SU1660710A1

SU1660710A1 - Центробежный пленочный нагреватель-охладитель термолабильных продуктов

Info

Publication number: SU1660710A1
Application number: SU884609780A
Authority: SU
Inventors: Иван Иванович Пуховой; Алексей Александрович Мужилко
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1988-11-24
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к выпарной технике и может быть использовано в центробежных пленочных аппаратах, предназначенных дл выпаривани и стерилизации термолабильных продуктов. Цель изобретени - уменьшение времени теплового воздействи на обрабатываемые продукты, повышение их качества и снижение удельных энергозатрат. Центробежный пленочный нагреватель-охладитель термолабильных продуктов содержит герметичный полый ротор с крышкой и днищем, частично заполненный промежуточным теплоносителем, и термобатарею, расположенную по кольцевой периферии ротора, гор чие спаи которой обращены к центру вращени . По кольцевой периферии ротора с зазором относительно холодных спаев термобатареи, крышки и днища ротора установлен кольцевой карман. Кольцева стенка кармана, охватывающа крышку ротора, выполнена большей ширины, чем противоположна стенка кармана, охватывающа днище ротора. В кольцевой карман со стороны днища ротора может быть установлен черпаковый насос. Кроме того, может быть установлено устройство дл орошени продуктом днища ротора, при этом посередине кольцевого кармана выполнены каналы дл отвода обработанного продукта. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс к выпарной технике и может быть использовано в центробежных пленочных аппаратах, предназначенных дл выпаривани термочувствительных (термолабильных) пищевых, химических и фармацевтических продуктов.

Целью изобретени вл етс уменьшение времени теплового воздействи на обрабатываемые продукты, повышение их качества и снижение удельных энергозатрат .

На фиг.1 приведен предложенный аппарат , общий вид; на фиг.2 - то же, в процессе работы; на фиг.З - то же, с черпаковым насосом в процессе работы; на фиг.4 - то же, с устройством дл орошени днища ротора. Центробежный пленочный нагреватель-охладитель термолабильных продуктов содержит герметичный полый ротор (вращающа с герметична полость) 1 с крышкой 2 и днищем 3, заполненный промежуточным теплоносителем 4, термобатарею 5, расположенную по кольцевой периферии ротора. Гор чие спаи 6 термобатареи 5 обращены к центру вращени , а холодные 7 - на периферию. По кольцевой периферии ротора, с зазором относительно холодных спаев 7 термобатареи 5, крышки 2

ON О О XI

и днища 3, установлен кольцевой карман 8, охватывающий холодные спаи термобатареи , а также часть кольцевой периферии крышки и днища ротора. Кольцева стенка 9 кармана 8, охватывающа крышку 2 ротора , выполнена большей ширины, чем противоположна стенка 10 кармана 8, охватывающа днище 3 ротора. В центробежном нагревателе-охладителе (фиг.З) в кольцевой карман 8 со стороны днища 3 ротора заведен черпаковый насос 11 Причем радиус расположени черпакового насоса 11 не превышает наружного радиуса термобатареи 5.

Центробежный нагреватель-охладитель (фиг.4) содержит устройство дл орошени продуктом днища 3 ротора (устройство орошени днища показано на чертеже схематически, в виде направлени г|одачи продукта), а в кольцевом кармане 8 выполнены каналы 12 дл отвода концентрата продукта за пределы ротора. Причем Каналы 12 выполнены посередине кармана 8, между крышкой 2 и днищем 3 ротора. В центробежных нагревател х-охладител х (фиг. 1-3) днище 3 ротора не вл етс рабочей теплообменной поверхностью и снаб- Жено теплоизол цией. В центробежном нагревателе-охладителе (фиг.4) в качестве рабочих поверхностей (поверхности тепло- Обмена) используютс и крышка 2, и днище 3 ротора.

Устройство работает следующим обратом .

Ротор привод т во вращение. Промежу- |очный теплоноситель 4 центробежной силой отбрасываетс на периферию полости 1 (с гор чим спа м 6 термобатареи 5. При этом Ј полости 1 образуетс вращающеес кольцо жидкости - промежуточного теплоносител 4. Далее от внешнего источника Посто нного тока через вращающеес контактное устройство, установленное на валу ротора (не показано), к термобатарее 5 подаетс электропитание. При этом на ее гор чих спа х 6 происходит выделение тепла, а на холодных 7 - поглощение тепла, Тепло от гор чих спаев 6 идет на нагрев и испарение промежуточного теплоносител 4 в полости 1. Пар промежуточного теплоносител 4 заполн ет полость 1 и конденсируетс на крышке 2 (поверхность теплообмена), отдава ей тепло. Конденсат промежуточного теплоносител центробежной силой снова возвращаетс к гор чим спа м 6. Цикл в полости 1 замкнутый. Тепло от поверхности теплообмена,(крышка 2) передаетс исходному продукту, который подаетс оросительным устройством (показано схематически ) к центру крышки 2 снаружи ротора и движетс в виде пленки жидкости под действием центробежных сил по наружной поверхности крышки к ее периферии. При этом, учитыва малые толщины пленки продукта на вращающейс поверхности и соот- ветственно высокие коэффициенты- теплообмена, происходит интенсивна теп- лоза обработка исходного продукта. Пройд тепловую обработку на крышке 2,

0 продукт поступает в кольцевой зазор снаружи ротора, между холодными спа ми 7 и кольцевым карманом 8. В кольцевом зазоре происходит немедленное охлаждение конечного продукта (концентрата). Отвод теп5 ла от концентрата осуществл етс холодными спа ми 7 термобатареи 5. При этом тепло, отн тое от концентрата термоэлектрической батареей 5, снова передаетс промежуточному теплоносителю 4.

0 Термобатаре 5 работает в данном случае по принципу теплового насбса. Концентрат продукта в периферийном кольцевом зазоре движетс в направлении от крышки 2 к днищу 3 (фиг.2 и 3). Направленное движение

5 обеспечиваетс выполнением стенки 10 кармана 8 меньшей ширины, чем противопо- ложна стенка 9, охватывающа крышку 2. При этом слив концентрата происходит (фиг.2) у днища 3 ротора через край стенки 10. ha фиг.З показан черпаковый насос 11 дл откачки концентрата в резервуар или на рециркул цию. При этом черпаковый насос 11 установлен в кольцевой карман со стороны днища ротора.

На фиг,1-3 приведен центробежный нагреватель-охладитель с одной теплообменной поверхностью (крышка 2), при этом днище 3 снабжено теплоизол цией.

На фиг.4 центробежный нагреватель0 охладитель выполнен с двум теплообмен- ными поверхност ми (крышка 2 и днище 3) и дополнительно содержит устройство дл орошени продуктом днища 3 ротора. Теплова обработка исходного продукта проис5 ходит на крышке 2 и днище 3 ротора. Отвод тепла от концентрата осуществл етс холодными спа ми 7, аналогично описанному. Однако в данном случае (фиг.4) концентрат продукта в периферийном кольцевом зазо0 ре движетс от крышки 2 и днища 3 к центру холодных спаев 7 термобатареи 5. Такое направленное движение концентрата обеспечиваетс тем, что слив его осуществл етс через каналы 12, установленные

5 посередине кольцевого кармана 8.

В предложенном устройстве сокращаетс до минимума врем теплового воздействи на обрабатываемые продукты, так как после тепловой обработки происходит немедленное охлаждение концентрата (конечного стерилизованного продукта). При этом повышаетс качество конечного продукта, учитыва его термолабильность. Кроме того , устройство характеризуетс низкими удельными энергозатратами, так как тепловой потенциал концентрата посредством теплового насоса (термобатаре ) снова возвращаетс в цикл термообработки.

Claims

Формула изобретени 1. Центробежный пленочный нагреватель-охладитель термолабильных продуктов , содержащий герметичный полый ротор с крышкой и дншцем, частично заполненный промежуточным теплоносителем, и термобатарею , расположенную по кольцевой периферии ротора, гор чие спаи которой обращены к оси вращени , отличающий- с тем, что, с целью уменьшени времени теплового воздействи на обрабатываемые продукты, повышени их качества и снижени удельныхэнергозатрат.он снабжен кольцевым карманом, установленным с зазором

относительно холодных спаев термобатареи , крышки и днища ротора, при этом стенки кармана охватывают холодные спаи термобатареи и часть кольцевой перифе- рии крышки и днища ротора
2.Нагреватель-охладитель по п.1, о т - личающийс тем, что кольцева стенка кармана, охватывающа крышку ротора, выполнена большей ширины, чем противоположна стенка кармана, охватывающа днище ротора.
3.Нагреватель-охладитель по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что он снабжен черпаковым насосом, установленным в

кольцевом кармане со стороны днища ротора .
4.Нагреватель-охладитель по п.1, о т - личающийс тем, что он снабжен устройством дл орошени продуктом днища ротора, а в кольцевом кармане выполнены каналы дл отвода концентрата, причем каналы выполнены между крышкой и днищем ротора посередине стенки кармана.

9865 / // /

3

Фиг. 2

Фиг.1

77

Ю 8.

Продукт

Нагрев Охлаждение

Концентрат

риг. 3

Продукт

10

Продукт

Продукт

Концентрат

Л 4,

Риг.4