Пастеризаційна установка

Реферат: UA 75925 U UA 75925 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до машинобудування в харчовій галузі, а саме до поточних пластинчастих пастеризаторів, які використовуються в лініях виробництва рідких харчових продуктів - молочних продуктів, соків, напоїв для їх нагріву в потоці з рекуперацією тепла. Відома пастеризаційна установка, що містить теплообмінні секції пастеризації, рекуперації, витримування продукції, охолодження, насос, зрівняльний бак (патент США № 478 1248, патент РФ 19 RU 2110030). Вказані секції складаються з металевих пластин. Кожна із пластин має вхідні і вихідні колекторні отвори в кутових частинах пластини, які обумовлюють заданий рух сировини, теплоносія, пастеризованого продукту, а також забезпечують функціонування кожної секції теплообмінника за окремим призначенням (секції нагріву, витримування, регенерації, охолоджування). Найбільш близькими за технічною суттю до пропонованого рішення є пластинчатий теплообмінник (патент України на корисну модель UA 9612 F28 F3/04), а також пастеризаційноохолоджувальна установка типу ОПУ-2М. Така установка дозволяє використовувати тепло продукту, який виходить з секції витримування за допомогою секції рекуперації. Недоліком вказаної конструкції є все ще достатньо високі витрати енергії на роботу установки. Висока ціна на енергоносії обумовлює високу собівартість продукції, яка виробляється за допомогою подібних теплообмінних установок, що робить готову продукцію неконкурентоспроможною, а її виробництво збитковим. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити конструкцію пастеризатора з досягненням технічного результату - знизити витрати енергоносіїв на здійснення технологічного процесу пастеризації. Поставлене задача вирішується тим, що в конструкцію пастеризатора додатково включена секція попереднього підігріву продукту (наприклад молока), який надходить на пастеризацію; указана секція встановлена перед секцією рекуперації, підігрів теплоносія для вказаної секції здійснюється в геліоколекторі, який з'єднаний з секцією попереднього підігріву окремим контуром. Сукупність вищезгаданих істотних ознак є необхідною і достатньою умовою для виконання технічного завдання, покладеного в основу винаходу по досягненню технічного результату - знизити витрати енергоносіїв на здійснення технологічного процесу пастеризації. Корисна модель ілюстрована схемою (кресл.) На кресленні зображений загальний вид пропонованої схеми, до якої входить пастеризаційно-охолоджувальна установка та геліоколектор 7, включений в окремий контур з секцією попереднього підігріву продукту 1. Указаний контур включає, крім названих елементів, насос 8 для циркуляції теплоносія та регулюючий клапан 9 на лінії теплоносія. Установка містить секції: рекуперації 2, нагріву 3, витримування продукту 4, охолодження проточною водою 5, остаточного охолодження крижаною водою 6, та указану секцію попереднього підігріву. Запропонована конструкція пастеризатора працює таким чином. Продукт, який подається на пастеризацію, наприклад молоко, проходить в секцію попереднього підігріву, де його температура підвищується з 10 12 °C до 28 - 30 °C. Вказане підвищення температури досягається шляхом теплообміну молока з теплоносієм - водою, яка підігрівається в геліоколекторі від сонячного випромінювання. Температура нагріву теплоносія в геліоколекторі складає 52...55 °C. Контакт теплоносія з продуктом, який подається на пастеризацію, дозволяє підвищити його температуру з 10 - 12 °C до 30 - 33 °C. Далі продукт поступає в секцію рекуперації, де відбувається другий етап підігріву продукту від пастеризованого молока; температура продукту підвищується до 50 - 52 °C. Після цього молоко подається в секцію нагріву, де відбувається підігрів продукту до температури пастеризації 76 - 90 °C за рахунок витрат традиційних дорогих енергоносіїв - електроенергії або пари. Таким чином, витрати указаних енергоносіїв відбуваються тільки в інтервалі температур 50...90 °C, нагрів з 10 до 50 °C здійснюється практично без витрат. Охолодження пастеризованого продукту здійснюється також поетапно: на першому етапі температура знижується, як вказано вище, в секції рекуперації; на другому - за рахунок теплообміну з проточною водою, і лише на заключному етапі охолодження до 10 - 12 °C здійснюється за допомогою крижаної води. Таким чином, робота запропонованої установки забезпечує мінімальні витрати дорогих енергоносіїв, пастеризована продукція має низьку собівартість при якісно виконаному процесі. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Пастеризаційна установка, що містить теплообмінні секції пастеризації, рекуперації, витримування продукції, охолодження, насос, зрівняльний бак, яка відрізняється тим, що містить секцію попереднього підігріву продукту, встановлену перед секцією рекуперації, підігрів 1 UA 75925 U теплоносія для вказаної секції здійснюється в геліоколекторі, який з'єднаний з секцією попереднього підігріву окремим контуром. Непастеризований продукт Горяча вода t = 95 °C Проточна вода Пастеризований продукт Вода крижана 1 - секція попереднього підігріву; 2 - секція рекуперації; 3 - секція нагріву; 4 - секція витримування; 5 - секція охолодження проточною водою; 6 - секція охолодження крижаною водою; 7 - геліоколектор; 8 - насос; 9 - клапан. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2