УСТРОЙСТВО КРИОГЕННОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПРЯНОСТЕЙ

Полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно к установкам для измельчения пряностей, в основном в виде зерен (перец черный, кориандр и т.п.).
Известна установка для криогенного измельчения (Патент SU 1747167 A1), включающая в себя последовательно соединенные дозирующее устройство, камеру предварительного охлаждения, камеру измельчения, резервуар с жидким криоагентом, в которой камера предварительного охлаждения и камера измельчения охлаждаются одним потоком паров криоагента, который подводится из резервуара.
Недостатком такой установки является невозможность точного задания и поддержания температуры измельчаемого материала, при этом теплообменник используется только для нагнетания паров криоагента из резервуара без активного его регулирования в различных рабочих точках установки, что не позволяет получать большей однородности измельчения и сохранения полезных свойств исходных материалов. При этом имеет место повышенный расход криогенной жидкости (жидкого азота).
Наиболее близкой к заявленной является установка криоизмельчения (Патент RU 2029622). Установка содержит охлаждающий бункер, шнековый питатель, подводящий патрубок, измельчитель с циркуляционным вентилятором, отводящий патрубок, устройства отделения продукта и возврата паров криоагента в охлаждающий бункер, устройство подачи криоагента, причем охлаждающий бункер, шнековый питатель, подводящий патрубок, измельчитель с циркуляционным вентилятором, отводящий патрубок, устройства отделения продукта и возврата паров криоагента в охлаждающий бункер, устройство подачи криоагента объединены в замкнутую систему в общем термозвукоизолирующем кожухе.
В данном техническом решении применение помещения установки в замкнутый теплоизолирующий кожух и возврат паров криоагента направлены на сокращение расхода криоагента, однако этот возврат относительно теплых паров криоагента требует дополнительных затрат энергии на циркуляцию паров в установке и снижению их температуры, а применение термоизолирующего кожуха затрудняет обслуживание установки.
Задачей полезной модели является разработка устройства криогенного измельчения пряностей, обеспечивающего качество помола при снижении затрат криоагента.
Техническим результатом является обеспечение равномерного помола и снижение потерь летучих масел в получаемых пряностях.
Технический результат достигается тем, что в устройстве криогенного измельчения пряностей, включающем в себя последовательно соединенные дозатор-питатель, камеру криогенной обработки и измельчитель, а также устройство подачи жидкого криоагента, при этом дозатор-питатель, камера криогенной обработки и измельчитель соединены путем использования патрубков, в качестве устройства подачи криоагента содержит резервуар в виде сосуда Дьюара с компрессором, а камера криогенной обработки выполнена термоизолированной и снабжена спиральными транспортерами с возможностью вращения, установленными в два яруса, при этом днище корпуса верхнего яруса перфорированное с отверстиями диаметра меньшим размеров исходных частиц пряностей, а по оси нижнего яруса расположена неподвижная перфорированная трубка, соединенная с резервуаром для жидкого криоагента.
Благодаря использованию в составе устройства камеры криогенной обработки происходит двухстадийное криогенное охлаждение исходного зернистого пряного сырья - на первой стадии охлаждение производится парами криоагента, на второй - жидким криоагентом. Пары криоагента на первую стадию поступают со второй стадией, где они образовались при контакте жидкого криоагента с зернистым пряным сырьем, предварительно охлажденным на первой стадии. Таким образом, в заявляемом криогенном устройстве реализуется наиболее эффективный противоточный процесс теплообмена.
На фигуре 1 представлена схема заявляемого устройства криогенного измельчения пряностей. На фигуре 2 представлена конструкция камеры криогенной обработки. На фигуре 3 представлено сечение камеры криогенной обработки. На фигуре 4 представлено перфорированное днище камеры криогенной обработки.
Устройство криогенного измельчения пряностей (фиг.1) состоит из камеры криогенной обработки 1, дозатор-питателя 2, привода транспортеров 3, сосуда Дьюара 4, компрессора 5, измельчителя 6 с приводом 7. Все это закреплено на раме 8.
Устройство криогенного измельчения работает следующим образом. Продукт подается дозатором-питателем 2 в камеру криогенной обработки 1, являющейся 2-х ярусной со спиральными транспортными шнеками, вращающимися от привода 3, где происходит транспортирование материала последовательно в обоих ярусах. Компрессор 4 нагнетает воздух в сосуд Дьюара 6 для увеличения давления, и за счет этого жидкий азот из нижней части сосуда подается через трубопровод в камеру криогенной обработки 1. Из камеры криогенной обработки 1 материал попадает в измельчитель 6 с приводом 7. Все элементы установки закреплены на раме 8.
Камера криогенной обработки 1 (Фиг.2) состоит из корпуса, шнеков 9, крышки резервного сброса паров азота 10, трубки подачи жидкого азота 11, звездочки 12 и втулки 13.
Работает камера криогенной обработки следующим образом. Обрабатываемый материал поступает в верхний ярус корпуса. Спиральные транспортные шнеки 9 перемещают материал последовательно сначала в верхнем ярусе, затем в нижнем. Привод шнеков 9 осуществляется цепной передачей на звездочки 12. Перфорированная трубка подачи жидкого азота 11, расположенная по оси нижнего яруса соединена с сосудом Дьюара и закреплена во втулке 13. Жидкий азот, поступив в трубку 11 через отверстия в ней, распыляется на перемещаемый слой материала и частично попадает в измельчитель. Образовавшиеся при контакте с охлаждаемым материалом в нижнем ярусе пары азота проходят через перфорированное днище верхнего яруса и контактируют с перемещаемым слоем поступившего на охлаждение материалом, при этом происходит теплообмен и начинается охлаждение материала. Диаметр отверстий в перфорированном днище меньше размера частиц обрабатываемого зернистого материала. Отработанные пары азота могут быть сброшены, сняв крышку резервного сброса 10.
Сечение камеры криогенной обработки представлено на Фигуре 3.
Перфорированное днище камеры криогенной обработки представлено на фигуре 4.
В результате в установке реализуется двухстадийный теплообмен в противоточном режиме, что позволяет уменьшить расход криоагента, а обеспечение стабильной низкой температуры в камере криогенной обработки и измельчителе обеспечивает равномерный помол и снижение потерь летучих масел в получаемых пряностях.
Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле полезной модели, позволяет достичь желаемый технический результат.