Термосмешивающая установка для сквашивания кисломолочных продуктов

Полезная модель относится к пищевой промышленности, в частности к технологическим емкостям для сквашивания в линиях переработки молока и производства кисломолочных продуктов.
Известен технологический резервуар для сквашивания, установленный в линиях переработки молока, представляющий собой емкость для продукта с двойной стенкой, смесительное устройство с приводом от электродвигателя и редуктора, систему трубопроводов для подачи и отвода теплоносителя для нагрева продукта, либо ледяной воды - для охлаждения продукта в резервуаре (Курочкин А.А. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства. - М.: Колос, 2001).
Известна емкость типа Я1-ОСВ, которая используется в линиях производства кисломолочных продуктов. Такая установка позволяет проводить процесс сквашивания в технологиях производства жидких кисломолочных продуктов путем подачи теплоносителя в рубашку - полость между стенками резервуара и обеспечивать требуемую температуру. Распределение температуры в емкости обеспечивается работой рамного смесителя.
Недостатком указанной конструкции является длительное время процесса нагрева и сквашивания продукта, неравномерность температуры по всему объему резервуара, низкое качество готовой продукции и высокие затраты энергии. Повышение цен на электроэнергию обуславливает высокую себестоимость готового продукта, что делает продукт неконкурентоспособным, а его производство убыточным.
Наиболее близкой по технической сущности является термосмешивающая установка для сквашивания кисломолочных продуктов [патент Украины на полезную модель №74002, МПК: А23С 3/00, опубл. 2012 г.], выбранная в качестве прототипа. Установка имеет два контура для подачи теплоносителя в резервуар: в рубашку и рамный смеситель, изготовленный из трубы; при этом подогрев теплоносителя осуществляется в гелиоколлекторе, который соединен с резервуаром отдельным контуром. Для циркуляции теплоносителя в контуре используются насосы, а для разделения потока на два контура установлен тройник. Для нагрева продукта теплоноситель подается параллельно в рубашку и рамный смеситель, поэтому процесс теплообмена происходит более равномерно по всему объему продукта. Даная полезная модель позволяет снизить затраты на энергоносители для осуществления технологического процесса сквашивания, поскольку для нагрева теплоносителя используется солнечная энергия.
Недостатком данной модели является все еще высокое потребление энергии, а так же неравномерное перемешивание молочного продукта в процессе тепловой обработки.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение качества продукта за счет равномерного перемешивания продукта по всему объему, а также снижение потребления энергии при осуществлении технологического процесса сквашивания
Термосмешивающая установка для сквашивания кисломолочных продуктов включает резервуар с двойной стенкой для теплоносителя, смеситель, мотор-редуктор, трубопроводы, насосы для циркуляции теплоносителя в контуре, тройник, а так же два контура: для подачи теплоносителя в полость между стенками резервуара и в смеситель, гелиоколлектор для подогрева теплоносителя, соединенный с резервуаром отдельным контуром, и отличается тем, что в качестве перемешивающего устройства установлена змеевиковая мешалка трубчатого типа с пропеллером, закрепленная на держателе, выполненном по принципу «труба в трубе», который осуществляет подачу и отвод теплоносителя.
Данная мешалка, в отличии от рамного смесителя, требует меньших затрат энергии, она экономически выгодна, обладает хорошим перемешивающим эффектом.
Для улучшения циркуляции жидкости пропеллер установлен на оси смесителя, в который по отдельному контуру подается теплоноситель, нагреваемый в гелиоколлекторе.
Полезная модель иллюстрирована графически: Фиг. 1 - Общий вид термосмешивающей установки; Фиг. 2 - Держатель по принципу «труба в трубе», где:
1 - гелиоколлектор; 2 - тройник; 3 - мотор редуктор; 4 - змеевиковая мешалка трубчатого типа; 5 - резервуар с двойной стенкой; 6 - держатель по принципу «труба в трубе» (Фиг. 2); 7 - пропеллер, 8 - насосы.
а
Предложенная конструкция работает следующим образом. Нормализованная молочная смесь для производства конкретного вида кисломолочного продукта подается в резервуар 5, где происходит нагрев до необходимой температуры, например, для кефира на мезофильной закваске до 30-35°С. Греющей средой выступает вода, нагреваемая в гелиоколлекторе 1 за счет солнечных лучей и поступающая насосом 8 через тройник 2 параллельно по контуру  в рубашку резервуара 5 и контуру b - змеевиковую мешалку трубчатого типа 4. Процесс нагрева происходит более равномерно по всему объему продукта, по сравнению с прототипом. Привод мотора редуктора 3 постоянно вращает мешалку в резервуаре, что способствует более равномерному распределению температуры, как в горизонтальных слоях, так и в вертикальных, а так же снижению длительности нагрева продукта. К тому же пропеллер мешалки 7, вращается вокруг вертикальной оси, что способствует лучшему перемешиванию слоев путем прохождения жидкости от дна к поверхности. Жидкость течет вверх, вдоль стенок и возвращается на дно в центре сосуда, обеспечивая тем самым лучшую циркуляцию и теплообмен в процессе перемешивания. Змеевиковая мешалка и пропеллер закреплены на держателе (Фиг. 2), выполненном по принципу «труба в трубе», по которому осуществляется подача (с) и отвод теплоносителя (d)
а
Нагрев продукта в емкости с двумя контурами  и b сокращает длительность процесса. Благодаря сокращению длительности нагрева и равномерного распределения температуры процесс сквашивания более управляемый, проходит интенсивнее, что способствует получению качественного кисломолочного продукта.
Змеевиковая мешалка трубчатого типа с пропеллером позволяет: увеличить площадь поверхности теплообмена, снизить затраты электроэнергии, сократив продолжительность нагрева продукта и его сквашивание, позволит легко регулировать температурный режим перемешивания, повысить равномерность распределения температуры во всем объеме перемешиваемого сгустка, что улучшает качество готового продукта и снижает его себестоимость.
Таким образом, данная установка обеспечивает снижение затрат на дорогие энергоносители, конечная продукция имеет низкую себестоимость при высоких качественных показателях.