СПОСОБ ДЫМОГЕНЕРАЦИИ В СРЕДЕ ИНЕРТНОГО ГАЗА С ИНДУКТИВНЫМ ПОДВОДОМ ЭНЕРГИИ
METHOD OF FUME GENERATION IN INERT GAS MEDIUM WITH INDUCTIVE ENERGY INPUT

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам дымогенерации и может быть использовано в пищевой промышленности при производстве продуктов с ароматом дыма.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения коптильной среды в термокоптильной установке [Патент РФ №2266658, A23B 4/044, опубл. 27.12.2005], включающий генерацию углекислого газа, смешивание его с воздухом и подогрев полученной коптильной смеси, осуществляемые в одном корпусе.
Недостатком данного способа является низкая температура дымогенерации из-за высокой опасности возгорания древесных опилок в присутствии кислорода, содержащегося в смеси инертного газа с воздухом, что не обеспечивает высокой скорости образования дыма, а также малая его плотность вследствие неравномерности и локальности энергоподвода к частицам древесных опилок.
Технической задачей изобретения является разработка способа дымогенерации, позволяющего обеспечить высокие температуры дымогенерации благодаря исключению опасности возгорания древесных опилок в результате использования смеси инертного газа с воздухом с пониженным содержанием кислорода, а также высокую скорость образования дыма и увеличение его плотности вследствие равномерности, объемного и адресного энергоподвода к частицам древесных опилок.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе дымогенерации в среде инертного газа, характеризующемся тем, что осуществляют генерацию инертного газа, обогащение им воздуха, дымогенерацию путем пиролиза древесных опилок в замкнутом пространстве, ограниченном для доступа кислорода, новым является, что при дымогенерации в качестве инертного газа используют азот, полученный путем баромембранного разделения воздуха на полупроницаемых мембранах под давлением 0,4-4 МПа, а процесс дымогенерации производят с индуктивным подводом энергии при постоянном совместном перемешивании опилок и дисперсных электропроводящих частиц и фильтрации через них смеси воздуха и инертного газа, при этом подвод энергии к древесным опилкам осуществляется от смешанных с ними дисперсных электропроводящих частиц, выделяющих теплоту в результате их индукционного нагрева под действием переменного электромагнитного поля.
Технический результат изобретения заключается в разработке способа дымогенерации, позволяющего обеспечить высокие температуры дымогенерации благодаря исключению опасности возгорания древесных опилок в результате использования смеси инертного газа с воздухом с пониженным содержанием кислорода, а также высокую скорость образования дыма и увеличение его плотности вследствие равномерности, объемного и адресного энергоподвода к частицам древесных опилок.
На фиг.1 изображена схема процесса дымогенерации в среде инертного газа с индуктивным подводом энергии.
Способ дымогенерации в среде инертного газа с индуктивным подводом энергии осуществляют следующим образом.
Сначала осуществляют генерацию азота, который получают путем баромембранного разделения воздуха на полупроницаемых мембранах под давлением 0,4-4 МПа, а затем происходит обогащение им воздуха, идущего на дымогенерацию путем пиролиза древесных опилок.
Процесс дымогенерации осуществляют в замкнутом пространстве, ограниченном для доступа кислорода путем фильтрации через слой опилок смеси воздуха, обогащенного азотом при постоянном совместном перемешивании опилок и дисперсных электропроводящих частиц.
При этом подвод энергии к древесным опилкам осуществляют от смешанных с ними дисперсных электропроводящих частиц, выделяющих теплоту в результате их индукционного нагрева под действием переменного электромагнитного поля.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1 (прототип)
Способ получения коптильной среды в термокоптильной установке включает генерацию углекислого газа, смешивание его с воздухом и подогрев полученной коптильной смеси, осуществляемые в одном корпусе.
В данном способе должна быть малая температура дымогенерации, не превышающая 350°C из-за высокой опасности возгорания древесных опилок в присутствии кислорода, содержащегося в смеси инертного газа с воздухом, что не обеспечивает высокой скорости образования дыма, а также малая его плотность вследствие неравномерности и локальности энергоподвода к частицам древесных опилок.
Пример 2
Способ дымогенерации путем пиролиза древесных опилок осществляется в среде инертного газа, в качестве которого используют азот, полученный путем баромембранного разделения воздуха на полупроницаемых мембранах под давлением 0,4-4 МПа и осуществляется в замкнутом пространстве, ограниченном для доступа кислорода при постоянном совместном перемешивании опилок и дисперсных электропроводящих частиц и фильтрации через них смеси воздуха и инертного газа, при этом подвод энергии к древесным опилкам осуществляется от смешанных с ними дисперсных электропроводящих частиц, выделяющих теплоту в результате их индукционного нагрева под действием переменного электромагнитного поля.
Из-за ограниченного доступа кислорода к зонам дымогенерации, т.е. к местам взаимодействия древесных опилок и высоконагретых электропроводящих частиц, температура последних близка к предельно допустимой, т.е. к 400-450°C, а равномерное их распределение между собой путем перемешивания обеспечивает высокую плотность коптильной среды.
Способ дымогенерации в среде инертного газа с индуктивным подводом энергии имеет следующие преимущества:
- использование при дымогенерации путем пиролиза древесных опилок в качестве инертного газа азота, полученного путем баромембранного разделения воздуха на полупроницаемых мембранах под давлением 0,4-4 МПа позволяет получить необходимую смесь из воздуха с повышенным содержанием азота, для ее использования при дымогенерации;
- осуществление пиролиза древесных опилок в замкнутом пространстве, ограниченном для доступа кислорода, позволяет создать высокую температуру дымогенерации благодаря исключению опасности возгорания древесных опилок в результате использования смеси инертного газа с воздухом с пониженным содержанием кислорода, что обеспечивает высокую скорость образования дыма;
- постоянное совместное перемешивание опилок и дисперсных электропроводящих частиц и фильтрации через них смеси воздуха и инертного газа, при подводе энергии к древесным опилкам от смешанных с ними дисперсных электропроводящих частиц, выделяющих теплоту в результате их индукционного нагрева под действием переменного электромагнитного поля, позволяет увеличить плотность дыма вследствие равномерности, объемного и адресного энергоподвода к частицам древесных опилок.