Claims (2)
Однако недостаточное концентрирование белка в объеме всего устройства от входа к выгрузочно отвертсию из-за посто нного объема межз}юктродных камер по сечению устройства и посто нной напр зю вост пол в зтих камерах не позвол ет получать на выходе из уст ройстза максимально сконцентр{р01ванный белок. ,Кроме того, эффективность процесса, обуслот ленна использованием практически однородного электрического пол между параллельно рас положенными витками - электродами шнека, недостаточна; обезвоживание белка, т.е. удаление пустой (без белка) жидкости из межэле родных рабочих камер, невозможно. На выходе из устройства получаетс смесь белка с бульоном, которую требуетс дополнительно разделить на последующих этапах обработки . Все это приводит к повышению удельных затрат электроэнергии на единицу готовой продукции. Цель изобретеии - повышение эффективнос ти процесса концентрации, более полного обезвоживани белка и снижение удельных расходов электроэнергии. Поставленна цель достигаетс тем, что электроды выполнены в виде подпружиненных пластин, попарно соеднненных с разноименными полюсами источника тока и радиально установленных в пазах цилиндрического вала, вы полненного с возможностью эксцентричного вращени относительно корпуса, при этом на концах электродов установлены эластичные щетки. На фиг. I представлено устройство дл колгул ции белка, разрез; на фиг. 2 - сеЧ1ение А-А на фиг. 1; на фнг. 3 - схема рабочего 1М1кла; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2. Устройство дл коагул ции белка сострит из диэлектрического цилиндрического корпуса 1 с крьпиками 2, патрубков подвода 3 и отво да 4 обрабатываемой среды, дренажной системы 5, накопител 6 белка, рабочих камер 7 переменного объема, образованных плоскими электродами 8. Электроды 8 с пружинами 9 устансжлены в радиальных пазах 10 диэлектри ческого вала 11, вьшолненного с возможностью эксцентрического вращени относительно корпуса 1 (эксцентриситет - И, фиг. 3). Электрода выполнены в виде пластины из электроли тически нерастворимого материала, например, и платинированного титана, и пс арно соединены через т жоводы 12 с разноименными полюсами источника посто нного из переменного ток На концах электродов, соприкасающихс с внутренней поверхностью корпуса, предусмотуены эластифые плетки 13 из диэлектрического материала, например волокон капрона. Вал 1 И соответственно электроды 8 привод тс во драшеиие приводом 14. Дл выгрузки белка предназначены люк 15 и патрубок 16 накоп ТСЛ 6. Устройство работает следующим образом. Во внутреннюю полость устройства, состощцего из работах камер 7, через патрубок 3 ЯОДапт обр8батываему|о жидкость, содержащую белок, напртмер сока крил , креветок и т.п. На электроды 8 подают напр жение, например от источника посто нного тока и включают привод 14, от которого приводитс в движение вал 11 и электродна система из пластин электродов 8. При этом рабочий цикл, прс«сход щий в устройстве за полный оборот вала И, можно условно разделить на следующие четыре последовательных периода (фиг. 3); а - электрокоагул ци , b - концентрирование, с - обезвоживание, d - выгрузка. За период времени а под действием внешнего электрического пол в рабошх камерах 7 происходит взаимодействие пол ризованных молекул белка между собой эа счет сил дипольного прит жени . Образовавшиес микроагрегаты силами электрофореза транспортируютс к поверхности электродов, rzie происходит образование более крупных агрегатов. При этом в неоднородном электрическом поле , образованном между плоскими электродами 8, расположенными под углом щ)уг к другу , происходит дополнительное концентрирование частиц белка. Это вление происходит за счет эффекта диполофореза, когда вблизи эошд неоднородности электрического пол на частицы белка действуют силы, под действием которых частицы движутс а направлении максимальной напр женности пол , в данном случае в клинообразйый зазор между электродами 8. Это позвол ет выдел ть дополнительное количество белка. Концентрирование белка в работах камерах 7 (период Ь) осуществл етс благодар значительному уменьшению объемов камер 7 при вращении вала 11 за счет утапливани электродов 8 в радиальных пазах 10 вала. При этом в рабочих камерах 7 происходит максимальное сближение скоагулирсжанных агрегатов и частиц между собой при одновременном воздействии внешнего электрического пол и удалени пустого (без белка) бульона через щетки 13 и Щ)емаж 5. Процесс в этом случае носит лавинообразный характер и усиливаетс при продвижении обрабатываемой жидкости от входа патрубков 3 подвода к дренажной системе 5, т.е. от рабочих камер с большим к камерам с меньшим объемом. Сконцентрированный и частично обезвоженный белок за период с проходит стадию максимального обезвоживани . При этом влага иэ белка удал етс как за счет гравитационных сил, так и частично за счет эффекта электроесмоса (движени жидкости через пористую систему - белок к положительному электроду). Отделенную влагу (пустой бульон) через проницаемь волокнистые щетки 13 (. 4) и дренаж 5 отвод т из устршства. Максимально сконцентрированный и обезво- женный белсик благодар размещению устрой/ства под наклоном (фиг. 1, угол а) гранитационно выгружают (период d) из устройства и собирают в накопителе белка 6, откуда он поступает к потребителю через патрубок 15. При этом угол а выбирают так, чтобы уровен жидкости К в устройстве исключал поступление последней в накопитель 6 белка. Величину напр жени на электродах выбирают так, чтобы напр женность пол , в рабочих камерах (отношение напр и(ени U на электродах к переменному зазору L) составл ла пор дка 50-80 В/см. Длина камеры (размер Б), диаметр корпуса 1 (размер В), диаметр вала 11 (размер С) эксцентриситет (размер Н),а также угловую скорость вращени вала (ш) выбирают так, чтобы процесс концентрнроват полностью заканчивалс за период одного обо рота, т.е. за врем транспортирсвани обрабвВрем полной o6pa6otKti, ми Удельный расход электроэне гии, кВт.ч. на 1 м обрабаты ваемой жидкости Влажность продукта, % Иотытани подтверждают достижение поставленной цели: повышение эффективности процесса , снижение удельных затрат электроэнергии и обезвоживание готового продукта. Экономический эффект от внедрени предлагаемого устройства только на одном крилевом судне составит около 40 тыс. Р- в год. Формула изобретени Устройство дл козгул вщи ее ка, содержащее цилиндрический корпус с крышками, патрубка подвода и отвода обрабатываемы) среф1 накопитель белка и подвижные электроды, укрепленные на цилиндрическом валу, отличающеес тем, что, с целью более по 6 тьгааемой жидкости от входного патрубка 3 до выгрузочного люка 15. В зАвисимост от свойств жидкости зто врем составл ет 1517 мин. С целью предотвртщени «прилипани белка к поверхности электродов, в процессе работы производ т их лереполюсовку, т.е. смену пол рности . Врем вереполюсовкн выбираетс экше римеотально. Переполюсовка может f осуществп тьс автоматически по сигналу реле времени . Дд проквлшки устройства может служить патрубок 3 подвода обрабатьгааемой жидкост через который подают в зтом случае чистую воду и отвод т через патрубок 4. Ниже представлены сравнительные результаты испытаний известного и предлагаемого устройств соответственно. Ного концент|жровани и обезвоживани белка , а также снижени удельных расходов злектроэ{юргю1 , электроды выполнены в виде подпружиненных пластин, попарно соединенных с разноименными полюсами источника тока и ра даально установленных в пазах цилиндрического вала, выполненного с возможностью эксцентрического вршцйош отноштельно корпуса, при зтом на кмздах электродов установлены эластичные щетки. Исто вВ1ки информации, прин тые во вниманне при экспертизе; 1.Авторское свидетельство СССР 348193, л. А 23 J lAH, 1970. However, insufficient concentration of protein in the volume of the entire device from the entrance to the discharge screwdrive due to the constant volume of the interdigital chambers in the cross section of the device and the constant pressure of the east floor in these chambers does not allow maximum concentration of p01 protein in the output of the device. . In addition, the efficiency of the process, due to the use of an almost uniform electric field between parallelly arranged turns, the screw electrodes, is insufficient; protein dehydration, i.e. Removal of empty (without protein) fluid from inter-e working chamber is impossible. At the exit of the device, a mixture of protein and broth is obtained, which is required to be further separated in subsequent processing steps. All this leads to an increase in the unit cost of electricity per unit of finished product. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the concentration process, more complete dehydration of the protein and reduce the specific energy consumption. The goal is achieved by the fact that the electrodes are made in the form of spring-loaded plates connected in pairs with opposite poles of the current source and radially mounted in the grooves of a cylindrical shaft made eccentrically rotated with respect to the housing, while elastic brushes are installed at the ends of the electrodes. FIG. I shows a device for protein colgulation, an incision; in fig. 2 shows the AA section of FIG. one; on fng. 3 - scheme of the working 1M1kla; in fig. 4 — node I in FIG. 2. A device for coagulation of protein moss from a dielectric cylindrical body 1 with arms 2, supply pipes 3 and outlet 4 of the treated medium, drainage system 5, protein storage 6, working chambers 7 of variable volume, formed by flat electrodes 8. Electrodes 8 with springs 9 are mounted in the radial grooves 10 of the dielectric shaft 11, executed with the possibility of eccentric rotation relative to the housing 1 (eccentricity - AND, Fig. 3). The electrodes are made in the form of a plate of electrolytically insoluble material, for example, and platinized titanium, and PS are connected through gravity cables 12 with opposite poles of a source of a constant alternating current. At the ends of the electrodes in contact with the inner surface of the body, elastic stitches 13 of dielectric material, such as caprone fibers. Shaft 1 And, accordingly, the electrodes 8 are driven by a drive 14. The hatch 15 and the pipe 16 of the TSL 6 accumulator are used for protein unloading. The device operates as follows. Into the internal cavity of the device, composed of the work of chambers 7, through a branch pipe 3 YaODapt, a liquid containing protein, such as krill juice, shrimps, etc., is prepared. A voltage is applied to the electrodes 8, for example, from a DC source, and the drive 14 is turned on, from which the shaft 11 and the electrode system of the electrode plates 8 are set in motion. can be divided into the following four consecutive periods (Fig. 3); a - electrocoaguli, b - concentration, c - dehydration, d - discharge. Over a period of time, under the action of an external electric field in the chambers 7, polarized protein molecules interact with each other due to the strength of the dipole attraction. The formed microaggregates are transported by electrophoresis to the surface of the electrodes, rzie the formation of larger aggregates occurs. At the same time, in a non-uniform electric field formed between flat electrodes 8, located at an angle φ) angle to a friend, an additional concentration of protein particles occurs. This phenomenon occurs due to the effect of dipolophoresis, when, near the eoshd of the heterogeneity of the electric field, there are forces acting on the protein particles under the action of which the particles move in the direction of the maximum field strength, in this case, in the wedge-shaped gap between the electrodes 8. This allows the release of additional protein . The concentration of protein in the work of chambers 7 (period b) is due to a significant decrease in the volume of chambers 7 during rotation of shaft 11 due to embedding electrodes 8 in the radial grooves 10 of the shaft. At the same time, in working chambers 7, the coagulated aggregates and particles maximally approach each other with simultaneous exposure of the external electric field and removal of the empty (protein-free) broth through brushes 13 and Sh) 5. The process in this case is avalanche-like and increases as the processed fluid from the inlet of the nozzle 3 supply to the drainage system 5, i.e. from working cameras with larger to smaller capacity cameras. Concentrated and partially dehydrated protein for the period from undergoing the stage of maximum dehydration. At the same time, the moisture of the protein is removed both due to gravitational forces, and partially due to the effect of electro-atmospheric (fluid movement through the porous system — protein towards the positive electrode). The separated moisture (empty broth) through permeable fiber brushes 13 (. 4) and drainage 5 is removed from the device. Maximum concentrated and decontaminated belsik due to placing the device at an angle (Fig. 1, angle a) is granitationally unloaded (period d) from the device and collected in protein storage 6, from where it enters the consumer through pipe 15. At the same time, angle a choose so that the level of liquid K in the device excluded the receipt of the latter in the drive 6 of the protein. The voltage on the electrodes is chosen so that the voltage in the working chambers (the ratio of the voltage (U on the electrodes to the variable gap L) is about 50-80 V / cm. The length of the chamber (size B), the diameter 1 (size B), shaft diameter 11 (size C), the eccentricity (size H), as well as the angular velocity of rotation of the shaft (W) are chosen so that the process concentrates completely over a period of one turn, i.e. during the transport time full o6pa6otKti, mi Specific power consumption, kWh per 1 m of treated lives The product's moisture content,% of the Test, confirms the achievement of the goal: increasing the process efficiency, reducing the unit cost of electricity and dewatering the finished product. The economic effect of introducing the proposed device on one krill vessel will be about 40 thousand R per year. The shell containing the cylindrical body with lids, the inlet and outlet nozzles are processed), the protein storage container and movable electrodes mounted on the cylindrical shaft are o It is distinguished by the fact that, in order to get more than 6 tons of liquid from the inlet 3 to the discharge port 15. Depending on the properties of the liquid, this time is 1517 minutes. In order to prevent the protein from sticking to the surface of the electrodes, in the process of their production, they are put on a lepre-polarity, i.e. polarity change. The time of the perepolyovyukn is chosen by emery. Re-polarization can be carried out automatically by a time relay signal. Dd prokvlshki device can serve as a pipe 3 for supplying a treated liquid through which clean water is supplied in this case and discharged through pipe 4. Below are the comparative results of tests of the known and proposed devices, respectively. The concentration and dehydration of the protein, as well as the reduction in specific consumption of electrical energy, the electrodes are made in the form of spring-loaded plates connected in pairs with opposite poles of the current source and radially installed in the grooves of the cylindrical shaft, made with the possibility of an eccentric vrshtooshno relative to the housing, Elastic brushes are mounted on the electrodes. Information sources taken during the examination; 1. USSR author's certificate 348193, l. A 23 J lAH, 1970.
2.Автсфское свидетельство СССР по за вке 540551/28-13, кл. А 23 J 1/04, 1977.2.Avtsfskoye certificate of the USSR on the application 540551 / 28-13, cl. A 23 J 1/04, 1977.
4- Л4- L
А.BUT.