SU1655448A1

SU1655448A1 - Устройство дл стерилизации сыпучих пищевых продуктов

Info

Publication number: SU1655448A1
Application number: SU894649029A
Authority: SU
Inventors: Борис Сергеевич Бабакин; Михаил Ростиславович Бовкун
Original assignee: Московский технологический институт мясной и молочной промышленности
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1991-06-15

Abstract

Изобретение относитс к пищевой промышленности , а именно к устройствам дл стерилизации сыпучих пищевых продуктов, и может быть применено в м сной,-комбикормовой , рыбной и других отрасл х агропромышленного комплекса. Цель изобретени - уменьшение энергоемкости и расширение интервала рабочих температур стерилизации . Устройство состоит из рабочей камеры

Description

Изобретение относитс к пищевой промышленности , а именно к устройствам дл стерилизации сыпучих пищевых продуктов, и может быть применено в м сной, комбикормовой , рыбной и других отрасл х агропромышленного комплекса.

Целью изобретени вл етс уменьшение энергоемкости и расширение интервала рабочих температур стерилизации.

На фиг.1 приведены вольт-амперные характеристики положительной короны проволочного элемента и факельного разр да проволочного элемента, заключенного в диэлектрическую трубку; на фиг.2 - схематическое изображение предлагаемого устройства; на фиг.З - разрез А-Л на фиг.2; нз фиг.4 - узел J на фиг.2; на фиг.5 - зависимость , характеризующа действие устройства .

Устройство дл стерилизации сыпучих пищевых продуктов содержит теплоизолированную рабочую камеру 1, вл ющуюс заземленным электродом. На внутренней цилиндрической поверхности камеры 1 установлена транспортерна лента 2 из диэлектрика в виде спирали,служаща дл направленного движени сыпучих продуктов и увеличени продолжительности пребывани их в рабочем агенте (низкотемпературной плазме), Внутри камеры 1 коаксиально с зазором размещен дополнительный цилиндр 3 из диэлектрика, наружна поверхность которого снабжена равноотсто щими одна от другой трубками 4 из диэлектрика параллельными оси устройства и имеющими радиальные отверсти 5 в боковой стенке , обращенной к внутренней поверхности камеры 1, при этом трубки 4 закреплены на металлических кольцах 6. Высоковольтный электрод выполнен в виде проволочных элементов 7, плотно размещенных в трубках 4 и соединенных с кольцами 6. Дополнительный цилиндр 3 крепитс на диэлектрических подставках 8, высоковольтный источник 9 питани подключен к электродам.

Камера 1 снабжена загрузочным приспособлением в виде пневмотрубопровода

10 с установленным внутри него теплообменником 11, загрузочным патрубком 12 со шлюзовым затвором 13 и вентил тором 14. Хладагент, циркулирующий в теплообменнике 11, поступает от холодильной машины

15.

Нижн часть камеры 1 снабжена выгрузочным приспособлением в виде конического бункера 16 со шлюзовым затвором 17 и приемником 18 продукта.

Рабоча камера 1, загрузочное и выгрузочное приспособлени снабжены теплоизол цией 19 дл уменьшени теплообмена с внешним пространством.

Цель изобретени - уменьшение энергоемкости и расширение рабочих температур стерилизации достигаетс выбранной конструкцией электродов 1 и 7 и наличием теплообменника 11. холодильной машины 15 и теплоизол ции 19.

Установленные соотношени рассто ний & между проволочными элементами 7 и внутренней поверхностью камеры 1 и рассто ни С между соседними элементами 7, равное 1,2-1,5, а также соотношение между

рассто нием t между соседними отверсти ми 5 вдоль оси трубки 4 и диаметром di отверстий 5, равное 10-100, обеспечивают устойчивую зону факельного разр да в зазоре между дополнительным цилиндром 3 и

внутренней поверхностью камеры 1. При этом оптимальный ток факельного разр да значительно (приблизительно в 50 раз) превышает ток коронного разр да при том же напр жении (фиг. 1). Соблюдение указанных

соотношений рассто ни h по вертикали между соседними отверсти ми 20 и диаметром di отверстий 5 позвол ет создавать сплошной факельный слой по всей длине

проволочных элементов 7, а соблюдение соотношени рассто ни fe между проволочными элементами 7 и внутренней поверхностью рабочей камеры 1 и рассто ни {между соседними проволочными элементами 7 обеспечивает устойчивую факельную зону, распростран ющуюс на все межэлектродное пространство, в которое под действием воздушного потока вдоль транспортерной ленты 2 направл етс сыпучий пищевой продукт.

При достижении заданного напр жени поступает устойчивое сосуществование фа- келов, исход щих из отверстий 5 в диэлектрических трубках 4, причем возникновение факельного разр да обусловлено (например, положительной) короной, образующейс на проволочных элементах 7, расположенных внутри диэлектрических, например фарфоровых , трубок 4, имеющих отверсти 5, обращенные в сторону внутренней поверхности камеры 1.

При соотношении fi/ch 100 происхо- дит разрыв сплошной зоны факельного разр да по длине проволочных элементов. При соотношении fi/di -Ю не образуетс устойчивой зоны факельного разр да из-за неравномерности зоны факельного разр да по кругу.

На фиг.1 приведены вольт-амперные характеристики положительной короны проволочного элемента 7 (крива 1) и факельного разр да проволочного элемента 7 (крива 2), заключенного в диэлектрическую (фар- форовую) трубку 4 с отверсти ми 5, из которых видно, что оптимальный ток факельного разр да значительно (е 50 раз) превышает ток коронного разр да (I - ток, отнесенный к длине коронирующего провода, мкА/м; U - напр жение, кВ). Данна зависимость (крива 2) (l) характерна дл предлагаемой конструкции электродов, дл которой и приведено конкретное соотношение размеров.

Дл определени величины тока I дл про- водов, расположенных напротив плоскости (коаксиально цилиндру 3), пользуютс формулой

4 л2 Kn v.. ,.. .. .

V ( V - Vo )

{1) о

рассто ние между проволочными элементами , см;

U - приложенное напр жение;

п -число проволочных элементов, 7;

V - некотора функци , завис ща от геометрии электродов 1 и 7;

fe - рассто ние между элементами 7 и камерой 1, см;

U0- критическое напр жение, кВ;

г- радиус проволочного элемента 7, см.

5 0

5

5 0

5

0

5

0

Из формулы (1) следует, что число проволочных элементов 7 нельз брать произвольно . Дл определени их числа наход т максимум функции (1), так как при уменьшении рассто ни между ними они начинают экранировать друг друга.

Изменение рассто ни между проволочными элементами 7 приводит к изменению величины разр дного тока. Это св зано с изменением эквивалентной кривизны проволочных элементов 7 из-за их взаимного экранировани и соответствующего изменени конфигурации пол . По анал огии с коронным разр дом дл ленточных и игольчатых электродов (характеристики которых определ ютс теми же параметрами), оптимальным принимаетс соотношение ,2- -1,5.

Устройство работает следующим обра-- зом.

При осуществлении стерилизации продукта при положительных температурах включают вентил тор 14, затем источник 9 питани и задают требуемый потенциал между электродами 1 и 7, при котором образуетс устойчивый факельный разр д в каждом из отверстий 5 диэлектрических трубок 4 и заполн ющий весь промежуток межэлектродного пространства. Исходный продукт, например кормова мука животного происхождени , поступает в загрузочный патрубок 12, откуда воздушным потоком, создаваемым вентил тором 14, направл етс в межэлектродное пространство, где, перемеща сь по спиралеобразной ленте 2, подвергаетс воздействию факельного разр да (низкотемпературной плазмы) и стерилизуетс . Затем продукт через бункер 16 и шлюзовой затвор 17 поступает в приемник 18. Воздух поднимаетс через полую часть цилиндра 3 и по пневмот- рубопроводу 10 поступает к вентил тору 14.

При осуществлении стерилизации продукта при отрицательных температурах включают вентил тор 14, затем холодильную машину 15 и подают хладагент в шлюзовые затворы 13 и 17 и в теплообменник 11. Устройство охлаждаетс до заданной температуры, затем включают источник 9 питани , и далее процесс осуществл етс так же, как и при стерилизации продукта при положительных температурах.

Пример. При удельной мощности устройства 0-40 Тт.ч/ м наблюдаетс полное уничтожение бактерий кишечной палочки E.coli при обработке муки животного происхождени (фиг.5).

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет осуществить стерилизацию сыпучих пищевых продуктов непосредственно в зоне факельного разр да, благодар чему в

Claims

обрабатываемом продукте вызываетс совокупность целесообразно направленных изменений , привод щих к уничтожению гнилостных микробов E.coll и других микроорганизмов и получению стерильного продукта. Кроме того, устройство позвол ет сократить врем обработки продуктов и удельные энергозатраты в 4-5 раз, осуществл ть стерилизацию сыпучих пищевых продуктов как при положительных , так и при отрицательных температурах. Формула изобретени Устройство дл стерилизации сыпучих пищевых продуктов, включающее рабочую камеру, загрузочное и выгрузочное приспособлени , транспортерную ленту, заземлен- ный и высоковольтный электроды, отличающеес тем, что, с целью уменьшени энергоемкости и расширени интервала рабочих температур стерилизации, заземленным электродом служит рабоча камера, последн выполнена в виде цилиндра и снабжена загрузочным приспособлением в виде пневмотрубопровода с установленным внутри него теплообменником, и выгрузочным приспособлением, выполненным в ви- де конического бункера, установленного в

нижней части цилиндра, коаксиально установленным дополнительным цилиндром из диэлектрика, верхний и нижний торцы которого снабжены металлическими кольцами, транспортерна лента выполнена в форме спирали из диэлектрика, установленной на внутренней поверхности рабочей камеры с зазором относительно дополнительного цилиндра , наружна поверхность которого снабжена по всей своей длине равноотсто щими трубками из диэлектрика, параллельными оси камеры и имеющими равноотсто щие радиальные отверсти в стенке, обращенной к внутренней поверхности рабочей камеры, высоковольтный электрод выполнен в виде проволочных элементов, плотно размещенных в трубках и соединенных своими верхними и нижними концами с металлическими кольцами, причем рассто ние между проволочными элементами и внутренней поверхностью камеры относитс к рассто нию между соседними элементами как 1,2-1,5, а рассто ние между соседними отверсти ми вдоль оси трубки относитс к диаметру отверстий как 10-100, при этом устройство снабжено внешней теплоизол цией .

3,мкА/м

50 55 60 и,В Фиг.1

А-А

. Фм.З

12Q ZW 360 480 Г,се Щи. 5

Фив.4