Патент на изобретение №2246824
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОМОГЕНИЗАЦИИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к устройствам для получения гомогенных жидкостей и может быть использовано в пищевой промышленности для гомогенизации молочных продуктов. Устройство включает плунжерный блок, всасывающий и нагнетательный коллекторы, гомогенизирующую головку с входными и выходными отверстиями и манометр. Устройство дополнительно снабжено трубопроводом, соединяющим всасывающий коллектор и выходную кольцевую щель гомогенизирующей головки. Гомогенизирующая головка, выполненная в виде вихревой трубы с одним или несколькими входными эжекторами, расположенными тангенциально к цилиндрической поверхности камеры, для создания свободного вихря, имеет два выхода, расположенных на противоположных торцах камеры. Один – в виде отверстия, а второй – в виде кольцевой щели, через которую отводится недогомогенизированный продукт. Выходное отверстие расположено на ближнем к входу торце камеры, а выходная кольцевая щель расположена на дальнем от входа торце камеры и образована клапаном и корпусом камеры, причем она регулируется натяжением пружины. Применение данного устройства позволяет повысить эффективность процесса гомогенизации при давлениях от 5 до 20 МПа, улучшить качество продукта и увеличить производительность. 3 ил.
Изобретение относится к устройствам для получения гомогенных жидкостей и может быть использовано в пищевой промышленности для гомогенизации молочных продуктов. В любом гомогенизирующем устройстве образуются зоны сверхнизкого давления, в которых происходит вскипание жидкости с явлениями кавитации, где и осуществляется гомогенизация продукта. Чем выше давление продукта на входе в гомогенизирующую головку, тем ниже давление в зоне кавитации, следовательно, интенсивнее протекает процесс гомогенизации [1, 2]. Известно устройство, включающее корпус и клапан цилиндрической формы с подводящим и отводящим патрубками [3]. Однако применение данного устройства не позволяет достигнуть желаемого эффекта гомогенизации, вследствие перекрытия клапаном зоны гомогенизации. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, включающее плунжерный блок, нагнетательный и всасывающий коллекторы, гомогенизирующую головку с входным и выходным отверстиями и манометр [4]. Однако при использовании данного устройства достигается незначительное улучшение эффективности процесса гомогенизации при давлениях выше 6 МПа [5], причем качество готового продукта ухудшается из-за попадания в него части недогомогенизированного продукта. Техническим результатом является повышение эффективности процесса гомогенизации при давлении от 5 до 20 МПа, улучшение качества продукта и увеличение производительности. Технический результат достигается тем, что устройство, включающее плунжерный блок, всасывающий и нагнетательный коллекторы, гомогенизирующую головку в виде цилиндрической камеры и манометр, согласно изобретению снабжено трубопроводом, соединяющим всасывающий коллектор и выходную щель гомогенизирующей головки. Гомогенизирующая головка, выполненная в виде вихревой трубы с одним или несколькими входными эжекторами, расположенными тангенциально к цилиндрической поверхности камеры, для создания свободного вихря, имеет два выхода, расположенных на противоположных торцах камеры. Один – в виде отверстия, а второй – в виде кольцевой щели. Выходное отверстие расположено на ближнем к входу торце камеры, а выходная кольцевая щель расположена на дальнем от входа торце камеры и образована клапаном и корпусом камеры, причем она регулируется натяжением пружины. Кроме того, входных отверстий с эжекторами может быть от 1 до n. Изобретение поясняется описанием и приложенными к нему чертежами. На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг.2, 3 – продольный и поперечный разрезы гомогенизирующей головки. Устройство для гомогенизации жидкостей содержит плунжерный блок 1, трубопровод 2, всасывающий коллектор 3, нагнетательный коллектор 4, гомогенизирующую головку 5 и контрольный манометр 6. Гомогенизирующая головка (фиг.2) выполнена в виде вихревой трубы и состоит из корпуса 11, камеры 12, клапана 13, пружины 16, натяжение которой регулируется прижимной гайкой 17. Входные сопла 8 (фиг.3) расположены тангенциально по отношению к цилиндрической поверхности вихревой трубы 11. Выходное отверстие 9 расположено в центре плоского торца камеры 14, который примыкает к входным отверстиям 15. Устройство работает следующим образом. Гомогенизируемая жидкость через всасывающий коллектор 3 поступает в плунжерный блок 1. Сжатая насосом жидкость попадает в нагнетательный коллектор 4, а затем в гомогенизирующую головку 5. Подача продукта в гомогенизирующую головку осуществляется под давлением через эжекторы 8, расположенные тангенциально по отношению к цилиндрической стенке камеры 11, благодаря чему создается свободный вихрь с зоной сверхнизкого давления в центральной его части. Центральный поток образует зону кавитации, где и осуществляется гомогенизация. При кавитации жидкость переходит в парообразное состояние, образуя пузырьки, разрушение которых является причиной раздробления жировых шариков. Эжекторы 8 позволяют резко увеличить скорость на входе в вихревую камеру, в результате максимально снижается давление в центральной части вихря, где и осуществляется процесс гомогенизации. Центральная часть вихря примыкает к выходному отверстию, исключая выход недогомогенизированного продукта, за счет чего происходит увеличение производительности. В вихревой камере свободный вихрь расслаивается на два потока: центральный I, в котором происходит гомогенизация, и пристенный II, который отводится через кольцевую щель 10, за счет чего повышается качество гомогенизации. Оптимальный режим работы достигается регулировкой зазора в кольцевой щели 10 изменением натяжения пружины 16 с помощью прижимной гайки 17. Манометр 6 фиксирует оптимальное давление на входе в гомогенизирующую головку. Устройство может быть встроено в существующее промышленное оборудование для производства гомогенизированных молочных продуктов без существенного переоборудования, а также может быть применено в любой другой отрасли, решающей аналогичные задачи. Изготовление устройства не требует значительных материальных затрат и разработки новых технологий. Источники информации 2. Ткаченко А.Н. Кавитационные техника и технологии. – Киев.: Техника, 2001. – 426с. 3. Патент №1337007, кл. А 01 J 1/16, 1987. 4. Патент №2138158, кл. А 01 J 11/16, В 01 F 3/08,1999. Формула изобретения
Устройство для гомогенизации жидкостей, включающее плунжерный блок, нагнетательный и всасывающий коллекторы, гомогенизирующую головку в виде цилиндрической камеры с двумя расположенными тангенциально входными отверстиями и выходным отверстием в центральной части торца и манометр, отличающееся тем, что гомогенизирующая головка имеет два выхода, расположенных на противоположных торцах камеры, один в виде отверстия, а второй в виде кольцевой щели, выходное отверстие расположено на ближнем к выходу торце камеры, а выходная кольцевая щель расположена на дальнем от входа торце камеры, образована клапаном и корпусом камеры и имеет возможность регулирования при помощи пружины.
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 09.07.2008
Извещение опубликовано: 27.06.2010 БИ: 18/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
