SU1327871A1

SU1327871A1 - Installation for concentrating liquid food products

Info

Publication number: SU1327871A1
Application number: SU853945492A
Authority: SU
Inventors: Евгений Андреевич Похиленко
Original assignee: Е.А.Похиленко
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1985-08-13
Publication date: 1987-08-07

Abstract

Изобретение относитс к обработке пище.вых продуктов, может быть использовано дл концентрировани жид-; ких пищевых продуктов посредством вымораживани и направлено на повышение производительности и снижение энергозатрат. Жидкий хладагент и жидкий продукт подаютс в емкость 6 дл смешени , откуда смесь поступает в кристаллизатор (к) 12. Жидкий хладагент в продукте непрерывно, кипит, выморажива часть влаги в виде кристаллов льда, которы е совместно с пу- зырька1-1И газа поднимаютс и через поплавковый приемник 16 и газопровод 17 подаютс в промывную колонну (ПК) 18, Температура кипени хладагента в К 12 поддерживаетс соответствующей криоскопической температуре продукта по мере изменени его концентрации. Кристаллы льда в ПК 18 орошаютс жидким пищевым продуктом и дополнительно талой водой из оросительных устройств 31. Через сепаратор 22 газообразный хладагент подаетс на снижение в конденсатор 53, а кристаллообразна лед на масса поступает в аккумул тор 25 холода. По достижении конечной концентрации в К 12 готовый продукт поступает в сборник 61. 1 ил. « (Л The invention relates to the processing of food products. It can be used to concentrate a liquid; freezing food and is aimed at increasing productivity and reducing energy consumption. Liquid refrigerant and liquid product are supplied to mixing tank 6, from where the mixture enters the mold (k) 12. Liquid refrigerant in the product continuously boils, freezing some of the moisture in the form of ice crystals, which, together with the bubble, 1-1I gas rise and through the float receiver 16 and the gas pipeline 17 is supplied to the wash column (PC) 18. The boiling point of the refrigerant in K 12 is maintained at the corresponding cryoscopic temperature of the product as its concentration changes. Ice crystals in PC 18 are irrigated with liquid food and additionally with melt water from irrigation devices 31. Through separator 22, gaseous refrigerant is supplied to the condenser 53 to decrease, and crystal-like ice to the mass enters the cold accumulator 25. Upon reaching the final concentration in K 12, the finished product enters the collection 61. 1 Il. "(L

Description

113113

.Изобретение относитс к обработке пищевых продуктов, а именно к устройствам дл концентрировани жидких пи- щевьк продуктов посредством вымораживани .The invention relates to food processing, in particular to devices for concentrating liquid food products by freezing.

Цель изобретени - повышение производительности и снижение энергозатрат .The purpose of the invention is to increase productivity and reduce energy costs.

На чертеже изображена схема уста- НОНКИ дл концентрировани жидких пищевых продуктов.The drawing shows the setup of NONKI for the concentration of liquid food products.

Установка содержит накопительный резервуар 1 жидкого хладагента, сое- диненный через насос с дозирующим устройством 2, обратный клапан 3 и трубопровод 4 подачи жидкого хладагента с инжектором 5 на конце с емкостью 6 дл . смешени хладагента и продукта.The installation contains a storage tank 1 of liquid refrigerant, connected through a pump with a metering device 2, a check valve 3 and a pipeline 4 for supplying a liquid refrigerant with an injector 5 at the end with a capacity of 6 dl. mix refrigerant and product.

Резервуар 7 дл теплого неконцентрированного продукта соединен вентиль 8, насос с дозирующим устройством 9, трубопровод 10 подачи пищевого продукта с обратным клапаном 11 и инжектором 5 с емкостью 6,A tank 7 for a warm unconcentrated product is connected to a valve 8, a pump with a metering device 9, a food supply pipe 10 with a check valve 11 and an injector 5 with a capacity of 6,

Емкость 6 соединена с кристал.ли- затором 12 сверху через регул тор 13 давлени до себ , установленный на газовом трубопроводе 14, а снизу жид- костным тру бопроводом 1 5,The container 6 is connected to the crystal display 12 from above through the pressure regulator 13 to itself, installed on the gas pipeline 14, and from below to the liquid pipe 1 5,

Кристаллизатор 12 содержит сосуд с поплавковым приемником 16 дл отвода кристаллов льда и газообразного хладагента и соединен газопроводомThe mold 12 contains a vessel with a float receiver 16 for removal of ice crystals and gaseous refrigerant and is connected by a gas pipeline

17с промывной колонной Г8, оборудованной в верхней части сепаратором 19, Промывна колонна 18 в средней части соединена льдопроводом 20 с инжектором 21 и сепаратором 22 дл отделени льда от газообразного хл;ада- гента, в нижней части которого последовательно расположены шлюзовые затворы 23 с промежуточной камерой 24, подключенные к аккумул тору 25 холода17c wash column G8, equipped in the upper part with separator 19, Wash column 18 in the middle part is connected by ice line 20 with injector 21 and separator 22 for separating ice from gaseous chl; adagent, in the lower part of which are sluice gates 23 with intermediate chamber 24 connected to the cold battery 25

Сепаратор 19 промывной колонны .Separator 19 wash column.

18в средней части оборудован насадкой 26 с оросительным устройством 27 а в верхней части соединен газовым трубопроводом 28 с инжектором 21,18 in the middle part is equipped with a nozzle 26 with an irrigation device 27 and in the upper part it is connected by a gas pipeline 28 with an injector 21,

В нижней части сепаратор 19 содержит конический сборник с патрубком 29, опущенным по оси колонны 18., котора имеет в кольцевом зазоре между патрубком 29 и обечайкой колонны 18 нижние и верхние оросительные устройства 30 и 31, расположенные в дзза руса, К верхнему оросительному уст0In the lower part, the separator 19 contains a conical collector with a pipe 29, lowered along the axis of the column 18. It has in the annular gap between the pipe 29 and the shell of the column 18 the lower and upper irrigation devices 30 and 31 located in the dza rus, K upper irrigation device

Q Q

д d

ройству 31 подаетс тапа вода по трубопроводу 32.The property 31 is supplied with tap water through line 32.

Промывна колонна 8 имеет уравнительную трубу 33, соединенную жидкостным трубопроводом 34 с сосудом 35 дл сбора охлажденного неконцентрированного продукта, подключенного снизу через вентиль 36 трубопроводом 37 к трубопроводу 10 по- . дачи пищевого продукта.Wash column 8 has an equalization pipe 33 connected by a liquid pipe 34 to a vessel 35 for collecting the cooled non-concentrated product connected from below through valve 36 by pipe 37 to pipe 10-a. cottage food.

Насос с дозирующим, устройством 38, установленный после вентил 39, подключен к теплообменнику 40, вмонти- 15 рованному в аккумул тор 25 холода. На выходе из теплообменника 40 трубопровод 41 подключаетс через вентили 42- 44 к нижнему оросительному устройст-. ву 30, к сосуду 35 и к оросительному устройству 27,A pump with a metering device 38, installed after the valve 39, is connected to a heat exchanger 40 mounted in a cold accumulator 25. At the outlet of the heat exchanger 40, the pipe 41 is connected through valves 42-44 to the lower irrigation device. Wu 30, to the vessel 35 and to the irrigation device 27,

Аккумул тор 25 холода оборудован теплообменниками 45 дл ., охлаждени других технологических потребителей . пищевого предпри ти (не показаны), 25 и уравнительной трубой 46, котора в средней части имеет переливную трубу 47 дл отвода талой воды, В верх- .ней части аккумул тор 25 холода соединен трубопроводом 48 через регул тор 49 давлени до себ с газгольдером 50 дл сбора газообразной углекислоты , котора после сжати в компрессорной установке 51 повторно возвращаетс в накопительный резервуар 1 ,The cold accumulator 25 is equipped with heat exchangers 45 dl., Cooling other process consumers. food processing plant (not shown), 25 and a balancing pipe 46, which in the middle part has an overflow pipe 47 for discharging melt water, In the upper part of the cold storage battery 25 is connected by pipe 48 through pressure regulator 49 to itself with gas tank 50 to collect carbon dioxide gas which, after being compressed in compressor installation 51, is again returned to storage tank 1,

Сепаратор 22 подключен в верхней части газопроводом 52 к конденсатору 53 охлаждаемого хладагентом испарител 54 первичного контура холодильной установки (не показана), конденсат из которого стекает в накопительный резервуар , Параллельно конденсатору 53 подключен через вентили 55 конденсатор 56, в котором хладагент мо- жет конденсироватьс при отрицательной температуре наружного воздуха в холодное врем года.The separator 22 is connected in the upper part of the pipeline 52 to the condenser 53 of the refrigerant cooled by the refrigerant primary circuit of the refrigeration unit (not shown), the condensate from which flows into the storage tank. Parallel to the condenser 53 is connected through the valves 55 the condenser 56 in which the refrigerant can condense when negative outdoor temperature in the cold season.

Кристаллизатор 12 оборудован нижним и верхним приборами 57 и 58 контрол уровн и соединен внизу жидкостным трубопроводом 59 через вентиль 60 со сборником 61 готовой продукции, в котором вмонтирован теплообменник 62,The mold 12 is equipped with lower and upper level control devices 57 and 58 and is connected at the bottom by a liquid pipe 59 through valve 60 to a collection 61 of finished products in which heat exchanger 62 is mounted,

Установка работает.следующим образом .The installation works as follows.

Жидкий х.падагент из накопительного резервуара 1, при работающем испарителе 54 холодильной установки первич35Liquid h.padagent from storage tank 1, with the evaporator 54 of the primary refrigeration unit running, 35

4040

4545

5050

5555

ного контура, и жидкий продукт из резервуара 7 насосами с дозирующим устройством 2 и 9 по трубопроводам 4 и 10 подачи через обратные клапаны 3 и 1 1 и вентиль 8 подают жидкий х,па дагент и пищевой продукт одновременно в инжектор 5, вмонтированный в холодильную емкость 6,a liquid circuit, and a liquid product from the tank 7 by pumps with a metering device 2 and 9 through pipelines 4 and 10 through the check valves 3 and 1 1 and valve 8 supply liquid x, steam and food at the same time to the injector 5 installed in the refrigerating tank 6,

При истечении из инжектора 5 жидкий продукт от непосредственного контакта с хладагентом мгновенно ох- лаждаетс до криоскопической температуры , в результате чего часть хладагента испар етс , газообразные пары его поступают в кристаллизатор 12 через газовую трубу 14 с регул тором 13 давлени до себ . Количество хладагента, подаваемого на смешение в инжектор 5, вл етс расчетной величиной и определ етс затратами холода на охлаждение и вымораживание воды из жидкого продукта дл получени готового продукта нужной концентрации .Upon expiration of the injector 5, the liquid product from direct contact with the refrigerant is instantly cooled to a cryoscopic temperature, as a result of which a part of the refrigerant evaporates, its gaseous vapors enter the crystallizer 12 through a gas pipe 14 with a pressure regulator 13 to itself. The amount of refrigerant supplied to the mixture to the injector 5 is a calculated value and is determined by the cost of cold for cooling and freezing water from the liquid product to obtain the finished product of the desired concentration.

Охлажденна смесь жидкий продукт хладагент по жидкостному трубопроводу 15 поступает в кристаллизатор 12. При достижении верхнего уровн насосы с дозирующим устройством 2 и 9 отключаютс . С этого момента начинаетс процесс вымораживани влаги из продукта, заполнившего кристаллизатор 12. Каждый хладагент в продукте непрерывно кипит, вьморажива часть влаги в виде кристаллов льда, которые совместно с пузьфьками поднимаютс вьше установившегос уровн жидкой массы и через поплавковый приемник 16 удал ютс из кристаллизатора 12. Поплавковый приемник 16 служит дл удалени кристаллов льда с поверхности жидкости газообразным хладагентом , выполн ющим функцию рабочего вещества по транспортировке льда, и в процессе вымораживани посто нно измен ет свое положение в зависимости от уровн жидкости.The cooled mixture of liquid product refrigerant through the liquid pipe 15 enters the mold 12. When the upper level is reached, the pumps with metering device 2 and 9 are turned off. From this moment on, the process of freezing moisture from the product that filled the mold 12 begins. Each refrigerant in the product boils continuously, chilling some moisture in the form of ice crystals, which, together with puff, rise above the steady-state level of the liquid mass and through the float receiver 16 are removed from the mold 12. The float receiver 16 serves to remove ice crystals from the surface of the liquid with a gaseous refrigerant, performing the function of a working substance to transport ice, and in the process of freezing audio permanently changes its position depending on the liquid level.

При дости жении нижнего уровн включаютс насосы с дозирзпощим устройством 2 и 9 при закрытом вентиле 8 ,и открытом 36. После восстановлени верхнего уровн насосы с дозирующим устройством 2 и 9 отключаютс .When the lower level is reached, the pumps with the dosing device 2 and 9 are turned on with the valve 8 closed and the open 36. After the restoration of the upper level, the pumps with the metering device 2 and 9 are switched off.

По мере повьппени концентрации готового продукта его в зкость увеличиваетс , а соответственно увеличиваетс унос концентрата с кристаллообразной массой льда и газообразнымAs the concentration of the finished product increases, its viscosity increases and, correspondingly, the entrainment of the concentrate increases with a crystal-like mass of ice and gas.

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

хладагентом. Дл перехвата вынесенного продукта газопровод 17, который вл етс продолжением трубы поплавкового приемника 16, подключен в промывную колонну 18, котора в верхней части имеет сепаратор 19. В сепараторе 19 газообразный хладагент отдел етс от кристаллов льда. Больша часть газа, поднима сь вверх, прохо- дит через насадку 26, которой оборудован сепаратор 19. Над насадкой 26 размещено оросительное устройство 27, в которое подаетс неконцентрированный дсидкий продукт. При прохождении газообразного хладагента через насадку 26 навстречу орошаемому потоку жидкого продукта хладагент отмываетс от в зкого концентрированного продукта , транспортируемого в виде пузырьков , и несколько подогреваетс , а жидкий продукт охлаждаетс .refrigerant. To intercept the removed product, a gas line 17, which is an extension of the pipe of the float receiver 16, is connected to a wash column 18, which has a separator 19 in the upper part. In the separator 19, the gaseous refrigerant is separated from the ice crystals. Most of the gas, rising up, passes through the nozzle 26, which is equipped with the separator 19. A irrigation device 27 is placed above the nozzle 26, into which a non-concentrated dosed product is fed. When the gaseous refrigerant passes through the nozzle 26 in the opposite direction to the irrigated liquid product flow, the refrigerant is washed from the viscous concentrated product transported in the form of bubbles, and is somewhat heated, and the liquid product is cooled.

Жидкий продукт, стека с насадки 26, смывает отделившиес кристаллы льда с конусообразного днища сепаратора 19 в патрубок 29, в котором одновременно движутс 5КИДКИЙ пищевой продукт, кристаллы льда и часть газообразного хладагента.The liquid product, the stack from nozzle 26, washes away the separated ice crystals from the cone-shaped bottom of the separator 19 into the branch pipe 29, in which 5 LITER food, ice crystals and part of the gaseous refrigerant simultaneously move.

Жидкий продукт при этом раствор ет налипший на кристаллы льда концент- , рат, охлажда сь- при этом до криоскопической температуры. Покинув патрубок 29, кристаллы льда совместно с газообразным хладагентом движутс вверх в кольцеобразном зазоре, образованном патрубком и обечайкой промывной колонны 18. Б кольцевом зазоре кристаллы льда вновь отмываютс первоначально Потоком жидкого пищевого продукта, вытекающего из нижних оросительных устройств 30,. а затем кристаллы льда при необходимости дополнительно отмываютс талой водой, истекающей из верхнего р да ороси- тельных устройств 31. . . Отмытые кристаллы льда вместе с газообразным хладагентом покидают промывную колонну 18 по льдопроводу . 20, подключенному в инжектор 21, в который одновременно подаетс основной поток газообразного хладагента из сепаратора 19 по газопроводу 28.At the same time, the liquid product dissolves the concentrate that has adhered to the ice crystals, while cooling to a cryoscopic temperature. After leaving the pipe 29, the ice crystals, together with the gaseous refrigerant, move upward in the annular gap formed by the pipe and the shell of the wash column 18. The ice crystals are again washed out with the annular gap by a Flow of liquid food product flowing from the lower irrigation devices 30 ,. and then, if necessary, ice crystals are additionally washed with melt water flowing from the upper row of irrigation devices 31.. . The washed ice crystals together with the gaseous refrigerant leave the wash column 18 through the ice line. 20, connected to an injector 21, to which the main stream of gaseous refrigerant from separator 19 is simultaneously supplied via a gas line 28.

После смешени в инжекторе 21 газообразный хладагент транспортирует кристаллы льда в сепаратор 22, в котором газ отдел етс и по газопроводу 52 поступает на снижение в конденсатор 53, а кристаллообразна After mixing in the injector 21, the gaseous refrigerant transports the ice crystals to the separator 22, in which the gas is separated and through the pipeline 52 enters the reduction to the condenser 53, and the crystal-like

масса стекает в нижнюю часть сепаратора 22, оборудованную шлюзовыми затворами 23 и промежуточной камерой 24.the mass flows into the lower part of the separator 22, equipped with sluice gates 23 and an intermediate chamber 24.

Шлюзовые затворы служат не толь- ко дл передачи кристаллобразной массы , но и дл уменьшени прорыва большого количества газа в аккумул тор 25 холода, давление в котором поддерживаетс посто нным регул тором 49 давлени до себ .The sluice gates serve not only to transfer the crystal mass, but also to reduce the breakthrough of a large amount of gas into the cold accumulator 25, the pressure in which is maintained by a constant pressure regulator 49 up to itself.

Газ, поступающий с кристаллообразной массой в аккумул торе 25 холода , сбрасываетс через трубопровод 48 с регул тором 49 давлени до себ в газгольдер 50, из которого компрессорной установкой газообразна углейислота -сжимаетс до давлени конденсации и повторно возвращаетс через накопительный резервуар 1 в установку концентрировани жидких пиш;евых продуктов. В аккумул торе 25 холода в виде льда аккумулируетс 80-85% холода, вырабатываемого холодильной- установкой . Дл использовани аккумулированного холода внутри аккумул тора 25 холода монтируют теплообменники 40 и 45. Талую воду из аккумул тора 25 холода отвод т через уравнительную и переливную трубы 46 и 47.The gas coming from the crystal mass in the cold accumulator 25 is discharged via pipeline 48 with a pressure regulator 49 to itself in a gas tank 50, from which the gaseous carbonic acid is compressed to a condensation pressure by means of a compressor and re-returned through storage tank 1 to a liquid concentrator ; evy products. In the cold accumulator 25, 80-85% of the cold produced by the refrigeration unit is accumulated in the form of ice. To use the accumulated cold inside the cold battery 25, heat exchangers 40 and 45 are mounted. The melt water from the cold battery 25 is discharged through equalization and overflow pipes 46 and 47.

В холодное врем года при отрицательных температурах наружного воздуха ниже минус 10°С целесообразным вл етс производить вымораживание воды из жидких пищевых продуктов путем использовани естественного холода , что позвол ет отказатьс от использовани дорогосто щего машинного холода холодильной установки. Дл этого открывают вентили 55 и подают в конденсатор 56 газообразный хладагент , конденсат которого стекает в накопительный резервуар 1.In the cold season, with negative outdoor temperatures below minus 10 ° C, it is advisable to freeze water from liquid food by using natural cold, which allows refusing to use expensive machine cold of the refrigeration unit. For this purpose, the valves 55 are opened and the gaseous refrigerant is supplied to the condenser 56, the condensate of which flows into the storage tank 1.

При достижении конечной концентрации продукта в кристаллизаторе 12 кипение жидкого хладагента внутри продукта прекращаетс ,- т.е. прекращаетс дальнейшее вымораживание ВОДЬ и охлаждение продукта.When the final concentration of the product in the crystallizer 12 is reached, the boiling of the liquid refrigerant inside the product stops, i.e. the further freezing of the WATER and the cooling of the product cease.

Ввиду прекращени поступлени Due to the termination of admission

газообразного хладагента в кристаллизатор 12, давление в установке резко падает, что вл етс сигналомgaseous refrigerant in the mold 12, the pressure in the installation drops sharply, which is a signal

ВНИИПИVNIIPI

Заказ 3487/4Order 3487/4

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tie, Uzhgorod, st. Project, 4

остановки холодильной установки и выпуска готовой продукции из кристаллизатора 12 через жидкостньш трубопровод 59 с вентилем 60 в сборник 61. Отвод аккумулированного продуктом холода другим потребител м предпри ти производитс через теплообменник 62, вмонтирован.ный в сборник 61.stopping the refrigeration unit and releasing finished products from the crystallizer 12 through the liquid pipe 59 with the valve 60 into the collector 61. The cold accumulated by the product is diverted to other customers through the heat exchanger 62 embedded in the collector 61.

В предлагаемой установке обеспечиваетс повышение производительности благодар тому, что в кристаллизаторе хладагент и концентрируемый продукт наход тс .в смеси и поэтому поверхность их теплообмена велика. Подсоединение кристаллизатора к конденсатору хладагента обеспечивает поддержание в нем такого давлени , при KotopoM температура кипени жид- -кого хладагента (например, йшдкой - углекислоты) в кристаллизаторе в каждый момент соответствует крио-скопи-. ческой температуре продукта в дайный момент. Эт.о позвол ет как интенсифи- цирова ть вымораживание воДы из продукта , так и исключить переморажива- ние, снизить .энергозатраты и достигнуть необходимой степени концентрации .In the proposed installation, productivity is improved due to the fact that in the crystallizer the refrigerant and the concentrated product are in the mixture and therefore the surface of their heat exchange is great. Connecting the crystallizer to the refrigerant condenser maintains such a pressure in it, with KotopoM the boiling point of the liquid refrigerant (for example, carbon dioxide) in the crystallizer corresponds to a cryo-cop in each moment. the product’s temperature at the moment. This allows both intensifying the freezing of water from a product, as well as eliminating freezing, reducing energy consumption and achieving the required degree of concentration.

Claims

Formula invented.

An installation for concentrating liquid food products containing a crystallizer, a washing column, a concentrate collector, pipelines. supplying liquid refrigerant and product, o t and: so that, in order to increase productivity and reduce energy costs, the plant is equipped with a tank for mixing the unconcentrated product and liquid refrigerant, a separator for separating ice from the refrigerant gas, a vessel for collecting and a refrigerant condenser, wherein the capacity for mixing the refrigerant and product is connected to the bottom by a liquid one, and from above through the pressure regulator up to itself by a gas pipeline from the lower and upper crystallizer, the latter contains Court float receiver ice crystals and the gaseous refrigerant and communicates through the top zone of the washing column and the condenser coolant separator.

Circulation 530

Subscription