ВАННА ДЛИТЕЛЬНОЙ ПАСТЕРИЗАЦИИ

Область применения
Ванна длительной пастеризации, в дальнейшем ВДП, предназначена для подогрева или пастеризации молока и сливок, приготовления кисломолочных продуктов и сырного зерна, а также для варки и бланширования пищевых продуктов и может быть использована на предприятиях пищевой промышленности.
Уровень техники
Из уровня техники известен пастеризатор текучих продуктов [1], содержащий цилиндрическую рабочую камеру, расположенную вертикально, электрический инфракрасный излучатель, установленный коаксиально в рабочей камере, выходную емкость с отверстием для выхода текучего продукта и окном, сообщенным с нижней частью рабочей камеры, датчик температуры пастеризованного продукта и устройство подачи текучего продукта на внутреннюю стенку верхней части рабочей камеры, содержащее полость, отверстие для входа текучего продукта и дросселирующий участок для выхода текучего продукта на стенку рабочей камеры, отличающийся тем, что рабочая камера выполнена с возможностью вращения относительно геометрической продольной оси, при этом пастеризатор содержит электропривод вращения рабочей камеры.
Недостатком данного устройства является его дороговизна по причине множества технологических и электронных узлов. Также недостатком устройства является неполный слив продукта (продукт остается на донышке емкости). Установка громоздка и ее сложно использовать на малых предприятиях пищевой промышленности.
Наиболее близким устройством является устройство [2] для охлаждения и пастеризации молока, содержащее резервуар подаваемого на пастеризацию молока, рекуперативный теплообменник, теплообменный резервуар, изолированные каналы для молока и теплохладоносителя, насосные агрегаты, отличающееся тем, что оно снабжено резервуарами для непастеризованного и пастеризованного молока, аккумуляторами тепла и холода и термоэлектрическими модулями, прикрепленными к одной стороне теплообменной пластины, при этом изолированный канал для теплохладоносителя прикреплен к противоположной стороне термоэлектрических модулей и аккумуляторы тепла и холода соединены трубами через насосный агрегат с концами этого канала и рубашкой теплообменного
резервуара, а изолированные каналы для молока прикреплены к другой стороне теплообменной пластины и соединены трубами одним концом с насосным агрегатом и далее с выходной частью теплообменного резервуара, а другим концом - с входной частью теплообменного резервуара, с резервуаром для молока, подаваемого на пастеризацию, и через вентиль и рекуперативный теплообменник - с резервуаром для пастеризованного молока, причем резервуар для непастеризованного молока соединен с резервуаром для молока, подаваемого на пастеризацию через рекуперативный теплообменник.
Недостатком данного устройства является необходимость использования системы теплообмена и подачи/вывода теплохладоносителя (воды). Тем самым для работы всей системы агрегата требуется выделение больших площадей и установка системы циркуляции. Устройство также требует использования насосов. Таким образом, установка хотя и энергоэкономна, но чрезвычайно затратна в исполнении и ее сложно (по причине громоздкости системы) использовать на малых предприятиях.
Также наиболее близким устройством является ванна длительной пастеризации серии ВДП [3], которая позволяет производить в зависимости от выбранного режима следующие технологические процессы: нагревание и пастеризация продукта с автоматическим поддержанием температуры в течение заданного времени, термостатическая выдержка или хранение продукта, охлаждение продукта, перемешивание продукта независимо от проводимого режима.
Устройство Ванны пастеризации представляют собой сосуды цилиндрической формы, состоящие из внутренней нержавеющей ванны, заключенной в корпус и наружную облицовку. Под внутренней ванной размещена парораспределительная головка, к которой через трубопровод подводится пар. Пар может подаваться через паровой барботер или змеевик.
Ванны выпускаются нескольких моделей (ВДП - с паровым нагревом, ВДП-Э - с электронагревом, ВДП-Б - с паровым барботером). Перемешивание продукта осуществляется мешалкой. Нагрев, термостатирование продукта и поддержание необходимой температуры может обеспечиваться встроенными ТЭНами, которые расположены в пространстве между наружной и внутренней ваннами - водяной рубашке. Охлаждение производится проточной водой. Охлаждение осуществляется циркулирующей в рубашке холодной или "ледяной" водой. Пульт управления позволяет задавать и поддерживать автоматически необходимые режимы работы. Для ускорения процесса теплообмена между горячей
водой и смесью, ванну изготавливают трехслойную, с последним термоизоляционным слоем.
Недостатком данного устройства является неполный слив продукта, который осуществить в виду громоздкости конструкции ванны не представляется возможным по причине ее большого веса и отсутствия регулировки угла наклона. Устройство не предусматривает возможность предохранения ванны от смятия при подаче сильного напора воды.
Целью данной полезной модели является устранение недостатков известных аналогов.
Технический результат
Обеспечивается полный слив продукта, простота и дешевизна устройства, возможность предохранения ванны от смятия при подаче сильного напора воды.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показано конструктивное устройство ванны (а - вид с левого бока, б - вид спереди, в - вид с правого бока, г - вид сверху), где 1 - Корпус, 2 - Панель, 3 - Ванна, 4 - ТЭН, 5 - Кожух, 6 - Штуцер, 7 - Кронштейн, 8 - Труба переливная, 9 - Датчик уровня, 10 - Блок управления, 11 - Опора винтовая, 12 - Болт заземления, 13 - Болт эквипотенциальный, 14 - Мешалка, 15 - Привод, 16, 17 - Датчик температуры, 18 - Сгон, 19 - Пробка, 20 - Тройник, 21 - Кран шаровой, 22 - Крышка, 23 - Манжета, 24 - Форсунка.
Сущность устройства
Заявленный технический результат достигается за счет того, что ванна длительной пастеризации (далее ВДП), содержащая корпус, облицованный панелями, ванну для заполнения продуктом, выполненную из нержавеющей стали, теплообменный резервуар, заполняющийся водой, ТЭНы, размещенные внутри корпуса, мешалку, вращающуюся от привода, отличается тем, что теплообменный резервуар выполнен с возможностью заполнения водой через штуцер с краном шаровым до уровня переливной трубы, причем штуцер установлен с низу ванны и одновременно является сливным патрубком, и имеет ограничительное отверстие, а также к штуцеру закреплен тройник с пробкой, функцией которой является открытие сливного отверстия патрубка, а корпус ванны установлен на четырех винтовых опорах.
На валу привода мешалки установлена дополнительная манжета, выполненная с возможностью предотвращать попадание масла в продукт при нарушении герметичности редуктора.
Вводные клеммы ТЭНов расположены на задней поверхности ванны и выполнены с возможностью закрытия кожухом так, что к вводным клеммам возможно подключить кабель электропитания.
ВДП в соответствии с Фиг.1 состоит из корпуса 1, облицованного панелями 2, ванны 3, выполненной из нержавеющей стали. ВДП устанавливается на четырех винтовых опорах 11. В корпусе 1 размещены ТЭНы 4, вводные клеммы которых расположены на задней поверхности ванны и закрываются кожухом 5. К вводным клеммам подключается кабель электропитания. Перемешивание продукта осуществляется мешалкой 13, вращающейся от привода 14.
Ванна 3 заполняется продуктом, а теплообменный резервуар (межстенное пространство - так называемая рубашка теплообменного резервуара) между корпусом 1 и ванной 3 заполняется водой через штуцер 6 с краном шаровым 21 до уровня переливной трубы 8. Штуцер 6, имеет ограничительное отверстие, которое уменьшает напор подачи воды в теплообменном резервуаре, предохраняя ванну 3 от смятия. При отсутствии заданного уровня воды в теплообменной рубашке, после включения блока управления 10, срабатывает датчик уровня 9 и отключает ТЭНы 4. После заполнения теплообменной рубашки водой до требуемого уровня блокировка с ТЭНов снимается. Тены установлены на съемную панель 2.
Вода в теплообменном резервуаре подогревается ТЭНами и за счет теплообмена через стенки ванны нагревается продукт. Для ускорения нагревания продукта включается привод 14 с мешалкой 13.
На валу привода мешалки установлена дополнительная манжета 23 для исключения попадания масла в продукт при нарушении герметичности редуктора.
Управление работой ВДП может осуществляться автоматическим блоком управления 10, установленным на стойке. В этом случае поддержание заданной температуры продукта в автоматическом режиме для ВДП обеспечивается с помощью датчика температуры 16. Ограничение перегрева воды в теплообменном резервуаре обеспечивается с помощью датчика температуры 15. При достижении продуктом или теплообменном резервуаре заданной температуры ТЭНы 4 автоматически выключаются, о чем оповещает световая сигнализация.
Также в ВДП может быть предусмотрено использовании неэлектронного блока управления 10. В этом случае управление нагреванием продукта производится оператором вручную.
После окончания процесса пастеризации осуществляется охлаждение продукта путем подачи в теплообменный резервуар холодной воды через кран шаровой.
Полный слив воды из теплообменного резервуара осуществляется после снятия пробки 18 с тройника 19. Конструктивные особенности сварки сливного патрубка с дном ванны и наличие регулируемых по высоте опор обеспечивают полный слив продукта.
Для предотвращения попадания посторонних примесей в продукт в ВДП предусмотрена крышка 22.
Для проведения автоматической циркуляционной мойки ванны в крышку встроена форсунка 24.
Вышеописанный состав устройства показывает отсутствие в конструкции дорогих узлов, насосов и сложной электроники, что позволяет говорить о простоте и дешевизне данного устройства в сравнении с известными аналогами [1, 2].
Источники информации:
1. Патент RU 2202894 А23С 3/02, A01J 9/04, F25D 3/00, от 2001.11.15
2. Патент RU 2273141 А23С 3/02 А23С 3/07 A23L 3/005 от 2004.07.15
3. http://www.normit.ru/equipment/v80.php