Пристрій для насичення безалкогольних напоїв діоксидом вуглецю

Пристрій для насичення безалкогольних напоїв діоксидом вуглецю, що містить з'єднані між собою систему трубопроводів, насос змішування, зворотний клапан, змішувач, насос карбонізації, регулятор тиску, накопичувальну ємність з витратним штуцером та запобіжний клапан, який відрізняється тим, що як змішувач використано гідродинамічний кавітаційний пристрій зі статичним кавітатором, який складається з корпусу, фланців, статичного кавітатора з форсунками для введення діоксиду вуглецю, розташованих рівномірно по колу з торця кавітатора, а на зовнішній поверхні втулки встановлені лопаті під кутом 30 ÷ 45° до напрямку потоку в кількості 4-12 шт. Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до пристроїв для насичення безалкогольних напоїв діоксидом вуглецю. Відомий пристрій для насичення безалкогольних напоїв діоксидом вуглецю (Авторское свидетельство СССР №1022690, кл. А 23 L 2/00, 1976), який складається із з'єднаних між собою системою трубопроводів, нагнітального насосу, змішувача у вигляді інжектора і накопичувальної ємкості. Найбільш близьким до винаходу є пристрій для насичення безалкогольних напоїв діоксидом вуглецю (стаття «Системи деаэрации и карбонизации» в журналі «Пиво и напитки» №2, 2006. с.34-35), що складається із, з'єднаних між собою системою трубопроводів, насоса змішування, зворотного клапана, змішувача, який працює за принципом Вентурі, насоса карбонізації, регулятора тиску, накопичувальної ємкості з витратним штуцером та запобіжним клапаном. Але вказаний пристрій не забезпечує достатнього, для проведення процесу карбонізації, контакту фаз так, як в ньому відбувається нерівномірний розподіл діоксиду вуглецю по всьому перерізу потоку напою за рахунок введення його тільки в центр рідинного потоку і відсутнє перемішування напою з діоксидом вуглецю в трубі. Насос карбонізації, який призначений для створення розрідження на ділянці насичення, не забезпечує належного змішування напою з діоксидом вуглецю при перекачуванні в накопичувальну ємкість, а, навпаки, сприяє виділенню діоксиду вуглецю з напою за рахунок різної швидкості, а, відповідно, і тиску на лопатях відцентрового насосу. Поставлене завдання досягається за рахунок того, що у пристрої, який складається із, з'єднаних між собою системою трубопроводів, насоса змішування, зворотною клапана змішувача, насоса карбонізації, регулятора тиску, накопичувальної ємкості з витратним штуцером та запобіжним клапаном змішувач замінюється на змішувач у вигляді гідродинамічного кавітаційного пристрою зі статичним кавітатором. Згідно винаходу гідродинамічний кавітаційний пристрій зі статичним кавітатором розподіляє потік напою на два потоки: внутрішній і зовнішній з введенням діоксиду вуглецю між цими потоками з подальшим перемішуванням. Причинно-наслідковий зв'язок між ознаками, що пропонуються і результатом, що очікується наступний. (19) UA (11) 88732 (13) C2 (21) a200805305 (22) 23.04.2008 (24) 10.11.2009 (46) 10.11.2009, Бюл.№ 21, 2009 р. (72) ПЕТРІКЕЙ РУСЛАН ВОЛОДИМИРОВИЧ, ПРОХОРОВ ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ (56) SU 454042 A, 11.02.1975 SU 1031487 A, 30.07.1983 SU 1681928 A1, 07.10.1991 US 6158471 A, 12.12.2000 JP 61057225 A, 24.03.1986 FR 2201121 A1, 26.04.1974 UA 8572 U, 15.08.2005 SU 1022690 A, 15.06.1983 SU 1498545 A1, 07.08.1989 GB 808070 A, 28.01.1959 3 88732 Виконання системи введення діоксиду вуглецю в напій у вигляді гідродинамічного кавітаційного пристрою зі статичним кавітатором дає можливість гарантованої роботи, збільшення поверхні контакту рідкої та газової фаз, підвищення коефіцієнту масопередачі, зниження питомих енергетичних затрат та втрат діоксиду вуглецю, покращення якості продукції. Таким чином сукупність запропонованих ознак дозволяє забезпечити в повному об'ємі очікуваний технічний результат. На Фіг.1 зображений пристрій для насичення безалкогольних напоїв діоксидом вуглецю, загальний вигляд; на Фіг.2 - виносний елемент І на Фіг.1. Пристрій для насичення безалкогольних напоїв діоксидом вуглецю (Фіг.1) складається з станини 1, насоса змішування 2, трубопроводів 3, зворотного клапану 4, змішувача 5, насоса карбонізації 6, регулятора тиску 7, накопичувальної ємкості 8 з витратним штуцером 9 та запобіжним клапаном 10. Змішувач 5 у вигляді гідродинамічного кавітаційного пристрою її статичним кавітатором (Фіг.2) складається з корпуса 11, статичною кавітатора 12 з системою каналів для подачі діоксиду вуглецю, трубки для підведення діоксиду вуглецю 13, форсунок 15, лопатей 14, камери змішування 16 та фланців 17. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 4 Пристрій працює наступним чином. Напій після насоса змішування 2 під тиском 0,4÷0,8МПа по трубопроводу 3 подається на насичення в змішувач 5, де за допомогою статичного кавітатора 12 розподіляється на два потоки: внутрішній і зовнішній. Внутрішній потік має більшу швидкість за рахунок звуження всередині кавітатора 12, а зовнішній - меншу. Між потоками на виході з кавітатора утворюється область пониженого тиску, яка заповнюється діоксидом вуглецю через форсунки 15. Таким чином, внутрішній потік, виходячи з кавітатора 12 з більшою швидкістю, інжектує діоксид вуглецю, який вводиться в рідинний потік через форсунки 15, які рівномірно розташовані по колу з торця кавітатора 12. Зовнішній потік, потрапляючи на лопаті 14 змішувача 5, які встановлені під кутом 30÷45° до напрямку потоку і їх кількість складає 4÷12шт., інтенсивно перемішує напій з діоксидом вуглецю за рахунок закручування всього потоку після кавітатора 12 в камері змішування 16 на відстань 0,5÷0,8 Dтр (де Dтр - внутрішній діаметр трубопроводу). Напій, насичений діоксидом вуглецю, потрапляє в накопичувальну ємкість 8 і направляється на розлив. Технічний результат полягає в можливості інтенсифікації процесу насичення напоїв діоксидом вуглецю, збільшенні поверхні контакту рідкої та газової фаз, підвищенні коефіцієнту масопередачі, зниженні питомих енергетичних затрат та втрат діоксиду вуглецю, покращенні якості продукції. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601