УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ПИЩЕВЫХ ЖИДКОСТЕЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО МОЛОКА
APPARATUS FOR FILTERING LIQUID FOODS, PRIMARILY MILK

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к фильтровальной технике в пищевой промышленности, а именно, к устройствам фильтрации пищевых жидкостей, преимущественно молока, и может быть использовано для очистки различных жидких сред от механических и бактериологических примесей, например, молока, воды, соков, масел.
Уровень техники
Известно устройство для фильтрации пищевых жидкостей, преимущественно молока, включающее вертикальный цилиндрический корпус, имеющее входной патрубок в боковой цилиндрической поверхности, нижний торец которой выполнен в виде диска с отверстием, под которым размещен выходной патрубок, а верхний торец закрыт крышкой, а также имеет внутренний фильтрующий элемент, при этом устройство снабжено фиксирующим адаптером для крепления фильтрующего элемента в корпусе и снимающим адаптером для смены фильтрующего элемента. Фиксирующий адаптер в корпусе выполнен в виде первой втулки, установленной с возможностью посадочного крепления на ней одного конца фильтрующего элемента, а снимающий адаптер выполнен в виде второй втулки, закрепленной в центре внутренней поверхности крышки с возможностью посадочного крепления на ней второго конца фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент выполнен в виде трубчатого патрона из пищевого полимерного материала, например, пищевого полипропилена, с уменьшающимися в радиальном направлении от периферии к центру размерами пор, образующими радиальные диффузорные каналы (См. патент RU №2317841 С1, кл. B01D 27/08, опубл. 2008.02.27).
Принципиальным и существенным недостатком этого фильтра является то, что оседающие на фильтрующем элементе механические примеси (навоз, солома, грязь и т.д.) размываются движущейся жидкостью, а по сути, механические твердые загрязнения отмываются от более мелких фракций загрязнений, а при их отмывании в молоко будет попадать еще более мелкая фракция загрязнений с гораздо большей поверхностью взаимодействия с молоком, что значительно увеличит бактериологическую загрязненность молока и значительно ухудшит качество молока.
Известен молочный фильтр, включающий цилиндрическую камеру с продольной боковой щелью, внутри корпуса расположен фильтрующий элемент, закрепленный на наружной поверхности беличьего колеса, которое вращается, сменяя участки фильтрующего элемента при очистке молока (См. патент RU №2115306 С1, кл. 6A01J 11/06, опубл. 1998.07.20).
Периодичная работа известного устройства также имеет существенный недостаток размывания загрязнений в процессе фильтрования, что снижает качество молока, а также устройство имеет сложную конструкцию, а наличие подвижных соединений винт-гайка, поршень-цилиндр при загрязнении их поверхностей механическими примесями молока делает эту конструкцию ненадежной в работе, а накапливание грязи на труднодоступных поверхностях деталей снижает качество молока.
Известен фильтр для очистки жидкости, преимущественно молока, состоящий из корпуса и фильтрующего элемента, причем последний выполнен двухступенчатым и состоит из патронов грубой и тонкой очистки, а фильтрующие поверхности патронов отличаются друг от друга размерами фильтрующих зазоров (См. патент RU №2229795 С2, кл. A01J 9/02, A01J 11/06, B01D 27/06,опубл. 2004.06.10).
В фильтре указанной конструкции при очистке молока на поверхности фильтрующего элемента накапливаются механические загрязнения, попавшие в молоко и, размываясь в более мелкую фракцию, загрязняют молоко этой фракцией и значительно увеличивают бактериальную обсемененность молока. Известная конструкция фильтра трудно поддается качественной очистке при техническом обслуживании.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятое авторами за прототип является устройство для очистки молока на доильных установках, содержащее корпус, фильтрующий элемент, спираль, подводящий и отводящий патрубки (См. Курочкин А.А., Ляшенко В.В. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства. – М.: Колос, 2001. - с. 42-43).
Недостатком устройства является то, что установленный в технологическую линию доильных установок фильтрующий элемент устройства пропускает все молоко через одну и ту же поверхность. В результате на фильтрующем элементе происходит очистка (мойка) механических загрязнений от наиболее опасных загрязняющих фракций. В результате работы такого устройства на поверхности фильтрующего элемента за два часа (длительность доения) накапливается до 200 и более граммов задержанных механических загрязнений. Пластичная часть загрязнений, которые размываются потоком молока на мелкую фракцию и мелкая фракция грязи, проходя через фильтрующий элемент, попадает в молоко, увеличивая площадь контакта загрязнений с молоком, повышая бактериологическую обсемененность молока и его механическую загрязненность. Качество молока при этом существенно снижается.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства для фильтрации пищевых жидкостей, преимущественно молока, с динамичной зоной фильтрующего элемента предназначенного для удаления из молока загрязнений с целью повышения эффективности очистки, сохранения качественных и технологических свойств молока.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению эффективности процесса очистки молока и сохранению его качественных и технологических свойств.
Технический результат достигается с помощью устройства для фильтрации пищевых жидкостей, преимущественно молока, содержащего корпус с патрубками для входа и выхода жидкости и установленное в нем фильтрующее полотно, причем оно дополнительно снабжено цилиндром с перфорированным сектором на боковой поверхности с заглушкой верхнего основания, а также двумя роликами-кассетами для подачи чистого и приема загрязненного фильтрующего полотна и купирования загрязнений, причем вал ролика-кассеты для приема загрязненного фильтрующего полотна, соединен с приводным механизмом с блоком управления, а приемная часть корпуса снабжена двумя прижимными герметизирующими роликами, имеющими упругую наружную поверхность зубчатой формы
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан общий вид устройства.
На фиг. 2 - вид устройства в горизонтальной плоскости разреза.
На фиг. 3 - перфорированный сектор боковой поверхности цилиндра
Осуществление изобретения
Устройство (фиг. 1, 2, 3) содержит корпус 1 со съемной крышкой 2, входной 3 и выходной 4 патрубки для жидкости. Внутри корпуса установлен цилиндр 5 с перфорированным сектором 6 поверхности. Верхнее основание цилиндра 5 имеет заглушку 7.
Между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью цилиндра 5 установлены два ролика-кассеты 8 и 9 - один для подачи чистого фильтрующего полотна 10, а другой - для приемки фильтрующего полотна 10 с загрязнениями. Фильтрующее полотно имеет армированную решетку для жесткости.
В приемной части корпуса 1 между внутренней его поверхностью и наружной поверхностью цилиндра установлены два прижимных герметизирующих ролика 11 и 12, имеющие упругую наружную поверхность зубчатой формы. Прижимные герметизирующие ролики 11 и 12 прижимают фильтрующее полотно 10 к наружной поверхности цилиндра 5 и одновременно герметизируют приемную часть корпуса 1 и перфорированную часть цилиндра 5, образуя рабочую зону фильтрования.
Корпус 1 и съемная крышка 2 снабжены посадочными местами для роликов-кассет 8 и 9 и прижимных герметизирующих роликов 11 и 12, причем верхняя часть вала ролика-кассеты 9 соединена с приводным механизмом с блоком управления 13, установленным на съемной крышке 2. Съемная крышка 2 закрепляется на корпусе 1 с помощью фиксирующих устройств 14.
В устройстве фильтрации пищевых жидкостей, преимущественно молока, за счет взаимного расположения роликов-кассет 8, 9 и прижимных герметизирующих роликов 11 и 12 образуется зона фильтрации прямоугольной формы.
Приводной механизм с блоком управления может обеспечивать вращение ролика-кассеты 9 с постоянной минимально необходимой угловой скоростью для перемещения фильтрующего полотна, либо может иметь устройство, регулирующее вращение от времени работы.
Работа устройства происходит следующим образом.
Перед началом фильтрования жидкости фильтрующее полотно накручивают на ролик-кассету 8, а свободный его край закрепляют на ролике-кассете 9. Затем оба ролика устанавливают внутрь корпуса 1, причем фильтрующее полотно огибает перфорированный сектор 6 поверхности цилиндра 5 с заглушкой 7 верхнего основания. После чего устанавливаются прижимные герметизирующие ролики 11, 12 и съемная крышка 2, которая фиксируется устройством 14. Включают приводной механизм с блоком управления 13 ролика-кассеты 9 и фильтрующее полотно 10 наматывается на ролик-кассету. Молоко через входной патрубок 3 поступает через фильтрующее полотно 10 в цилиндр 5 и далее в выходной патрубок 4. При прохождении через фильтрующее полотно частицы загрязнений задерживаются им и выводятся движущимся фильтрующим полотном на ролик-кассету 9, где загрязнения купируются, не размывая загрязнения на более мелкие фракции. Ввиду того, что в рабочей зоне фильтрования фильтрующее полотно постоянно движется, частицы загрязнений не размываются, а постоянно удаляются из потока молока и купируются на ролике-кассете 9, не попадая в молоко. Отфильтрованное молоко отводится через выходной патрубок 4.
По окончании фильтрования устройство разбирается, чистится, дезинфицируется, сушится и собирается для фильтрования в следующей дойке.
Далее процесс очистки молока повторяется.
Данное устройство обеспечивает более высокую эффективность очистки молока, как от механических загрязнений, так и по бактериальной обсемененности.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- повышение эффективности фильтрации молока и сохранение его качественных и технологических свойств за счет непрерывного ограничения взаимодействия механических и бактериологических загрязнений с молоком в процессе его фильтрации;
- универсальность использования в системах фильтрации жидкостей за счет смены фильтрующего элемента.