RU2018243C1

RU2018243C1 - Sterilizer of food products

Info

Publication number: RU2018243C1
Authority: RU
Inventors: Олег Иванович Квасенков
Original assignee: Олег Иванович Квасенков
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: food industry. SUBSTANCE: sterilizer comprises casing with inlet and outlet holes, disc installed inside casing so that it forms a channel for heating the product and is secured on drive shaft. Inlet and outlet holes of casing are coaxial and the shaft is disposed square to said holes. EFFECT: improved design. 29 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию пищевой промышленности и может быть использовано для стерилизации жидких и вязких пищевых продуктов. The invention relates to equipment of the food industry and can be used for sterilization of liquid and viscous food products.

Наиболее близким к предлагаемому является стерилизатор пищевых продуктов, включающий корпус со входным и выходным отверстиями, установленный в корпусе с возможностью вращения приводной вал с закрепленным на нем диском и средства нагнетания продукта во входное отверстие корпуса. Closest to the proposed is a food sterilizer, comprising a housing with inlet and outlet openings, mounted in the housing with the possibility of rotation of the drive shaft with a disc mounted on it and means for pumping the product into the inlet of the housing.

Недостатки этого стерилизатора состоят в неравномерности прогрева продукта по объему, возможности локального перегрева продукта при проскальзывании относительно диска и низком качестве обработки продукта. The disadvantages of this sterilizer are the uneven heating of the product by volume, the possibility of local overheating of the product when slipping relative to the disk and the low quality of product processing.

В предлагаемом стерилизаторе пищевых продуктов, включающем корпус с входным и выходным отверстиями, установленный в корпусе с возможностью вращения приводной вал с закрепленным на нем диском и средства нагнетания продукта во входное отверстие корпуса, входное и выходное отверстия в корпусе выполнены соосными, а вал расположен перпендикулярно оси отверстий. In the proposed food sterilizer, comprising a housing with inlet and outlet openings, a drive shaft rotatably mounted with a drive mounted thereon, and means for pumping the product into the housing inlet, the inlet and outlet openings in the housing are coaxial, and the shaft is perpendicular to the axis holes.

Это позволяет сохранить неизменным давление в продукте во время обработки при выравнивании гидравлического сопротивления каналов для прохода продукта по обе стороны от вала и выровнять условия прогрева продукта в них, повысив его качество и надежность стерилизации. This allows you to maintain unchanged the pressure in the product during processing when equalizing the hydraulic resistance of the channels for the passage of the product on both sides of the shaft and to align the conditions of heating of the product in them, increasing its quality and reliability of sterilization.

Диск может быть установлен симметрично оси отверстий, что позволяет полностью исключить неравномерность прогрева продукта. The disk can be mounted symmetrically to the axis of the holes, which allows to completely eliminate the uneven heating of the product.

В этом случае диск установлен с образованием с внутренней поверхностью корпуса каналов для провода продукта с увеличивающейся к периферии шириной, рассчитанной по формуле
h = (r/R_o) ˙ h_o (1) где h - текущее значение ширины канала, м;
r - текущее значение расстояния от оси вала, м;
R_o - радиус вала, м;
h_o - ширина канала на расстоянии R_o от оси вала, м.In this case, the disk is installed with the formation with the inner surface of the channel housing for the product wire with a width increasing to the periphery, calculated by the formula
h = (r / R _o ) ˙ h _o (1) where h is the current value of the channel width, m;
r is the current value of the distance from the axis of the shaft, m;
R _o is the radius of the shaft, m;
h _o - channel width at a distance R _o from the axis of the shaft, m

Это делает обработку продукта равномерной по объему. This makes the processing of the product uniform in volume.

Стерилизатор снабжают неподвижным цилиндричеcким дорном, уcтановленным cооcно c валом симметрично оси отверстий корпуса, и двумя центрально-симметричными закрепленными на диске лепестками, смонтированными с образованием каналов для прохода продукта между ними и поверхностью дорна и внутренней поверхностью корпуса, при этом привод вала выполнен реверсивным. The sterilizer is equipped with a fixed cylindrical mandrel mounted in alignment with the shaft symmetrically to the axis of the housing openings, and two centrally symmetrical petals mounted on the disk mounted to form channels for the product to pass between them and the mandrel surface and the inner surface of the housing, while the shaft drive is reversible.

Это позволяет увеличить количество каналов для прохода продукта, повысить производительность стерилизатора и снизить его гидравлическое сопротивление. This allows you to increase the number of channels for the passage of the product, to increase the performance of the sterilizer and reduce its hydraulic resistance.

В этом случае возможно снабжение дорна и диска концентричными осесимметричными лепестками, размещенными с последовательным чередованием и образованием между ними каналов для прохода продукта, радиальная высота которых прямо пропорциональна средним радиусам расположения каналов относительно оси вала и рассчитана по формуле
Н_i = (R_i/R₁) ˙ H₁ (2) где Н_i - радиальная высота i-го от оси вала канала, м;
R₁ - средний радиус первого от оси вала канала, м;
R_i - средний радиус i-го от оси вала канала, м;
Н₁ - радиальная высота первого от оси вала канала, м.In this case, it is possible to supply the mandrel and disk with concentric axisymmetric petals placed with sequential alternation and the formation of channels between them for product passage, the radial height of which is directly proportional to the average radii of the channels relative to the shaft axis and is calculated by the formula
H _i = (R _i / R ₁ ) ˙ H ₁ (2) where H _i is the radial height of the i-th from the axis of the channel shaft, m;
R ₁ is the average radius of the first channel axis from the shaft axis, m;
R _i - the average radius of the i-th from the axis of the channel shaft, m;
N ₁ is the radial height of the first channel axis from the shaft axis, m

Это позволяет дополнительно снизить гидравлическое сопротивление стерилизатора и увеличить его производительность. This allows you to further reduce the hydraulic resistance of the sterilizer and increase its performance.

Возможно при симметричном относительно оси отверстий корпуса расположении диска снабжение стерилизатора неподвижным дорном, выполненным в виде концентрично осесимметрично расположенных по разные стороны от диска лепестков и снабжение диска аналогичными лепестками, расположенными с чередованием с лепестками неподвижного дорна и закрепленными на противоположных поверхностях диска с образованием между ними каналов для прохода продукта, радиальная высота которых рассчитана по формуле (2). It is possible, when the disk arrangement is symmetrical with respect to the axis of the housing openings, that the sterilizer is provided with a fixed mandrel made in the form of petals concentrically axisymmetrically located on opposite sides of the disk and the disk is equipped with similar petals, alternating with the petals of the fixed mandrel and fixed on opposite surfaces of the disk with the formation of channels between them for the passage of the product, the radial height of which is calculated by the formula (2).

Такая конструкция при снижении гидравлического сопротивления и повышении производительности стерилизатора обладает большей надежностью в эксплуатации за счет неконсольного закрепления диска на валу. Such a design, while reducing hydraulic resistance and increasing the sterilizer productivity, has greater operational reliability due to the non-cantilever mounting of the disk on the shaft.

В этом случае возможно выполнение диска из двух частей, закрепленных по торцам вала. In this case, it is possible to perform a disk of two parts fixed at the ends of the shaft.

Это позволяет симметрично распределить нагрузку вала и тем самым повысить срок его работы и надежность стерилизатора. This allows you to symmetrically distribute the load of the shaft and thereby increase its life and reliability of the sterilizer.

Возможно выполнение неподвижного дорна с двумя сопряженными с его цилиндрическим элементом рассекателями, расположенными симметрично относительно оси вала и направленными в сторону отверстий корпуса. It is possible to perform a stationary mandrel with two dividers paired with its cylindrical element, located symmetrically with respect to the axis of the shaft and directed towards the holes of the housing.

Благодаря этому ликвидируются застойные зоны на поверхности дорна, перпендикулярные направлению потока продукта, и исключается его локальный перегрев, особенно при обработке высоковязких веществ. This eliminates the stagnant zones on the surface of the mandrel, perpendicular to the direction of flow of the product, and eliminates its local overheating, especially when processing highly viscous substances.

В этом случае возможно выполнение рассекателей с линейно изменяющейся шириной профиля, что упрощает технологию их изготовления. In this case, it is possible to make dividers with a linearly changing profile width, which simplifies the technology of their manufacture.

Также возможно выполнение профиля рассекателей симметричным относительно оси отверстий корпуса, что упрощает конструкцию стерилизатора и обеспечивает одинаковое гидравлическое сопротивление по сечению стерилизатора в направлении движения продукта и его равномерный диссипативный разогрев. It is also possible to make the profile of the dividers symmetrical with respect to the axis of the housing openings, which simplifies the design of the sterilizer and provides the same hydraulic resistance along the sterilizer cross section in the direction of product movement and its uniform dissipative heating.

В этом случае возможна установка лепестков диска с образованием в каждом крайнем положении проходного канала с поверхностью рассекателей площадью сечения, равной половине эффективной площади сечения входного отверстия корпуса, что исключает возможность периодического изменения гидравлического сопротивления стерилизатора и повышает равномерность обработки продукта в каналах по разные стороны от плоскости симметрии стерилизатора. In this case, it is possible to install disk petals with the formation in each extreme position of the passage channel with the surface of the dividers with a cross-sectional area equal to half the effective cross-sectional area of the inlet of the housing, which eliminates the possibility of periodically changing the hydraulic resistance of the sterilizer and increases the uniformity of the processing of the product in the channels on opposite sides of the plane symmetry of the sterilizer.

Также возможно выполнение рассекателей с длиной больше радиуса круговых колебаний лепестков диска. It is also possible to perform dividers with a length greater than the radius of circular oscillations of the disk petals.

Это повышает равномерность распределения продукта в каналах стерилизатора и соответственно равномерность обработки продукта. This increases the uniformity of the distribution of the product in the channels of the sterilizer and, accordingly, the uniformity of the processing of the product.

Предусмотрено снабжение стерилизатора дополнительным приводным валом с дополнительным диском, при этом диски снабжены концентрично закрепленными на их поверхностях, обращенных друг к другу, лепестками, размещенными с последовательным чередованием и образованием между ними каналов для прохода продукта, радиальная высота которых определяется по формуле (2), при этом диски размещены симметрично с осью отверстий корпуса, а приводы валов выполнены противоположными. The sterilizer is provided with an additional drive shaft with an additional disk, while the disks are equipped with concentric mounted on their surfaces facing each other, petals placed with sequential alternation and the formation of channels between them for the passage of the product, the radial height of which is determined by the formula (2), while the disks are placed symmetrically with the axis of the holes of the housing, and the drives of the shafts are made opposite.

Это позволяет при снижении гидравлического сопротивления стерилизатора и повышении его производительности использовать знакопостоянное перемещение его подвижных элементов, что облегчает условия работы привода, снижает энергоемкость и повышает надежность работы стерилизатора. This allows for a decrease in the hydraulic resistance of the sterilizer and an increase in its productivity to use the sign-constant movement of its moving elements, which facilitates the operating conditions of the drive, reduces the energy consumption and increases the reliability of the sterilizer.

Кроме того, предусмотрено снабжение стерилизатора соосным с основным дополнительным валом с закрепленной на нем обоймой, кольцами, закрепленными в обойме, и дополнительными дисками, закрепленными на основном валу между кольцами с образованием между ними каналов для прохода продукта с шириной, определяемой по формуле (1), при этом зазор между дисками и обоймой и между кольцами и основным валом равен ширине каналов на расстоянии от оси вала, равном внешнему радиусу дисков и внутреннему радиусу колец соответственно, обойма расположена симметрично с осью отверстий корпуса, а приводы основного и дополнительного валов выполнены противоположными. In addition, it is envisaged that the sterilizer is provided coaxial with the main additional shaft with a clip fixed to it, rings fixed in the clip, and additional disks fixed on the main shaft between the rings with the formation of channels between them for product passage with a width determined by the formula (1) while the gap between the disks and the cage and between the rings and the main shaft is equal to the width of the channels at a distance from the axis of the shaft, equal to the outer radius of the disks and the inner radius of the rings, respectively, the cage is located trically with the axis of the housing openings, and the drives of the main and additional shafts are made opposite.

Это позволяет снизить гидравлическое сопротивление стерилизатора, повысить его производительность, облегчить условия работы привода, за счет исключения знакопеременных нагрузок сократить энергоемкость, повысить надежность. This allows you to reduce the hydraulic resistance of the sterilizer, increase its performance, ease the operating conditions of the drive, by eliminating alternating loads, reduce energy consumption, increase reliability.

В этом случае возможно выполнение дисков с уменьшением толщины к периферии, с уменьшением толщины с одной стороны для простоты изготовления, или симметрично до образования острой кромки, что облегчает вход и выход продукта в каналы. In this case, it is possible to make disks with a decrease in thickness to the periphery, with a decrease in thickness on one side for ease of manufacture, or symmetrically to form a sharp edge, which facilitates the entry and exit of the product into the channels.

Аналогично возможно выполнение колец с уменьшающейся к центру толщиной с одной стороны, или симметрично до образования острой внутренней кромки, что приводит к получению аналогичного эффекта. Similarly, it is possible to make rings with a thickness decreasing toward the center on one side, or symmetrically to form a sharp inner edge, which leads to a similar effect.

Желательно выполнение обоймы в виде по меньшей мере трех лепестков, закрепленных по торцам в двух дисках, один из которых закреплен на дополнительном валу, причем шаг между смежными лепестками по дуге соосной с валом окружности не превышает 180^о.It is desirable to make a cage in the form of at least three petals fixed at the ends in two disks, one of which is fixed on an additional shaft, and the step between adjacent petals along an arc coaxial with the shaft of the circle does not exceed 180 ^about .

Это позволяет при достаточно простой конструкции обоймы жестко закрепить в ней кольца. This allows for a fairly simple design of the clip to rigidly fix the rings in it.

Возможно выполнение лепестков обоймы с обтекаемым в направлении вращения профилем, что снижает гидравлическое сопротивление и исключает образование застойных зон на обойме. It is possible to make the petals of the cage with a profile streamlined in the direction of rotation, which reduces hydraulic resistance and eliminates the formation of stagnant zones on the cage.

Желательно также устанавливать лепестки обоймы с постоянным по соосной с валом окружности шагом, что упрощает технологию изготовления обоймы и повышает равномерность обработки продукта и распределения нагрузки на дополнительном валу. It is also advisable to install the petals of the cage with a constant pitch along the circumferential axis of the shaft, which simplifies the manufacturing technology of the cage and increases the uniformity of product processing and load distribution on the additional shaft.

Также возможно выполнение стерилизатора с рассекателями, установленными во входном отверстии на корпусе перед кольцами параллельно оси отверстий корпуса, причем заостренные кромки рассекателей выполнены прямолинейными, а поверхности, обращенные к кольцам, повторяющими примыкающий участок поверхности вращения обоймы. It is also possible to perform a sterilizer with dividers installed in the inlet on the housing in front of the rings parallel to the axis of the holes of the housing, the pointed edges of the dividers being made straightforward and the surfaces facing the rings repeating the adjacent portion of the surface of rotation of the holder.

Это исключает образование застойных зон у внешней поверхности колец и повышает равномерность обработки продукта. This eliminates the formation of stagnant zones at the outer surface of the rings and increases the uniformity of product processing.

Еще одним вариантом предусмотрено выполнение стерилизатора с суммарной эффективной площадью поперечного сечения каналов для прохода продукта равной эффективной площади сечения входного отверстия корпуса. Another option is the implementation of the sterilizer with a total effective cross-sectional area of the channels for the passage of the product equal to the effective cross-sectional area of the inlet of the housing.

Это позволяет полностью ликвидировать неравномерность обработки продукта и возможность образования застойных зон в стерилизаторе. This allows you to completely eliminate the uneven processing of the product and the possibility of the formation of stagnant zones in the sterilizer.

Также возможно выполнение стерилизатора с относительно подвижными поверхностями каналов для прохода продукта из разнополюсных электретов, что позволяет перемешивать продукт в пленке за счет сил электростатического притяжения разноименно заряженных противоположных пристенных слоев продукта и тем самым повысить равномерность обработки продукта в каждом слое. It is also possible to make a sterilizer with relatively movable surfaces of the channels for the passage of the product from opposite-pole electrets, which allows the product to be mixed in the film due to the forces of electrostatic attraction of oppositely charged opposite wall layers of the product and thereby increase the uniformity of product processing in each layer.

Кроме того, предусмотрено выполнение стерилизатора со средствами нагнетания продукта в виде экструдера, что позволяет с высокой надежностью обрабатывать вязкие пищевые продукты. In addition, it is envisaged that the sterilizer be provided with means for injecting the product in the form of an extruder, which allows the processing of viscous food products with high reliability.

На фиг. 1 показан стерилизатор с одним диском; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - стерилизатор с неподвижным цилиндрическим дорном; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 изображен стерилизатор с лепестками на неподвижном дорне и диске; на фиг. 6-8 показаны варианты разреза В-В на фиг. 5 с лепестками с одной стороны диска, с лепестками с двух сторон диска и с диском, состоящим из двух частей соответственно; на фиг. 9 - стерилизатор с двумя дисками; на фиг. 10 - разрез Г-Г на фиг. 9; на фиг. 11 - разрез стерилизатора с дополнительным валом и обоймой; на фиг. 12 и 13 разрез Д-Д на фиг. 11 с симметричными кольцами и дисками и с уменьшением толщины с одной стороны соответственно. In FIG. 1 shows a single disc sterilizer; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - sterilizer with a fixed cylindrical mandrel; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 3; in FIG. 5 shows a sterilizer with petals on a fixed mandrel and disk; in FIG. 6-8 show sectional views BB of FIG. 5 with petals on one side of the disk, with petals on both sides of the disk and with a disk consisting of two parts, respectively; in FIG. 9 - a sterilizer with two disks; in FIG. 10 is a section GG in FIG. 9; in FIG. 11 - section of a sterilizer with an additional shaft and a holder; in FIG. 12 and 13, the section DD in FIG. 11 with symmetrical rings and discs and with a decrease in thickness on one side, respectively.

Стерилизатор пищевых продуктов содержит корпус 1 с соосными входным 2 и выходным 3 отверстиями, установленный в корпусе перпендикулярно оси отверстий 2 и 3 с возможностью вращения приводной вал 4 с закрепленным на нем диском 5 и средства нагнетания продукта во входное отверстие 2 корпуса, выполненные, например в виде экструдера 6. На фиг. 1-8 диск 5 установлен симметрично относительно оси отверстий 2 и 3 корпуса 1; на фиг. 1 и 2 диск 5 установлен с образованием с внутренней поверхностью корпуса 1 каналов 7 для прохода продукта с увеличивающейся к периферии шириной, рассчитанной по формуле (1). The food sterilizer includes a housing 1 with coaxial inlet 2 and outlet 3 openings mounted in the housing perpendicular to the axis of the holes 2 and 3 with the possibility of rotation of the drive shaft 4 with a disc 5 mounted thereon and means for pumping the product into the inlet 2 of the housing, made, for example, in view of the extruder 6. In FIG. 1-8, the disk 5 is mounted symmetrically relative to the axis of the holes 2 and 3 of the housing 1; in FIG. 1 and 2, the disk 5 is installed with the formation with the inner surface of the housing 1 of the channels 7 for the passage of the product with increasing to the periphery of the width calculated by the formula (1).

На фиг. 3-8 показан стерилизатор с неподвижным дорном 8. На фиг. 3 и 4 дорн 8 выполнен цилиндрическим и установлен соосно с валом 4, симметрично относительно оси отверстий 2 и 3 корпуса 1. На диске 5 закреплены два центрально-симметричных лепестка 9, смонтированных с образованием каналов 7 для прохода продукта между ними и поверхностью дорна 8 и внутренней поверхностью корпуса 1, при этом привод вала 4 выполнен реверсивным, а радиальная высота каналов рассчитана по формуле (2). In FIG. 3-8 show a sterilizer with a fixed mandrel 8. In FIG. 3 and 4, the mandrel 8 is made cylindrical and mounted coaxially with the shaft 4, symmetrically with respect to the axis of the holes 2 and 3 of the housing 1. Two centrally symmetric petals 9 are mounted on the disk 5, mounted to form channels 7 for the product to pass between them and the surface of the mandrel 8 and the inner surface of the housing 1, while the drive shaft 4 is made reversible, and the radial height of the channels is calculated by the formula (2).

На фиг. 5-8 неподвижный дорн 8 и диск 5 снабжены концентрично и осесимметрично расположенными лепестками 10 и 9 соответственно, размещенными с последовательным чередованием и образованием между ними каналов 7 для прохода продукта, радиальная высота которых прямо пропорциональна средним радиусам расположения каналов 7 относительно оси вала 4 и рассчитана по формуле (2). In FIG. 5-8, the stationary mandrel 8 and the disk 5 are provided with concentrically and axisymmetrically arranged petals 10 and 9, respectively, arranged with sequential alternation and the formation of channels 7 between them for the passage of the product, the radial height of which is directly proportional to the average radii of the channels 7 relative to the axis of the shaft 4 and is calculated by the formula (2).

На фиг. 7 показано выполнение диска 5 с лепестками 9 по обе стороны и с расположением лепестков 10 неподвижного дорна по обе стороны диска 5; на фиг. 8 - стерилизатор с диском 5, состоящим из двух частей, закрепленных по торцам вала 4. Расположение лепестков 9 и 10 аналогично их расположению на фиг. 7. In FIG. 7 shows the design of a disk 5 with petals 9 on both sides and with the location of the petals 10 of the stationary mandrel on both sides of the disk 5; in FIG. 8 - a sterilizer with a disk 5 consisting of two parts fixed at the ends of the shaft 4. The location of the petals 9 and 10 is similar to their location in FIG. 7.

Неподвижный дорн 8 может быть выполнен (фиг. 5) с двумя сопряженными с его поверхностью рассекателями 11, расположенными симметрично относительно оси вала 4 и направляющими в стороны отверстий 2 и 3 корпуса 1, при этом на чертеже показаны рассекатели с линейно изменяющейся шириной профиля, симметричным относительно оси отверстий 2 и 3. Длина рассекателей 11 может быть больше радиуса круговых колебаний лепестков 9 диска 5 (не показано). Лепестки 9 диска 5 установлены с образованием в каждом крайнем положении проходного канала с поверхностью рассекателей 11 проходного канала с площадью поперечного сечения, равной площади поперечного сечения половины входного отверстия 2 корпуса 1. The stationary mandrel 8 can be made (Fig. 5) with two dividers 11 conjugated to its surface, located symmetrically with respect to the axis of the shaft 4 and directing to the sides of the holes 2 and 3 of the housing 1, while the drawing shows the dividers with a linearly varying profile width, symmetrical relative to the axis of the holes 2 and 3. The length of the dividers 11 may be greater than the radius of circular vibrations of the petals 9 of the disk 5 (not shown). The petals 9 of the disk 5 are installed with the formation in each extreme position of the passage channel with the surface of the dividers 11 of the passage channel with a cross-sectional area equal to the cross-sectional area of half of the inlet 2 of the housing 1.

Стерилизатор снабжен дополнительным приводным валом 12 (фиг. 9-13). The sterilizer is equipped with an additional drive shaft 12 (Fig. 9-13).

Стерилизатор выполнен с дополнительным диском 13, закрепленным на приводном валу 12 и снабженным закрепленными на его поверхности, обращенной к диску 5, лепестками 14, расположенными между лепестками 9 диска 5 с образованием каналов 7 для прохода продукта, радиальная высота которых рассчитана по формуле (2), при этом оба диска 5 и 13 размещены симметрично оси отверстий 2 и 3 корпуса 1, а приводы валов 4 и 12 выполнены противоположными (фиг. 9 и 10). The sterilizer is made with an additional disk 13 mounted on the drive shaft 12 and provided with petals 14 located between the petals 9 of the disk 5 fixed on its surface facing the disk 5 and formed channels 7 for the passage of the product, the radial height of which is calculated by the formula (2) while both disks 5 and 13 are placed symmetrically to the axis of the holes 2 and 3 of the housing 1, and the drives of the shafts 4 and 12 are made opposite (Fig. 9 and 10).

На дополнительном валу 12 (фиг. 11-13) закреплена обойма, выполненная в виде трех лепестков 15, укрепленных по торцам в двух дисках 16, в которой закреплены кольца 17, установленные попеременно с дисками 5, смонтированными на основном валу 4 с образованием каналов 7 для прохода продукта с шириной, рассчитанной по формуле (1). При этом зазор между кольцами 17 и основным валом 4 и между дисками 5 и обоймой равен ширине каналов 7 на расстоянии от оси вала 4, равном внутреннему радиусу колец 17 и внешнему радиусу дисков 5 соответственно, а обойма расположена симметрично относительно оси отверстий 2 и 3 корпуса 1. Диски 5 выполнены с уменьшением толщины к периферии с образованием острой внешней кромки и могут быть выполнены центрально-симметричными (фиг. 12) или с уменьшением толщины с одной стороны (фиг. 13). Кольца выполнены с уменьшением толщины к центру с образованием внутренней острой кромки и аналогично могут быть выполнены центрально-симметричными (фиг. 12) или с уменьшением толщины с одной стороны (фиг. 13). Лепестки 15 в обойме установлены с постоянным по соосной с валом 5 окружности шагом и выполнены с обтекаемым по направлению вращения профилем. Во входном отверстии 2 корпуса 1 перед кольцами 17 параллельно оси отверстий 2 и 3 установлены рассекатели 18, обращенные прямолинейной заостренной кромкой в отверстие 2 и выполненные с поверхностями, обращенными к кольцам 17, повторяющими примыкающий участок поверхности вращения обоймы. On the additional shaft 12 (Fig. 11-13), a clip is made in the form of three petals 15, mounted at the ends in two disks 16, in which rings 17 are fixed, mounted alternately with disks 5 mounted on the main shaft 4 with the formation of channels 7 for the passage of the product with a width calculated by the formula (1). In this case, the gap between the rings 17 and the main shaft 4 and between the disks 5 and the cage is equal to the width of the channels 7 at a distance from the axis of the shaft 4, equal to the inner radius of the rings 17 and the outer radius of the disks 5, respectively, and the cage is located symmetrically with respect to the axis of the openings 2 and 3 of the housing 1. Disks 5 are made with decreasing thickness to the periphery with the formation of a sharp outer edge and can be made centrally symmetric (Fig. 12) or with decreasing thickness on one side (Fig. 13). The rings are made with decreasing thickness towards the center with the formation of an inner sharp edge and similarly can be made centrally symmetrical (Fig. 12) or with decreasing thickness on one side (Fig. 13). The petals 15 in the cage are installed with a constant step along the circumference coaxial with the shaft 5 and are made with a profile streamlined in the direction of rotation. In the inlet 2 of the housing 1, in front of the rings 17, dividers 18 are installed parallel to the axis of the holes 2 and 3, facing a rectilinear pointed edge into the hole 2 and made with surfaces facing the rings 17, repeating the adjacent portion of the surface of rotation of the cage.

Во всех вариантах выполнения стерилизатора суммарная эффективная площадь поперечного сечения каналов 7 равна эффективной площади поперечного сечения входного отверстия 2 корпуса 1, а относительно подвижные поверхности каналов 7 выполнены из разнополюсных электретов. In all versions of the sterilizer, the total effective cross-sectional area of the channels 7 is equal to the effective cross-sectional area of the inlet 2 of the housing 1, and the relatively movable surfaces of the channels 7 are made of different-pole electrets.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Обрабатываемый продукт нагнетают насосом при незначительной вязкости или экструдером 6, если вязкость продукта достаточно велика, как например у фруктового или овощного пюре или мясного фарша, во входное отверстие 2 корпуса 1. Проходя по рассекателям 18 или 11, если они есть и необходимы, продукт равномерно распределяется по каналам 7 между относительно подвижными элементами стерилизатора. Образование застойных зон и локальный перегрев продукта исключены установкой рассекателей 11 или 18, выполнением заостренных кромок на дисках 5 и кольцах 17, выполнением суммарной эффективной площади поперечного сечения каналов 7 равной эффективной площади входного отверстия 2 корпуса 1 и установкой лепестков 9 диска 5 с образованием проходного канала относительно поверхности рассекателя 11 в каждом крайнем положении с эффективной площадью поперечного сечения, равной половине эффективной площади поперечного сечения входного отверстия 2 корпуса 1, в зависимости от варианта выполнения устpойства. В каналах 7 обрабатываемый продукт подвергается сдвиговому деформированию относительно подвижными элементами стерилизатора и диссипативному разогреву при деформировании и проскальзывании относительно подвижных элементов стерилизатора. Диссипативный разогрев продукта происходит равномерно по всему его объему благодаря отсутствию застойных зон, соосному расположению отверстий 2 и 3, выравнивающему путь течения продукта относительно перпендикулярной оси отверстий оси вала 5, симметричному расположению каналов 7 относительно оси отверстий 2 и 3, геометрии каналов 7, рассчитанной по формулам (1) и (2), которая обеспечивает равномерное деформирование продукта на любом расстоянии от оси вращения подвижных элементов устройства, в зависимости от конструктивного исполнения стерилизатора. Перегрев пристенных слоев каждого потока продукта в каналах 7 при проскальзывании относительно подвижных элементов устройства исключен за счет перемешивания слоев каждого потока продукта в поле электростатических сил при нанесении на противоположные пристенные слои продукта при проскальзывании противоположных электростатических зарядов электретами, из которых выполнены относительно подвижные поверхности каналов 7. Получение обсемененности обрабатываемого продукта на выходе из устройства не более заданной или стерильность продукта определяются заданной скоростью перемещения подвижных элементов устройства, обеспечивающей необходимое деформирование продукта для получения заданной величины диссипативного разогрева продукта, которая обеспечивает необходимое снижение обсемененности за время прохода продукта от входного отверстия 2 корпуса 1 до выходного 3. Обработанный стерильный или пастеризованный продукт удаляют из корпуса устройства через выходное отверстие 3 корпуса 1. The processed product is pumped with a pump with an insignificant viscosity or an extruder 6, if the viscosity of the product is high enough, such as fruit or vegetable puree or minced meat, into the inlet 2 of the housing 1. Passing through the dividers 18 or 11, if they are available and necessary, the product is uniform distributed over channels 7 between the relatively movable elements of the sterilizer. The formation of stagnant zones and local overheating of the product are eliminated by installing dividers 11 or 18, making sharp edges on the disks 5 and rings 17, making the total effective cross-sectional area of the channels 7 equal to the effective area of the inlet 2 of the housing 1 and installing the lobes 9 of the disk 5 with the formation of a passage channel relative to the surface of the divider 11 in each extreme position with an effective cross-sectional area equal to half the effective cross-sectional area of the inlet 2 to building 1, depending on the embodiment of the device. In the channels 7, the processed product undergoes shear deformation by the relatively movable elements of the sterilizer and dissipative heating during deformation and slipping relative to the movable elements of the sterilizer. The dissipative heating of the product occurs uniformly throughout its volume due to the absence of stagnant zones, the coaxial arrangement of holes 2 and 3, aligning the product flow path relative to the perpendicular axis of the holes of the shaft axis 5, the symmetrical arrangement of the channels 7 relative to the axis of the holes 2 and 3, the geometry of the channels 7 calculated according to formulas (1) and (2), which ensures uniform deformation of the product at any distance from the axis of rotation of the moving elements of the device, depending on the design of the ster lizator. Overheating of the wall layers of each product stream in the channels 7 when slipping relative to the movable elements of the device is eliminated by mixing the layers of each product stream in the field of electrostatic forces when applied to the opposite wall layers of the product when the opposite electrostatic charges slip by electrets, from which the relatively movable surfaces of the channels 7 are made. Obtaining contamination of the processed product at the exit from the device is not more than the specified or sterility of the product These are determined by a given speed of movement of the movable elements of the device, providing the necessary deformation of the product to obtain a given value of dissipative heating of the product, which provides the necessary reduction of contamination during the passage of the product from the inlet 2 of the housing 1 to the output 3. The treated sterile or pasteurized product is removed from the device through outlet 3 of housing 1.

Таким образом, предлагаемый стерилизатор позволяет повысить равномерность обработки продукта по всему объему, исключить его локальный перегрев, сохранив термолабильные компоненты, чем повысить качество готового продукта, и расширить область применения за счет возможности обработки вязких пищевых продуктов, таких как фарш и пюре. Thus, the proposed sterilizer allows to increase the uniformity of product processing throughout the volume, to exclude its local overheating, preserving thermolabile components, than to improve the quality of the finished product, and to expand the scope due to the possibility of processing viscous food products such as minced meat and mashed potatoes.

Claims

1. FOOD PRODUCT STERILIZER, comprising a housing with inlet and outlet openings, a disk mounted inside the housing to form a channel relative to the housing for heating products, mounted on the drive shaft, and means for pumping the product into the housing inlet, characterized in that the inlet and outlet in the housing are made coaxial, and the shaft is perpendicular to the holes.

2. The sterilizer according to claim 1, characterized in that the disk is mounted symmetrically to the axis of the holes of the housing.

3. The sterilizer according to claim 2, characterized in that the channel for heating the product is made with increasing width to the periphery, calculated by the formula
h =

H _o
where h is the current value of the channel width, m;
r is the current value of the distance from the axis of the shaft, m;
R ₀ is the radius of the shaft, m;
h ₀ - channel width at a distance from the axis of the shaft, equal to R ₀ , m

4. The sterilizer according to claim 1, characterized in that it is provided with a fixed cylindrical mandrel mounted coaxially to the shaft symmetrically of the housing openings, and two petals centrally symmetrically mounted on the disk mounted to form channels for the product to pass between them and the mandrel surface and the inner surface of the housing, wherein the shaft drive is reversible.

5. The sterilizer according to claim 4, characterized in that the stationary mandrel and disk are provided with concentrically axisymmetrically arranged petals placed with sequential alternation and the formation of channels between them for product passage, the radial height of which is directly proportional to the average radii of the channels relative to the shaft axis and calculated according to the formula
H _i =

H ₁
where H _i is the radial height of the i-th channel, m;
R ₁ is the average radius of the first channel axis from the shaft axis, m;
R _i - the average radius of the i-th from the axis of the channel shaft, m;
H ₁ is the radial height of the first channel axis from the shaft axis, m

6. The sterilizer according to claim 2, characterized in that it is equipped with a fixed mandrel made in the form of petals concentrically and axisymmetrically located on opposite sides of the disk, and the disk is equipped with similar petals placed alternating with the petals of the fixed mandrel and mounted on opposite surfaces of the disk to form between the petals of the channels for the passage of the product, the radial height of which is calculated by the formula
H _i =

H ₁
where H _i , H ₁ , R _i , R ₁ have the indicated meanings.

7. The sterilizer according to claim 6, characterized in that the disk is made of two parts fixed at the ends of the shaft.

8. The sterilizer according to claim 4, characterized in that the stationary mandrel is made with two dividers paired with its cylindrical element, arranged symmetrically with respect to the axis of the shaft and directed towards the holes of the housing.

9. The sterilizer according to claim 8, characterized in that the dividers are made with a linearly changing profile width.

10. The sterilizer according to claim 8, characterized in that the profile of each divider is made symmetrical about the axis of the openings of the housing.

11. The sterilizer according to claim 8, characterized in that the length of each divider is made greater than the radius of the circular vibrations of the disk petals.

12. The sterilizer according to claim 8, characterized in that the petals of the disk are installed with the formation in each extreme position of the passage channel with the surface of the dividers with a cross-sectional area equal to half the effective cross-sectional area of the housing inlet.

13. The sterilizer according to claim 1, characterized in that it is provided with an additional drive shaft with an additional disk, the disks are provided with concentric mounted on their surfaces facing each other, concentrically arranged petals placed in a sequentially alternating order with the formation of channels for passage between them product, the radial height of which is calculated by the formula
H _i =

H ₁
where H _i , H ₁ , R _i , R ₁ have the indicated meanings,
while the disks are placed symmetrically to the axis of the holes of the housing, and the drives of the shafts are made opposite.

14. The sterilizer according to claim 1, characterized in that it is provided with a coaxial main additional drive shaft with a clip fixed to it symmetrically with respect to the axis of the housing openings, rings fixed in the clip, and additional disks fixed on the main shaft between the rings to form between them channels for the passage of the product, with a width calculated by the formula
h =

H _o
where h, h _o , r, R _o have the indicated meanings,
the gap between the disks and the cage and between the rings and the main shaft is equal to the width of the channels at a distance from the axis of the shaft, equal to the outer radius of the disks and the inner radius of the rings, respectively, and the drive of the additional shaft is made opposite to the drive of the main one.

15. The sterilizer according to claim 14, characterized in that the disks are made with a decrease in thickness to the periphery.

16. The sterilizer according to clause 15, wherein the thickness of the disks is made decreasing on the one hand.

17. The sterilizer according to clause 15, wherein the disks are made centrally symmetric.

18. The sterilizer according to claim 14, characterized in that the rings are made with decreasing thickness towards the center.

19. The sterilizer according to p. 18, characterized in that the thickness of the rings is made decreasing on one side.

20. The sterilizer according to claim 18, characterized in that the rings are made centrally symmetric.

21. The sterilizer according to 14, characterized in that the clip is made in the form of at least three petals, fixed at the ends in two disks, one of which is mounted on an additional shaft, and the pitch between adjacent petals along an arc of a circle does not exceed 180 ^o .

22. The sterilizer according to item 21, wherein the petals are made with a profile streamlined in the direction of rotation.

23. The sterilizer according to item 21, wherein the petals of the cage are installed with a constant pitch around the circumference.

24. The sterilizer according to item 15, wherein the disks are made with a pointed outer edge.

25. The sterilizer according to p. 18, characterized in that the rings are made with a pointed inner edge.

26. The sterilizer according to 14, characterized in that it is equipped with angular dividers installed in the inlet on the housing in front of the rings parallel to the axis of the holes, the pointed edges of the dividers being made straightforward and the surfaces facing the rings repeating the adjacent portion of the surface of rotation of the holder.

27. The sterilizer according to claim 1, characterized in that the total effective cross-sectional area of the channels for the passage of the product is equal to the effective cross-sectional area of the inlet of the housing.

28. The sterilizer according to claim 1, characterized in that the relatively movable surfaces of the channels for the passage of the product are made of different-pole electrets.

29. The sterilizer according to claim 1, characterized in that the means for pumping the product is made in the form of an extruder.