UA76174C2

UA76174C2 - Quick-freezing apparatus for small foodstuff products

Info

Publication number: UA76174C2
Application number: UA2004021154A
Authority: UA
Inventors: Andrii Markovych Voitko; Dmytro Andriiovych Voitko; Oleksandr Andriiovych Voitko
Original assignee: Andrii Markovych Voitko
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2006-07-17

Abstract

This invention relates to refrigeration engineering and can be used for freezing ravioli, cutlets, vareniks, pasties and other small foodstuff products. The quick-freezing apparatus for small foodstuff products has a heat-insulated chamber, air coolers, fans, the upper and the lower conveyor netting bands, air ducts, troughs, a loading basket, drive cylinders, nozzles for cold air supply for product freezing at the upper conveyor band. At that the product blowing-around at the band of netting conveyor that performs freezing is provided by cold air flow from above only, through conical nozzles directed to horizontal surface of the band at angle = 75 DEGREE -88 DEGREE . Besides that, for normal operation of apparatus at its initial start at the air inlet to the lower conveyor belt perforated partition is attached, this equalizes aerodynamic resistance. This invention provides intensification of uniform freezing of product over the whole surface.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до холодильної техніки і може бути використаний на холодильниках харчових 2 підприємств, що випускають заморожені продукти.The invention relates to refrigeration equipment and can be used on refrigerators of food 2 enterprises that produce frozen products.

Відомі швидкоморозильні апарати, що використовуються в промисловості для заморожування харчових продуктів |див. Холодильна техніка. Довідник. Застосування холоду в харчовій промисловості. // Москва.Known quick-freezers used in industry for freezing food | see Refrigeration equipment. Directory. Use of cold in the food industry. // Moscow.

Харчова промисловість. 1979).Food Industry. 1979).

Зазначені швидкоморозильні апарати є громіздкими і металоємними, що є неприйнятним для підприємств із 70 невеликими виробничими площами.These quick-freezers are bulky and metal-intensive, which is unacceptable for enterprises with 70 small production areas.

Найбільш близьким аналогом є швидкоморозильний апарат для заморожування дрібноштучних харчових продуктів |див. патент РФ Мо2198359, заявка Мо2001102097).The closest analogue is a quick-freezer for freezing small food products | see RF patent Mo2198359, application Mo2001102097).

Швидкоморозильний апарат включає теплоізольовану камеру, повітроохолоджувачі, вентилятори, сітчасті транспортери, що охоплюють повітроводи із соплами, виконаними по лемніскаті Бернуллі, герметизующу 79 подовжню перегородку, завантажувальний бункер, розвантажувальний бункер, барабани транспортерів, направляючий лоток.The quick-freezer includes a heat-insulated chamber, air coolers, fans, mesh conveyors covering air ducts with Bernoulli lemniscate nozzles, sealing 79 longitudinal partition, loading hopper, unloading hopper, conveyor drums, guide tray.

Повітровід, виконаний таким, що охоплює (знизу і зверху) верхню несучу гілку верхнього транспортера, ускладнює конструкцію швидкоморозильного апарата, що також позначається на його вартості. Крім того, профілювання вхідної крайки сопла для повітря по лемніскаті Бернуллі є трудомісткою операцією і вимагає спеціального устаткування.The duct made in such a way that covers (from below and above) the upper supporting branch of the upper conveyor complicates the design of the quick-freezer, which also affects its cost. In addition, profiling the inlet edge of the air nozzle according to the Bernoulli lemniscate is a time-consuming operation and requires special equipment.

Досить істотним є той факт, що в період початкового пуску апарата і ще не завантаженого нижнього транспортера буде погано підморожуватися продукт на верхньому транспортері, тому що практично вся маса повітря буде проходити через нижній, незавантажений продуктом транспортер, що у цей момент має менший аеродинамічний опір. Омивання продукту на верхньому транспортері повітряними холодними струменями, с 22 спрямованими перпендикулярно до сітки транспортера, не завжди дає бажаний позитивний результат. Це Го) зв'язано з тим, що дрібноштучні продукти (пельмені, вареники, пиріжки й ін.) мають не плоску, а округлену форму. У цьому випадку не вся поверхня продукту омивається однаково й особливо її нижня частина (при тільки верхньому душуюванні).The fact that during the initial start-up period of the device and the lower conveyor is not yet loaded, the product on the upper conveyor will not freeze well, because almost the entire mass of air will pass through the lower, unloaded conveyor, which at this moment has less aerodynamic resistance, is quite significant. Washing the product on the upper conveyor with cold air jets directed perpendicularly to the conveyor mesh does not always give the desired positive result. This is due to the fact that small products (dumplings, dumplings, pies, etc.) are not flat, but rounded in shape. In this case, not the entire surface of the product is washed equally, and especially its lower part (with only the upper shower).

В основу винаходу поставлена задача удосконалення "Швидкоморозильного апарата для дрібних харчових М продуктів", що включає вентилятори, повітроохолоджувачі, повітроводи, верхній, що підморожує, і нижній - доморажувальний транспортери, теплоізолбовану камеру, завантажувальний бункер, розвантажувальний лоток, направляючий лоток, відповідно до винаходу сопла у верхньому підводжуючому повітря повітроводі над -- верхньою гілкою верхнього транспортера виконані конічними з кутом конуса що змінюється «-59-159 спрямовані Ге) до поверхні стрічки транспортера під кутом а, що змінюється в межах 7592-88. Горизонтальна складова вектора швидкості потоку повітря спрямована в протиток руху продукту. Це сприяє кращому омиванню потоком повітря ге нижньої частини продукту й інтенсифікації теплообміну.The invention is based on the task of improving the "Quick-freezing device for small food M products", which includes fans, air coolers, air ducts, upper freezing and lower - pre-freezing conveyors, a heat-insulated chamber, a loading hopper, an unloading tray, a guide tray, according to the invention the nozzles in the upper air supply air duct above the upper branch of the upper conveyor are made conical with a cone angle that varies "-59-159" and are directed to the surface of the conveyor belt at an angle a that varies within 7592-88. The horizontal component of the air flow velocity vector is directed against the flow of the product. This contributes to better washing of the lower part of the product with the air flow and intensification of heat exchange.

Для забезпечення нормальної роботи "Швидкоморозильного апарата для заморожування дрібних харчових продуктів" у період початкового пуску апарата по шляху холодного повітря, що надходить для доморожування « дю продукту на другому транспортері. передбачена перфорована перегородка із соплами. Перфорована -о перегородка створює аеродинамічний опір для проходу повітря до другого нижнього транспортера і створює с умови нормального омивання продукту на верхньому транспортері. Площа поперечного перерізу отворів сопел :з» перегородки обрана з умов рівності аеродинамічного опору сопел на повітроводі верхнього транспортера, що підморожує. У цьому випадку, при початковому пуску апарата, частина потоку повітря буде проходити через сопла верхнього повітроводу і підморожувати продукт на верхньому транспортері. - 15 У залежності від продуктів, що заморожуються, і їхнього агродинамічного опору потоку повітря, у кожнім конкретному випадку аеродинамічний опір сопел перегородки повинний бути різним. Тому перегородки повинні (о) бути з різним поперечним перерізом сопел, тобто перегородки повинні бути знімними і замінними. Відношення - площі поперечного переріза сопел перегородки до площі поперечного переріза сопел верхнього повітроводу повинний змінюватися в межах -І 20 Еріта -1 4,To ensure the normal operation of the "Quick-freezing device for freezing small food products" during the initial start-up of the device along the path of cold air coming in for additional freezing of the product on the second conveyor. a perforated partition with nozzles is provided. The perforated partition creates aerodynamic resistance for the passage of air to the second lower conveyor and creates conditions for normal washing of the product on the upper conveyor. The cross-sectional area of the nozzle openings :z" of the partition is chosen from the conditions of equality of the aerodynamic resistance of the nozzles on the air duct of the upper conveyor that freezes. In this case, at the initial start of the device, part of the air flow will pass through the nozzles of the upper air duct and freeze the product on the upper conveyor. - 15 Depending on the products to be frozen and their agrodynamic resistance to air flow, in each specific case the aerodynamic resistance of the partition nozzles must be different. Therefore, the partitions must (o) have different nozzle cross-sections, that is, the partitions must be removable and replaceable. The ratio of the cross-sectional area of the nozzles of the partition to the cross-sectional area of the nozzles of the upper duct should vary within -I 20 Erita -1 4,

Т» де гі - площа поперечного переріза сопел перегородки, г. - площа поперечного переріза сопел верхнього повітроводу. Усі ці заходи сприяють створенню працездатного швидкоморозильного апарата для дрібних харчових продуктів.T» where gi is the cross-sectional area of the nozzles of the partition, g. is the cross-sectional area of the nozzles of the upper duct. All these measures contribute to the creation of a workable quick-freezer for small food products.

На Фіг.1 показаний поздовжній розріз апарата, на Фіг.2 показаний поперечний розріз апарата,Figure 1 shows a longitudinal section of the device, Figure 2 shows a cross section of the device,

Ф, на Фіг.З показана схема і напрямок проходу потоку повітря через сопла і омивання їм продукту. ко Швидкоморозильний апарат для дрібних харчових продуктів включає: теплоіїзольовану камеру 1, повітроохолоджувачі 2, вентилятори З, транспортерні сітчасті стрічки 4 і 5, повітроводи 6 і 7, лотки 8 і 10, бо завантажувальний бункер 9, перфоровану перегородку 11, приводні барабани 12, сопла 13, продукт 14.F, Fig. 3 shows the diagram and the direction of the flow of air through the nozzles and washing the product with them. Co. Quick-freezer for small food products includes: heat-insulated chamber 1, air coolers 2, fans C, conveyor mesh belts 4 and 5, air ducts 6 and 7, trays 8 and 10, loading hopper 9, perforated partition 11, drive drums 12, nozzles 13, product 14.

Швидкоморозильний апарат для дрібних харчових продуктів працює в таким способом. Продукт 14 подається в завантажувальний бункер 9, відкіля забирається верхнім транспортером 4 і подається в холодильну камеру, де обдувається зверху потоком холодного повітря, що надходить Через повітровід 6 із вхідними конусними соплами 13, з кутом конуса, що може вибиратися (у залежності від продуктів, що заморожуються,) «-59-159, що значно 65 спрощує конструкцію апарата в порівнянні із соплами, виконаними по лемніскаті Бернуллі. На верхньому транспортері продукт розміщається окремими одиницями, які не торкаються один одного, і підморожується, далі він пересипається по лотку 8 на нижній транспортер 5. Через меншу швидкість руху транспортера 5 у порівнянні з транспортером 4, на нижньому транспортері утвориться шар продукту, що продувається спадним холодним потоком повітря, у результаті чого продукт заморожується. Швидкості транспортерних стрічок регулюються спеціальним приводом у залежності від продукту, що заморожується. Отеплене повітря після верхнього і нижнього транспортерів засмоктується вентиляторами З і подається в повітроохолоджувачі 2, де прохолоджується і знову подається на заморожування продукту. Схема циркуляції повітря досить докладно показана на Фіг.2. Привод транспортерних стрічок здійснюється барабанами 12. У період пуску апарата, у початку надходження продукту на верхню стрічку транспортера 4 і через відсутність продукту на нижній стрічці 7/0 З, велика частина повітря буде проходити через сітку нижнього транспортера. Через повітровід 6 і сопла 13 через аеродинамічний опір повітря може надходити в недостатньому для підморожування продукту кількості.A quick-freezer for small food products works in this way. The product 14 is fed into the loading hopper 9, from where it is picked up by the upper conveyor 4 and fed into the refrigerating chamber, where it is blown from above by a flow of cold air coming through the air duct 6 with the inlet cone nozzles 13, with the angle of the cone which can be selected (depending on the products, that are frozen,) "-59-159, which significantly simplifies the design of the device in comparison with nozzles made according to Bernoulli's lemniscate. On the upper conveyor, the product is placed in separate units that do not touch each other and freezes, then it is poured through tray 8 onto the lower conveyor 5. Due to the lower speed of movement of conveyor 5 compared to conveyor 4, a layer of product will form on the lower conveyor, which is blown down cold air flow, as a result of which the product freezes. The speeds of the conveyor belts are regulated by a special drive depending on the product being frozen. Heated air after the upper and lower conveyors is sucked in by fans C and supplied to the air cooler 2, where it cools down and is supplied again to freeze the product. The air circulation scheme is shown in detail in Fig.2. The drive of the conveyor belts is carried out by drums 12. During the start-up period of the device, at the beginning of the arrival of the product on the upper belt of the conveyor 4 and due to the absence of product on the lower belt 7/0 Z, a large part of the air will pass through the net of the lower conveyor. Through air duct 6 and nozzle 13 due to aerodynamic resistance, air can flow in an amount insufficient to freeze the product.

Для усунення указаного явища на шляху надходження повітря у повітровід 7 установлюється перегородка із соплами 11, що створює аеродинамічний опір потоку повітря і сприяє надходженню повітря у повітровід 6 і сопла 13. Аеродинамічний опір сопел перегородки 11 і шару продукту на нижньому транспортері 5 у сумі повинне бути 7/5 рівним аеродинамічному опору сопел 13. У цьому випадку буде забезпечена, близька до нормального, робота швидкоморозильного апарата в момент його пуску.To eliminate this phenomenon, a partition with nozzles 11 is installed on the path of air entering the air duct 7, which creates aerodynamic resistance to the air flow and contributes to the inflow of air into the air duct 6 and nozzle 13. The aerodynamic resistance of the nozzles of the partition 11 and the product layer on the lower conveyor 5 should be 7/5 equal to the aerodynamic resistance of the nozzles 13. In this case, close to normal operation of the quick-freezer at the time of its start-up will be ensured.

Напрямок вектора швидкості А, Фіг.3, під кутом до горизонту гу сприяє омиванню нижньої частини продукту, тому що в цьому випадку з'являється складова вектора С, що спрямована паралельно сітці 4 і може омити продукт знизу. Ця обставина буде сприяти інтенсифікації процесу рівномірного підморожування продукту по всій його поверхні.The direction of the velocity vector A, Fig. 3, at an angle to the horizon, helps to wash the lower part of the product, because in this case, the component of the vector C appears, which is directed parallel to the grid 4 and can wash the product from below. This circumstance will contribute to the intensification of the process of uniform freezing of the product over its entire surface.

Швидкоморозильний апарат для дрібних продуктів розміщається в теплоізольованому контурі 1.The quick-freezer for small products is placed in the heat-insulated circuit 1.

Усі ці разом узяті заходи сприяють створенню інтенсивного "Швидкоморозильного апарата для дрібних харчових продуктів". с щі 6)All these measures taken together contribute to the creation of an intensive "Quick Freezer for Small Food Products". with 6)

Claims

Formula of the invention Quick-freezing device for small food products, which includes a heat-insulated chamber, air coolers, fans, upper and lower conveyor mesh belts, air ducts, trays, loading hopper, drive drums, nozzles for supplying cold air for freezing the product on the upper conveyor belt , which differs in that the nozzles are made conical with a cone angle of р - 595-159 and are directed to the horizontal surface of the belt at an angle of г - 759-882, and to equalize - the aerodynamic pressure between the upper and lower conveyor belt in the initial period of starting the apparatus on x , З35 of the air flow path, a perforated removable partition with h-nozzles is attached to the lower conveyor belt, the cross-sectional area of which varies within g,/E. -1-4, where Ri is the cross-sectional area of the partition nozzles, Ro is the cross-sectional area of the duct nozzles above the upper conveyor belt. "

- and? -i (o) - -i s» name) 60 b5