Пастеризаційно-охолоджувальна установка для теплової обробки молока інфрачервоним електронагрівом

Пастеризационно-охладительная установка для тепловой обработки молока инфракрасным электронагревом, включающая секцию пастеризации, состоящую из нагревательных пластин, секции рекуперации и охлаждения, а также накопительную емкость, вентиль регулирования расхода, молочный насос, перепускной клапан, щит управления и датчики температуры, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что нагревательные пластины выполнены в виде прозрачных оребренных элементов, внутри которых размещены источники инфракрасного нагрева из нихромовой фольги, с антипригарным покрытием из сополимера фторопласта-4. NJ NO Изобретение относится к технологическому оборудованию, применяемому в пищевой промышленности и сельском хозяйстве, в частности к ластеризационноохладительным установкам инфракрасного электронагрева молока, в том числе для обеззараживания возбудителей туберкулеза, бруцеллеза и лейкоза. Конструкция большинства пастеризаторов такова, что разрушительное для микроорганизмов действие тепла достигается косвенным нагревом. Применение особенностей инфракрасного нагрева позволяет существенно повысить эффективность пастеризации, уменьшить энергетические зат раты и сохранить качество молока. Известна установка, содержащая приемный бак, одноходовой молочный кран, молочный насос, пластинчатый теплообменник, фильтр, рабочую камеру, выполненную в виде цилиндра с коаксиально расположенным инфракрасным излучателем внутри, датчик температуры, молочный насос, трехходовой рециркуляционный клапан [1]. Недостатками данной установки являются возможность пригара продуктов в результате отложений нерастворимых соединений в рабочей камере, ограниченность по производительности, низкая тех О 26329 нологичность секции пастеризации, снижение КПД из-за потерь в окружающую среду и использования дополнительного насоса. Известна установка для уничтожения спорообразующих и растительных бактерий в жидких молочных продуктах, содержащая центрифугу, источник ИК-излучения, находящийся в закрытой камере обеззараживания, теплообменники, молочный насос [2]. Недостатком данного устройства является обсеменяемостъ центрифугирующего аппарата микроорганизмами, возможность пригара и отложений в рабочей камере, обязательность дополнительной операции разделения молока и за счет этого увеличение энергопотребления, усложнение технологии. Наиболее близкой к предлагаемой установке является универсальная автоматизированная установка с пленочным электронагревателем ЭПУ-1, содержащая секцию пастеризации, состоящую из нагревательных пластин, секции рекуперации и охлаждения молока, а также накопительную емкость, вентиль регулирования расхода, молочный насос, перепускной клапан, щит управления и датчики температуры [3]. Существенными недостатками данной установки являются конвективный характер передачи тепла от электронагревателя к потоку молока, при котором ограничивается скорость нагрева, соответственно снижается эффективность пастеризации и не возможно избирательное воздействие на микроорганизмы. Проявление неравномерности нагрева обрабатываемого продукта выражается в том, что на теплообменных поверхностях секций пастеризации и рекуперации образуются нерастворимые отложения в виде "молочного камня" с последующим пригоранием молока. Температурно-временные режимы пастеризации и обеззараживания молока от патогенной микрофлоры значительно отличаются друг от друга. Это приводит к завышению температурно-временных характеристик процесса пастеризации, увеличению энергозатрат, снижению качества молока и ухудшению в целом эксплуатационных параметров установок. В основу изобретения поставлена задача разработки такой конструкции пастер изационно-охладительной установки для тепловой обработки молока, в которой изменением конструкции секции пастеризации обеспечивается подвод тепла от ис 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 точника инфракрасного нагрева пластинчатого типа, создаются условия работы установки без пригорання пастеризуемого молока и за счет этого достигается улучшение технологических возможностей установки, в том числе расширение диапазона производительности, снижение энергозатрат в 1,5-2 раза и обеспечивается эффект пастеризации до 99,98%, что позволяет использовать установку для обеззараживания возбудителей туберкулеза, бруцеллеза, лейкоза. Поставленная задача решается тем, что в пастеризационно-охладительной установке для тепловой обработки молока инфракрасным электронагревом, содержащей секции рекуперации, пастеризации и охлаждения молока, а также накопительную емкость, вентиль регулирования расхода, молочный насос, перепускной клапан, щит управления и датчики температуры, согласно изобретению нагревательные пластины выполнены в виде прозрачных оребренных элементов, внутри которых размещены источники инфракрасного нагрева из нихромовой фольги, с антипригарным покрытием из сополимера фторопласта-4. Использование новой конструкции секции пастеризации, состоящей из нагревательных пластин в виде прозрачных оребренных элементов, внутри которых размещены источники инфракрасного нагрева из нихромовой фольги, позволяет повысить эффективность пастеризации, что проявляется в интенсификации процесса нагрева, избирательном воздействии на микроорганизмы, снижении энергозатрат в 1,5-2 раза по сравнению с прототипом, повышении эффекта пастеризации с 99,89% при конвективном нагреве до 99,98%. Кроме того, применяя блочно-модульный принцип построения, обеспечивают производительность от 0,1 до 10 т/ч при гарантированном сохранении качества продукта, в том числе и при обеззараживании молока от возбудителей туберкулеза, бруцеллеза и лейкоза. Наличие на нагревательных пластинах покрытия из сополимера фторопласта4, прозрачного для инфракрасных лучей в диапазоне длин волн 0,76-6,5 мкм, препятствует отложению на поверхности нагревательных пластин "молочного камня". Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена технологическая схема пастеризационно-охладительной установки; на фиг. 2 - конструкция нагревательной пластины, вид спереди; на фиг. 3 - вид А - А на фиг. 2. 26329 Пастеризационно-охладительная установка для тепловой обработки молока инфракрасным электронагревом в технологической последовательности содержит накопительную емкость 1, молочный насос .2, трубопровод 3, секцию рекуперации 4, фильтр 5, патрубок 6, секцию пастеризации 7, электроконтактный манометр 8, спиртовый термометр 9, термометр-сопротивление 10, перепускной клапан 11, секцию охлаждения 12, устройство визуального контроля 13, трехходовой молочный кран 14 и щит управления 15, Секция пастеризации 7 включает набор нагревательных пластин 16 В средней части пластины 16 установлен нагревательный элемент 17, выполненный из нихромовой фольги, покрытый стеклянным экраном 18 и антипригарным слоем 19 из сополимеров фторопласта-4, прозрачного для инфракрасных лучей в области длин волн 2-6,5 мкм, соответствующих максимальной поглощательной способности молока. Пластина 16 содержит также металлическую рамку 20, в которой выполнены отверстия для входа 21 и выхода 22 молока, а отверстия 23 - для направляющих. Пластина 16 снабжена фасонной резиной 24, установленной по периметру рамки 20 для уплотнения. Электропитание к нагревательному элементу 17 подводится по проводам 25. 5 10 15 20 25 30 Установка работает следующим образом. Молоко из танка самотеком или под 35 давлением поступает в накопительную емкость 1, откуда молочным насосом 2 че рез трубопровод 4 подается в секцию рекуперации 4, где подогревается горячим продуктом, идущим противотоком из секции пастеризации 7 Подогретое в секции рекуперации до температуры 30-40°С молоко очищается фильтром 5 и вновь возвращается для дальнейшего нагрева в секцию рекуперации 4, откуда через патрубок 6 поступает в секцию пастеризации 7 Из секции инфракрасной пастеризации 7 через перепускной клапан 11 горячий продукт поступает в секцию рекуперации 4 для отдачи тепла встречному потоку жидкости, поступающей в установку. Из секции рекуперации 4 жидкий продукт выходит с температурой, на 8-10°С превышающей температуру входную. При необходимости охлаждения поток пастеризованного продукта направляется в секцию охлаждения 12, где охлаждается с помощью движущегося противотоком хладагента. На выходе из секции охлаждения 12 стоит устройство визуального контроля 13, служащее для визуального контроля за протекающим продуктом, и трехходовой молочный кран 14, предназначенный для выпуска готовой продукции или для возврата в накопительную емкость 1. В случае недопастеризации автоматически срабатывает перепускной клапан 11 и молоко возвращается в накопительную емкость 1 для повторной пастеризации. Система автоматического управления установкой смонтирована в шкафу 15, соединена с датчиками температуры и исполнительными органами электрической проводкой. 26329 \ 1 II —_, О О О \ Фиг. I о о 26329 Разрез по 20 А - А і 23 24 21 17 18 Фиг. 2 Фиг, Ъ Упорядник Техред М. Келемеш Коректор А.Маковська Замовлення 502 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 J Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101