Установка для тепловой обработки пищевых продуктов

УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ.
Полезная модель относится к области тепловой обработки пищевых продуктов в процессе их производства и переработки.
Известна установка для тепловой обработки пищевых продуктов, а именно кулинарных жиров и маргарина. (Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров, т.З, Ленинград, 1977, стр. 82, 143) Установка содержит термодинамически связанные с технологическим оборудованием обработки пищевого продукта циркуляционные контуры теплоносителя с различным уровнем температуры, а также сеть пара и сеть сжатого воздуха. Установка включает следующие основные технологические узлы:
1.Узел охлаждения и одновременной механической обработки маргариновой эмульсии, представляющие собой переохладитель.
2.Узел формирования структуры маргарина - кристаллизатор.
3.Бак возврата, предназначенный для приема неохлажденной маргариновой эмульсии.
К недостаткам известной установки относятся:
Капитальные и эксплуатационные затраты на содержание сети пара и сети сжатого воздуха.
Потери тепла в подводящей магистрали пара, обусловленные разностью температур пара и окружающей среды.
Задачей полезной модели является разработка более экономичной установки для обработки пищевых продуктов. Технический результат при использовании полезной модели состоит в том, что исключаются капитальные и эксплуатационные затраты на содержание сетей пара и сжатого воздуха, уменьщаются затраты на производство тепловой энергии.
Установка для тепловой обработки пищевых продуктов включает технологический узел охлаждения и механической обработки пищевого продукта с продуктовыми трубопроводами и циркуляционным контуром теплоносителя, технологический узел
формирования структуры пищевого продукта, бак возврата для приема неохлажденного пищевого продукта.
Установка дополнительно снабжена вихревым теплогенератором, установленным в, по крайней мере, одном из циркуляционных контуров теплоносителя, а так же снабжена холодильной установкой, которая может быть выполнена однокаскадной или двухкаскадной.
В случае выполнения холодильной установки однокаскадной, установка выполнена следующим образом:
Вихревой теплогенератор размещен в циркуляционном контуре теплоносителя бака возврата пищевого продукта и подключен через водо-водяной теплообменник и холодильную установку.
Холодный теплообменник холодильной установки соединен со входом вихревого теплогенератора, горячий теплообменник холодильной установки расположен в циркуляционном контуре теплоносителя технологического узла, включающего кристаллизатор.
Водоводяной теплообменник расположен в циркуляционных контурах теплоносителя бака возврата пищевого продукта и технологического узла охлаждения и механической обработки продукта при этом холодная сторона водоводяного теплоообменника расположена в циркуляционном контуре теплоносителя бака возврата пищевого продукта.
В случае выполнения холодильной установки двухкаскадной, установка выполнена следующим образом.
Вихревой теплогенератор подключен в циркуляционный контур теплоносителя бака возврата пищевого продукта через холодный теплообменник первого каскада, горячий теплообменник второго каскада подключен к циркуляционному контуру теплоносителя технологического узла, включающего кристаллизатор, при этом двухкаскадная холодильная установка вьшолнена в виде одного теплообменника с общим каналом, включенным в циркуляционный контур теплоносителя технологического узла, включающего преохладитель с продуктовыми трубопроводами.
На фиг 1 и фиг.2 схематично изображены установка для тепловой обработки пищевых продуктов с однокаскадной и двухкаскадной холодильными установками.
На фиг 1 изображена установка, где:
1- циркуляционный контур теплоносителя бака возврата пищевого продукта;
2- вихревой теплогенератор; 3, 10,15 - насосы;
5- бак возврата пищевого продукта;
6- технологический узел, включающий переохладитель с продуктовыми трубопроводами 4;
7- технологический узел, включающий кристаллизатор;
8- водоводяной теплообменник.
9- циркуляционный контур теплоносителя переохладителя 6;
11 - холодильная установка однокаскадная с горячим
теплообменником 12 и холодным теплообменником 13;
14 - циркуляционный контур теплоносителя кристаллизатора 7.
На фиг.2 приведена установка тепловой обработки пищевых продуктов с двухкаскадной холодильной установкой, где:
1- циркуляционный контур теплоносителя бака возврата пищевого продукта 5;
2- вихревой теплогенератор; 3, 10,15 - насосы;
5- бак возврата пищевого продукта;
6- переохладитель с продуктовыми трубопроводами 4;
7- кристаллизатор;
9 - циркуляционный контур теплоносителя переохладителя 6; 18 - двухкаскадная холодильная установка с холодным теплообменником 12 каскада 17 и горячим теплообменником 13 второго каскада 16;
14 - циркуляционный контур теплоносителя кристаллизатора 7. Установка с однокаскадной холодильной установкой (Фиг 1) работает следующим образом. При работе технологической линии производства пищевого продукта - маргарина (5,6,7) при включенном насосе 3 в вихревом теплогенераторе 2 после ускорения потока воды с последующим резким торможением, вода нагревается до температуры  и поступает в змеевик бака возврата узла 5, в котором маргарин нагревается, а вода остывает.
После этого вода поступает водоводяной теплообменник 8 и горячий теплообменник 12 и насосом 3 подается в вихревой теплогенератор 2. Через теплообменник 8 тепловая энергия из контура 1 передается в контур 9, в котором вода нагревается в до температуры 50°С и насосом 10 подается в продуктовые трубопроводы 4 переохладителя б.
В продуктовых трубопроводах маргариновая эмульсия подогревается, а вода остывает и возвращается в теплообменник 8. Затем цикл повторяется.
Через холодный теплообменник 12 теплоноситель из холодильной установки 11 перекачивается в горячий теплообменник 13, в котором вода нагревается до температуры  и насосом 15 вода подается в кристаллизатор узла 7.
В кристаллизаторах маргарин подогревается, вода остывает и возвращается в теплообменник 13. Затем цикл повторяется.
Установка для тепловой обработки пищевых продуктов (Фиг 2.), включающая двухкаскадную холодильную установку работает аналогичным образом. Особенность работы установки заключается в том, что тепловая энергия из контура 1 через теплообменник 18 двухкаскадной холодильной установки перекачивается в контур 9, а затем каскадом 16 через теплообменник 13 - в циркуляционный контур теплоносителя 14 кристаллизатора 7.
В разработанной установке для тепловой обработки используется тепловая энергия вихревого теплогенератора, в котором происходит преобразование энергии движения воды в тепловую энергию при значении отопительного коэффициента больше единицы. Затраты на производство тепловой энергии могут быть снижены приблизительно в 3 раза в зависимости от значения отопительного коэффициента вихревого теплогенератора.
Регулирование температуры воды в каждом циркуляционном контуре осуществляют автономно путем изменения величины тока или включением и выключением насосов или холодильной установки. Таким образом разработанная установка является экономичной и обеспечивает снижение себестоимости продукта.