Емкость с теплообменным перемешивающим устройством тарелочного типа

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Ёмкость с теплообменным перемешивающим устройством
Данная полезная модель относится к технологическому оборудованию предприятий молочной промышленности и другим пищевым отраслям.
Известны ёмкости вертикального типа со скребковыми перемешивающим устройствами 1. Недостатками скребковых перемешивающих устройств являются: попадание в продукт частиц материала скребка и цилиндра ёмкости; сравнительно быстрое стачивание скребков, что приводит к необходимости их замены; заметное разрушающее воздействие на структуру обрабатываемого пищевого продукта.
Известны ёмкости с перемещивающими устройствами якорного, рамного, шнекового и других типов, в которых отсутствует непосредственный контакт перемешивающего устройства со стенками резервуара 1. Недостатком таких ёмкостей является плохое перемешивание пристенных охлаждённых слоев с основной массой продукта и разрушающее воздействие на структуру продукта.
Известен аппарат для охлаждения вязких структурированных пищевых продуктов 2. Недостатки данного аппарата состоят в том, что в нём тепло передаётся только теплопроводностью, что может оказаться неприемлемым для определённых продуктов с низкой теплопроводностью, а также в том, что конструкция данного аппарата не позволяет применять его для больших ёмкостей.
В предлагаемой полезной модели используется принципиально иной подход к рещению задачи охлаждения вязких структурированных продуктов. Технический результат, который может быть достигнут за счёт предлагаемой полезной модели, состоит в следующем. Отсутствует непосредственный контакт перемешивающего устройства со стенками резервуара, в результате чего полностью исключается попадание частиц материала в продукт. Отсутствуют трущиеся детали, в результате чего во много раз увеличивается срок службы без ремонта и замены износившихся деталей. Обеспечивается хорошее перемешивание охлаждаемого продукта без разрушающего воздействия на его структуру. В перемешивающем устройстве отсутствуют шарниры и другие детали сложной формы, в результате чего заметно облегчается мойка оборудования. Отсутствует примерзание пристенного слоя, поскольку хладоноситель движется не по охлаждающей рубащке. Данная полезная модель позволяет изготавливать ёмкости в щироком диапазоне размеров.
reiHiiwiM4JiyriiM,,. JT;
6A23C3/04
тарелочиого типа
Указанный технический результат достигается следующей конструкцией ёмкости. Теплопередающая рубашка на наружной поверхности ёмкости отсутствует. Внутри цилиндра ёмкости но её оси установлен нустотелый вал, на котором размещены тарелки нод углом  к нернендикуляру вала. Наружный диаметр тарелок меньше внутреннего диаметра резервуара на  мм. Тенло-хладоноситель нодаётся в нижнюю часть вала, доходит но валу до нервой снизу тарелки, нроходит но её внутренней поверхности, выходит в следующий участок вала, доходит но нему до второй тарелки, проходит в ней и так далее до выхода из последней тарелки. Тарелки размещены на валу с таким шагом, чтобы верхний край одной тарелки был выше нижнего края следующей тарелки на  мм. Чем меньше угол наклона тарелки к нернендикуляру вала, тем больше нужно установить тарелок, но тем меньше будет разрушающее воздействие на структуру нродукта и тем меньше будет затрачиваемая на неремешивание мощность. Для донолнительной турбулизации верхняя и нижняя части тарелок имеют гофры, идущие в радиальном направлении от центра к периферии. Скорость вращения вала сравнительно небольшая - НЮ об/мин.
На фиг 1 изображена ёмкость с теплообменным перемешивающим
устройством тарелочного типа. Емкость состоит из цилиндра 1, снаружи которого имеется теплоизоляция 2. Ёмкость имеет днище 3, крышку 4. По оси ёмкости установлен нустотелый вал 5, на котором размещены тарелки 6. Нодача нродукта в ёмкость осуществляется через патрубок 7, а отвод продукта - через патрубок 8. Снизу вал закреплён в радиально-упорном подщипнике 9, а сверху - в радиальном подшипнике 10. Нодача тепло-хладоносителя производится через патрубок 11, а отвод - через патрубок 12. Вращающийся вал 5 соединён с неподвижными патрубками 11 и 12 при помощи полых цапф 13 известной конструкции. Между днищем и вращающимся валом имеется гидроизоляция 14. В крышке гидроизоляция не требуется. Вращение вала осуществляется приводом 15. Ёмкость имеет ножки 16.
На фиг. 2 в увеличенном масштабе представлено внутреннее устройство тарелки 6 и способ её изготовления.
В качестве заготовки для вала используется трубный прокат из нержавеющей стали с толщиной стенок не менее 2 мм. Труба режется под углом, отличным от перпендикуляра на , на секции. Длина секции равна расстоянию между тарелками. У торца каждой секции сверлятся отверстия 17. Нижние составляющие тарелок 18 и верхние составляющие тарелок 19 изготавливаются методом холодной штамновки из листового проката нержавеющей стали толщиной  мм. Чем больше диаметр резервуара, тем более толстый нрокат нужно использовать. На штампе необходимо предусмотреть радиальные гофры. Центральные отверстия в этих составляющих имеют
овальную форму. Размеры овала рассчитываются, исходя из диаметра вала и угла наклона тарелки к перпендикуляру, по известным в математике формулам. Разделительный диск 20 вырезается из того же проката нержавеющей стали, что и составляющие тарелок. Центрального отверстия у разделительного диска нет.
К нижней составляющей 18 газосваркой привариваются цилиндрические штыри 21. Материал штырей - нержавеющая сталь. Количество штырей - от четырёх и более. Чем крупнее перемешивающее устройство, тем больше требуется штырей. Штыри располагаются на одинаковом угловом расстоянии друг от друга по окружности диаметром 0,,8 диаметра тарелки. Тепло-хладоноситель при эксплуатации будет протекать в промежутках между штырями. Штыри можно приваривать к нижней составляющей не газосваркой, а контактной электросваркой. В этом случае в месте приваривания штыря 22 не должно быть гофр. Приваренные штыри должны точно попасть в отверстия на разделительном диске 23. Поэтому при сварке целесообразно использовать трафарет.
До начала окончательной сборки необходимо заготовить все секции вала 5 с просверленными отверстиями 17 и все нижние составляющие 18с приваренными штырями 21.
Окончательная сборка производится в следующем порядке. Берётся самая нижняя секция вала, на неё надевается нижняя составляющая 18с уже приваренными штырями. К секции вала строго по центру газосваркой 24 приваривается разделительный диск 20. Сварка производится по всему периметру окружности. Сверху к диску 20, также строго по центру, газосваркой 25 по всему периметру приваривается следующая секция вала. Пижняя составляющая приподнимается до тех пор, пока штыри 21 не войдут в отверстия 23 на разделительном диске. Верхняя кромка штырей должна совпасть с верхней поверхностью разделительного диска. Штыри привариваются к диску газосваркой 26 по всему их периметру. Приваривать штыри 21 к диску 20 можно и контактной электросваркой - в этом случае отверстия 23 в диске проделывать не нужно. Ещё одно важное преимущество приваривания штырей к диску контактной электросваркой состоит в том, что в этом случае не требуется столь геометрически точное приваривание штырей к нижней составляющей 18: в этом случае ни в какие отверстия штырям попадать не нужно. Однако использование контактной электросварки может вызвать некоторые технологические затруднения, особенно при сварке последних тарелок, поскольку у сварочного агрегата придётся расположить весь вал с уже приваренными тарелками. Поэтому выбор способа сварки зависит от конкретных условий завода-изготовителя.
няя составляющая 19 и нижняя составляющая 18 свариваются газосваркой 27 но всему нериметру. После этого нижняя составляющая нриваривается к валу газосваркой но всему нериметру 28. Верхняя составляющая также нриваривается газосваркой 29 к секции вала но всему нериметру.
После того, как сборка нижней тарелки закончена, на секцию вала 5 надевается сверху нижняя составляющая следующей тарелки. Далее нриваривается разделительный диск следующей тарелки, но центру диска нриваривается следующая секция вала, к разделительному диску нриваривается надетая на вал нижняя составляющая и так далее. Таким снособом нроизводится сборка всех тарелок на валу, начиная от нижней и кончая верхней.
1.Сурков В.Д., Линатов П.П., Золотин Ю.П. Технологическое оборудование нреднриятий молочной нромыщленности. - М.: Легкая и нищевая нромышленность, 1983. - 432 с.
2.Патент 5004960/13 (РФ). Аннарат для охлаждения вязких структурированных нищевых нродуктов / Б.Л. Пиколаев. - Онубл. 1995, Бюл. № 10.
Литература