аппарат для тепловой обработки продуктов

Формула изобретения

1. Аппарат для тепловой обработки продуктов, содержащий блок круглых противней с центральными и перепускными отверстиями, снабженных нагревателями и установленных соосно один над другим, вал, проходящий через центральные отверстия противней, систему отвода образующихся паров, устройство загрузки продукта на верхний противень и устройство выгрузки готового продукта с нижнего противня, а также расположенные на валу над каждым противнем разравнивающие устройства, отличающийся тем, что разравнивающие устройства выполнены в виде распределительных решеток, скомпонованных из пластин разной длины, расположенных концентричными рядами на разных расстояниях от оси вращения решетки с разным числом пластин в рядах, перепускные отверстия в противнях выполнены в виде щелей, перекрывающих промежуток между центральным отверстием и обечайкой, а устройство загрузки снабжено распределителем продукта.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что распределитель продукта выполнен в виде воронки, перекрывающей своим выходным сечением промежуток между центральным отверстием и обечайкой верхнего противня и установленной с возможностью регулирования расстояния между кромкой выходного сечения воронки и поверхностью верхнего противня.

Описание изобретения к патенту

Аппарат предназначен для обжарки, сушки, варки, бланширования или ошпаривания продуктов растительного и животного происхождения и может быть использован в пищевой, химической, микробиологической и фармацевтической промышленности, на предприятиях общественного питания и в быту.

Известен аппарат для обжарки продуктов в тонком слое масла (Дикис М.Я. Мальский А. Н. Технологическое оборудование консервных заводов. М. Пищевая промышленность, 1973, с. 201), содержащий корпус, ленточный транспортер для перемещения продукта, нагреватели, систему подачи масла через форсунки и систему отвода образующихся паров.

Вследствие применения ленточного транспортера, этот аппарат имеет низкие показатели использования производственной площади и объема.

Наиболее близким к заявляемому аппарату по технической сущности является жаровня (Ж-62А), применяемая в производстве растительных масел (Масликов В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел. 1973. - с. 198). Она содержит блок круглых противней (чанов) с центральными и перепускными отверстиями, снабженных нагревателями и перепускными клапанами и установленных соосно один над другим без осевых зазоров между их обечайками, вал, проходящий через центральные отверстия противней, лопатки, расположенные над каждым противнем и закрепленные на валу неподвижно с зазором между ними и поверхностью противней, систему аспирации образующихся паров, устройство загрузки продукта на верхний противень и устройство выгрузки готового продукта с нижнего противня. Система аспирации паров включает патрубки, присоединенные к обечайкам противней, и вытяжную трубу, присоединенную к патрубкам и вентилятору.

Использование лопаток в данном аппарате не позволяет равномерно распределить продукт на противнях тонким слоем и, тем самым, повысить удельную производительность аппарата. Вследствие перемешивания продукта лопатками не обеспечивается одинаковая продолжительность тепловой обработки всей массы продукта, что снижает его качество. Кроме того, наличие перепускных клапанов усложняет конструкцию аппарата и снижает надежность его работы.

Технической задачей изобретения является увеличение производительности аппарата и повышение качества готового продукта.

Поставленная задача достигается тем, что аппарат, содержащий блок круглых противней с центральными и перепускными отверстиями, снабженных нагревателями и установленных соосно один над другим, вал, проводящий через центральные отверстия противней, систему отвода образующихся паров, устройство загрузки продукта на верхний противень и устройство выгрузки готового продукта с нижнего противня, снабжен распределительными решетками, установленными на валу над каждым противнем, скомпонованными из пластин разной длины, расположенных концентричными рядами на разных расстояниях от оси вращения решетки с разным числом пластин в рядах, перепускные отверстия в противнях выполнены в виде щелей, перекрывающих промежуток между центральным отверстием и обечайкой, а устройство загрузки снабжено распределителем продукта, выполненным, в частности, в виде воронки, перекрывающей своим выходным сечением промежуток между центральным отверстием и обечайкой верхнего противня и установленной с возможностью регулирования расстояния между кромкой выходного сечения воронки и поверхностью верхнего противня.

За счет снабжения аппарата распределительными решетками, установленными на валу над каждым противнем, скомпонованными из пластин разной длины, расположенных концентричными рядами на разных расстояниях от оси вращения решетки с разным числом пластин в рядах, выполнения перепускных отверстий в виде щелей, перекрывающих промежуток между центральным отверстием и обечайкой, а также снабжения устройства загрузки распределителем продукта обеспечивается одинаковая продолжительность обработки всей массы продукта и его равномерное распределение на противнях тонким слоем. В итоге повышается качество готового продукта и увеличивается производительность аппарата за счет интенсификации процессов тепло и массообмена и размещения большего числа противней в том же объеме аппарата. В данном аппарате отпадает необходимость установки клапанов на перепускных отверстиях, что упрощает его конструкцию и повышает надежность работы.

Предлагаемый аппарат изображен на чертеже: фиг.1, фиг.2, фиг. 3, фиг. 4.

Аппарат содержит расширяющийся кверху конический корпус 1 с патрубком 2 для отвода пара, противни 3, собранные в блок соосно один над другим с осевыми зазорами между их обечайками, вал 4, проходящий через центральные отверстия противней, и установленные над каждым противнем распределительные решетки 5, скомпонованные из пластин разной длины, соединенных между собой перемычками 6. Число длинных пластин 7, перекрывающих расстояние между центральным отверстием и обечайкой противня, кратно трем. Короткие пластины 8 расположены концентричными рядами на разных расстояниях от оси решетки с разным числом пластин в рядах. На трех длинных пластинах, симметрично расположенных относительно оси вращения решетки, шарнирно укреплены ножи 9. Ножи крепятся на середине длины пластин с помощью эксцентриковых шарниров 10. Решетки установлены на валу с возможностью их свободного (под действием собственного веса) перемещения вдоль вала и углового отклонения от плоскости, перпендикулярной валу. Для этого длинные лопатки решеток прикреплены к ступицам 11, имеющим запрессованные штифты 12, а вал выполнен с продольными пазами 13. Ступицы посажены на вал с зазором; при этом штифты ступиц свободно входят в пазы вала. Аппарат содержит нагреватели 14, систему отвода образующихся паров (не показана), соединенную с аппаратом патрубком 2, устройство загрузки 15 с распределителем продукта в промежутке между центральным отверстием и обечайкой верхнего противня, выполненным в виде воронки 16, установленной с возможностью регулирования расстояния между кромкой ее выходного сечения и поверхностью противня, и устройство для выгрузки готового продукта 17. Противни имеют перепускные отверстия 18 в форме щелей, перекрывающих промежуток между центральными отверстиями противней и их обечайками, с проходным сечением, достаточным для перепуска всего находящегося на противне продукта за один оборот вала, при этом противни в блоке установлены с угловым смещением каждого нижерасположенного противня относительно вышерасположенного против направления вращения вала, исключающим просыпание продукта сразу через несколько противней. Блок противней размещен соосно корпусу с радиальными зазорами между обечайками противней и корпусом.

Использование герметичного корпуса исключает попадание воздуха внутрь аппарата, что повышает качество готового продукта. Кроме того, герметичный корпус позволяет проводить процесс под избыточным давлением или под вакуумом, в зависимости от специфических свойств продукта и целей его обработки. Выполнение корпуса с расширением в направлении патрубка отвода пара, а также размещение блока противней соосно корпусу с радиальными зазорами между обечайками и корпусом и установка противней в блоке с осевыми зазорами между обечайками сокращает путь отвода паров из зоны испарения и снижает аэродинамическое сопротивление аппарата, что повышает эффективность его работы.

В зависимости от вида тепловой обработки аппарат может содержать устройство 19 для подачи масла на противни при обжарке или пара и воды при варке и бланшировании. При работе под избыточным давлением аппарат снабжается устройством регулирования давления, а при обработке под вакуумом - вакуум-конденсационным агрегатом. В обоих случаях устройства для загрузки и выгрузки продукта имеют герметичное исполнение. Обечайки противней могут быть выполнены с отверстиями для стока воды, конденсата и жидкости, выделяющейся из продукта при тепловой обработке, для отвода которых из аппарата предусмотрен патрубок 20.

Аппарат работает следующим образом. Продукт подается в аппарат устройством загрузки через распределительную воронку. Толщину слоя задают путем регулирования расстояния между нижней кромкой воронки и поверхностью верхнего противня. При этом слой заданной толщины на верхнем противне формируется в результате заполнения продуктом секций распределительной решетки и ее вращения. Дальнейшее перемещение продукта внутри аппарата в виде слоя заданной толщины его пересыпание на нижерасположенные противни и равномерное распределение по их поверхности, а также обеспечение одинакового времени пребывания в аппарате всей массы продукта, происходит за счет вращения всех распределительных решеток, выполнения перепускных отверстий в противнях в форме щелей для пропуска всего находящегося на противне продукта за один оборот вала, и углового смещения каждого нижерасположенного противня относительно вышерасположенного против направления вращения вала на угол, исключающий просыпание продукта сразу через несколько нижерасположенных противней. Нагреватели поддерживают внутри аппарата необходимый температурный режим. Ножи, шарнирно укрепленные на трех длинных симметрично расположенных относительно оси вращения лопатках, плотно прилегают к поверхности противней, обеспечивая ее очистку от налипшего и пригоревшего продукта. С помощью эксцентриковых шарниров обеспечивают регулирование величины выступа режущей кромки ножей над нижней кромкой лопаток по мере износа ножей. При проведении процесса обжарки устройством 19 на противни подается масло, а при варке и бланшировании пар и вода. При вакуумной сушке внутри аппарата с помощью вакуум-конденсационного агрегата поддерживается необходимая степень разрежения. Образующиеся пары отводятся из зоны испарения по кратчайшему пути через осевые зазоры между обечайками противней и радиальными зазорами между обечайками и корпусом, что значительно снижает аэродинамическое сопротивление аппарата. При этом нарастание по высоте аппарата потока выводимых паров конструктивно учитывается путем выполнения корпуса расширяющимся в направлении патрубка отвода пара. Вода, конденсат и жидкость, выделяющаяся из продукта при тепловой обработке, проходят через отверстия в обечайках и отводятся из аппарата через патрубок 20. Процесс тепловой обработки осуществляется при последовательном прохождении продуктом всех противней в виде слоя заданной толщины при заданных давлении и температуре. Заданная продолжительность обработки продукта (мин) обеспечивается частотой вращения вала n (об/мин), определяемой по формуле =N/n, где N число противней.