способ струйной коагуляции крови

Формула изобретения

Способ струйной коагуляции крови, предусматривающий подачу через сопло пара, подачу в пар сырой крови для разбивания ее на капли и отвод коагулянта, отличающийся тем, что перед подачей в пар производят усреднение структуры крови путем измельчения ее сгустков и нагрев крови до 45 50^oС, подачу пара производят через сопло Лаваля, а сырую кровь подают внутрь струи пара так, что коагуляция происходит в диффузоре сопла, при этом отвод коагулянта ведут за счет скоростного напора пара и сил гравитации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, точнее к способам переработки крови убойных животных.

Известен способ коагуляции крови, предусматривающий сбор сырой крови в емкость, где производят механическое разбивание сгустков и нагрев до 55^oC, подачу крови и пара в коагулятор, коагулирование в нем и отвод коагулянта [2]

Недостатком известного способа является то, что непосредственно в сборной емкости осуществляют нагрев крови до завышенной температуры 55^oC. Это приводит не только к потере тепла, но и к увеличению длительности процесса из-за эффективного налипания частичек крови на внутренние поверхности трубопроводов и самого коагулятора. Известно, что одним из входящих в состав крови белков является фибриноген с температурой коагуляции 56^oC. Кроме того, разбивание сгустков в емкости путем вращения перемешивающего устройства мало эффективно, т. к. в этой же емкости, нагревая кровь, мы снова способствуем образованию сгустков, что снижает качество конечного продукта (коагулянта).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является техническое решение, предусматривающее подачу пара, подачу в пар сырой крови для разбивания ее на капли, коагулирование и отвод коагулянта [2]

Недостатком данного способа, принятого за прототип, является длительность процесса коагуляции и низкое качество коагулянта вследствие того, что нарушается целостность парового потока путем разбивания его соплами на отдельные струи, которые подаются в емкость большого объема, при этом пар, выходя из сопел, мгновенно расширяется, теряет скорость и тепловую энергию до вступления в контакт с частичками крови. Разбивание потока крови на капли струями пара мало эффективно, т.к. это происходит при относительно малых скоростях. Скорости движения пара и частичек крови в местах контакта выравниваются, поэтому тепло от пара к частичкам передается как бы с одной стороны, и чтобы скоагулировать эту частичку тепловому потоку, существенно ослабленному процессом расширения, необходимо пройти по всей диаметральной толщине частички, что значительно замедляет процесс коагуляции. Кроме того, если жидкая часть потока крови коагулируется относительно быстро, то у загустевших частичек за это время успевает скоагулироваться только поверхностный слой, а внутри остаются частички сырой крови, снижая качество конечного продукта.

Предлагаемый способ позволит ускорить процесс коагуляции и улучшить качество коагулянта.

Способ струйной коагуляции крови, предусматривающий подачу пара, подачу в пар сырой крови для разбивания ее на капли и отвод коагулянта отличается тем, что перед подачей в пар производят усреднение структуры крови путем измельчения ее сгустков и нагрева крови до температуры, равной 45-50^oC, подачу пара производят в сопло Лаваля, а сырую кровь подают внутрь струи пара таким образом, что коагуляция происходит в диффузоре сопла, при этом отвод коагулянта ведут за счет скоростного напора пара и сил гравитации.

Наличие указанных выше отличительных признаков позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию изобретению "новизна".

Отличительные признаки предложенного способа при поиске их в других известных технических решениях не были обнаружены, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию изобретения "существенные отличия".

Поскольку предложенное техническое решение ориентировано на реализацию в производственных условиях и раскрыто с полнотой, достаточной для его реализации, следует, что оно соответствует критерию изобретения "промышленная применяемость".

На чертеже изображена схема, поясняющая способ струйной коагуляции крови.

Пример выполнения способа струйной коагуляции крови.

Собирают сырую кровь в емкость. Производят усреднение структуры крови путем измельчения сгустков, например, пропуская ее через шестеренчатый насос с малым модулем. Необходимость предварительного измельчения вызвана тем, что кровь представляет собой смесь жидкой фазы, студенистых образований и сгустков различной величины, существенно усложняющие протекание процесса коагуляции и ухудшающие качество коагулянта.

Для ускорения и стабилизации процесса коагуляции кровь нагревают до 45-50^oC. В состав крови входят три вида белка: фибриноген с температурой коагуляции 56^oC, альбумин 67^oC и глобулин 69-75^oC. Нагрев крови ниже 45^oC замедляет процесс коагуляции или удлиняет его во времени и приводит к тому, что внутри сгустков остаются частички крови, не успевшие скоагулироваться, снижая качество конечного продукта. Нагрев крови выше 50^oC приводит к преждевременной коагуляции фибриногена, закупорке магистралей и остановке процесса.

Нагретую до 45-50^oC кровь подают в центральную часть струи парового потока (см. чертеж), при этом сам паровой поток пропускают через сопло Лаваля. Проходя критическое сечение сопла (наименьший диаметр), пар приобретает максимальную скорость (кинетическую энергию), значительно превышающую скорость истечения крови. Пар увлекает частички крови и за счет придания им ускорения увеличивает между ними расстояние или пространство (эффект эжекции). Одновременно с этим, совершая работу расширения в диффузоре, пар мгновенно заполняет пространство вокруг частичек. Получается так, что каждая частичка крови окружена со всех сторон острым паром. Градиент распространения тепла в этом случае будет направлен со всех сторон в центр каждой частички и чтобы скоагулировать ее тепловому потоку достаточно пройти только радиус этой частички, а не диаметр, как в известном способе, что минимум в два раза ускоряет процесс коагуляции и повышает качество коагулянта.

Отвод коагулянта осуществляют за счет скоростного напора пара и сил гравитации путем поворота сопла Лаваля диффузором вниз на какой-либо угол. Работа расширения в диффузоре приводит к конденсации основной массы пара, образованию при этом влаги, снижающей трение коагулянта о стенки сопла Лаваля. Оставшаяся часть пара продолжает обладать некоторым запасом кинетической энергии, приобретенной в критическом сечении сопла, воздействует на впереди находящийся поток коагулянта и проталкивает его к выходу. Чтобы усилить этот эффект целесообразно использовать дополнительно силы гравитации, повернув диффузор вниз на какой-либо угол.

Таким образом, настоящее изобретение позволит минимум в два раза ускорить процесс коагуляции, а также улучшить качество коагулянта за счет усреднения структуры крови путем измельчения сгустков и других образований.