КРИОЭЛЕКТРОСЕПАРАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЛУКОВЫХ ОВОЩЕЙ
CRYO-ELECTRIC SEPARATOR FOR SEPARATION OF ALLIOIDEAE VEGETABLES

Изобретение относится к разделению многокомпонентных материалов, в частности сырья растительного происхождения - луковых овощей.
Известно устройство для разделения мясокостного сырья на фракции, включающие концентрационный стол с наклонно установленной перфорированной декой, приводимой в колебательное движение в горизонтальной плоскости и вентилятор для подачи воздуха [SU 624590, кл. A22C 17/04, 1977]. Это устройство не позволяет эффективно разделять овощное сырье, так как оно обладает меньшей плотностью по сравнению с мясокостным сырьем, и измельченная кожура луковых овощей, имея плоскую форму, прилипает к перфорированной деке, нарушая процесс сепарации.
Известен электрический сепаратор для разделения пищевых сыпучих материалов, включающий морозильную камеру, систему электродов, загрузочный бункер и приемники продуктов разделения [SU 507292, кл. А22C 17/04, 1974].
Недостатком криоэлектросепаратора является низкая эффективность процесса разделения диспергированных и замороженных луковых овощей.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является криоэлектросепаратор для разделения пищевого сырья, содержащий теплоизолированную камеру, питатель, вертикально установленные электрические генерирующий и заземленный электроды, приемники компонентов сырья, источник питания, трубопровод для хладагента [RU 2295393 C2].
Недостатком криоэлектросепаратора является малая продолжительность процесса зарядки замороженного и диспергированного сырья, что снижает эффективность зарядки частиц и соответственно отделения кожуры от луковых овощей и повышенные габаритные размеры.
Технический результат при осуществлении данного изобретения заключается в повышении эффективности отделения кожуры от луковых овощей и уменьшении габаритных размеров за счет увеличения продолжительности процесса зарядки частиц ионизированным воздушным потоком, создаваемым с помощью дополнительных генерирующего и заземленного электродов. Криоэлектросепаратор для отделения кожуры от луковых овощей включает теплоизолированную камеру, питатель, вертикально установленный генерирующий электрод и заземленный электрод с каналами для кожуры, приемники компонентов сырья, источник питания, трубопровод для хладагента, согласно изобретению он снабжен дополнительными генерирующим и заземленным электродами, выполненными в виде проволочных элементов и расположенными с обеспечением создания ионизированного воздушного потока, направленного в сторону основного генерирующего электрода, при этом последний имеет подвижные диэлектрические направляющие для изменения угла подачи ионизированного воздушного потока в пространство между основными генерирующим и заземленным электродами.
Целесообразно в качестве проволочных элементов генерирующего электрода использовать иглы, закрепленные на проводах.
На чертеже представлен схематически предлагаемый криоэлектросепаратор. Криоэлектросепаратор включает теплоизолированную камеру 1, основные заземленный электрод 2 и генерирующий электрод 3 с подвижными диэлектрическими направляющими 4, дополнительные заземленный электрод 5 и генерирующий электрод 6, источник питания 7, изоляторы 8, 22, 23, трубопровод для подачи хладагента 9, соленоидный вентиль 10, датчик температуры 11, шлюзовые затворы 12, 18, 19, 20, 21, питатель 13, приемники сырья 14, 15, 16, 17.
Криоэлектросепаратор работает следующим образом: включают источник питания 7, подают отрицательный потенциал к основному генерирующему электроду 3 и дополнительному генерирующему электроду 6. В камеру 1 по трубопроводу 9 подают хладагент, например R728, через соленоидный вентиль 10. Затем через шлюзовой затвор 12 подают в питатель 13 замороженное диспергированное овощное сырье, например замороженный чеснок, очищенный от корневищ. Частицы смеси поступают в межэлектродное пространство между основным генерирующим 3 и заземленным 2 электродами. Под действием электрических сил (кулоновской, пондеромоторной) частицы смеси приобретают различные по величине заряды. Для увеличения эффективности зарядки частиц одновременно в межэлектродном пространстве с помощью дополнительных генерирующего 6 и заземленного 5 электродов подается ионизированный воздушный поток, направленный с помощью подвижных диэлектрических направляющих 4 навстречу поступающему в межэлектродное пространство потоку сырья, что способствует увеличению продолжительности нахождения сырья в электрическом поле межэлектродного пространства и тем самым дополнительной зарядке смеси в ионизированном воздушном потоке среды, так как с понижением температуры возрастает удельное объемное электрическое сопротивление частиц и понижается их диэлектрическая проницаемость, что соответственно требует большей продолжительности процесса их зарядки.
Назначение подвижных диэлектрических направляющих, установленных на основном генерирующем электроде, - изменение угла подачи ионизированного воздушного потока в межэлектродное пространство в зависимости от крупности замороженного и диспергированного сырья.
Находясь в электрическом поле межэлектродного пространства, частицы приобретают различные по величине заряды за счет их электрофизических свойств. В частности, частицы мякоти, приобретая меньший по величине заряд, чем частицы шелухи, под действием силы тяжести поступают в сборник сырья 14, откуда через шлюзовой затвор 21 удаляются из криоэлектросепаратора. Частицы шелухи, обладая эффектом "парусности" под действием кулоновской и пондеромоторной сил, направляются к заземленному электроду 2 и поступают в приемники сырья 15-17, откуда через шлюзовые затворы 18-20 удаляются из криоэлектросепаратора. В дальнейшем очищенная от шелухи мякоть упаковывается в полиэтиленовые пакеты и направляется на хранение в холодильные камеры, что позволяет длительное время при температуре -18°С (более 10 мес) хранить ее в свежем виде и использовать, например, в качестве наполнителя в колбасном и консервном производстве.
Следует отметить также, что кожура, обладая плоской формой и двигаясь вдоль силовых линий, имеет минимальное сопротивление воздушного потока, тем самым практически основная масса кожуры движется в верхнюю часть заземленного электрода, имеющего воздушные каналы для ее приема, а в нижнюю часть заземленного электрода попадает оставшаяся кожура больших размеров, т.е. одновременно с процессом отделения кожуры от мякоти происходит классификация частиц кожуры по размерам.
За счет сокращения траектории движения частиц кожуры в сторону основного заземленного электрода 2 межэлектродного пространства криоэлектросепаратора, снижаются его габаритные размеры, т.е. высота аппарата.
На эффективность процесса отделения кожуры от луковых овощей влияет температура. С понижением температуры повышается эффективность криоэлектросепарации, исключается также процесс коагуляции (слипания) тонкодисперсных частиц, происходящий при температуре -5 ÷ -10°С и ниже, т.е. чем большей удельной поверхностью обладают частицы мякоти, тем ниже нужна температура среды.
Таким образом предлагаемый криоэлектросепаратор позволяет с высокой эффективностью отделять замороженные и диспергированные луковые овощи при меньших его габаритных размерах (высота криоэлектросепаратора снижается на 11-18% по сравнению с прототипом).