Устройство кондиционирования - RU2319913C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к устройству кондиционирования, предназначенному, в частности, для получения кондиционных кормов и пищевых продуктов.

Устройства кондиционирования применяются автономно в качестве процессоров или в сочетании с установками для прессования или увеличения в объеме приготавливаемых кормов или пищевых продуктов. В целом, речь идет о смесительных агрегатах, в которых обрабатываемый продукт подвергается в течение некоторого времени термическому или гидротермическому воздействию. Такая обработка служит в качестве гигиенической меры для продуктов, а также для повышения их питательной ценности и/или структуры.

Подобные смесительные агрегаты известны, например, из ЕР-В-231764 и ЕР-В-610789. Здесь перед смесителем располагается в виде модуля дозирующее устройство, а смесителем обеспечивается питание пресс-формы или устройства для увеличения в объеме. Смесительный агрегат снабжен нагревательным кожухом и содержит вращающийся вал, оборудованный элементами для смешивания и транспортировки.

Подобные агрегаты предназначены либо для использования в составе установок для прессования или увеличения в объеме, либо для автономного использования, так как их адаптация связана с большими затратами.

Согласно ЕР-В-610789 для нагревания используемых для подачи продукта элементов и агрегатов предусмотрен воздушный контур, состоящий из вентилятора, соединительной магистрали, калорифера, расположенного сбоку от канала для выпуска продукта нижнего воздухоподвода с каналом для впуска воздуха, канала для впуска воздуха с расположенным сбоку от канала для подвода продукта верхним воздухоподводом, причем воздухопровод проходит от канала для выпуска продукта через пресс-форму, канал для подвода продукта и питательный и смесительный агрегат до канала для впуска продукта.

Известны также решения, касающиеся регенерации энергии в процессорах, в которых используется, например, отходящее тепло установки для увеличения в объеме.

Задачей изобретения является создание способа получения кондиционных кормов или пищевых продуктов, обеспечивающего приготовление продуктов с заданной кондицией. Для решения указанной задачи предлагается способ получения кондиционных кормов или пищевых продуктов с помощью устройства кондиционирования, содержащего дозатор, смеситель и выдерживатель, соединенные с дозатором, при этом кондиционные продукты формуют в пресс-грануляторе или в установке увеличения в объеме, причем, по меньшей мере, пресс-гранулятор или устройство увеличения в объеме, а также смеситель и выдерживатель подогревают и/или сушат горячим воздухом, поступающим из подогревателя, и в смеситель подают пар, при этом в рабочем режиме горячий воздух отсасывают уже перед отверстием для подачи продукта в пресс-гранулятор или в устройство увеличения в объеме и блокируют подачу горячего воздуха в устройство кондиционирования. Предпочтительно горячий воздух и пар отсасывают от дозатора. В режиме нагревания и сушки горячий воздух циркулирует через пресс-гранулятор или устройство увеличения в объеме, выдерживатель, смеситель, дозатор и участок перехода продуктов от пресс-гранулятора или устройства увеличения в объеме к холодильнику. В рабочем режиме горячий воздух циркулирует через дегазационное отверстие дозатора в направлении к пресс-гранулятору или к устройству увеличения в объеме. Горячий воздух подают по байпасу от нагревателя к холодильнику.

В основу изобретения положена задача создания устройства кондиционирования, предназначенного для применения в способе по п.1 формулы изобретения и адаптируемого для разных сфер применения с меньшими затратами. Данная задача решается с помощью признаков, изложенных в п.6 формулы изобретения.

Устройство кондиционирования выполнено строго в виде модуля, вследствие чего адаптация по производительности и подобному ей показателю достигается исключительно изменением числа отдельных агрегатов и/или вариацией их длины и/или диаметра.

Устройство кондиционирования, снабженное, по меньшей мере, одним смесителем, в котором установлен с возможностью вращения ротор с рабочими элементами, по меньшей мере, одним выдерживателем с ротором, причем смеситель установлен, по меньшей мере, над выдерживателем, указанные агрегаты соединены между собой таким образом, что обеспечивается прямоток продукта, при этом выдерживатель снабжен в зоне отверстия для отвода продукта винтообразными установленными с возможностью закручивания элементами для смешивания и транспортировки, а на отверстии для ввода продукта, выполненном в пресс-грануляторе или в устройстве увеличения в объеме, расположен клапан для отсоса горячего воздуха.

Все агрегаты, после отсоединения торцевых плит, могут заменяться и снабжены преимущественно полностью теплоизоляционными и нагревательными элементами.

Согласно одному предпочтительному осуществлению изобретения над смесителем располагается дозатор. Смеситель и выдерживатель перекрыты на обеих торцевых сторонах торцевой плитой и содержат выполненные преимущественно полыми валы роторов.

Над торцевыми плитами, по обеим сторонам от смесителя и выдерживателя, может легко проводиться замена приводов, роторов и рабочих элементов. Возможны также варианты без применения выдерживателя.

Указанные агрегаты установлены с возможностью соединения друг с другом на торцевых плитах торцевой стороны так, что обеспечивается модульное расположение.

Предпочтительно роторы смесителя и выдерживателя состоят каждый, по меньшей мере, из одного сегмента.

Согласно одному предпочтительному осуществлению изобретения корпус смесителя и корпус выдерживателя, а также торцевые плиты смесителя и выдерживателя и отверстия для подачи продукта снабжены нагревательными и теплоизоляционными элементами.

В качестве элементов для смешивания и транспортировки используются ленточные дефлекторы, установленные между выполненными в виде колеса элементами и связанные через них с выдерживателем.

Предпочтительно устройство содержит от 4 до 12 дефлекторов.

В соответствии с другим вариантом осуществления в качестве элементов для смешивания и транспортировки применяются дефлекторы для обеспечения равномерности потока продукта и его равномерной выгрузки.

Предпочтительно выдерживатель(и) снабжается в зоне отверстия для отвода продукта винтообразными установленными с возможностью закручивания элементами для смешивания и транспортировки.

Дозатор, пресс-форма пресса-гранулятора, а также подводящие к пресс-форме и отводящие от нее каналы предпочтительно выполнены с возможностью нагреваться нагревательными элементами.

В соответствии с другим вариантом выполнения устройство кондиционирования, снабженное, по меньшей мере, одним смесителем продуктов, в корпусе которого установлен с возможностью вращения ротор с рабочими элементами, имеет выдерживатель с ротором, причем выдерживатель снабжен в зоне отверстия для отвода продукта винтообразными установленными с возможностью закручивания элементами для смешивания и транспортировки, которые в виде ленточных дефлекторов расположены между выполненными в виде колеса элементами и соединены через них с ротором выдерживателя.

Устройство кондиционирования рассчитано преимущественно на применение в непрерывном режиме.

При известных режимах нагрева за счет обратного направления горячего пара из прессов или устройств для увеличения в объеме возникает серьезная опасность ухудшения вкуса и/или структуры кондиционируемого продукта. Поэтому в основу изобретения положена идея использования горячего воздуха только для процессов нагрева и сушки (стерилизации) и подачи его в рабочем режиме, минуя дозатор и выдерживатель, с тем чтобы можно было отсосать пар. Пар подается в смеситель.

Нагревание же проводится предпочтительно по контуру с включением в него пресса или устройства для увеличения в объеме. Пресс снабжен байпасом для того, чтобы одновременно нагревать также участок перехода к расположенному сзади холодильнику и обеспечить максимальную гарантию отсутствия сальмонелл и пр.

Ниже изобретение подробнее описывается с помощью примера выполнения со ссылкой на чертеж, на котором:

фиг.1 - устройство кондиционирования в виде принципиальной схемы;

фиг.2 - устройство кондиционирования на фиг.1 в разрезе;

фиг.3 - схематически установка для гранулирования;

фиг.4 - выдерживатель (вырез).

Устройство кондиционирования 1 содержит дозатор 2 (шнековый дозатор), смеситель 3 и, в данном конкретном случае, два выдерживателя 4 (на фиг.3 в упрощенном виде показан один выдерживатель 4), расположенные друг над другом и образующие модуль кондиционирования. Смеситель 3 и выдерживатели 4 содержат соответственно одинаковые торцевые плиты 5 и 6, служащие также для модульного расположения.

Продукт направляется через соответствующие отверстия 7, 9 для его подвода и отверстия 8, 10 для его отвода. Через отверстие 10 для отвода продукта, выполненное в нижнем выдерживателе 4, продукт подается в пресс-гранулятор 30. Дозатор 2 прифланцован к отверстию 7 для ввода продукта, выполненному в смесителе 3.

Смеситель 3 содержит быстроходный ротор для интенсивного перемешивания продукта с помощью пара, газов и/или жидкостей. Выдерживатель 4, напротив, снабжен низкоскоростным ротором. В выдерживателе 4 нагретый, перемешанный продукт выдерживается в течение заданного времени при определенной температуре.

Смеситель 3 и выдерживатель 4 содержат плотно закрывающиеся отверстия 11 и 12, выполненные в соответствующем корпусе 13, 14. Корпуса 13, 14 имеют трубчатую форму и полностью перекрыты, как и отверстия 11, 12, и торцевые плиты 5, 6, нагревательными матами и изоляционными элементами. Предпочтительно, чтобы внутренние стороны корпусов 13,14, в том числе отверстия для передачи продукта (позиции 7-10), были выполнены совершенно гладкими.

Смеситель 3 и выдерживатель 4 содержат роторы 15, 16 с рабочими элементами 17, 18. Последние могут иметь форму шнека или лопастей. Лопасти выполнены с перекрытием, что предупреждает налипание продукта на внутреннюю стенку корпуса смесителя 3 или выдерживателя 4. Снаружи к роторам 15, 16 прифланцованы узлы 19, 20 привода. Роторы 15, 16 состоят из одинаковых сегментов, вследствие чего обеспечивается легкость замены и требуется лишь незначительная площадка для проведения демонтажа и замены. Валы роторов выполнены преимущественно полыми.

Для замены указанного выше ротора 15, 16 требуется лишь удалить узлы 19, 20 привода и соответственно торцевую плиту 5, 6 и после отсоединения расположенной напротив опоры извлечь ротор. Приводы 19, 20 могут частично располагаться справа или слева.

Все детали выполнены преимущественно совместимыми и комбинированными.

Выдерживатель(и) 4 характеризуется по отношению к смесителю 3 и дозатору 2 меньшим числом оборотов ротора, в результате чего для обеспечения непрерывного режима работы необходимо согласовывать вместимость отдельных агрегатов.

Ротор 16 выдерживателя 4 оборудован на участке отверстия для отвода продукта винтообразно скрученными, ленточными элементами для смешивания и транспортировки (дефлекторами 40), обеспечивающими непрерывный, интенсивный и равномерный поток продукта в направлении к пресс-гранулятору 30. В частности, вследствие незначительного переподъема продукта искажается его движение и этим погашается его пульсация.

Дефлекторы 40 располагаются между колесами 41, 42 и образуют вместе с ними предпочтительно единый узел. Колеса 41, 42 содержат не показанные спицы, обеспечивающие беспрепятственное протекание продукта. Колеса 41, 42 установлены на роторе 16 выдерживателя 4 посредством обычных втулок 43.

Выполнение дефлекторов 40 и их количество можно варьировать в зависимости от производственной мощности и конструкции устройства 1 кондиционирования. Минимально предусмотрено 4 дефлектора, однако возможно применять до 16 дефлекторов 40.

При необходимости на валу ротора можно установить дополнительные лопасти.

Для нагрева установки для гранулирования в пресс-гранулятор 30 сначала подается от прямоточного нагревателя 33 горячий воздух, при этом нагреваются, в частности, пресс-форма/прессовые ролики и отверстие для ввода продукта, как это известно, например, из ЕР-В-610789. Через отверстие 10 для отвода продукта нижнего выдерживателя 4 горячий воздух поступает в верхний выдерживатель 4 и в смеситель 3, высушивает и нагревает их, и затем отсасывается через дегазационное отверстие 21 дозатора 2.

Напротив, в рабочем состоянии (фиг.3) горячий воздух отсасывается уже через клапан 31 отверстия для ввода продукта, выполненного в пресс-грануляторе 30. Кроме того, через дегазационное отверстие 21 дозатора 2 отсасывается горячий пар, подаваемый в смеситель 3 в рабочем режиме.

В результате предупреждается ухудшение свойств продукта из-за чрезмерного подвода тепла, также исключается прорыв горячего пара в периоды пуска и остановки, когда внутри устройства 1 кондиционирования находится лишь незначительное количество продукта.

В режиме нагрева и сушки горячий воздух нагревателя циркулирует. В результате стерилизуются все важные устройства, в том числе участок перехода от пресс-гранулятора 30 к холодильнику 32 (включая байпас).

В рабочем режиме горячий воздух направляется к холодильнику 32 и двери пресс-гранулятора 30, минуя систему кондиционирования.

После выхода из пресс-гранулятора 30 гранулы охлаждаются в холодильнике 32 и затем подаются обычным образом на последующие позиции.

Реферат

Изобретение относится к устройству кондиционирования и способу получения кормов или пищевых продуктов. Способ получения кондиционных кормов или пищевых продуктов с помощью устройства (1) кондиционирования, содержащего дозатор, устройство для смешивания и выдерживания, соединенное с дозатором, при этом кондиционные продукты формуют в пресс-грануляторе или в установке увеличения в объеме, причем, по меньшей мере, пресс-гранулятор и установку увеличения в объеме, а также смеситель и выдерживатель подогревают и/или сушат горячим воздухом из подогревателя и в смеситель подают пар, согласно изобретению в рабочем режиме горячий воздух отсасывают уже перед отверстием для ввода продукта в пресс-гранулятор или в установку увеличения в объеме и блокируют его подачу в устройство кондиционирования. Устройство кондиционирования для применения в способе снабжено, по меньшей мере, одним агрегатом для смешивания продуктов, в котором установлен с возможностью вращения ротор с рабочими элементами, при этом устройство кондиционирования содержит, по меньшей мере, один выдерживатель с ротором и смеситель, причем смеситель установлен, по меньшей мере, над выдерживателем, указанные агрегаты связаны между собой таким образом, что обеспечивается прямоток продукта, согласно изобретению выдерживатель снабжен в зоне отверстия для отвода продукта винтообразными установленными с возможностью закручивания элементами для смешивания и транспортировки, на отверстии для ввода продукта, выполненном в пресс-грануляторе или в установке увеличения в объеме, расположен клапан для отсоса горячего воздуха. Устройство кондиционирования по второму варианту, снабжено, по меньшей мере, одним агрегатом для смешивания продуктов, причем агрегат имеет корпус, в котором установлен вращающийся ротор с рабочими элементами, согласно изобретению агрегат имеет выдерживатель с ротором, причем выдерживатель снабжен в зоне отверстия для отвода продукта винтообразными установленными с возможностью закручивания элементами для смешивания и транспортировки, которые в виде ленточных дефлекторов расположены между выполненными в виде колеса элементами и соединены через них с ротором выдерживателя. Изобретение должно обеспечить получение кондиционных кормов или пищевых продуктов с заданной кондицией. Устройство кондиционирования должно обеспечить расширение технологических возможностей при уменьшении затрат. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула