RU2569021C1 - Device for liquids concentrating by freezing-out and ice production - Google Patents

Device for liquids concentrating by freezing-out and ice production Download PDF

Info

Publication number
RU2569021C1
RU2569021C1 RU2014132681/13A RU2014132681A RU2569021C1 RU 2569021 C1 RU2569021 C1 RU 2569021C1 RU 2014132681/13 A RU2014132681/13 A RU 2014132681/13A RU 2014132681 A RU2014132681 A RU 2014132681A RU 2569021 C1 RU2569021 C1 RU 2569021C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ice
freezing
cooling elements
liquids
product
Prior art date
Application number
RU2014132681/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Тихонович Антипов
Виталий Юрьевич Овсянников
Яна Игоревна Кондратьева
Наталья Игоревна Бостынец
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ)
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 бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ)
Priority to RU2014132681/13A priority Critical patent/RU2569021C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2569021C1 publication Critical patent/RU2569021C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: device for liquids concentrating by freezing-out and ice production contains a casing, a work bath with product inlet and outlet branches, installed in it cooling elements of ice freezer with coolant inlet and outlet branches, accumulating tank with cover for liquid gathering, circulating pump. The cooling elements are made in form of cylindrical tubes with the heat exchange ribs, located relatively to each other at angle 120°, located in staggered order in relation to each other, and such that angle between the ribs will be towards the product flow direction. The liquids are supplied to the work bath under pressure through the perforated header, that is part of the discharge pipeline. The accumulating tank has inclined perforated cover, made in form of the tray, the work bath is made with possibility of rotation by 90° for the ice unloading.
EFFECT: invention use increases the unit capacity due to increased surface area of the ice freezing, extends scope of application, intensifies processes of liquids concentrating by freezing out and ice freezing upon increased operation reliability.
5 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам, использующимся в пищевой, фармацевтической и микробиологической промышленности, предназначенным для концентрирования жидких сред вымораживанием и получения льда.The invention relates to refrigeration, and in particular to devices used in the food, pharmaceutical and microbiological industries, intended for the concentration of liquid media by freezing and ice.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, включающее корпус, внутри которого располагается поддон для исходного продукта, патрубок для выгрузки льда, патрубок для подвода, перелива и слива воды, охлаждающие элементы намораживателей льда с патрубками для подвода и отвода хладагента, дренажный бак для сбора продукта с насосом для циркуляции продукта, а также трубами, соединенными герметично с глухими днищами, причем в проходные днища врезаны патрубки для подачи и отвода хладагента. Охлаждающие элементы намораживателей льда расположены в поддоне для исходного продукта вертикально. Лед отделяется от рабочих элементов под действием сил тяжести [Патент RU №2161760, опубл. 10.01.2001 г.].The closest in technical essence and the achieved effect is a device that includes a housing, inside which there is a pallet for the initial product, a pipe for unloading ice, a pipe for supplying, overflowing and draining water, cooling elements of ice freezers with pipes for supplying and discharging refrigerant, a drainage tank to collect the product with a pump for the circulation of the product, as well as pipes connected hermetically with deaf bottoms, and nozzles for supplying and discharging refrigerant are cut into the passage bottoms. The cooling elements of the ice freezers are arranged vertically in the tray for the initial product. Ice is separated from the working elements under the action of gravity [Patent RU No. 2161760, publ. January 10, 2001].

Недостатком этого льдогенератора является невысокая производительность из-за недостаточной площади поверхности теплообмена намораживателей льда, ограниченная область применения, а также значительная продолжительность процесса.The disadvantage of this ice maker is its low productivity due to insufficient surface area of the heat exchange of ice freezers, a limited scope, and also a significant process time.

Техническая задача изобретения - разработка устройства для концентрирования жидких сред вымораживанием и получения льда, позволяющего концентрировать жидкие среды вымораживанием, получать лед, повысить производительность установки за счет увеличения площади поверхности наморозки льда, расширить область применения предложенной установки, интенсифицировать процессы концентрирования жидких сред вымораживанием и получения льда, повысить надежность работы.The technical task of the invention is the development of a device for concentrating liquid media by freezing and producing ice, which allows concentrating liquid media by freezing, producing ice, increasing the productivity of the installation by increasing the surface area of freezing ice, expanding the scope of the proposed installation, intensifying the processes of concentration of liquid media by freezing and ice making , improve reliability.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в устройстве для концентрирования жидких сред вымораживанием и получения льда, включающем корпус, рабочую ванну с патрубками для подачи и отвода продукта, установленные в нем охлаждающие элементы намораживателей льда с патрубками для подвода и отвода хладагента, накопительный бак с крышкой для сбора жидкости, циркуляционный насос, новым является то, что охлаждающие элементы выполнены в виде цилиндрических трубок с теплообменными ребрами, расположенными друг относительно друга под углом 120°, причем теплообменные ребра размещены в шахматном порядке по отношению друг к другу и таким образом, чтобы угол между ребрами был обращен навстречу движению потока продукта, подача жидких сред в рабочую ванну осуществляется под давлением через перфорированный коллектор, которым снабжен нагнетательный трубопровод, накопительный бак снабжен наклонной перфорированной крышкой, выполненной в виде желоба, рабочая ванна выполнена с возможностью поворота на 90° для выгрузки льда.The technical task of the invention is achieved by the fact that in the device for concentrating liquid media by freezing and producing ice, comprising a housing, a working bath with nozzles for supplying and discharging the product, cooling elements of ice freezers installed with it with nozzles for supplying and discharging refrigerant, a storage tank with a lid for collecting liquid, the circulation pump, new is that the cooling elements are made in the form of cylindrical tubes with heat exchange fins located relative to each other at an angle scrap 120 °, moreover, the heat-exchange fins are staggered with respect to each other and so that the angle between the fins is directed towards the movement of the product flow, the supply of liquid media to the working bath is carried out under pressure through a perforated manifold, which is equipped with a discharge pipe, storage the tank is equipped with an inclined perforated lid made in the form of a gutter, the working bath is rotatable 90 ° to unload ice.

Технический результат изобретения заключается в повышении производительности установки, интенсификации процессов концентрирования жидких сред вымораживанием и получения льда и в повышении надежности работы.The technical result of the invention is to increase the productivity of the installation, the intensification of the processes of concentration of liquid media by freezing and ice, and to increase the reliability.

На фиг. 1 представлено устройство для вымораживания и получения льда; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 представлен охлаждающий элемент с теплообменными ребрами; на фиг. 4 - объемное изображение охлаждающего элемента; на фиг. 5 - монтаж охлаждающего элемента.In FIG. 1 shows a device for freezing and producing ice; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one; in FIG. 3 shows a cooling element with heat exchange fins; in FIG. 4 - volumetric image of the cooling element; in FIG. 5 - installation of a cooling element.

Устройство для вымораживания льда содержит корпус 1, внутри которого располагается рабочая ванна 2 с теплоизоляцией 3 и патрубком 4 для слива продукта. Под рабочей ванной 2 расположен накопительный бак 5 для сбора продукта, соединенный трубопроводом 6 с насосом 7, трубопроводом 8 с емкостью для подпитки продукта и патрубком 18 с емкостью для слива готового продукта. Накопительный бак 5 снабжен наклонной перфорированной крышкой в виде желоба 9 для удаления вымороженного льда. Насос 7 для подачи жидкой среды в рабочую ванну 2 соединен нагнетательным трубопроводом 10, снабженным перфорированным коллектором 19 для равномерного смывания охлаждающих элементов намораживателей льда 11, с рабочей ванной 2.The device for freezing ice contains a housing 1, inside which there is a working bath 2 with thermal insulation 3 and a pipe 4 for draining the product. Under the working bath 2 there is a storage tank 5 for collecting the product, connected by a pipe 6 to a pump 7, a pipe 8 with a container for feeding the product and a pipe 18 with a container for draining the finished product. The storage tank 5 is equipped with an inclined perforated lid in the form of a groove 9 for removing frozen ice. A pump 7 for supplying a liquid medium to a working bath 2 is connected by a discharge pipe 10 provided with a perforated collector 19 for uniformly washing off cooling elements of ice freezers 11 with a working bath 2.

В рабочую ванну 2 погружены охлаждающие элементы намораживателей льда 11. В проходные днища 13 врезаны патрубки 14 подачи хладагента и патрубки 15 отвода хладагента, соединенные с трубопроводами подачи хладагента 16 и трубопроводами отвода хладагента 17. Патрубок подачи хладагента 14 выполнен в виде трубки, проложенной внутри трубы охлаждающего элемента 11 и подведенной с зазором до внутренней поверхности глухого днища 12. Количество намораживателей зависит от требуемой производительности установки и величины производственной площади.Cooling elements of ice freezers 11 are immersed in the working bath 11. Into the flow bottoms 13, refrigerant supply pipes 14 and refrigerant discharge pipes 15 are connected, connected to refrigerant supply pipelines 16 and refrigerant discharge pipelines 17. The refrigerant supply pipe 14 is made in the form of a tube laid inside the pipe the cooling element 11 and led with a gap to the inner surface of the deaf bottom 12. The number of freezers depends on the required installation capacity and the size of the production area.

На наружной поверхности охлаждающих элементов 11 и глухих днищ 12 намораживается лед. Охлаждающие элементы намораживателей льда 11 выполнены в виде цилиндрических оребреных трубок с теплообменными ребрами, расположенными друг относительно друга под углом 120°, причем теплообменные ребра размещены в шахматном порядке по отношению друг к другу и таким образом, чтобы угол между ребрами был обращен навстречу движению потока продукта.On the outer surface of the cooling elements 11 and deaf bottoms 12 ice is frozen. The cooling elements of the ice freezers 11 are made in the form of cylindrical finned tubes with heat exchange fins located at an angle of 120 ° relative to each other, the heat exchange fins being staggered in relation to each other and so that the angle between the ribs is facing towards the movement of the product stream .

Охлаждающие элементы намораживателей льда 11 расположены в верхнем рабочем баке 2 вертикально с расстоянием от глухих днищ 12 до наклонного желоба 9, достаточным для обеспечения свободного соскальзывания льда с охлаждающих элементов 11 при оттаивании под действием сил тяжести льда.The cooling elements of the ice freezers 11 are located vertically in the upper working tank 2 with a distance from the deaf bottoms 12 to the inclined trough 9, sufficient to ensure free sliding of ice from the cooling elements 11 when thawing under the influence of gravity of ice.

Наружная поверхность рабочей ванны 2 и накопительного бака 5 покрыта теплоизолирующим материалом.The outer surface of the working bath 2 and the storage tank 5 is covered with insulating material.

Устройство для вымораживания и получения льда работает следующим образом.A device for freezing and ice is as follows.

Подготовленный к концентрированию продукт по трубопроводу 8 поступает в накопительный бак 5, откуда забирается насосом 7 и подается в рабочую ванну 2. По трубопроводу 16 в охлаждающие элементы 11 подается хладагент, обеспечивающий намораживание льда на их боковой поверхности за счет отвода теплоты от концентрируемого продукта, после чего отводится по трубопроводу 17.The product prepared for concentration by pipeline 8 enters the storage tank 5, from where it is taken by the pump 7 and fed into the working bath 2. Through pipeline 16, refrigerant is supplied to the cooling elements 11, which ensures freezing of ice on their side surface due to heat removal from the concentrated product, after which is discharged through pipeline 17.

Конструктивное исполнение охлаждающих элементов намораживателей льда 11, установленных в шахматном порядке по отношению друг к другу и выполненных в виде цилиндра с теплообменными ребрами, имеет развитую теплообменную поверхность и обеспечивает равномерность намораживания льда.The design of the cooling elements of the ice freezers 11, installed in a checkerboard pattern with respect to each other and made in the form of a cylinder with heat transfer ribs, has a developed heat transfer surface and ensures uniformity of ice freezing.

Продукт, подаваемый под давлением из перфорированного коллектора 19 в рабочей ванне 2, приобретает направленное турбулентное движение за счет равномерного смывания охлаждающих элементов намораживателей льда 11 и при переполнении ванны через патрубок 4 для слива продукта перемещается обратно в накопительный бак 5. После намораживания льда до номинальной толщины подача хладагента в охлаждающие элементы намораживателей льда 11 прекращается, рабочая ванна 2 поворачивается и из нее частично концентрированный продукт сливается через перфорированную поверхность желоба 9 в накопительный бак 5, после чего в охлаждающие элементы намораживателей льда 11 по трубопроводам 16 и 17 подаются (кратковременно) горячие пары хладагента. Подтаявший лед соскальзывает с охлаждающих элементов 11 и под действием сил тяжести падает на наклонный перфорированный желоб 9 и отводится из устройства. При выгрузке льда из рабочей ванны 2 оставшаяся жидкость поступает через перфорированную поверхность желоба 9 в накопительный бак 5.The product supplied under pressure from the perforated collector 19 in the working bath 2 acquires a directed turbulent movement due to uniform washing off of the cooling elements of the ice freezers 11 and, when the bath is overflowed through the pipe 4, the product is drained back to the storage tank 5. After freezing the ice to the nominal thickness the refrigerant supply to the cooling elements of the ice freezer 11 is stopped, the working bath 2 is rotated and from it a partially concentrated product is drained through a perforator the trough surface 9 of the trough 9 into the storage tank 5, after which hot refrigerant vapors (briefly) are supplied to the cooling elements of the ice freezers 11 through pipelines 16 and 17. Melted ice slides off the cooling elements 11 and, under the action of gravity, falls on an inclined perforated trough 9 and is discharged from the device. When unloading ice from the working bath 2, the remaining liquid enters through the perforated surface of the trough 9 into the storage tank 5.

После удаления вымороженного льда рабочая ванна 2 принимает исходное положение, а процесс вымораживания при необходимости повторяют.After removal of the frozen-out ice, the working bath 2 assumes the initial position, and the freezing process is repeated if necessary.

Частично концентрированный продукт повторно забирается из накопительного бака 5 насосом 7 и подается в рабочую ванну 2. Далее из продукта путем вымораживания выделяется еще некоторая часть льда, а еще более концентрированный продукт сливается через патрубок 4. Далее возможно еще несколько ступеней вымораживания льда для достижения необходимой концентрации продукта. Затем сконцентрированный продукт отводится из устройства через патрубок 18.The partially concentrated product is re-taken from the storage tank 5 by the pump 7 and fed into the working bath 2. Then, some more ice is released from the product by freezing, and even more concentrated product is drained through the pipe 4. Several more stages of ice freezing are possible to achieve the required concentration product. Then the concentrated product is discharged from the device through the pipe 18.

Для получения льда на данной установке в накопительный бак 5 наливается жидкость, например вода, и описанный процесс повторяется.To obtain ice at this installation, liquid, for example water, is poured into the storage tank 5, and the described process is repeated.

Предложенное устройство для вымораживания и получения льда позволяет: повысить производительность по получению необходимой концентрации жидкого продукта, интенсифицировать процессы концентрирования продукта и получения льда, упростить условия удаления льда с рабочих элементов, повысить надежность рабочей установки.The proposed device for freezing and producing ice allows: to increase the productivity of obtaining the necessary concentration of a liquid product, to intensify the processes of product concentration and ice production, to simplify the conditions for removing ice from work elements, to increase the reliability of the working installation.

Claims (1)

Устройство для концентрирования жидких сред вымораживанием и получения льда, включающее корпус, рабочую ванну с патрубками для подачи и отвода продукта, установленные в нем охлаждающие элементы намораживателей льда с патрубками для подвода и отвода хладагента, накопительный бак с крышкой для сбора жидкости, циркуляционный насос, отличающееся тем, что охлаждающие элементы выполнены в виде цилиндрических трубок с теплообменными ребрами, расположенными относительно друг друга под углом 120°, причем теплообменные ребра размещены в шахматном порядке по отношению друг к другу и таким образом, чтобы угол между ребрами был обращен навстречу движению потока продукта, подача жидких сред в рабочую ванну осуществляется под давлением через перфорированный коллектор, которым снабжен нагнетательный трубопровод, накопительный бак снабжен наклонной перфорированной крышкой, выполненной в виде желоба, рабочая ванна выполнена с возможностью поворота на 90° для выгрузки льда. A device for concentrating liquid media by freezing and producing ice, comprising a housing, a working bath with nozzles for supplying and discharging the product, cooling elements of ice freezers installed in it with nozzles for supplying and discharging refrigerant, a storage tank with a lid for collecting liquid, a circulation pump, characterized the fact that the cooling elements are made in the form of cylindrical tubes with heat transfer ribs located relative to each other at an angle of 120 °, and the heat transfer ribs are placed in a checkerboard in order with respect to each other and so that the angle between the ribs is directed towards the movement of the product flow, the fluid is supplied to the working bath under pressure through a perforated manifold, which is equipped with a discharge pipe, the storage tank is equipped with an inclined perforated cover made in the form gutters, the working bath is rotatable 90 ° to unload ice.
RU2014132681/13A 2014-08-07 2014-08-07 Device for liquids concentrating by freezing-out and ice production RU2569021C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014132681/13A RU2569021C1 (en) 2014-08-07 2014-08-07 Device for liquids concentrating by freezing-out and ice production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014132681/13A RU2569021C1 (en) 2014-08-07 2014-08-07 Device for liquids concentrating by freezing-out and ice production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2569021C1 true RU2569021C1 (en) 2015-11-20

Family

ID=54598282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014132681/13A RU2569021C1 (en) 2014-08-07 2014-08-07 Device for liquids concentrating by freezing-out and ice production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2569021C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2720319C2 (en) * 2016-02-22 2020-04-28 Кооперати Авебе Ю.А. Concentrating root crops or tubers with freezing
CN111893020A (en) * 2020-08-04 2020-11-06 山西老牛湾冰醋酿造有限公司 Method for concentrating and purifying vinegar
RU2743796C1 (en) * 2020-01-09 2021-02-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Cryo-concentrator of carrousel-type food fluids

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2161760C2 (en) * 1998-05-08 2001-01-10 Рубцов Евгений Юрьевич Ice generator
RU2235951C1 (en) * 2002-12-10 2004-09-10 Самсунг Гвангджу Электроникс Ко., Лтд. Ice generator
US7617693B2 (en) * 2005-10-21 2009-11-17 Chung Ho Nais Co., Ltd. Water purifying system and apparatus for simultaneously making ice and cold water using one evaporator
EP1555496B1 (en) * 2004-01-15 2010-02-17 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Method of operation of an automatic ice-making machine when an abnormal accumulation of ice is detected

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2161760C2 (en) * 1998-05-08 2001-01-10 Рубцов Евгений Юрьевич Ice generator
RU2235951C1 (en) * 2002-12-10 2004-09-10 Самсунг Гвангджу Электроникс Ко., Лтд. Ice generator
EP1555496B1 (en) * 2004-01-15 2010-02-17 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Method of operation of an automatic ice-making machine when an abnormal accumulation of ice is detected
US7617693B2 (en) * 2005-10-21 2009-11-17 Chung Ho Nais Co., Ltd. Water purifying system and apparatus for simultaneously making ice and cold water using one evaporator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2720319C2 (en) * 2016-02-22 2020-04-28 Кооперати Авебе Ю.А. Concentrating root crops or tubers with freezing
RU2743796C1 (en) * 2020-01-09 2021-02-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) Cryo-concentrator of carrousel-type food fluids
CN111893020A (en) * 2020-08-04 2020-11-06 山西老牛湾冰醋酿造有限公司 Method for concentrating and purifying vinegar

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2569021C1 (en) Device for liquids concentrating by freezing-out and ice production
US2080639A (en) Ice making machine
KR200479462Y1 (en) Drum type ice maker
US2677249A (en) Apparatus for forming ice cubes
CN103968630B (en) Fluid state ice ice maker
CN104006594B (en) Ice machine for making tube ice that fresh water/sea water is dual-purpose and ice making technique thereof
KR101264666B1 (en) Soakage Type Freezing Unit and Ice Making Method using The Same
CN107655248B (en) Ice making barrel for fluid ice
RU2454616C1 (en) Ice generator and ice generation method
WO2002079704A1 (en) Thermal storage device
US3803871A (en) Ice-making apparatus
CN104226013A (en) Anhydrous condensation vacuum oil purifier
KR101640421B1 (en) Direct ice making device
US2663162A (en) Tubular ice-machine
RU2743796C1 (en) Cryo-concentrator of carrousel-type food fluids
RU2161760C2 (en) Ice generator
US2910841A (en) Evaporator for freezer mechanisms
CN210302434U (en) Vertical internal circulation heat exchange vacuum evaporation concentration tank
RU2601003C2 (en) Plant for desalination and purification of water at agricultural objects
CN203908153U (en) Flow-state ice maker
RU2653166C2 (en) Device for production of ice, fresh water and concentration of solutions by freezing
RU2220385C1 (en) Plant for flaky ice production
RU2651279C1 (en) Device for concentrating solutions with freezing and receiving ice
CN203857723U (en) Fresh water/seawater dual-purpose tubular ice making machine
US3339376A (en) Condenser apparatus and method of defrosting