аппарат для тепловой обработки жидких и пюреобразных продуктов

Формула изобретения

1. Аппарат для тепловой обработки жидких и пюреобразных продуктов, содержащий цилиндрический корпус с патрубками ввода и отвода продукта и патрубками подачи пара, два парораспределителя, выполненные в виде соосно размещенных в корпусе перфорированных трубки и цилиндра, установленных с образованием кольцевого зазора для прохода продукта, и направляющую, выполненную в виде полосы, размещенной по винтовой линии в кольцевом зазоре, отличающийся тем, что полоса выполнена закрученной по спирали относительно собственной продольной оси.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что полоса выполнена с плавно периодически изменяющейся шириной.

3. Аппарат по п.2, отличающийся тем, что полоса выполнена с различными кратностями закручивания относительно собственной оси и шага изменения ширины.

4. Аппарат по п.3, отличающийся тем, что полоса выполнена с кратностями закручивания относительно собственной оси и шага изменения ширины, не имеющими общих множителей, кроме единицы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для тепловой стерилизации жидких и пюреобразных продуктов и может быть использовано в пищевой промышленности.

Известен аппарат для тепловой обработки жидких и пюреобразных продуктов, содержащий цилиндрический корпус с патрубками ввода и отвода продукта и патрубками подачи пара, два парораспределителя, выполненные в виде соосно размещенных в корпусе перфорированных трубки и цилиндра, установленных с образованием кольцевого зазора для прохода продукта, и направляющую, выполненную в виде полосы, размещенной по винтовой линии в кольцевом зазоре (авт. св. СССР N 251362, кл. А 23 L 3/22, 1969).

Недостатками этого устройства являются неравномерный прогрев обрабатываемого продукта и длительное время его обработки.

В предлагаемом аппарате для тепловой обработки жидких и пюреобразных продуктов, содержащем цилиндрический корпус с патрубками ввода и отвода продукта и патрубками подачи пара, два парораспределителя, выполненные в виде соосно размещенных в корпусе перфорированных трубки и цилиндра, установленных с образованием кольцевого зазора для прохода продукта, и направляющую, выполненную в виде полосы, размещенной по винтовой линии в кольцевом зазоре, согласно изобретению, полоса выполнена закрученной по спирали относительно собственной продольной оси.

Это позволяет турбулизировать поток обрабатываемого продукта за счет периодического изменения гидравлического сопротивления кольцевого зазора и создания возможности перетока продукта через полосу в местах ее поворота, что интенсифицирует теплообменные процессы в продукте, увеличивая равномерность прогрева и сокращая длительность обработки за счет возможности увеличения удельного энерговвода на единицу длины кольцевого зазора.

В предпочтительном варианте полоса выполнена с плавно периодически изменяющейся шириной.

Это позволяет повысить интенсивность теплообмена в продукте за счет хаотичности изменения гидравлического сопротивления кольцевого зазора.

В этом случае возможно выполнение полосы с различными кратностями закручивания относительно собственной оси и шага изменения ширины, желательно с кратностями, не имеющими общих множителей, кроме единицы.

Это увеличивает хаотичность изменения гидравлического сопротивления кольцевого зазора и интенсифицирует теплообмен в продукте.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез аппарата; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 развертка полосы.

Аппарат для тепловой обработки жидких и пюреобразных продуктов содержит цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 ввода и отвода продукта соответственно и двумя патрубками 4 и 5 подачи пара, два парораспределителя, выполненные в виде соосно размещенных в корпусе 1 перфорированных трубки 6 и цилиндра 7, установленных с образованием кольцевого зазора 8 для прохода продукта, и направляющую 9, выполненную в виде полосы, закрученной по спирали относительно собственной продольной оси, с плавно периодически изменяющейся шириной, размещенной по винтовой линии в кольцевом зазоре 8.

На фиг. 2 показана направляющая 9, которая выполнена с различными кратностями закручивания относительно собственной оси и шага изменения ширины, а на фиг. 1 с полосой, у которой кратности изменения ширины и угла закручивания не имеют общих множителей, кроме единицы.

Аппарат работает следующим образом.

Обрабатываемый продукт подают по патрубку 2 в корпус 1, где он поступает в кольцевой зазор 8 на направляющую 9. Одновременно по патрубкам 4 и 5 в парораспределители 7 и 6 подают пар, который барботируют в продукт через их перфорацию. Взаимодействие продукта с направляющей 9 за счет ее размещения в кольцевом зазоре 8 по винтовой линии приводит к закручиванию продукта по спирали. Одновременно закручивание полосы направляющей 9 относительно собственной продольной оси и изменение ее ширины приводят к хаотическому изменению гидравлического сопротивления кольцевого зазора 8 за счет различной степени перекрытия его радиальной высоты по длине корпуса 1, что приводит к турбулизации потока продукта за счет перетекания через полосу 9 по и против хода потока в зависимости от разности гидравлического сопротивления по разные стороны направляющей 9. Это интенсифицирует перемешивание продукта и теплообменные процессы в нем, чем увеличивает равномерность распределения в нем пара, равномерность прогрева продукта по сечению кольцевого зазора 8 и исключает образование зон локального перегрева продукта в местах контакта с парораспределителями 6 и 7, чем обеспечивается возможность увеличения удельного энерговвода, сокращения времени обработки продукта и длины зоны обработки. Возможность увеличения удельного энерговвода тем выше, чем выше турбулизирующее воздействие на продукт направляющей 9. Обработанный за счет теплообмена при охлаждении и конденсации пара продукт удаляется из зазора 8 и корпуса 1 по патрубку 3.

Таким образом, предлагаемый аппарат позволяет исключить локальный перегрев продукта, повысить равномерность его прогрева и сократить время и длину зоны обработки продукта за счет повышения удельного энерговвода.