SU1463210A1 - Устройство дл получени мороженого - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к холодильной технике, а именно к устройствам дл  получени  м гкого морожевогр. Целью изобретени   вл етс  повьшеше производительности устройства путемл интенсификации теплообмена при охи..аж дении и уменьшение теплопритоков термостатировании. При включении уст- ройства регул тор уровн  обеспе шва- ет заполнение водой рубашки (Pj 5 вокруг приемного бункера (Б), кий 26 28 id/У (Л 1Й Од Од 1ч9

Description

хладагент поступает в спиральный испаритель (и ) 2 морозильного циливдра (ц ) 1. На внешней поверхности Ц 1 образуетс  слой 22 льда, обеспечивающий хороший тепловой контакт И 2 с Ц I. В Б заливаетс  жидкий продукт 4, который через приспособление 13 и трубку 14 поступает в Ц I до его заполйени . Лопатки 16 вращающегос  шнека 15 обеспечивают перемешивание продукта 4 с замерзшей у внутренней поверхности Ц 1 массой I7 продукта и удаление ее со стенок. Через слой воды в Р 5 происходит отвод тепла из ,Б, что приводит к понижению темпера-

туры продукта 4 в нем. При понижении температуры продукта 4 в Б приблизительно до +7°С происход т срабатывание датчика температуры, соединенного с регул тором уровн , и отвод воды из Р 5 в трубку сообщакщуюс  с ней. Образовавша с  воздушна  подушка у стенки 25 Б и в верхней части Р 5 вокруг Ц 1 над слоем льда предотвращает разрыв стенок Р 5 льдом. Далее устройство работает в режиме термостатировани  при отключенной холодильной машине. Порции мороженого раздаютс  через дозирующее устройство 20. 4 ил.

1

Изобретение относитс  к холодильной технике, а именно к устройствам дл  получени  м гкого мороженого.

Целью изобретени   влйетс  повьш1е- ние прО1 зводительности устройства путем интенсификации теплообмена при охлаждении и уменьшени  теплоприто- ков при термостатировании.

На фиг.1 изображено устройство дл  получени  мороженого, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг.З и 4 - узел I на фиг.2 (при включении и выключении регул тора уровн ).

Устройство дл  получени  мороженого содержит морозильный цилиндр I со спиральным трубчатым испарителем 2, приемный бункер 3 дл  продукта 4, вод ную рубашку 5, размещенную вокруг цилиндра 1 и бункера 3, заполненную водой 6, сильфо.нный регул тор 7 уровн  воды в вод ной рубашке 5, св занный с датчиком 8 температуры, выполненным в виде термобаллона. Регул тор 7 и датчик, 8 установлены на бункере 3 и соединены между собой гибкой трубкой 9. Сильфонный регул тор 7 имеет внешний цилиндр 10, плунжер- 11, трубку 12, сообщающуюс  с вод ной рубашкой 5. Устройство содержит приспособление 13 подачи продукта из бункера 3 в морозильный цилиндр 1, трубку 14, соедин ющую бункер 3 с морозильным цилиндром 1. В цилиндре 1 размещены шнек 15 с лопатками 16 дл  сн ти  замерзающей jiMaccM 17 продукта с внутренних стенок морозильного цилиндра 1 и дл  перемешивани , патрубки 18 и 19 пара

5 и жидкости на выходе и входе хладагента в спиральный трубчатый испаритель 2, дозирук цее устройство 20 дЛ  получени  порций 2I м гкого мороженого . Рубашка 5 заполнена водой,

,0 наход щейс  во врем  работы в виде льда 22 на поверхности трубчатого испарител  2 и в виде сло  23 жидкости ,

15 Устройство имеет ребристый теплообменник 24, установленньй в вод ной, рубашке 5 с примыканием к стенке 25 бункера 3 и с образованием зазора 26 между ребрами 27 и стенками 28 вод 20 кой рубарки. Во внешнем цилиндре 10 сильфонного регул тора 7 размещены цилиндрический корпус 29, шток 30, проход щий через основание 31 цилиндрического корпуса 10 и соедин ющий

СИЛЬФОННЫЙ регул тор 7 с плунл(ером 11, сердечник 32, соединенный с цилиндрическим корпусом регул тора 7, дроссель 33, внутри которого размещен сердечник, пружинную опору 34,

30 соедин х цую цилиндрический корпус 29 сильфонного регул тора 7 с внешним цилиндром 10, упор 35, размещенный внутри внешнего цилиндра 10, контакт- . ный выключатель 36, размещенный на

35 основании цилиндрического корпуса

фильфонного регул тора 7. Вод на  рубашка 5 внешне изолирована заливочным термоизол ционным материалом 37.

Устройство работает следующим образом .

Включаетс  электропитание дроссел  33, размещенный внутри него сердечник 32 (фиг.З) перемещаетс  вниз и давит на цилиндрический корпус 29, а через него на пру  инную опору 34. Цилиндрический корпус вместе с размещенным в нем сильфонным регул тором 7, штоком 30 и плунжером 11 перемещаетс  вниз. Плунжер II давит на ,воду, наход щуюс  в трубке 12, сообщающейс  с вод ной рубашкой 5. Уровень воды в рубашке поднимаетс  до верхней части бункера 3. Включаетс  холодильстенок морозильного цилиндра 1. Хлад агент, вход щий в испаритель 2 чере патрубок 19 и выход щий через патру бок 18 в виде пара, воспринимает те ло от продукта 4, замерзающего в мо розильно 1 цилиндре 1 и охлаждаемого в бункере 3. Поток тепла к кип щему хладагенту из морозильного цилиндра

10 1 проходит через слой кристаллизующегос  продукта в зазоре ,5 мм ме ду лопатками 16 и внутренними стенк ми цилиндра, через слой 22 льда тол тциной ,5 мм на внешней поверхност

15 спирального испарител , через стенк труб спирального испарител  2. Пото тепла к кип щему хладагенту из охла даемого в бункере 3 продукта 4 прох дит через стенку 25 бункера, через

на  машина, при этом жидкий хладагент 20 слои воды 6 и 23 в вод ной рубашке.

поступает через йатрубок 19 в спиральный трубчатьй испаритель 2, навитый на морозильный цилиндр 1. Испарившийс  хладагент выходит через патрубок 18. Хладагент испар етс  благо- 25 дар  подводу к нему тепла из охлаждаемой и замерзающей воды, наход щейс  в вод ной рубашке 5, которой снабжены морозильный цилиндр 1 с испарителем 2 и бункер 3. В результате об- ЗО разуетс  слой льда на поверхности трубчатого испарител  2. Этот слой « .образуетс  также в зазоре мезвду испарителем 2 и морозильным цилиндром 1, обеспечива  хороший тепловой контакт 25 между ними. Образование сло  льда в зазоре 0,5 мм и на внешней поверхности испарител  происходит в течение 1 мин. Остальна  масса воды в вод ной , рубашке находитс  в жидком состо нии в виде сло  23. В бункер 3 запиваетс  жидкий продукт 4, имеющий

слой льда 22 на поверхности трубчатого испарител . В течение 3 мин жидкий продукт в цилиндре I охлажда етс  до температуры кристаллизации - 7°С, а в бункере до -10,6°С. Дале устройство работает в режиме криста лизации, при этом замерзша  масса 1 на внутренних стенках цилиндра снимаетс  лопатками 16 и перемешиваетс  с остальной массой продукта внут ри цилиндра. За 6 мин работы в этом режиме температура продукта в бунке ре снижаетс  от 10,6 до 7 С, а в мо розильном цилиндре переходит в крис таллическое состо ние 33% массы про

.о

дукта. Температура +7 С  вл етс  нормой хранени  продукта в бункере. Температура воды в вод ной рубашке равна-- 2 С. При -этом датчик 8 (тер40 мобаллон) температуры срабатывает следующим образом: давление парожид костной смеси фреона, наход щейс  в термобаллоне, снижаетс , соответственно снижаетс  давление внутри сил

начальную температуру +12 С, через приспособление 13 и трубку 14 поступает в морозильный цилиндр 1 до заполнени  последнего. После заполнени  цилиндра жидким продуктом приспособление 13 подачи перекрывает трубку 14 и холодильна  машина работает на охлаждение продукта в морозильном цилиндре и на производство мороженого ..

В начале режима работы холодильной машины при закрытом приспособлении 13 подачи продукта включаетс  привод шнека 15 с лопатками- 16, вращение шнека 15 обеспечивает перемешивание жидкого продукта 4 с замерзшей массой 17 и удаление этой массы со

стенок морозильного цилиндра 1. Хладагент , вход щий в испаритель 2 через патрубок 19 и выход щий через патрубок 18 в виде пара, воспринимает тепло от продукта 4, замерзающего в мо- розильно 1 цилиндре 1 и охлаждаемого в бункере 3. Поток тепла к кип щему хладагенту из морозильного цилиндра

1 проходит через слой кристаллизующегос  продукта в зазоре ,5 мм между лопатками 16 и внутренними стенками цилиндра, через слой 22 льда тол- тциной ,5 мм на внешней поверхности

спирального испарител , через стенки труб спирального испарител  2. Поток тепла к кип щему хладагенту из охлаждаемого в бункере 3 продукта 4 проходит через стенку 25 бункера, через

слои воды 6 и 23 в вод ной рубашке.

5 О « 5

слой льда 22 на поверхности трубчатого испарител . В течение 3 мин жидкий продукт в цилиндре I охлаждаетс  до температуры кристаллизации - 7°С, а в бункере до -10,6°С. Далее устройство работает в режиме кристаллизации , при этом замерзша  масса 17 на внутренних стенках цилиндра снимаетс  лопатками 16 и перемешиваетс  с остальной массой продукта внутри цилиндра. За 6 мин работы в этом режиме температура продукта в бункере снижаетс  от 10,6 до 7 С, а в морозильном цилиндре переходит в кристаллическое состо ние 33% массы про-

.о

дукта. Температура +7 С  вл етс  нормой хранени  продукта в бункере. Температура воды в вод ной рубашке равна-- 2 С. При -этом датчик 8 (тер0 мобаллон) температуры срабатывает следующим образом: давление парожид- костной смеси фреона, наход щейс  в термобаллоне, снижаетс , соответственно снижаетс  давление внутри силь5 фонного регул тора 7, сообщакщегос  с термобаллоном черЗз гибкую трубку 9. Сильфонный регул тор 7 сжимаетс , ослабл етс  его давление на основание 3I цилиндрического корпуса 29

л и на контактный выключатель 36, размещенный на основании 31, контактный выключатель, при ослаблении давлени  на него сильфонного регул тора, отключает электропитание дроссел  33 и работа осуществл етс  в соответствии со схемой фиг.4. Сердечник 32 при перемещении, вверх не испытывает сопротивлени  магнитного пол  дроссел , в результате пружинна  опора

5

14632

34 распр мл етс , циливдрический корпус перемещаетс  вверх внутри внешнего циливдра 10 до размещенного в нем упора 35. Одновременно поднимаютс  шток 30 и плунжер 11, соответст-, венно поднимаетс  уровень воды в трубке 12, при этом уровень воды в вод ной рубашке снижаетс , образует- ;СЯ воздушна  подушка у стенки 25 Q (бункера и в верхней части морозиль- . ного цилиндра 1 над слоем 22 льда, 1образованного на внешней поверхнос- |ти спирального трубчатого испарител .-. Воздушна  подушка предотвращает раз- |рыв стенок вод ной рубашки слоем рас- рир гощегос  льда, исключает непроиз- родительную работу холодильной маши- :НЫ на замораживание воды в вод ной рубашке и способствует уменьшению jn (внешних теплопритоков в бункер и морозильный цилиндр. Бункер работает IB режиме термостатировани  при умень- |пенных теплопритокак из окружающей среды через теплоизол ционные ограж- 25 дени . В этом режиме также повьш1ает- с  производительность фризера благодар  уменьшенным теплопротокам извне. Работа фризера в этом ре шме в Tetie- Ние 3,6 мин обеспечивает дополнитель- зо Яую кристаллизацию 32% продукта, общее производство кристаллизированного продукта - 65%.

Далее устройство работает в режи- ме общего термостатировани  при отключенной холодильной машине, а так- Же в режимах ее периодического включени  при производстве порций мороженого и их раздаче через дозирующее Устройство 20. В этих режимах перио- О дического включени  производительность устройства повьшхаетс , благодар  сокращению времени охлаждени  Продукта в цилиндре, так как из бун- Иера поступает продукт с пониженной температурой и уменьшаетс  накопление тепла в цилиндре в режиме стати- ровани .

Снабжение цилиндра и бункера вод - рубашкой и установка на бункере регул тора уровн  воды и датчика температур , соединейнь1х между собой, позвол ет в режиме термостатировани  уменьшать тенлопритоки из окружающей среды, а в периоды работы холодильной машины благодар  уменьшению тер- NM4ecKoro сопротивлени  контакта испарител  с цилиндром и бункером позол ет интенсифицировать теплоперед,а2

10 6

чу от цилиндра и бункера к испарителю . В результате повышаетс  производительность устройства.

Дополнительно производительность у-стройства повьш1аетс  при снабжении бункера ребристым теплообменником 24 установленным в вод ной рубашке с промыканием к стенке 25 бункера и с образованием зазора 26 между ребрами 27 и стенками 28 вод ной рубашки, так как интенсифицируетс  теплопередача от бункера к испарителю через слой воды путем развити  поверхности охлаждени , а в режиме термостатировани  воздушньй забор меладу ребрами и стенками вод ной рубашки обеспечи- вает защиту бункера от внешних тепло притоков .

Таким образом, снабжение морозильного цилиндра со спиральным трубчатым испарителем и бункера вод ной рубашкой , выполнение на бункере регул тора уровн  воды и датчика температуры , соединенных между собой, и снабжение бункера ребристым теплообменником , установленным в вод ной.рубашке с образованием зазора между ребрами и стенками рубашки, обеспечивают интенсификацию теплопередачи при охлаждении морозильного цилиндра и бункера и уменьшение теплопритоков . в цилиндр и бункер при термостатиро- вании, в итоге повьш1ение производительности устройства.

Использование предлагаемого устройства , содержащего два морозильных цилиндра (диаметр 100 мм, длина 440 м) два бункера емкостью по 6 л, спиральные трубнатые испарители из сплющенной медной трубки (диаметром 12x1 мм), холодильный агрегат ВН630, позвол ет получить 2,6 кг мороженого за А/10,6 мин, вместо 17 при работе известного устройства. Производительность ув.еличиваетс  на 60% при неизменном энергопотреблении. Формула изобретени 

Устройство дл  получени  мороженого , содержащее заключенный в теплоизолированный кожух морозильньй цилиндр со спиральным трубчатым испарителем и сообщенный с ним приемный бункер, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  производительности путем интенсификации теплопе 1463210

редачи при охлаждении и уменьшени  ра, датчиком температуры продукта в теплопритоков при термостатировании, бункере и регул тором уровн  воды в устройство снабжено вод ной рубашкой, вод ной рубашке вокруг бункера, св - размещенной вокруг цилиндра и бунке- занным с указанным датчиком.

J7

Фи&.2

Фиа.д

Фие.

33

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для получения мороженого, содержащее заключенный в теплоизолированный кожух морозильный цилиндр со спиральным трубчатым испарителем и сообщенный с ним приемный бункер, отличающееся тем, что, с целью повышения· производительности путем интенсификации теплопе редачи при охлаждении и уменьшения теплопритоков при термостатировании, устройство снабжено водяной рубашкой, размещенной вокруг цилиндра и бунке ра, датчиком температуры продукта в бункере и регулятором уровня воды в водяной рубашке вокруг бункера, связанным с указанным датчиком.

   Фиг. 3

   Фиг. У