Дезодоратор для жиров и масел

Полезная модель относится к масложировой промышленности, а именно к оборудованию масложировых предприятий, и может быть использована для получения дезодорированного масла.
Аналогом полезной модели является дезодоратор (Технология переработки жиров / Н.С. Арутюнян, Е.П. Корнена. А.И. Янова и др.- 3-е изд., - М.: Пищепромиздат, 1999, с. 106-107), который состоит из двух частей. Верхняя часть представляет собой цилиндрическую колонну, в верхней части которой находится распылитель для подачи жира или масла на дезодорацию, а также патрубок для отвода паровой смеси; внутри колонны радиально расположены 38 вертикальных пластин серповидной формы, а нижняя часть представляет собой куб с коническим днищем, разделенным вертикальными перегородками на семь секций, снабженный сборным желобом для сбора частично дезодорированного масла и переливной трубой для отвода готового продукта; при этом внутри каждой секции помещен паровой эжектор для бар вотирования острого пара. В первой, третьей и пятой секциях находятся паровые змеевики для дополнительного подогрева жира.
Недостатком устройства является низкая производительность, а также длительное время нахождения масла или жира в дезодораторе за счет барботирования жира в нижней части аппарата.
Прототипом полезной модели является дезодоратор для жиров и масел (патент RU 192869 U1, опуб. 03.10.2019), который представляет собой цилиндрическую колонну, в верхней части которой расположены распылитель для подачи масла или жира, а также патрубок для отвода паров, внутри колонны радиально расположены вертикальные пластины серповидной формы, установленные радиально в два яруса, между которыми расположены сборник-распределитель частично дезодорированного масла, а также пароперегреватель, в нижней части колонны находится сборный желоб для сбора дезодорированного масла, патрубок для отвода готового продукта из дезодоратора, а также барботер для подачи острого пара.
Недостатком устройства является низкая производительность аппарата за счет небольшой площади поверхности пластин.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции дезодоратора, позволяющее улучшить его эксплуатационные характеристики.
Техническим результатом полезной модели является увеличение площади поверхности пластин, что способствует увеличению производительности дезодоратора по маслу или жиру.
Технический результат достигается тем, что дезодоратор для жиров и масел представляет собой цилиндрическую колонну, в верхней части которой расположены распылитель для подачи масла или жира, патрубок для отвода паров, внутри колонны радиально расположены вертикальные пластины, установленные радиально в два яруса, между которыми расположены сборник-распределитель частично дезодорированного масла, а также пароперегреватель, в нижней части колонны находится сборный желоб для сбора дезодорированного масла, патрубок для отвода готового продукта из дезодоратора, а также барботер для подачи острого пара, отличающийся тем, что пластины каждого яруса имеют волнообразную форму сечения, а также имеют перфорацию в верхней части.
Производительность дезодоратора зависит от линейной массовой плотности орошения и суммарной ширины стекающего слоя. На суммарную ширину стекающего слоя влияет количество пластин и их ширина, в случае, когда пластина имеет прямоугольное сечение.
В качества примера рассмотрим две пластины прямоугольного и волнообразного сечения.
пр
Площадь поверхности прямоугольной пластины, длина сечения которой равна l, определяется по формуле S=l⋅h, где h - высота пластины, l - ширина.
Рассмотрим пластину волнообразного сечения с параметрами: длина волны равна 4R, а амплитуда - R, где R - радиус волны.
влн
влн
В данном случае площадь поверхности такой пластины определяется по формуле S=L⋅h, где h - высота пластины, L=2πR - длина окружности радиуса R, которой соответствует длина волны 4R. Тогда конечная формула для определения площади такой пластины имеет вид S=2πR⋅h.
пр
При равной высоте пластин увеличение удельной площади (площади поверхности участка пластины) определим как отношение удельных площадей пластин волнообразного и прямоугольного сечения. Для участка пластины прямоугольного сечения l=4R, удельная площадь поверхности будет иметь вид S=4R⋅h.
Тогда соотношение удельных площадей выбранных участков сечений имеет вид
Таким образом, использование пластин волнообразного сечения позволит достичь увеличения удельной площади одной поверхности пластины волнообразного сечения для стекающего слоя в 1,57 раза по сравнению с пластиной прямоугольного сечения.
Использование перфорации обеспечивает доступность обеих сторон пластины для стекания масла или жира:
Таким образом, площадь поверхности перфорированной пластины волнообразного сечения увеличивается в 2 раза при использовании перфорированных пластин.
То есть, по сравнению с пластиной прямоугольного сечения площадь поверхности перфорированной пластины волнообразного сечения увеличивается в 3,14 раза.
Использование перфорации в совокупности с волнообразным сечением пластины позволяет увеличить удельную площадь поверхности стекающего слоя, и таким образом увеличить производительность дезодоратора в 3 раза.
На фиг. 1 изображен дезодоратор для жиров и масел, на фиг. 2 вид поперечного сечения. На фиг. 1 изображена частично перфорированная пластина волнообразного сечения.
Дезодоратор (фиг. 1) состоит из цилиндрической колонны 1, в верхней части которой расположен распылитель 2 для подачи масла или жира. Внутри цилиндрической колонны 1 радиально расположены вертикальные частично перфорированные пластины волнообразного сечения 3 (фиг. 2), установленные в два яруса 4, 5. Перфорация выполнена сверху по всей ширине пластины на 1/5 от общей высоты пластины в виде круглых отверстий диаметром от 5 мм до 20 мм (фиг. 3). Выбор диаметра отверстий перфорации обусловлен тем, что отверстия меньшего диаметра могут забиться, и таким образом масло или жир не будет поступать на обратную сторону пластины. Использование отверстий большего диаметра нецелесообразно, так как масло не будет попадать на сами пластины, а будет проходить сквозь отверстия. Следовательно, будет снижаться эффективность дезодорации.
Между верхним 4 и нижним 5 ярусами пластин размещены сборник-распределитель 6 частично дезодорированного масла, а также пароперегреватель 7. В нижней части цилиндрической колонны 1 расположен сборный желоб для сбора дезодорированного масла 8, а также барботер 9 для подачи острого пара, патрубок 10 для отвода готового продукта. В верхней части цилиндрической колонны 1 расположен патрубок 11 для отвода паров, содержащих одорирующие вещества.
Способ крепления пластин внутри дезодоратора не влияет на эффективность дезодорации.
Дезодоратор для жиров и масел работает следующим образом. Масло, поступающее в цилиндрическую колонну 1, распределяется распылителем 2 на вертикальные частично перфорированные пластины волнообразного сечения 3 верхнего яруса 4. Благодаря перфорации масло попадает на обе стороны пластин 3, по которым стекает вниз. Снизу через барботер 9 для подачи острого пара подают острый перегретый пар, который движется вверх по цилиндрической колонне 1. Когда масло достигает конца пластин верхнего яруса 4, осуществляется его сбор в сборнике-распределителе 6 частично дезодорированного масла, откуда оно поступает на нижний ярус 5 вертикальных частично перфорированных пластин волнообразного сечения. Между верхним 4 и нижним 5 ярусами пластин 3 расположен пароперегреватель 7, который подогревает пар, находящийся внутри цилиндрической колонны 1, до температуры дезодорации. Масло, стекающее по поверхности нижнего яруса 5 пластин 3, собирают в сборном желобе для сбора дезодорированного масла 8 и отводят из дезодоратора через патрубок для отвода готового продукта 10. Пары, содержащие одорирующие вещества, через патрубок 11 направляются в пароэжекторную установку.
Таким образом, совокупность признаков позволит достичь желаемый технический результат и улучшить эксплуатационные характеристики за счет увеличения производительности дезодоратора.