Пристрій для гомогенізації молока

Пристрій для гомогенізації молока, що включає корпус з отворами для підведення і відводу продукту і внутрішню конічну вставку, який відрізняється тим, що вставка виконана у вигляді плунжера, що щільно входить у корпус, обладнаний пристосуванням для переміщення уздовж осі, на поверхні плунжера виконаний ряд подовжніх канавок, розділених поперечними канавками Винахід відноситься до техніки створення гомогенних сумішей для харчової промисловості, наприклад для гомогенізації молока, вершків, сумішей для морозива й ін При гомогенізації молока і молочних продуктів досягається однорідна стабільна структура кінцевого продукту з ніжною консистенцією Для реалізації цього процесу використовують клапанні гомогенізатори [1], що добре зарекомендували себе як універсальні машини, пристосовані для обробки широкої гами продуктів, у тому числі і суспензій Однак клапанні гомогенізатори мають ІСТОТНІ недоліки, зв'язані з необхідністю вести процес при великому (~20МПа) тиску перед гомогенізуючим клапаном Підвищений тиск обумовлює великі витрати електроенергії під час експлуатації машини, а також металу на виготовлення гомогенізатора наступної обробки в зборі Як прототип використана гомогенізуюча голівка з конічною вставкою, розміщеної в КОНІЧНІЙ частині корпуса з зазором [3] Оброблюване середовище надходить у зазор тангенціальне до підстави конусу, обертається, прискорюється і виходить через патрубок, розташований у вершині конуса Недолік конструкції полягає в подачі продукту до конуса з периферії, що припускає безупинне збільшення швидкості і, отже, упорядковане рух у робочій зоні пристрою Гомогенізація може початися лише після розгону, тобто, у патрубку для виходу продукту з пристрою, однак тут не передбачено ніяких спеціальних елементів для регулювання процесу Таким чином, ефективність подібного пристрою обмежена Відома конструкція гомогенізуючого клапана з малим кутом конуса, на поверхні, якого виконані кільцеві проточки [1] Недоліком є збільшення (по ходу продукту) зазору між клапаном і сідлом, а також безупинне збільшення розмірів поперечних канавок При цьому, під час роботи, максимальний вплив на дисперсну фазу робить потік на початкових ділянках, де швидкість найбільша, наступні ділянки слабко впливають на процес гомогенізації, тому що швидкість потоку убуває Ця обставина вимагає підвищеного тиску, а отже додаткових витрат потужності для досягнення необхідного ступеня гомогенізації До недоліків прототипу відноситься також необхідність мати додаткові пристрої для центрування клапана по осі сідла, що ускладнює конструкцію Відома конструкція гомогенізуючого пристрою, що представляє собою затвор спеціальної конфігурації, розміщений у корпусі з зазором [2] Недоліком конструкції є необхідність виготовлення ряду відповідальних деталей підвищеної точності й обов'язкової Технічне завдання винаходу полягає в створенні пристрою для гомогенізації молока, що забезпечує досягнення високого ступеня дисперсності молочного жиру з меншими витратами електроенергії Технічний результат полягає в економії електроенергії при роботі гомогенізатора Поставлена задача досягається тим, що в пропонованій конструкції, на відміну від прототипу, у корпусі розташований плунжер, що щільно входить у корпус і має можливість осьового переміщення для запуску пристрою в роботу і регулювання дисперсності під час роботи Принциповою ВІДМІННІСТЮ пропонованого пристрою є те, що на поверхні плунжера виконаний ряд подовжніх і поперечних канавок, що утворюють робочий канал подовжні канавки з корпусом утворять щілинний канал, а поперечні канавки утворюють зони розширення При переході молока з подовжнього відрізка щілинного каналу в поперечний (зону розширення), потік здобуває обертальний вихровий рух У місцях переходу потоку з подовжніх відрізків у - поперечні і назад потік випробує прискорення і гальмування, а 1 00 (О 62287 вали б вхідний і вихідний отвори 2, при цьому потік на вихідних ділянках каналу, у результаті загального проходить тільки початкову частину робочого каналу падіння тиску виникає кавітація, що в сполученні з - перший по ходу щілинний канал 5 і першу по ходу вихровими плинами створює вплив на процес гомозону розширення 6 і виходить гомогенізованим генізації Якщо ступінь гомогенізації треба підвищити, У лабораторних умовах були проведені порівняплунжер 3 зміщують далі вправо, вводячи в роботу льні іспити пропонованого пристрою й аналога Під наступні ділянки каналу, поки не буде досягнутий час ДОСВІДІВ порівнювали тиск гомогенізації, необхіднеобхідний ступінь гомогенізації Молоко під тиском ний для досягнення певного ефекту гомогенізації проходить послідовно щілинний канал 4 з великім молока Аналог забезпечує необхідний ступінь гомопоперечним перерізом, і потім - ряд щілинних каналів генізації молока при тиску 17,5МПа, пропонований 5 і зон розширення 6 На переходах із щілинних капристрій забезпечує такий же результат при меншоналів 5 у зони розширення 6 і на переходах із зон му тиску ~10МПа Таким чином, у випадку викорисрозширення 6 у ЩІЛИННІ канали 5, потік різко змінює тання пропонованого пристрою замість аналога на 3 швидкість, крім того у зонах розширення 6 здобуває гомогенізаторі 10м /год, різниця тиску в 7,5МПа, обертальний рух, а на вихідних ділянках при падінні дасть економію електроенергії в 20,8квт/год на одтиску виникає явище кавітації Таким чином, у робоному гомогенізаторі чому каналі виникають фактори необхідні для розпаСутність винаходу пояснюється кресленням ду жирових часток молока подовжній градієнт швид(фіг) кості, вихрові плини і кавггація На фіг показана схема пристрою для гомогенізації молока У корпусі 1, що має отвори 2 для входу і Пропонований гомогенізуючий пристрій може виходу продукту (показано стрільцями), поміщений використовуватися як в молочній, так і в консервній, плунжер 3, на поверхні якого розташований ряд похарчосмаковій, - фармацевтичній, ХІМІЧНІЙ І нафтохідовжніх канавок, на початку з великим поперечним мічній галузях промисловості перерізом 4, а потім - з меншим поперечним переріСписок використаних джерел інформації зом 5, останні розділені поперечними канавками 6 на 1 Мухин А А , Кузьмин Ю Н , Гисин И Б Гомогеділянки Для забезпечення осьового переміщення низаторы для молочной промышленности М Пиплунжера 3 існують спеціальні пристосування, нащевая промышленность, 1976 -64с приклад, гвинти 7, що проходять через ущільнення 8 2 АС [СССР] №1688809, МКИ A01J11/16 Устройство для гомогенизации пищевых продуктов // Пристрій для гомогенізації молока працює в таЕ В Нужин ЕВ, Д П Захваткин, А К Гладушняк, кий спосіб Перед запуском у роботу, плунжер З В Н Кучеренко Заявка №4789465 - Приоритет установлюють за допомогою гвинтів 7 у таке поло8 02 90 -Опубл0711 91 Бюл №41 ження, щоб канал 4 з великім поперечним перерізом з'єднав би вхідний і вихідний отвори 2 (крайнє ліве 3 АС [СССР] №1337007, МКИ A01J11/16 Гомоположення на малюнку) Після того, як молоко почигенизирующая головка // A M Колодкин, нає надходити в корпус 1, плунжер 3 переводять у Е В Шедушнов, Э И Журавлева и Ю А Колодкин робоче положення Спочатку зміщують його так, щоб Заявка №3978721/21-13 Приоритет 201185 канал 4 з великім поперечним перерізом і наступний Опубл 15 09 87 Бюл №34 за ним канал 5 малого поперечного переріза з'єдну Комп'ютерна верстка Т Чепелсва Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119