RU2736708C1 - Установка для выпаривания и охлаждения сырья (варианты) - Google Patents
Установка для выпаривания и охлаждения сырья (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736708C1 RU2736708C1 RU2020111353A RU2020111353A RU2736708C1 RU 2736708 C1 RU2736708 C1 RU 2736708C1 RU 2020111353 A RU2020111353 A RU 2020111353A RU 2020111353 A RU2020111353 A RU 2020111353A RU 2736708 C1 RU2736708 C1 RU 2736708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- raw materials
- cooling
- evaporation
- installation
- condensate
- Prior art date
Links
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 59
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 26
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 claims description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 5
- 108010053481 Antifreeze Proteins Proteins 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
- A23B2/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general
- A23B2/70—Preservation of foods or foodstuffs, in general by treatment with chemicals
- A23B2/704—Preservation of foods or foodstuffs, in general by treatment with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor
- A23B2/708—Preservation of foods or foodstuffs, in general by treatment with chemicals in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor in a controlled atmosphere, e.g. partial vacuum, comprising only CO2, N2, O2 or H2O
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING OR TREATMENT THEREOF
- A23C1/00—Concentration, evaporation or drying
- A23C1/12—Concentration by evaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/26—Multiple-effect evaporating
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
Abstract
Изобретение относится к установке для выпаривания и охлаждения сырья (варианты), где один из вариантов содержит: приёмную ёмкость для перерабатываемого сырья, ёмкость для приёма конденсата, устройство для конденсации образуемых паров, источник энергии для подогрева ёмкости с перерабатываемым сырьём, соединительные патрубки и запорную арматуру-вентили, где она дополнительно содержит холодильный агрегат, аккумулятор холода, баллон-ресивер,воздушный компрессор, вакуумный насос, при этом приёмная ёмкость выполнена подогреваемой, оснащена герметично закрываемой крышкой, приводной мешалкой, контроллером температуры и патрубками с вентилями для слива перерабатываемого сырья, подачи сырья на охлаждение и на выпаривание, причём холодильный агрегат выполнен с работающим на хладагенте компрессором с радиатором и мотором-вентилятором воздушного охлаждения,аккумулятор холода размещен над холодильным агрегатом и баллоном-ресивером, соединенным с вакуумным насосом, оснащен контроллером температуры и выполнен в виде герметичной теплоизолированной заполненной незамерзающим теплоносителем емкости, внутри которой расположены устройство для образования конденсата, испаритель хладагента и вторичный холодильник, выполненные каждый в виде трубки - змеевика, а также устройство для принудительной циркуляции теплоносителя, при этом расположенные внутри аккумулятора холода устройства оснащены гибкими шлангами с патрубками, выходящими за емкость аккумулятора холода, испаритель хладагентаверхним концом через терморегулирующее устройствосоединён с холодильным агрегатом, а нижним концом соединён с холодильным агрегатом для обеспечения циркуляции хладагента,вторичный холодильник нижним концом соединен с ёмкостью для приёма конденсата, а верхним концом - с баллоном-ресивером, при этом устройство для образования конденсатаверхним концом соединено с приёмной ёмкостью, а нижним – с ёмкостью для приёма конденсата, а устройство для принудительной циркуляции теплоносителя методом аэрации выполнено в виде трубки, верхний конец которой соединен с воздушным компрессором, а нижний размещен в нижней части аккумулятора холода. Технический результат заключается в обеспечении возможности переработки скоропортящегося сырья в местах, удаленных от основного производства, без доступа стороннего охлажденного теплоносителя. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию, а именно к установкам для удаления лишней влаги из сырья методом выпаривания, и может быть использовано в пищевой промышленности при получении сгущенных концентратов сока или молока, в парфюмерном производстве при получении ароматических масел, в спиртовом производстве при получении этилового спирта, а так же при необходимости может быть использована для охлаждения сырья (жидких продуктов) до температур, близких к нулю градусов по Цельсию.
Известна вакуум-выпарная установка, принятая в качестве прототипа, содержащая ёмкость с перерабатываемым сырьём, ёмкость для приёма конденсата, устройство для конденсации паров сырья, источник энергии для первоначального подогрева ёмкости с перерабатываемым сырьём, запорную арматуру (см. описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2106 889 «Вакуум-выпарная установка», МПК B01D 3/10, B01D 1/00, опубл. 20.03.1995).
Известная установка содержит узел охлаждения с водяной рубашкой, которому необходима прохладная вода, что возможно только в случае нахождения установки рядом с источником воды и, возможно, последующее её отведение, или необходимость дополнительного чиллера для охлаждения, что является недостатком установки.
Технической задачей и результатом изобретения является обеспечение возможности переработки скоропортящегося сырья в местах, удаленных от основного производства, без доступа стороннего охлажденного теплоносителя.
Технический результат достигается исполнением предлагаемой установки в двух вариантах, отличающихся друг от друга выполнением устройства для образования конденсата и устройства для принудительной циркуляции теплоносителя.
Технический результат достигается тем, что установка для выпаривания и охлаждения сырья, выполненная по варианту 1 , содержащая приёмную ёмкость для перерабатываемого сырья, ёмкость для приёма конденсата, устройство для конденсации образуемых паров, источник энергии для подогрева ёмкости с перерабатываемым сырьём, соединительные патрубки и запорную арматуру-вентили, отличается тем, что она дополнительно содержит холодильный агрегат, аккумулятор холода, баллон-ресивер, воздушный компрессор, вакуумный насос, при этом приёмная ёмкость выполнена подогреваемой, оснащена герметично закрываемой крышкой, приводной мешалкой, контроллером температуры и патрубками с вентилями для слива перерабатываемого сырья, подачи сырья на охлаждение и на выпаривание, причём холодильный агрегат выполнен с работающим на хладагенте компрессором с радиатором и мотором-вентилятором воздушного охлаждения, аккумулятор холода размещен над холодильным агрегатом и баллоном-ресивером, соединенным с вакуумным насосом, оснащен контроллером температуры и выполнен в виде герметичной теплоизолированной заполненной незамерзающим теплоносителем емкости, внутри которой расположены устройство для образования конденсата, испаритель хладагента и вторичный холодильник, выполненные каждый в виде трубки - змеевика, а также устройство для принудительной циркуляции теплоносителя, при этом расположенные внутри аккумулятора холода устройства оснащены гибкими патрубками с выходящими за емкость аккумулятора холода входными верхними и выходными нижними концами, испаритель хладагента верхним концом через терморегулирующее устройство соединён с холодильным агрегатом, а нижним концом соединён с холодильным агрегатом для обеспечения циркуляции хладагента, вторичный холодильник нижним концом соединен с ёмкостью для приёма конденсата, а верхним концом - с баллоном-ресивером, при этом устройство для образования конденсата верхним концом соединено с приёмной ёмкостью, а нижним – с ёмкостью для приёма конденсата, а устройство для принудительной циркуляции теплоносителя методом аэрации выполнено в виде трубки, верхний конец которой соединен с воздушным компрессором, а нижний размещен в нижней части аккумулятора холода.
Установка для выпаривания и охлаждения сырья, выполненная по варианту 2, содержащая приёмную ёмкость для перерабатываемого сырья, ёмкость для приёма конденсата, устройство для конденсации образуемых паров, источник энергии для подогрева ёмкости с перерабатываемым сырьём, соединительные патрубки и запорную арматуру-вентили, отличается тем, что она дополнительно содержит холодильный агрегат, аккумулятор холода, баллон-ресивер, вакуумный насос, при этом приёмная ёмкость выполнена подогреваемой, оснащена герметично закрываемой крышкой, приводной мешалкой, контроллером температуры и патрубками с вентилями для слива перерабатываемого сырья, подачи сырья на охлаждение и на выпаривание, при этом холодильный агрегат выполнен с работающим на хладагенте компрессором с радиатором и мотором-вентилятором воздушного охлаждения, аккумулятор холода размещен над холодильным агрегатом и баллоном-ресивером, соединенным с вакуумным насосом, оснащен контроллером температуры и выполнен в виде герметичной теплоизолированной заполненной незамерзающим теплоносителем емкости, внутри которой расположены испаритель хладагента и вторичный холодильник, выполненные каждый в виде трубки - змеевика, а также устройство для образования конденсата, при этом расположенные внутри аккумулятора холода устройства оснащены гибкими патрубками с выходящими за ёмкость аккумулятора холода входными верхними и выходными нижними концами, испаритель хладагента верхним концом через терморегулирующее устройство соединён с холодильным агрегатом, а нижним концом соединён с холодильным агрегатом для обеспечения циркуляции хладагента, вторичный холодильник нижним концом соединен с ёмкостью для приёма конденсата, а верхним концом - с баллоном-ресивером, при этом устройство для образования конденсата выполнено в виде вертикальных трубок, верхние концы которых объединены в коллектор, соединённый с приёмной ёмкостью, а нижние концы - в коллектор, соединённый с ёмкостью для приёма конденсата, а устройство для принудительной циркуляции теплоносителя выполнено в виде циркуляционного насоса, соединенного патрубками с полостью аккумулятора холода в верхней и нижней его частях.
Установка для выпаривания и охлаждения сырья как по варианту 1, так и по варианту 2, может быть дополнительно оснащена емкостью для дозированной подачи сырья в приёмную ёмкость.
Кроме того, аккумулятор холода в установке по варианту 1, так и по варианту 2, может быть выполнен в виде емкости в форме параллелепипеда с сечением в виде квадрата или прямоугольника или многоугольника или в виде цилинндрической емкости.
Кроме того, в установке как по варианту 1, так и по варианту 2, трубки - змеевики могут быть выполнены изогнутыми в виде спирали или зигзагообразно.
Кроме того, в установке как по варианту 1, так и по варианту 2, аккумулятор холода, приёмная ёмкость, ёмкость для приёма конденсата, устройство для образования конденсата, вторичный холодильник и устройство для принудительной циркуляции теплоносителя мопут быть выполнены из коррозионностойкого металла.
Кроме того, в установке как по варианту 1, так и по варианту 2, аккумулятор холода, приёмная ёмкость, ёмкость для приёма конденсата, устройство для образования конденсата, вторичный холодильник и устройство для принудительной циркуляции теплоносителя могут быть выполнены из металла с обработкой внутренней поверхности противокоррозионными материалами.
Кроме того, в установке как по варианту 1, так и по варианту 2, гибкие патрубки могут быть выполнены из термостойкого, армированного, пищевого, нейтрального к агрессивным средам силикона или поливинилхлорида.
Установка для выпаривания и охлаждения сырья как по варианту 1, так и по варианту 2, может быть выполнена мобильной, для чего её составляющие закреплены известными способами на перемещаемой платформе
Предлагаемая установка иллюстрируется чертежами, где:
на фиг.1 изображен общий вид установки вариант 1;
на фиг.2 изображен общий вид установки вариант 2.
Предлагаемая установка может быть исполнена в двух вариантах, отличающихся выполнением устройства для образования конденсата и устройства для принудительной циркуляции теплоносителя.
Установка , выполненная по варианту 1, содержит холодильный агрегат 1, аккумулятор холода 2, баллон-ресивер 3, воздушный компрессор 4, вакуумный насос 5, подогреваемую приёмную ёмкость 6 для сырья и ёмкость 7 для приёма конденсата или охлаждённой жидкости.
Холодильный агрегат 1 выполнен в виде компрессора, работающего на хладагенте с радиатором (конденсатором) и мотором-вентилятором воздушного охлаждения (радиатор и мотор-вентилятор на чертеже не показаны). В зависимости от мощности установки могут быть использованы компрессоры на фреоне R134, R404, R407, R410, R22, R507, R406, R12, R290, R600 или другом хладагенте.
Аккумулятор холода 2 размещен над холодильным агрегатом 1 и баллоном-ресивером 3.
Для экономии ресурса (запаса вакуума) вакуумный насос 5 соединён через гибкие трубки с баллоном-ресивером 3 (гибкие трубки на чертеже не показаны).
Аккумулятор холода 2 выполнен в виде герметичной теплоизолированной ёмкости, заполненной незамерзающим теплоносителем, например, этиленгликолем или другой незамерзающей жидкостью. Аккумулятор холода 2 оснащен контроллером температуры, который управляет работой холодильного агрегата 1 (контроллер температуры на чертеже не показан).
Корпус аккумулятора холода 2 может быть выполнен различной формы, например, в виде цилиндра с поперечным сечением в виде круга или в виде параллелепипеда с поперечным сечением в виде квадрата, прямоугольника или многоугольника, соответственно. Внутри аккумулятора холода 2 (вариант 1) расположены: устройство 8 для образования конденсата (первичный холодильник), испаритель 9 хладагента, вторичный холодильник 10 и устройство 11 для принудительной циркуляции теплоносителя. Устройство 8 для образования конденсата (первичный холодильник), испаритель 9 хладагента, вторичный холодильник 10 выполнены в виде трубки - змеевика, изогнутой в виде спирали или зигзагообразно. Диаметр трубок устройства 8 и испарителя 9 и вторичного холодильника 10, а также количество их витков зависит от мощности установки.
Вторичный холодильник 10 используют только в сочетании с вакуумным насосом 5. Устройство 11 для принудительной циркуляции теплоносителя методом аэрации выполнено в виде трубки, верхний конец которой соединен с воздушным компрессором 4.
Устройство 8 по варианту 1 для образования конденсата (первичный холодильник), вторичный холодильник 10 и устройства 11 по варианту 1 оснащены гибкими шлангами с патрубками для соединения верхними концами соответственно с ёмкостью 6, ресивером 3, воздушным компрессором 4. Вторичный холодильник 10 нижним концом соединён гибким шлангом с патрубком с приёмной ёмкостью 7. Ресивер 3 нижним концом соединён гибким шлангом с патрубком с вакуумным насосом 5.
Установка , выполненная по варианту 2, содержит холодильный агрегат 1, аккумулятор холода 2, баллон-ресивер 3, вакуумный насос 5, подогреваемую ёмкость 6 для сырья и приёмную ёмкость 7 для приёма конденсата или охлаждённой жидкости, выполненные аналогично варианту 1.
Внутри аккумулятора холода 2 (вариант 2) расположены устройство 12 для образования конденсата (первичный холодильник), испаритель 9 хладагента, вторичный холодильник 10. Устройство 13 для принудительной циркуляции теплоносителя выполнено в виде циркуляционного насоса и соединено с полостью аккумулятора холода 2 в верхней и нижней её частях входными и выходными патрубками.
Испаритель 9 хладагента и вторичный холодильник 10 выполнены в виде трубки -змеевика, изогнутой в виде спирали или зигзагообразно, аналогично варианту 1. Диаметр трубок устройства 12 и испарителя 9 и вторичного холодильника 10, а также количество их витков зависит от мощности установки.
Устройство 12 для образования конденсата (первичный холодильник) по варианту 2 выполнено в виде вертикальных трубок, верхние концы которых объединены в коллектор 14, а нижние концы - в коллектор 15. Коллектор 14 соединён каналом 16 с патрубком с ёмкостью 6, а коллектор 15 - с приёмной ёмкостью 7 (патрубки - на чертеже не показаны). Канал может быть выполнен в виде гибкого шланга, металлической коррозионностойкой или пластиковой трубки.
Испаритель 9 хладагента обоими концами соединен с холодильным агрегатом 1, при этом верхний конец подаёт жидкую фазу хладагента через терморегулирующее устройство 17 для его испарения, а нижний служит для возврата парообразной фазы хладагента из аккумулятора холода 2 в холодильный агрегат 1, обеспечивая циркуляцию хладагента.
Вторичный холодильник 10 нижним концом соединен с ёмкостью 7, а верхним - с баллоном-ресивером 3.
Теплоизолированная ёмкость 6 для сырья оснащена герметично закрываемой крышкой и контроллером температуры (крышка и контроллер температуры на чертеже не показаны).
Для подогрева ёмкости 6 использован источник энергии (тепла) необходимой мощности, который может быть выполнен в виде тэна или индукционной плиты, питаемой от сети электроснабжения 220В или 380В или вырабатываемой бензо- или дизель-генератором, или газовой горелки (источник энергии на чертеже не показан), или иного источника энергии..
Ёмкость 6 как по варианту 1, так и по варианту 2 оснащена мешалкой 18, выполненной с возможностью вращения от привода (привод на чертеже не показан). Мешалка 18 предназначена для непрерывного перемешивания перерабатываемого сырья во время работы установки для исключения образования пригаров в зоне нагрева сырья и лучшего испарения влаги из сырья.
Ёмкость 6 оснащена патрубком 19 для слива перерабатываемого сырья с вентилем 20, и патрубками 21 и 22 для подачи сырья на охлаждение и выпаривание, снабженными вентилями 23 и 24, соответственно.
Аккумулятор холода 2, ёмкость 6, ёмкость 7, устройства 8 и 12 для образования конденсата, вторичный холодильник 9 и устройство 11 и 13 для принудительной циркуляции теплоносителя, как по варианту 1, так и по варианту 2 , могут быть выполнены из коррозионностойкого металла - нержавеющей стали, алюминия, меди, или из стали различных марок с обязательной обработкой внутренней поверхности эмалью или из других противокоррозионных материалов-полимеров и их производных. Гибкие патрубки выполнены из термостойкого, армированного, пищевого, нейтрального к агрессивным средам силикона или поливинилхлорида (ПВХ).
Установка как по варианту 1, так и по варианту 2, может быть дополнительно оснащена емкостью 25 для дозированной подачи сырья, находящейся не под вакуумом и предназначенной для накопления сырья в течение рабочего дня и последующей его дозированной подачи в емкость 6 по патрубку 26, оснащенному электромагнитным клапаном 27 и устройством, отвечающим за открытие или закрытие электромагнитного клапана 27 (на чертеже не показано).
Предлагаемая установка оснащена запорной арматурой.
Вентиль 28 установлен на входе коллектора 14 и предназначен для частичной разгерметизации системы, а именно только ёмкости 6, если необходимо добавить сырье, в случае отсутствия накопительной емкости 25.
Вентиль 29 установлен на входе вторичного холодильника 10, вентиль 30 на выходе устройства 12 для образования конденсата и дополнительно вентиль 31 для восстановления атмосферного давления в ёмкости 7, дальнейшей её замены на пустую ёмкость 7 или опорожнения.
Установка может быть выполнена как стационарной, так и мобильной с возможностью её перемещения, для чего её составляющие могут быть закреплены известными способами на перемещаемой платформе 32.
Процесс работы установки может быть полуавтоматическим - с участием оператора для загрузки ёмкости 6 и для опорожнения или замены ёмкости 7, (если отсутствует накопительная ёмкость 25) или автоматическим.
В автоматическом режиме за заполнением ёмкости 6 и опорожнением емкости 7 следит автоматика (условно не показана).
В случае наличия накопительной емкости 25 поступление (всасывание) сырья из накопительной емкости 25 в ёмкость 6 будет происходить по патрубку 26 за счет вакуума в системе, создаваемого вакуумным насосом 5. Излишняя влага из сырья в ёмкости 6 уходит в ёмкость 7, а в ёмкость 6 из емкости 25 по патрубку 26 автоматически поступает необходимый объем сырья. Наличие электромагнитного вентиля 27, предотвращающего разгерметизацию всей системы и ёмкости 6, позволяет экономить электроэнергию на нагреве сырья в ёмкости 6 и на вакуумировании всей системы заново.
Предлагаемая установка позволяет выпаривать сырьё, в зависимости от вида сырья или необходимого технологического процесса двумя способами как под вакуумом, с использованием вакуумного насоса 5, так и без использования вакуумного насоса 5.
В режиме выпаривания установка с использованием вакуумного насоса работает следующим образом.
В начале систему герметизируют во избежание попадания паров в атмосферу, закрывая вентили 20, 23, 27 и 31 и открывая вентили 24, 28, 30 и 31. Затем с помощью вакуумного насоса 5 создают необходимое разряженное состояние в зависимости от вида перерабатываемого сырья (например, до минус 96 кПа).
Основная доля паров из емкости 6 конденсируется в первичном холодильнике в трубке - змеевике устройства 8 (вариант 1) или в вертикальных трубках в устройстве 12 (вариант 2) и сливается в приемную ёмкость 7 в виде конденсата. При вакуумировании насосом 5, избыточное давление убирается, в том числе из ёмкости 7, где могут образовываться легкокипящие пары, которые по системе патрубков могут попасть в ресивер 3, и далее в вакуумный насос 5. Вторичный холодильник 10 является барьером для легкокипящих паров и конденсирует их в жидкость, которая стекает обратно в ёмкость 7.
Заполненную сырьём ёмкость 6 подогревают с помощью источника энергии: электрического ТЭНа, индукционной плиты или газовой горелки, или иного источника, при этом температура нагрева зависит от вида перерабатываемого сырья.
В разряженном состоянии, например, спиртосодержащее сырьё начинает закипать уже при 30°С с выделением паров легкокипящих жидкостей, испаряющихся в первую очередь. Чтобы отобрать весь спирт-сырец из спиртосодержащего сырья, ёмкость 6 нагревают до 53 - 57°С.
В процессе работы установки диапазон температур в аккумуляторе холода 2 меняется от -5°С до +10°С. Превышение указанных границ регулируется контроллером аккумулятора холода 2.
Температуру в ёмкости 6 поддерживают с помощью контроллера температуры ёмкости 6. Во время работы установки в ёмкости 6 происходит непрерывное перемешивание сырья с помощью мешалки 18, что исключает локальный перегрев сырья, образование пригаров в зоне нагрева, способствует равномерному распределению температуры от нагревательного элемента и повышает испарение.
Процесс выпаривания завершают, когда в приемную ёмкость 7 прекратит поступать визуальная жидкость или процесс перейдет в капельный отбор с интервалом более чем 2 сек, для чего предварительно закрывают вентили 29 и 30 и открывают вентиль 31.
В режиме выпаривания установка без использования вакуумного насоса работает следующим образом.
Вентили 24, 27, 28, 29, 30 и 31 открыты, вентили 20 и 23 закрыты.
Заполненную сырьём ёмкость 6 подогревают. Спиртосодержащее сырьё, в отсутствии разряжения в системе, начинает закипать при температуре 57 - 62°С. Чтобы отобрать весь спирт-сырец из спиртосодержащего сырья в ёмкости 6, ее необходимо нагреть до 100°С.
Во время работы установки в ёмкости 6 происходит непрерывное перемешивание сырья с помощью мешалки 18, что исключает локальный перегрев и образование пригаров в зоне нагрева, способствуя равномерному распределению температуры от нагревательного элемента и повышению испарения.
Процесс выпаривания завершают, когда в приемную ёмкость 7 прекратит поступать визуальная жидкость или процесс перейдет в капельный отбор с интервалом более чем 2 сек.
В процессе работы установки диапазон температур в аккумуляторе 2 холода изменяется от -5°С до +10°С, однако процесс дистилляции при атмосферном давлении идёт гораздо дольше, чем при разряженном состоянии.
При выпаривании цикл работы установки заканчивается тогда, когда в ёмкости 6 сырьё станет необходимой вязкости (тягучести) для этого сырья.
В случае использования ёмкости 6 для выпаривания спиртосодержащего сырья, по окончании цикла работы установки утилизации подлежит то, что осталось в ёмкости 6, а содержимое ёмкости 7 используют как продукт для дальнейшей переработки или реализации. Если в ёмкости 6 было молоко или соки, то используют содержимое ёмкости 6 в виде концентрата, сливаемого по патрубку 19 при открытом вентиле 2 и отправляемого на хранение и дальнейшую реализацию. Из приемной емкости 7 получившийся конденсат в этом случае удаляют (утилизируют).
В системе под вакуумом температура закипания перерабатываемого сырья будет гораздо ниже 100 градусов, что позволяет сохранять натуральный вкус, аромат, витамины сырья и предотвращает образование вредных химических соединений и неприятных запахов.
При охлаждении перерабатываемого сырья установка работает следующим образом.
Источник энергии (тепла) в виде тэна или индукционной плиты или газовой горелки, или иного источника отключают. Вентили 19, 24 и 31 закрывают, вентили 28, 29 и 30 открывают полностью, а вентилем 23 регулируют количество подаваемого сырья в устройство для образования конденсата 8 или 12, а именно в верхний патрубок устройства 8 (вариант 1) или коллектор 14 (вариант 2), откуда через нижний патрубок устройства 8 (вариант 1) или коллектор 15 (вариант 2), охлаждённое сырьё поступает в ёмкость 7. Сырьё, поступающее в устройство 8 или 12, отдает своё тепло теплоносителю аккумулятора холода 2, при этом оно само охлаждается.
Температура поступающего в ёмкость 7 охлажденного сырья зависит от интенсивности потока сырья, которая может регулироваться вентилем 23. Во избежание образования ледяной пробки внутри устройства 8, температуру в аккумуляторе холода 2 при помощи контроллера температуры не опускают ниже плюс 1 градуса по Цельсию.
Всасывание сырья из ёмкости 6 происходит за счет разряженного состояния во всей системе, поддерживаемого вакуумным насосом 5. Прекратить всасывание можно, разгерметизировав емкость 6. Для этого снимают крышку, либо отсоединяют патрубок 22 от ёмкости 6 перед краном 24.
Claims (24)
1. Установка для выпаривания и охлаждения сырья, содержащая приёмную ёмкость для перерабатываемого сырья, ёмкость для приёма конденсата, устройство для конденсации образуемых паров, источник энергии для подогрева ёмкости с перерабатываемым сырьём, соединительные патрубки и запорную арматуру-вентили, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит холодильный агрегат, аккумулятор холода, баллон-ресивер, воздушный компрессор, вакуумный насос, при этом приёмная ёмкость выполнена подогреваемой, оснащена герметично закрываемой крышкой, приводной мешалкой, контроллером температуры и патрубками с вентилями для слива перерабатываемого сырья, подачи сырья на охлаждение и на выпаривание, причём холодильный агрегат выполнен с работающим на хладагенте компрессором с радиатором и мотором-вентилятором воздушного охлаждения, аккумулятор холода размещен над холодильным агрегатом и баллоном-ресивером, соединенным с вакуумным насосом, оснащен контроллером температуры и выполнен в виде герметичной теплоизолированной заполненной незамерзающим теплоносителем емкости, внутри которой расположены устройство для образования конденсата, испаритель хладагента и вторичный холодильник, выполненные каждый в виде трубки - змеевика, а также устройство для принудительной циркуляции теплоносителя, при этом расположенные внутри аккумулятора холода устройства оснащены гибкими шлангами с патрубками, выходящими за емкость аккумулятора холода, испаритель хладагента верхним концом через терморегулирующее устройство соединён с холодильным агрегатом, а нижним концом соединён с холодильным агрегатом для обеспечения циркуляции хладагента, вторичный холодильник нижним концом соединен с ёмкостью для приёма конденсата, а верхним концом - с баллоном-ресивером, при этом устройство для образования конденсата верхним концом соединено с приёмной ёмкостью, а нижним – с ёмкостью для приёма конденсата, а устройство для принудительной циркуляции теплоносителя методом аэрации выполнено в виде трубки, верхний конец которой соединен с воздушным компрессором, а нижний размещен в нижней части аккумулятора холода.
2. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно оснащена емкостью для дозированной подачи сырья в приёмную ёмкость.
3. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что аккумулятор холода выполнен в виде емкости в форме параллелепипеда с сечением в виде квадрата, или прямоугольника, или многоугольника, или в виде цилиндрической емкости.
4. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что трубки - змеевики выполнены изогнутыми в виде спирали или зигзагообразно.
5. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что аккумулятор холода, приёмная ёмкость, ёмкость для приёма конденсата, устройство для образования конденсата, вторичный холодильник и устройство для принудительной циркуляции теплоносителя выполнены из коррозионно-стойкого металла.
6. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по п. 5, отличающаяся тем, что в качестве металла использована нержавеющая сталь.
7. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по п. 5, отличающаяся тем, что в качестве металла использован алюминий.
8. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по п. 5, отличающаяся тем, что в качестве металла использована медь.
9. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что аккумулятор холода, приёмная ёмкость, ёмкость для приёма конденсата, устройство для образования конденсата, вторичный холодильник и устройство для принудительной циркуляции теплоносителя выполнены из металла с обработкой внутренней поверхности противокоррозионными материалами.
10. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что аккумулятор холода, приёмная ёмкость, ёмкость для приёма конденсата, устройство для образования конденсата, вторичный холодильник и устройство для принудительной циркуляции теплоносителя выполнены из полимеров или их производных.
11. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что гибкие патрубки выполнены из термостойкого, армированного, пищевого, нейтрального к агрессивным средам силикона или поливинилхлорида.
12. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что она выполнена мобильной, для чего её составляющие выполнены закрепленными известными способами на перемещаемой платформе.
13. Установка для выпаривания и охлаждения сырья, содержащая приёмную ёмкость для перерабатываемого сырья, ёмкость для приёма конденсата, устройство для конденсации образуемых паров, источник энергии для подогрева ёмкости с перерабатываемым сырьём, соединительные патрубки и запорную арматуру-вентили, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит холодильный агрегат, аккумулятор холода, баллон-ресивер, вакуумный насос, при этом приёмная ёмкость выполнена подогреваемой, оснащена герметично закрываемой крышкой, приводной мешалкой, контроллером температуры и патрубками с вентилями для слива перерабатываемого сырья, подачи сырья на охлаждение и на выпаривание, при этом холодильный агрегат выполнен с работающим на хладагенте компрессором с радиатором и мотором-вентилятором воздушного охлаждения, аккумулятор холода размещен над холодильным агрегатом и баллоном-ресивером, соединенным с вакуумным насосом, оснащен контроллером температуры и выполнен в виде герметичной теплоизолированной заполненной незамерзающим теплоносителем емкости, внутри которой расположены испаритель хладагента и вторичный холодильник, выполненные каждый в виде трубки - змеевика, а также устройство для образования конденсата, при этом расположенные внутри аккумулятора холода устройства оснащены гибкими шлангами с патрубками, выходящими за ёмкость аккумулятора холода, испаритель хладагента верхним концом через терморегулирующее устройство соединён с холодильным агрегатом, а нижним концом соединён с холодильным агрегатом для обеспечения циркуляции хладагента, вторичный холодильник нижним концом соединен с приёмной ёмкостью, а верхним концом - с баллоном-ресивером, при этом устройство для образования конденсата выполнено в виде вертикальных трубок, верхние концы которых объединены в коллектор, соединённый с приёмной ёмкостью, а нижние концы - в коллектор, соединённый с приёмной ёмкостью, а устройство для принудительной циркуляции теплоносителя выполнено в виде циркуляционного насоса, соединенного патрубками с полостью аккумулятора холода в верхней и нижней его частях.
14. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по п. 13, отличающаяся тем, что она дополнительно оснащена ёмкостью для дозированной подачи сырья в приёмную ёмкость.
15. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 13, 14, отличающаяся тем, что аккумулятор холода выполнен в виде ёмкости в форме параллелепипеда с сечением в виде квадрата, или прямоугольника, или многогольника, или в виде цилиндрической ёмкости.
16. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 13, 14, отличающаяся тем, что трубки - змеевики выполнены изогнутыми в виде спирали или зигзагообразно.
17. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 13, 14, отличающаяся тем, что аккумулятор холода, приёмная ёмкость, ёмкость для приёма конденсата, устройство для образования конденсата, вторичный холодильник и устройство для принудительной циркуляции теплоносителя выполнены из коррозионно-стойкого металла.
18. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по п. 17, отличающаяся тем, что в качестве металла использована нержавеющая сталь.
19. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по п. 17, отличающаяся тем, что в качестве металла использован алюминий.
20. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по п. 17, отличающаяся тем, что в качестве металла использована медь.
21. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по п. 17, отличающаяся тем, что аккумулятор холода, приёмная ёмкость, ёмкость для приёма конденсата, устройство для образования конденсата, вторичный холодильник и устройство для принудительной циркуляции теплоносителя выполнены из металла с обработкой внутренней поверхности противокоррозионными материалами.
22. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 13, 14, отличающаяся тем, что аккумулятор холода, приёмная ёмкость, ёмкость для приёма конденсата, устройство для образования конденсата, вторичный холодильник и устройство для принудительной циркуляции теплоносителя выполнены из полимеров или их производных.
23. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 13, 14, отличающаяся тем, что гибкие патрубки выполнены из термостойкого, армированного, пищевого, нейтрального к агрессивным средам силикона или поливинилхлорида.
24. Установка для выпаривания и охлаждения сырья по пп. 13, 14, отличающаяся тем, что она выполнена мобильной, для чего её составляющие закреплены известными способами на перемещаемой платформе.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020111353A RU2736708C1 (ru) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Установка для выпаривания и охлаждения сырья (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020111353A RU2736708C1 (ru) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Установка для выпаривания и охлаждения сырья (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2736708C1 true RU2736708C1 (ru) | 2020-11-19 |
Family
ID=73460954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020111353A RU2736708C1 (ru) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Установка для выпаривания и охлаждения сырья (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2736708C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820614C1 (ru) * | 2023-03-17 | 2024-06-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ИРКУТСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ" | Способ концентрирования растворов хлорида лития, получения моногидрата хлорида лития и установки для их осуществления |
| WO2024196282A1 (ru) * | 2023-03-17 | 2024-09-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Экостар-Наутех" | Способ и установка для получения моногидрата хлорида лития |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4434027A (en) * | 1980-03-17 | 1984-02-28 | Stork Friesland B.V. | Method for the evaporation of a liquid solution using mechanical compression |
| WO2009093407A1 (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Meiji Dairies Corporation | 液状食品の処理方法 |
| RU2411740C1 (ru) * | 2009-10-29 | 2011-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности | Способ удаления влаги из молочных продуктов |
-
2020
- 2020-03-19 RU RU2020111353A patent/RU2736708C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4434027A (en) * | 1980-03-17 | 1984-02-28 | Stork Friesland B.V. | Method for the evaporation of a liquid solution using mechanical compression |
| WO2009093407A1 (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Meiji Dairies Corporation | 液状食品の処理方法 |
| RU2411740C1 (ru) * | 2009-10-29 | 2011-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности | Способ удаления влаги из молочных продуктов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК НА ПРАВАХ РУКОПИСИ КОНДРАТЬЕВА ЯНА ИГОРЕВНА "РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ВИШНЕВОГО СОКА ВЫМОРАЖИВАНИЕМ", ОПУБЛ. 2018. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820614C1 (ru) * | 2023-03-17 | 2024-06-06 | Общество с ограниченной ответственностью "ИРКУТСКАЯ НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ" | Способ концентрирования растворов хлорида лития, получения моногидрата хлорида лития и установки для их осуществления |
| WO2024196282A1 (ru) * | 2023-03-17 | 2024-09-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Экостар-Наутех" | Способ и установка для получения моногидрата хлорида лития |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU596950B2 (en) | Method and apparatus for chilling and freezing articles | |
| CA2643259C (en) | Steam sterilizing system | |
| US9869466B2 (en) | Heat recovery | |
| EP3159632A1 (en) | Thermodynamic system for thermal treatment and machine comprising the system, for making liquid and semi-liquid products | |
| CN1133690A (zh) | 后混合式饮料机及其冷却装置 | |
| RU2686540C2 (ru) | Теплообменник | |
| JP2010519495A (ja) | 飲料冷却装置及び方法 | |
| RU2736708C1 (ru) | Установка для выпаривания и охлаждения сырья (варианты) | |
| US2744391A (en) | Apparatus for freezing, cooling beverages or comestibles | |
| AU2017239161A1 (en) | Defrost system | |
| WO2013142375A2 (en) | Removal of alcohol from potable liquid using vacuum extraction | |
| CN203128521U (zh) | 冰冷真空系统 | |
| CN205351937U (zh) | 流体制冷用冷箱结构、流体制冷装置、速热即冷式饮水机 | |
| RU2265322C1 (ru) | Молочная холодильная установка | |
| EP3908705B1 (en) | Atmospheric water generator with water cooling system | |
| CN109072148A (zh) | 用于酒精饮料脱醇的设备及方法 | |
| CN207649200U (zh) | 使用微通道换热器蒸发冷凝水的冷柜 | |
| EP0850392A1 (en) | Flake freezing machine and system using same | |
| US1757638A (en) | Liquid cooler | |
| CN223623158U (zh) | 制冷系统及饮水机 | |
| RU2601003C2 (ru) | Установка для опреснения и очистки воды на сельскохозяйственных объектах | |
| RU221636U1 (ru) | Устройство для получения ледяной воды | |
| RU2150194C1 (ru) | Установка для бесфреонового охлаждения молока | |
| RU93512U1 (ru) | Система для охлаждения и розлива напитков | |
| US2239485A (en) | Refrigeration apparatus |