ПРОДУКТОВАЯ ЕМКОСТЬ

Предложение относится к области машиностроению, а именно, к устройствам, используемым в составе фасовочно-упаковочных машин в качестве расходной емкости для накопления продукта перед подачей его в дозатор.
В частности предложение может быть использовано в качестве расходной емкости для систем мойки внутренней поверхности полых изделий с помощью перемещающих струй жидкости и может быть применено, например, в пищевой промышленности при промывке емкостей различного назначения и трубопроводов.
В пищевой промышленности важным условием получения высококачественных продуктов питания является соблюдение санитарно-гигиенических требований на производстве, безупречная дезинфекция очищенных поверхностей. Оборудование, используемое для изготовления продуктов, продаваемых свежими (цельное молоко, творог, мороженное и другие) подвергаются мойке и дезинфекции с целью исключения, например, возможности вторичного обсеменения и загрязнения питьевого молока и молочных продуктов.
Из уровня техники известно устройство для мойки емкостей, включающее неподвижный корпус с патрубком для подвода жидкости и моющую головку, установленную с возможностью вращения (см. патент RU №2021042, В 08 В 9/08, 1994).
Известно также устройство для очистки и дезинфекции поверхностей, содержащее корпус, патрубок для подвода моющей жидкости, распределительный коллектор с форсунками (см. патент RU №2101103, В 08 В 3/02, 1998).
Недостатками известных устройств являются сложность и ненадежность их конструкций, а также ограниченное применение, например, в системах безразборной мойки.
Мойка оборудования без разборки в пищевой промышленности (CIP-мойка, Clean-in-Place), например, резервуаров и трубопроводов, известна из публикаций. Этот процесс также носит название рециркуляционной мойки. Удаление загрязнений с технологического оборудования и трубопроводов происходит за счет рециркуляции или разбрызгивания промывочных, моющих и ополаскивающих растворов, когда очищаемое оборудование промывается одним или последовательно несколькими очищающими и/или дезинфицирующими растворами. Очищающие растворы по возможности улавливают и многократно используют.
Основными элементами таких автоматизированных процессов мойки являются собственно станция CIP, соответствующие напорные и возвратные трубопроводы, распылительные форсунки и рециркуляционные насосы.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является установка, входящая в систему безразборной мойки, включающая вертикальный накопительный бункер, связанные с ним подающие и выпускные магистрали, при этом накопительный бункер представляет собой бак, герметично закрытый крышкой, причем нижняя часть бака выполнена в виде конической воронки (см. Кеннет Дж. Валентас, Энрике Ротштейн, Р.Пол Сингх, «Пищевая инженерия», справочник с примерами расчетов, издательство «Профессия», 2004, стр.728-729).
Данное устройство позволяет осуществить автоматическую безразборную мойку накопительного бункера. Это в свою очередь устраняет
человеческий фактор и обеспечивает равномерность мойки, ополаскивания и санитарной обработки.
Однако, для эффективной мойки подобного накопителя необходима установка нескольких, в данном случае трех, распылителей (форсунок). Наличие форсунок снижает надежность всей системы из-за их поломок при вращении в процессе мойки оборудования, а при отсутствии вращения -резко снижается качество очистки поверхности.
Накопленный опыт показал, что доставить воду в резервуар проще, чем надежно извлечь ее оттуда с помощью автоматического управления, и в этом заключается основной источник трудностей, связанных с эксплуатацией систем CIP с применением распыления. Эффективная промывка, мойка и ополаскивание резервуара напрямую зависят от степени его опорожнения.
Технический результат предложения заключается в обеспечении надежной и качественной автоматической промывки внутренней поверхности устройства без демонтажа последнего.
Для достижения указанного технического результата в расходной емкости, состоящей из бака с конической нижней частью и крышки, связанной через патрубки с подающей и выпускной магистралями CIP-мойки, и соединенной также с дозаторами посредством осевого патрубка в основании конической части, при этом патрубок выпускной магистрали CIP-мойки выполнен на осевом отверстии крышки, а патрубок подающей магистрали CIP-мойки расположен тангенциально к поверхности бака, согласно предложению, патрубок подающей магистрали CIP-мойки выполнен на нижней конической части бака, а в качестве подающей магистрали CIP-мойки использована продуктовая магистраль.
Наличие отличительных признаков, а именно, выполнение патрубка подающей магистрали CIP-мойки на нижней конической части бака и использование в качестве подающей магистрали CIP-мойки продуктовой магистрали, свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «новизна».
Сущность предложения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид расходной емкости с указанием направления потока моющей жидкости; на фиг.2 представлен общий вид расходной емкости; на фиг. 3 представлен общий вид бака расходной емкости; на фиг.4 представлен общий вид крышки расходной емкости.
Следует учесть, что на чертеже для большей ясности представлены только те детали, которые необходимы для понимания существа технического решения, а сопутствующее оборудование, хорошо известное специалистам в данной области, на чертеже не представлено.
Расходная емкость предназначена для промежуточного накопления продукта перед подачей его в дозатор.
Расходная емкость состоит из бака и крышки (фиг. 1, 2).
Бак (фиг.3) представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух частей: верхней вертикальной цилиндрической обечайки 1 и конической нижней части в виде воронки 2. В верхней части цилиндрическая обечайка 1 снабжена фланцем 3 для соединения бака с крышкой емкости. На боковой поверхности цилиндрической обечайки 1 в верхней ее части выполнен смотровой люк 4 диаметром 100 мм. Основанием конической воронки 2 служит патрубок 5 подачи продукта из бака в коллектор дозаторов. Тангенциально к конусной поверхности конической воронки 2 расположены патрубок 6 подачи продукта от продуктовой магистрали и поворотный кран 7, перекрывающий указанную магистраль.
Крышка (фиг.4) расходной емкости представляет собой перевернутый конус 8 с монтажным фланцем 9. Соединение бака и крышки выполнено при помощи шпилек 10 с крепежной резьбой Ml6. Герметичность соединения обеспечивает уплотнение в виде кольца из резины, уложенного в канавки бака и крышки. На крышке закреплен патрубок 11 для отвода промывочной жидкости и поворотный кран 12.
На крышке также расположены следующие приборы и аппараты:
стерильный фильтр воздуха 13, фильтр паровой 14, датчик уровня 15, манометр 16, шаровые краны 17.
Устройство работает следующим образом.
Продукт поступает в расходную емкость через патрубок 6 подачи продукта от продуктовой магистрали и заполняет коническую воронку 2, а также цилиндрическую обечайку 1 до уровня, определенного датчиком уровня 15. Следует отметить, что при начальной настройке расходной емкости производят калибровку аналогового датчика уровня 15 через смотровой люк 4. При дозировании зеркало продукта постоянно находиться на одном уровне за счет работы насоса подачи продукта, который связан с аналоговым датчиком уровня 15.
В расходной емкости над зеркалом продукта обеспечивают избыточное давление воздуха в 0,1 бар, которое измеряют манометром 16. Воздух, поступающий в расходную емкость, предварительно очищают с помощью многоступенчатого стерильного фильтра воздуха 13. При подаче продукта поворотный кран 12 закрыт, а поворотный кран 7 открыт.
При мойке и дезинфекции расходной емкости поворотные краны 7 и 12 будут открыты. Моющий раствор поступает в расходную емкость также через патрубок 6, предназначенный для подачи продукта, также по продуктовой магистрали, но уже от станции мойки. Поступая в расходную емкость, поток моющего раствора условно разделяется: одно направление - вниз к дозаторам, причем дозаторы сами импульсно забирают часть раствора, а второе направление - вверх, на выход из емкости через поворотный кран 12. Коническая форма воронки 2 способствует подъему моющего раствора вверх, а тангенциальное расположение патрубка 6 по отношению к конусной поверхности позволяет закрутить поток.
Практически обычно мойка состоит из: предварительного ополаскивания водой или восстановленным раствором, продолжающегося до тех пор, пока сбросовые стоки не будут достаточно чистыми; мойки
щелочным и кислотным раствором с применением комбинаций времени и температуры; последующего ополаскивания водой. Использованию оборудования в последующем технологическом процессе может предшествовать санитарная обработка на базе применения термообработки или химикатов.
В нашем примере конкретного выполнения под дозаторы устанавливают коллектор мойки. Поток моющих растворов разделяют на два потока: первый поток направляют через расходную емкость, дозаторы, коллектор мойки в трубопровод возврата мойки, второй поток - через расходную емкость в трубопровод возврата мойки. В конце мойки проводят стерилизацию горячей водой 95-98°С.
Мойка расходной емкости по продуктовой магистрали позволяет:
провести эту операцию без разборки устройства; полностью заполнить моющим раствором бак и трубы, соединяющие расходную емкость с дозатором и технологическим оборудованием, и, удалив, таким образом, воздух из системы, одновременно полностью промыть дозаторы, расходную емкость и подающие продукт трубопроводы; исключить, требующие внимания, операции дренажа моющего раствора.
Преимуществом данного устройства также является отсутствие моющих головок (форсунок), что повышает надежность всей системы мойки и качество очистки поверхности расходной емкости. При этом нет необходимости в установке дополнительных скребков для очистки поверхности, а значит площадь омываемых поверхностей - минимальна, что также повышает качество дезинфекции.
Все вышеперечисленные преимущества в конечном итоге улучшают качество всех пищевых продуктов и значительно увеличивают сроки хранения скоропортящихся продуктов, а также уменьшают затраты труда на собственно технологический процесс и мойку оборудования.
Устройство разработано и изготовлено на машиностроительном заводе «ТАУРАС-ФЕНИКС» и успешно использовано на предприятии заказчика.