостях сечения устройства вдоль зазора конический ротор-статор. Причем диаметр этих ячеек постепенно увеличивается от меньшего к большему диаметру конуса. Ячейки в коническом роторе 7 и корпусе статора 2 могут выполняться в виде полостей полусферической или полуконической форм 14, 15 (фиг.3), например, после сверлений цилиндрическими или коническими сверлами и развертками в зазоре соприкосновения конического ротора 7 и статора 2 с определенным шагом, большим диаметра ячей. Внутри корпуса статора 2 выполнены осесимметричные кольцевые полости 16, 17 и 18 (фиг.1 и 2), сообщающиеся между собой несколькими каналами 19, 20, а каналами 21 с ячеистой рабочей полостью 13 устройства. Внутри полостей 17 и 18 установлены теплообменные элементы 22 и 23, один из которых - 22 выполняет роль охладителя пастеризованного продукта. Полость 16 выполняет роль выдерживателя в заявляемом устройстве.The device for pasteurization of liquid products consists of a
Теплообменные элементы 22 и 23 могут выполняться: в виде замкнутых полостей, как изображено на фиг.1; кольцевой вставки (фиг.4) из трубки 24 с патрубками 25 и 26 подачи и выхода жидкости (охлаждающей воды или подогреваемого в регенераторе подаваемого на пастеризацию продукта); а также в виде пакета 27 (фиг.5) кольцевых гофрированных пластин 28, установленных с образованием между ними полостей 29 и 30 для охлаждающей жидкости и пастеризованного продукта (после регенерации) в теплообменном элементе 22, а в теплообменном элементе 23 соответственно для подогреваемого перед пастеризацией продукта и этого же жидкого горячего продукта после выхода из выдерживателя (полости 16).
Во внутреннюю полость теплообменного элемента 22 подается охлаждающая жидкость (например, вода) по патрубку 31 с выходом ее из этого элемента по патрубку 32, на котором установлен кран 33 (фиг.1).Coolant (for example, water) is supplied into the internal cavity of the
Во внутреннюю полость теплообменного элемента 23 подается пастеризуемый жидкий продукт (например, молоко) из емкости 34 по патрубку 35 с выходом через канал 36 в корпусе статора 2 устройства в ячеистую рабочую полость 13 этого устройства.A pasteurized liquid product (for example, milk) is supplied into the internal cavity of the heat-
Для вывода пастеризованного продукта после его охлаждения устройство оборудовано сливным патрубком 37 подачи продукта в емкость 38. Патрубки подачи продукта 35 и вывода 37 его из устройства оборудованы кранами 39 и 40.To withdraw the pasteurized product after cooling, the device is equipped with a drain pipe 37 for supplying the product to the
В регенераторе (полость 17) и охладителе (полость 18) могут устанавливаться теплообменные элементы 22 и 23, выполненные в виде трубчатых спиралей, каждая из которых представляет собой витую вставку из трубки 24 (фиг.4) с патрубками 25 и 26 для подачи жидкости в нее и вывоза ее после теплообмена с пастеризуемым продуктом после его обработки в ячеистой рабочей полоски 13 (фиг.1) гидродинамического нагревателя и выдерживателя в полости 16. Эту же цель может выполнять и теплообменный элемент в виде пакета 27 (фиг.5) кольцевых гофрированных пластин 28, по одной стороне которых протекает охлаждаемый пастеризованный продукт, а по другой охлаждающая жидкость.In the regenerator (cavity 17) and cooler (cavity 18) can be installed
Ячейки 11 и 12 (фиг.1) в корпусе и роторе выполняются в виде сквозных отверстий по длине зазора конический ротор 7 - корпус статора 2 в зоне их контакта, например, сверлением цилиндрическим или коническим сверлами вдоль зазора с образованием полуцилиндрических или полуконических полостей 15 и 14 (фиг.3).
Зазор в сочленении конический ротор 7 - корпус статора 2 гидродинамического нагревателя может быть регулируемым, например, изменением толщины и набора прокладок 5 и 6 между корпусом 2 и крышками 4 и 3.The gap in the joint conical rotor 7 - the
Работает устройство для пастеризации жидких продуктов следующим образом.A device for pasteurization of liquid products as follows.
Подаваемый по патрубку 35 из емкости 34 жидкий продукт поступает во внутреннюю полость теплообменного элемента 23 и, омываясь потоком поступающего из выдерживателя (полость 16 в статоре 2) через каналы 19 потока горячего пастеризованного молока, подогревается. Далее он через канал 36 в корпусе статора 2 устройства поступает в ячеистую рабочую полость 13. Поток подогретого жидкого продукта (например, молока) заполняет ячейки 11 и 12 корпуса статора 2 и конического ротора 7, а также зазор между ними. При вращении конического ротора 7 жидкий продукт захватывается ячейками 11 и 12 и перегородками между ними, как лопастями насоса, при периодическом закрытии и раскрытии ячеек 11 и 12 подвергается интенсивному гидродинамическому воздействию: центробежному разгону, резкому торможению, интенсивному вихреобразованию потока, трению слоев жидкого продукта между собой и о поверхности корпуса статора 2 и конического ротора 7, повышению и падению давления, а также кавитационным воздействиям. В связи с этим вся энергия привода (за исключением затрат на холостой ход) диссипируется в виде тепла и поглощается продуктом, нагревая его за время течения в ячеистом зазоре конический ротор 7-корпус статора 2 до температуры пастеризации, после чего он через каналы 21 поступает в полость 16 статора 2, выполняющую роль выдерживателя.The liquid product supplied through the
После выдержки в нем горячий продукт через каналы 19 поступает в полость 17 регенератора и омывает установленный в нем теплообменный элемент 23 с протекающим по нему холодным жидким продуктом, поступающим из емкости 34 по патрубку 35 на пастеризацию.After exposure to it, the hot product through the
Отдав часть тепла ему, пастеризованный жидкий продукт через каналы 20 поступает далее в полость 18 охладителя, где охлаждается до температуры хранения потоком холодной воды или рассола в теплообменном элементе 22, причем нагретая вода выводится из этого теплообменного элемента 22 охладителя 18 через патрубок 33, а охлажденный продукт - через сливной патрубок 37 в емкость 38.After giving part of the heat to it, the pasteurized liquid product passes through the
Расход пастеризуемого жидкого продукта регулируется с помощью кранов 39 и 40, а охлаждающей жидкости - краном 32.The flow rate of the pasteurized liquid product is regulated using
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101244/13A RU2529896C2 (en) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | Device for pasteurization of liquid products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101244/13A RU2529896C2 (en) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | Device for pasteurization of liquid products |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013101244A RU2013101244A (en) | 2014-07-20 |
RU2529896C2 true RU2529896C2 (en) | 2014-10-10 |
Family
ID=51215196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013101244/13A RU2529896C2 (en) | 2013-01-10 | 2013-01-10 | Device for pasteurization of liquid products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2529896C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1738717A1 (en) * | 1989-04-27 | 1992-06-07 | Ростовский-На-Дону Институт Сельскохозяйственного Машиностроения | Device for heating liquids |
RU2235471C2 (en) * | 2000-01-18 | 2004-09-10 | Новоуральский государственный технологический институт | Apparatus for sterilizing of liquid products |
RU2398499C1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) | Device for hydrodynamic heating of liquid products |
-
2013
- 2013-01-10 RU RU2013101244/13A patent/RU2529896C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1738717A1 (en) * | 1989-04-27 | 1992-06-07 | Ростовский-На-Дону Институт Сельскохозяйственного Машиностроения | Device for heating liquids |
RU2235471C2 (en) * | 2000-01-18 | 2004-09-10 | Новоуральский государственный технологический институт | Apparatus for sterilizing of liquid products |
RU2398499C1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) | Device for hydrodynamic heating of liquid products |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013101244A (en) | 2014-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2569990C1 (en) | Heat exchanger | |
RU2486425C1 (en) | Heat exchange unit | |
JP2000508755A (en) | Ice machines and heat exchangers | |
CN107976008A (en) | A kind of efficiently cold liquid machine | |
CN108278909A (en) | A kind of cooling water heat dissipating device and its circulation cooling method of electric furnace mold | |
CN203657555U (en) | Spiral fin type efficient heat exchanger easy to descale | |
CN206055958U (en) | A kind of head tank cooling system | |
RU2671669C1 (en) | Heat exchanger | |
RU2529896C2 (en) | Device for pasteurization of liquid products | |
CN207095362U (en) | A kind of jacketed type exchanger | |
KR101009702B1 (en) | Cooling roller for continuous annealing line | |
CN209840799U (en) | Heat exchanger capable of rotary heat exchange | |
RU2563946C1 (en) | Heat exchanger | |
CN114615765A (en) | High-efficiency electric heater | |
RU2557146C1 (en) | Radial and spiral heat exchanger | |
RU2453578C1 (en) | Rotary coke cooler (versions) | |
RU2699768C1 (en) | Heat exchanger | |
CN207716720U (en) | A kind of efficiently cold liquid machine | |
CN213021108U (en) | Waste heat recovery system | |
RU2558664C1 (en) | Radial-spiral heat exchanger | |
CN211329867U (en) | Rotary drum cooling device for tubular centrifuge | |
JPS60221691A (en) | Condenser | |
RU149737U1 (en) | SHELL-TUBE HEAT EXCHANGE UNIT | |
RU2005127469A (en) | METHOD AND DEVICE FOR PREPARING LIPSTICK | |
RU2707446C1 (en) | Heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160111 |