УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ ОБЛУЧЕНИЕМ

Изобретение относится к области обеззараживания сыпучих продуктов ультрафиолетовым (УФ) излучением и может быть использовано в пищевой, микробиологической и фармацевтической промышленности.
Известен способ стерилизации и хранения пищевых продуктов, заключающийся в облучении поверхности продукта ультрафиолетовым (УФ) излучением, в качестве источника которого используются УФ лампы, расположенные вертикальными или горизонтальными рядами. Доза облучения и площадь обрабатываемой поверхности варьируется за счет количества УФ ламп (патент Франции № 2694481, 11.02.94). Недостатком способа является обработка только поверхностного слоя продукта.
Известен способ обработки сыпучих продуктов, реализованный в описании установки для обработки сыпучих продуктов облучением по патенту РФ № 2157650, A 32 L 3/54. 07.06.99, заключающийся в загрузке обрабатываемого продукта в рабочую зону, воздействии на него УФ излучением при одновременном перемешивании, и выгрузке обработанного продукта из рабочей зоны.
Указанный способ, благодаря перемешиванию продукта при облучении УФ в рабочей зоне, при котором происходит перекатывание и падение частиц, позволяет снизить микробную загрязненность продукта с достаточной степенью эффективности. Однако, при перемешивании по известному способу (путем вращения продукта в барабане), существует большая вероятность того, что периферийная часть слоя, прилегающая к стенке барабана, останется необлученной, так как при вращении частицы только пересыпаются, но не перемешиваются. Отсутствие полного интенсивного перемешивания приводит к остаточной микробной загрязненности продукта, что значительно снижает эффективность его обеззараживания.
Известна установка для обработки сыпучих продуктов облучением, в том числе и УФ (патент РФ 2124299, 04.11.97), включающая загрузочное и разгрузочные устройства, а также рабочий орган, состоящий из верхнего и нижнего барабанов, внутри которых установлены источники ИК и УФ излучений.
Сыпучий продукт подается в шнековый транспортер, который перемещает его вдоль вращающегося барабана. Внутри верхнего барабана продукт перемещается спиральными выступами, а также нагревается и высушивается установленными в барабане ИК лампами. За счет ИК излучения прогревается протягиваемый через барабан воздух, который также подсушивает продукт и уносит частицы пыли в циклон. Затем продукт попадает в нижний барабан, в котором также перемещается спиральными выступами, охлаждается и подвергается воздействию излучения УФ ламп, под действием которого происходит его стерилизация. Обработанный продукт выходит через разгрузочное устройство и расфасовывается. Недостатком данного устройства является подача и перемешивание продукта в виде слоя, снижающее проникновение УФ излучения по всей глубине продукта и препятствующее его всесторонней обработке.
Известна также установка для обработки сыпучих продуктов облучением по патенту РФ 2157650, 07.06.99. Установка имеет рабочий орган в виде барабана, на стенках которого имеются перемещающие продукт выступы. Внутри барабана установлены кассеты с источниками ИК и УФ излучений. Установка снабжена устройством сбора инородных включений, на котором размещено загрузочное устройство. В барабан при помощи специального устройства подается воздух, служащий для удаления пыли и инородных включений методом аспирации. Из устройства подачи продукт подается в барабан, где одновременно движется в наполненной ячейке вверх по направлению вращения барабана, и к загрузочному устройству. По мере перемещения частицы продукта перекатываются и в падении поворачиваются разными сторонами по отношению к источникам ИК и УФ излучения, подвергаясь при этом сушке и обеззараживанию. Время пребывания продукта в зоне облучения регулируется углом наклона платформы.
Конструкция известного устройства, принятого за прототип предложенного изобретения, предусматривает перемешивание продукта, что позволяет облучать частицы сыпучего продукта более равномерно. Однако ей также присущи недостатки, свойственные отсутствию полного интенсивного перемешивания и описанные выше. Кроме того, группировка ламп в кассеты и их расположение в центре внутри барабана приводит к тому, что часть продукта, находящаяся на периферии, находится в зоне низкой интенсивности УФ излучения из-за удаленности от его источника. К тому же, расположение источников излучения непосредственно в рабочей зоне, приводит к неизбежному
загрязнению ламповых чехлов, снижению светового потока и дозы УФ облучения.
Указанные недостатки известного устройства снижают эффективность обеззараживания сыпучих продуктов, а также создают сложности при эксплуатации установки из-за необходимости извлечения УФ источников (как правило, бактерицидных ламп) из барабана для удаления загрязнений с их поверхности.
В основу настоящего изобретения положена техническая задача создания способа и устройства для обеззараживания сыпучих продуктов, практически исключающих наличие необработанных частей продукта и обеспечивающих длительную сохранность продукта при его расфасовке или закладке на хранение.
Сущность изобретения состоит в том, что, способ обеззараживания сыпучих продуктов облучением заключается в загрузке продукта в рабочий орган, воздействии на него УФ излучением при одновременном перемешивании, выгрузке обработанного продукта из рабочего органа.
Согласно изобретению, во время воздействия УФ излучением и перемешивания, продукт поддерживают во взвешенном состоянии.
Получаемый при реализации предложенного способа технический результат заключается в повышении бактерицидной эффективности обработки.
Указанный технический результат достигается за счет введения дополнительного режима способа - поддержания частиц сыпучего продукта во взвешенном состоянии. За счет указанного режима, в сочетании с перемешиванием продукта, частицы вещества, находясь в разреженном состоянии и перемещаясь по всей рабочей зоне, подвергаются всестороннему воздействию УФ излучения, поворачиваясь под разными углами к источникам излучения и проходя в непосредственной близости от источников УФ в зоне высокой интенсивности. При этом частицы обрабатываются со всех сторон и получают необходимую дозу облучения, что повышает надежность и эффективность обеззараживания продукта по сравнению с прототипом.
Сущность изобретения заключается также в том, что, установка для обеззараживания сыпучих продуктов УФ излучением содержит загрузочное и разгрузочные устройства, рабочий орган, оснащенный средством для перемешивания продукта, и источники УФ излучения.
Согласно изобретению, рабочий орган дополнительно содержит средство для поддержания частиц во взвешенном состоянии, а источники УФ излучения
расположены вне рабочего органа и отделены от него плоским, прозрачным для УФ излучения, экраном, снабженным приспособлением для его очистки.
Технический результат, получаемый от реализации заявленного устройства, заключается в повышении бактерицидной эффективности обработки, а также упрощении эксплуатации установки.
Указанный результат, достигается за счет наличия в установке дополнительного узла - средства для поддержания частиц во взвешенном состоянии, которое наряду с системой перемешивания, позволяет организовать движение продукта в рабочем органе таким образом, что его разреженные частицы максимально приближаются к источникам бактерицидного излучения, поворачиваясь при этом под разными углами. Это способствует более эффективному облучению частиц, которые получают требуемую для обеззараживания дозу в полном объеме. Расположение источников излучения вне зоны распыления продукта и отделение от нее прозрачным для УФ, плоским экраном, предохраняет их от загрязнения частицами оседающей пыли, а снабжение экрана приспособлением для очистки значительно упрощает эксплуатацию установки и избавляет от необходимости извлекать и очищать лампы.
Изобретение поясняется чертежом .
На чертеже показан вид установки для осуществления способа обработки сыпучих продуктов УФ излучением.
Установка включает загрузочное устройство 1, разгрузочное устройство 2, рабочий орган 3, внутри которого установлены средства 4, 5 для перемешивания и поддержания продукта во взвешенном состоянии соответственно. Верхний торец барабана закрыт плоским экраном 6. Над экраном помещены источники УФ излучения (бактерицидные лампы) 7. Контакты ламп соединены проводами с блоком ПРА 8. Экран оснащен приспособлением 9 для очистки, соединенным с приводом 10 и источником питания 11.
Установка для обработки сыпучих продуктов работает следующим образом. Через загрузочное устройство 1 подается обрабатываемый продукт, который затем поступает в неподвижный барабан 3, верх которого закрыт плоским экраном 6, выполненным из материала, пропускающего УФ излучение. Над экраном установлены бактерицидные УФ лампы 7. Внутри барабана установлены средства 4,5 для перемешивания и поддержании продукта во взвешенном состоянии, которые распыляют и перемешивают частицы продукта в
объеме барабана и одновременно поддерживают их во взвешенном состоянии, не давая оседать. Сформированные таким образом потоки частиц подносятся к УФ лампам 7, под действием излучения которых происходит их обеззараживание. При воздушном перемешивании частицы поворачиваются под разными углами, что способствует более высокой эффективности уничтожения находящихся на них вредных микроорганизмов. Расположение ламп вне рабочей зоны предотвращает загрязнение ламповых чехлов без потерь светового потока, необходимого для обеззараживания, так как защитный экран 6, отделяющее лампы от рабочей зоны выполнен из материала, прозрачного для УФ (например, кварца). Экран снабжен приспособлением 9 для очистки, представляющем собой щетку, приводимую в движение электро - или гидроприводом 10 и соединенным с источником питания.
Пример конкретной реализации.
В установке подвергают обработке с целью обеззараживания сырье для производства пищевых смесей. Продукт загружается, барабан, имеющий габаритные размеры 1040×445×400 мм, сверху через специальный рукав. Верхний торец барабана закрыт плоским кварцевым стеклом. На стекле со стороны барабана установлено приспособление для механической очистки, которое представляет собой щетку -«дворник», приводимую в движение электроприводом по мере надобности очистки стекла.. Над стеклом установлены 10 бактерицидных ламп, в качестве которых используются ртутные газоразрядные лампы низкого давления типа ДБ-75 мощностью 75 Вт. Внутри барабана установлен вентилятор мощностью 0,5 кВт, создающий воздушные потоки, перемешивающие сырье. Частицы смеси поддерживаются во взвешенном состоянии за счет потоков воздуха, подаваемого снизу в барабан через специальный патрубок.
При обработке продукта без поддержания его во взвешенном состоянии бактерицидная загрязненность по Staphylococcus aureus была снижена на 30% от первоначальной величины, однако установленный норматив достигнут не был. Применение способа и установки согласно изобретению позволили увеличить бактерицидную эффективность до 90%, что соответствует требуемым санитарным нормам, при той же мощности бактерицидного потока.