Пристрій для електростатичного копчення продуктів

Реферат: Пристрій для електростатичного копчення продуктів містить камеру, в якій розташовані тримач для оброблюваного продукту, встановлені по обидві сторони тримача електроди, що коронують, спрямовані в бік тримача, димогенератор, блок управління. Корпус камери виконаний у формі прямокутного паралелепіпеда з теплоізолюючими стінками і шарнірно закріпленими дверима з ущільнювальною прокладкою і задрайками, генератор диму встановлений зовні, і отвір, для можливості введення димоповітряної суміші, виконано в нижній частині стінки камери, патрубок, для можливості відводу відпрацьованої димоповітряної суміші, встановлений в даху камери, а не менш ніж один вентилятор, для можливості підведення чистого повітря, розташований у нижній частині стінки, елементи, для розміщення оброблюваних продуктів, використані як електрод і розташовані у верхній частині, а панелі електродів, що коронірують, розміщені вертикально і з'єднані з джерелом високої напруги, також зовні розміщені елементи електрокерування і контролю. UA 105245 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО КОПЧЕННЯ ПРОДУКТІВ UA 105245 U UA 105245 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчової промисловості, а саме до установок для сушінняв'ялення, теплової обробки і копчення продуктів харчування. Відома електрокоптильна установка описана у патенті Російської Федерації на винахід № 2305945, опублікованому 10.08.2006 року, індекс МПК А23В 4/056. Електрокоптильна установка містить камеру, розташований в ній димогенератор, позитивний електрод і встановлені на двох бічних панелях негативно заряджені голки, що коронірують, причому у камері паралельно один одному розташовані кліті для матеріалу, що підлягає копченню, при цьому позитивний електрод розміщений між клітей і по габариту виходить за їх межі, причому позитивний електрод встановлений з можливістю пересування вздовж камери до однієї з панелей з негативно зарядженими голками, що коронірують. Позитивний електрод закріплений за допомогою повзунів на рейках. Позитивний електрод з'єднаний підпружиненим ковзним контактом з металевою провідниковою смугою. Недоліками аналога є відсутність можливості холодної сушки і холодного копчення, так як димогенератор знаходиться в порожнині коптильні і виробляє дим при включенні електронагрівача, розташованого таким чином, що тепло надходить на нагрів порожнини коптильні, а примусова вентиляція відсутня. Відомий патент на винахід Російської Федерації № 2125371 опублікований 27.01.1999 рока, індекс МПК А23В 4/056, в якому описаний спосіб та пристрій для електростатичного копчення продуктів шляхом розміщення продукту між електродами у вигляді голок, що коронірують, спрямованих на оброблюваний об'єкт з двох сторін, і подачі потоків коптильного диму на електроди, причому потоки коптильного диму подають на електроди-голки через порожнини з похило встановлених диморозділювальних екрануючих сіток. Регулювання температури і інтенсивності подачі потоків коптильного диму здійснюють радіатором охолодження і періодичним включенням нагрівача димогенератора, що взаємодіє з регулятором температури. Використовують електростатичне поле з регульованою по амплітуді характеристикою в напрямку тримача для оброблюваного об'єкта. Пристрій для електростатичного копчення, що містить корпус, в якому розташовані тримач для оброблюваного продукту, встановлені по обидві сторони тримача електроди у вигляді голок, що коронірують, спрямовані у бік тримача, димогенератор і диморозподільну перегородку, причому голки закріплені на диморозподільних екрануючих сітках, похило встановлених із змінними кутами нахилу уздовж бічних стінок корпусу з утворенням порожнин для проходу димоповітряної суміші, при цьому пристрій містить радіатор охолодження димоповітряної суміші, блок управління і регулятор температури. Як радіатор охолодження коптильного диму використаний корпус димогенератора. Блок управління містить електронний формувач електростатичного поля, своїми виходами підключений до електродів, що коронірують, і тримача для оброблюваного продукту, і включає генератор з регулятором його характеристик по амплітуді, а також регулятор температури, який взаємодіє через оптотиристори з нагрівальним елементом димогенератора. Регулятор температури виконаний у вигляді датчика температури, що взаємодіє через тригер і оптотиристор з нагрівальним елементом димогенератора. Загальними суттєвими ознаками є те, що пристрій для електростатичного копчення продуктів містить камеру, в якій розташовані тримач для оброблюваного продукту, встановлені по обидві сторони тримача електроди, що коронірують, спрямовані в бік тримача, димогенератор, блок управління. Недоліками прототипу є те, що елемент для нагрівання з димогенератором знаходяться в порожнині корпусу пристрою, і тому пропонується охолодження виконувати елементом, який, по суті, нагріває порожнину, або через зовнішні стінки, що не забезпечує стабільну роботу пристрою з виходом на стабільний потрібний температурний режим, також неможливо забезпечити прискорене підсушування продукту. В основу корисної моделі поставлена задача створення універсального пристрою для сушіння, в'ялення, електростатичного копчення продуктів харчування, надійного, простого по конструкції, що забезпечує якісну обробку. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для електростатичного копчення продуктів містить камеру, в якій розташовані тримач для оброблюваного продукту, встановлені по обидві сторони тримача електроди, що коронірують, спрямовані в бік тримача, димогенератор, блок управління. Корпус камери виконаний у формі прямокутного паралелепіпеда з теплоізолюючими стінками і шарнірно закріпленими дверима з ущільнювальною прокладкою і задрайками, генератор диму встановлений зовні, і отвір, для можливості введення 1 UA 105245 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 димоповітряної суміші виконано в нижній частині стінки камери, патрубок, для можливості відводу відпрацьованої димоповітряної суміші, встановлений в даху камери, а не менш ніж один вентилятор, для можливості підведення чистого повітря, розташований у нижній частині стінки, елементи, для розміщення оброблюваних продуктів, використані як електрод і розташовані у верхній частині, а панелі електродів, що коронірують, розміщені вертикально і з'єднані з джерелом високої напруги, також зовні розміщені елементи електрокерування і контролю. Електроди, що коронірують, виконані панелями з листової сталі з короніруючими трикутними голками, вирізаними з цього ж листа по двом кромкам і відігнутими на кут від 80 до 90 градусів, відстань між голками від 40 до 60 мм, довжина голок від 15 до 45 мм. Електроди, що коронірують, закріплені знімно, безпосередньо на стінці камери і дверях, і підключені до електросистеми легкороз'ємним з'єднанням за допомогою високовольтного електрокабеля. Патрубок відведення відпрацьованої димоповітряної суміші виконаний подовженим з можливістю під'єднання до димового каналу будівлі. Патрубок відведення відпрацьованої димоповітряної суміші має шиберну засувку. В нижній частині порожнини камери розміщений електронагрівач. Електронагрівачем є трубчастий нагрівальний елемент для повітряного середовища. Елементи електрокерування і контролю скомпоновані в блок і включають загальний вимикач і загальну автоматику захисту від короткого замикання, блок управління вентилятором, елемент захисту від ураження струмом при відкритих дверях, вимикач електростатики після якого електроживлення надходить на частотний мережевий фільтр, а далі на термозахист, випрямляч і генератор високої частоти, які пов'язані з силовим ключем, також до силового ключа підключена первинна обмотка трансформатора, пов'язаного з блоком захисту від перевантаження, далі вторинна обмотка трансформатора з'єднана з високовольтним джерелом постійної напруги, з яким з'єднані позитивний і негативний електроди. Суттєвими ознаками, дійсними у всіх випадках, є те, що корпус камери виконаний у формі прямокутного паралелепіпеда з теплоізолюючими стінками і шарнірно закріпленими дверима з ущільнювальною прокладкою і задрайками, генератор диму встановлений зовн, і отвір, для можливості введення димоповітряної суміші, виконано в нижній частині стінки камери, патрубок, для можливості відводу відпрацьованої димоповітряної суміші, встановлений в даху камери, а не менш ніж один вентилятор, для можливості підведення чистого повітря, розташований у нижній частині стінки, елементи, для розміщення оброблюваних продуктів, використані як електрод і розташовані у верхній частині, а панелі електродів, що коронірують, розміщені вертикально і з'єднані з джерелом високої напруги, також зовні розміщені елементи електрокерування і контролю. Відмітними суттєвими ознаками, дійсними в окремих випадках, є те, що електроди, що коронірують, виконані панелями з листової сталі з короніруючими трикутними голками, вирізаними з цього ж листа по двом кромкам і відігнутими на кут від 80 до 90 градусів, відстань між голками від 40 до 60 мм, довжина голок від 15 до 45 мм. Електроди, що коронірують, закріплені знімно, безпосередньо на стінці камери і дверях, і підключені до електросистеми легкороз'ємним з'єднанням за допомогою високовольтного електрокабеля. Патрубок відведення відпрацьованої димоповітряної суміші виконаний подовженим з можливістю під'єднання до димового каналу будівлі. Патрубок відведення відпрацьованої димоповітряної суміші має шиберну засувку. В нижній частині порожнини камери розміщений електронагрівач. Електронагрівачем є трубчастий нагрівальний елемент для повітряного середовища. Елементи електрокерування і контролю скомпоновані в блок і включають загальний вимикач і загальну автоматику захисту від короткого замикання, блок управління вентилятором, елемент захисту від ураження струмом при відкритих дверях, вимикач електростатики, після якого електроживлення надходить на частотний мережевий фільтр, а далі на термозахист, випрямляч і генератор високої частоти, які пов'язані з силовим ключем, також до силового ключа підключена первинна обмотка трансформатора, пов'язаного з блоком захисту від перевантаження, далі вторинна обмотка трансформатора з'єднана з високовольтним джерелом постійної напруги, з яким з'єднані позитивний і негативний електроди. Завдяки тому, що корпус камери виконаний у формі прямокутного паралелепіпеда з теплоізолюючими стінками і шарнірно закріпленими дверима з ущільнювальною прокладкою і задрайками, генератор диму встановлений зовні, і отвір, для можливості введення димоповітряної суміші, виконано в нижній частині стінки камери, патрубок, для можливості відводу відпрацьованої димоповітряної суміші, встановлений в даху камери, а не менш ніж один вентилятор, для можливості підведення чистого повітря, розташований у нижній частині стінки, елементи, для розміщення оброблюваних продуктів, використані як електрод і розташовані у 2 UA 105245 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 верхній частині, а панелі електродів, що коронірують, розміщені вертикально і з'єднані з джерелом високої напруги, також зовні розміщені елементи електрокерування і контролю створений універсальний пристрій для сушіння, в'ялення, гарячого і холодного електростатичного копчення продуктів харчування, надійний, простий по конструкції, що забезпечує якісну обробку. Суть корисної моделі пояснюють креслення. На фіг. 1 зображений головний вид на пристрій; На фіг. 2 зображений вид зверху на пристрій; На фіг. 3 зображений виносний елемент А; На фіг. 4 зображений вид Б; На фіг. 5 зображений вид В; На фіг. 6 зображений виносний елемент Г, в якому двері 2 закриті; На фіг. 7 зображена блок-схема електрокерування. Пристрій для електростатичного копчення продуктів містить корпус 1 камери з шарнірно закріпленими дверима 2, корпус 1 виконаний у формі прямокутного паралелепіпеда з теплоізолюючими стінками 3, 4 боковими та 5 задньою, верхньою 6 та нижньою 7, на передніх кромках стінок 3, 4, 6 та 7 по контуру закріплена ущільнювальна прокладка 8, а на дверях гачок 9, що сполучається з задрайкою 10, закріпленою на стінці 4. Генератор 11 диму встановлений зовні в отвір 12, виконаний в нижній частині стінки 4 корпусу камери 1, патрубок 13, для відводу відпрацьованої димоповітряної суміші, встановлений в верхній стінці 6 і має подовжену трубу ззовні, для можливості кріплення на ній труби з'єднання з димовим каналом будинку, а вентилятор 14 підведення чистого повітря розташований у нижній частині задньої стінки 5. Елементи для розміщення оброблюваних продуктів, кронштейни 15 та перекладина 16 використані як електрод і розташовані у верхній частині корпусу камери 1. А панелі 17 та 18 електродів, що коронірують, розміщені вертикально і з'єднані з джерелом високої напруги, також зовні корпусу 1 в блоці 19 розміщені елементи електрокерування і контролю. Електроди 17 та 18 виконані плоскими панелями з листової сталі з трикутними голками 20, що коронірують, вирізаними з цього ж листа по двум кромкам і відігнутими відносно третьої кромки на кут від 80 до 90 градусів, відстань між голками 50 мм, довжина голок 35 мм. Панелі електродів 17 та 18, що коронірують, закріплені знімно платиками 21, безпосередньо на задній стінці 5 корпусу камери 1 і дверях 2, і підключені до електросистеми легкороз'ємним з'єднанням за допомогою високовольтних електрокабелів 22 та 23. Патрубок 13, відведення відпрацьованої димоповітряної суміші має шиберну засувку 24 і виконаний з можливістю під'єднання до димового каналу будівлі. В нижній частині порожнини камери розміщений трубчастий нагрівальний елемент для повітряного середовища - електронагрівач 25. Димогенератор 11 містить вертикальний корпус 26 з верхньою кришкою 27, вихідний патрубок 28 диму, розташований в нижній частині корпусу 26, в корпусі 26 є отвірповітрозабірник 29, патрубок 30 подачі повітря від компресора 31, який показаний не конструктивно, а у блок-схемі на фіг. 7, вставлений радіально у вихідний патрубок 28 диму за межами корпусу 26 в напрямку подачі диму, та має вихід для повітря всередині вихідного патрубка 28 в напрямку подачі диму, а верхня кришка 27 і нижня заглушка 32 легкознімні і щільно закривають торці корпусу 26. Також для технологічної задачі в комплект пристрою входить заглушка 33. Низ корпусу камери накритий металевою пластиною 34, яка виконує роль піддону. Двері 2 закріплені на меблевих петлях 35, їх конструкція не показана, так як придатні будьякі, і в закритому положенні двері фіксуються не менше ніж однією задрайкою 10, яка містить корпус 36, що закріплений на стінці 4, шарнірно закріплений на ньому важіль 37, та захват 38, який сполучається з гачком 9, закріпленим на дверях 2. Елементи електрокерування і контролю скомпоновані в блок 19 і включають загальний вимикач і загальну автоматику захисту від короткого замикання 39, до якого підключені всі споживачі, в тому числі компресор 31 генератора диму 11, блок 40 управління вентилятором 14, елемент 41 захисту від ураження струмом при відкритих дверях, вимикач 42 електростатики, після якого електроживлення надходить на частотний фільтр 43 мережі, а дані на термозахист 44, випрямляч 45 і генератор 46 високої частоти, які пов'язані з силовим ключем 47, також до силового ключа підключена первинна обмотка трансформатора 48, пов'язаноготакож з блоком 49 захисту від перевантаження, далі вторинна обмотка трансформатора 48 з'єднана з високовольтним джерелом постійної напруги 50, відводки з якого є позитивним 51 і негативним 3 UA 105245 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 52 електродами, під'єднаними до кронштейнів 15 та перекладини 16, а інший до панелей 17 та 18. В роботі пристрою спочатку виконується підготовка: Завантажується деревна тирса у димогенератор 11 до патрубка 13 відведення відпрацьованої димоповітряної суміші або вологого повітря, поєднується гофрована труба і з'єднується з димовим каналом у будівлі, під'єднується до патрубка 30 і блока 19 компресор 31, вставляється заглушка 33 у парубок 28, завантажуються у камеру 1 продукти, призначені для обробки та розвішуються на перекладині 16, яка підключена кабелем до блока 19, причому відстань продуктів від електродів 17 та 18 повинна бути від 35 до 100 мм, а потім: Закриваються двері 2, задраюються задрайкою 10 і включається система електроуправління і контролю блока 19. Спочатку вентилятором 14 при відкритій заслінці 24 подається повітря на максимальній швидкості на оброблюваний продукт, включається вимикачем 42 електростатичне діяння і відбувається прискорене електростатичним полем сушіння. Сушіння поверхні продукту потрібне обов'язково, так як при обробці холодним димом продукту може відбуватися окислення і виробляється мурашина кислота, що призводить до псування продукту. Потім в залежності від задачі обробки продуктів харчування: Або встановлюється мінімальна швидкість подачі повітря на продукт і виконується в'ялення, для ущільнення тканинного матеріалу, білка і дозрівання продукту. Якщо необхідне холодне копчення, то після закінчення в'ялення виконується холодне копчення, для чого виймається заглушка 33, запалюється деревна тирса в димогенераторі 11, повітря від компресора 31 подається в патрубок 30, вентилятор 14 подає мінімальну кількість свіжого повітря, шиберна заслінка 24 прикрита, включається вимикачем 42 електростатичне діяння, що забезпечує швидке насичення продуктів димом. Якщо задача - гаряче копчення продукту, то вже при сушінні включається як вимикач 42 електростатичного діяння, так і додатково включається нагрівач 25 без включення генератора холодного диму, також встановлюється заглушка 33 для швидкої обробки продукту теплим повітрям, перед гарячим копченням. Після закінчення сушіння з відкривають двері 2, знімають заглушку 33, закриваються двері 2, знов вмикається загальний вимикач та нагрівач 25, запалюється деревна тирса у димогенераторі 11 і вмикається подача повітря у патрубок 30, вмикається вентилятор 14 на середній швидкості подачі. Як бачимо, пристрій універсальний - в ньому можливо і сушіння, і в'ялення, і прискорене електростатичним полем холодне копчення продуктів харчування або виконується гаряче копчення продуктів харчування. При роботі пристрою в блоці 19 напруга мережі 220 В надходить на мережевий фільтр 43. Необхідність його застосування зумовлена тим, що високочастотні ключові перетворювачі є джерелами електромагнітних радіочастотних перешкод, які мережеві дроти випромінюють в навколишній простір як антени. Діючі українські та зарубіжні стандарти нормують рівні радіоперешкод, створюваних цими пристроями. Після мережевого фільтра 43 модуль захищений термозапобіжником 44 від тривалих перевантажень, що викликають перегрів силового ключа 47. Далі напруга мережі випрямляється і згладжується у випрямлячі 45 і високочастотний генератор 46 живиться постійною напругою, на виході якого виробляється керуюча напруга у вигляді послідовності прямокутних імпульсів з частотою близько 20-55 кілоГерц. Ці імпульси керують станом (відкритий/закритий) силового високочастотного ключа 47, навантаженням якого є первинна обмотка імпульсного високочастотного трансформатора 48. В результаті перемикання силового ключа у вторинній обмотці трансформатора 48 наводиться імпульсна електрорушійна сила (ЕРС) прямокутної форми. Наявність зворотного зв'язку дозволила захистити блок силового ключа 47 і трансформатора 48 від виходу з ладу. При перевищенні споживаної потужності, при підвищенні вихідної напруги вище критичного, а також при короткому замиканні в навантаженні відбувається автоматичне вимикання блока управління силовим ключом 47. Після усунення причини, що викликала спрацьовування захисту, блок запускається знову. На вхід високовольтного джерела живлення 50 подається високочастотна імпульсна напруга, а на виході отримуємо постійну, величиною від 10 кВ до 55 кВ, в залежності від необхідності. Вимикач електростатики 42 повністю знеструмлює елементи, які запускають функцію електростатики. Елемент термозахист 44 являє собою термозапобіжник, який виходить з ладу при перевищенні 115 °C, що в свою чергу захищає приладову панель від займання. Двері 2, теплоізолюючі бокові стінки 3, 4 та 5 задня, верхня 6, та нижня 7, виготовлені з деревно-стружкових плит (ДСП), в яких використане не шкідливе зв'язуюче, придатне для 4 UA 105245 U використання плит у харчовій промисловості, які також легко очищуються та миються, а те що панелі електродів 17 та 18, що коронірують, легко знімаються, надає можливості легко підтримувати необхідний санітарний стан пристрою. 5 10 15 20 25 30 35 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій для електростатичного копчення продуктів, що містить камеру, в якій розташовані тримач для оброблюваного продукту, встановлені по обидві сторони тримача електроди, що коронують, спрямовані в бік тримача, димогенератор, блок управління, який відрізняється тим, що корпус камери виконаний у формі прямокутного паралелепіпеда з теплоізолюючими стінками і шарнірно закріпленими дверима з ущільнювальною прокладкою і задрайками, генератор диму встановлений зовні, і отвір, для можливості введення димоповітряної суміші, виконано в нижній частині стінки камери, патрубок, для можливості відводу відпрацьованої димоповітряної суміші, встановлений в даху камери, а не менш ніж один вентилятор, для можливості підведення чистого повітря, розташований у нижній частині стінки, елементи, для розміщення оброблюваних продуктів, використані як електрода і розташовані у верхній частині, а панелі електродів, що коронують, розміщені вертикально і з'єднані з джерелом високої напруги, також зовні розміщені елементи електрокерування і контролю. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що електроди, що коронують, виконані панелями з листової сталі з коронуючими трикутними голками, вирізаними з цього ж листа по двом кромкам і відігнутими на кут від 80 до 90 градусів, відстань між голками від 40 до 60 мм, довжина голок від 15 до 45 мм. 3. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що електроди, що коронують, закріплені знімно, безпосередньо на стінці камери і дверях, і підключені до електросистеми легкороз'ємним з'єднанням за допомогою високовольтного електрокабеля. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що патрубок відведення відпрацьованої димоповітряної суміші виконаний подовженим з можливістю під'єднання до димового каналу будівлі. 5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що патрубок відведення відпрацьованої димоповітряної суміші має шиберну засувку. 6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в нижній частині порожнини камери розміщений електронагрівач. 7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що електронагрівачем є трубчастий нагрівальний елемент для повітряного середовища. 8. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що елементи електрокерування і контролю скомпоновані в блок і включають загальний вимикач і загальну автоматику захисту від короткого замикання, блок управління вентилятором, елемент захисту від ураження струмом при відкритих дверях, вимикач електростатики, після якого електроживлення надходить на частотний мережевий фільтр, а далі на термозахист, випрямляч і генератор високої частоти, які пов'язані з силовим ключем, також до силового ключа підключена первинна обмотка трансформатора, пов'язаного з блоком захисту від перевантаження, далі вторинна обмотка трансформатора з'єднана з високовольтним джерелом постійної напруги, з яким з'єднані позитивний і негативний електроди. 5 UA 105245 U 6 UA 105245 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7