Устройство для гидродинамической обработки крахмалсодержащего сырья

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КРАХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию(72) Авторы Ловкис Зенон Валентинович Садовский Александр Александрович Шепшелев Александр Анатольевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию(57) 1. Устройство для гидродинамической обработки крахмалсодержащего сырья, содержащее емкость с вытяжным трубопроводом, трубопроводом подачи крахмалсодержащего сырья и паровой рубашкой для поддержания температуры внутри емкости, внутри которой 17771 1 2013.12.30 расположено перемешивающее приспособление, нагнетательный узел и сливной патрубок, отличающееся тем, что дополнительно снабжено циркуляционным трубопроводом,соединенным с верхней частью емкости и нагнетательным узлом, выходным патрубком для обработанного сырья и термоизолирующим кожухом, перемешивающее приспособление выполнено в виде статически установленного в нижней части емкости вертикального патрубка с неподвижно закрепленными на нем парами форсунок изогнутой формы, при этом основания форсунок в каждой паре соосны, пары форсунок расположены одна над другой таким образом, что их оси взаимно перпендикулярны, а выходные отверстия форсунок каждой пары направлены в противоположные стороны. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что количество пар форсунок составляет от 2 до 5. Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к оборудованию для приготовления сусла или другого продукта брожения, а также может быть использовано для гидродинамической и ферментативной обработки крахмалсодержащего сырья при производстве спирта. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс ферментации и гидролиза зернового сырья, обеспечивает равномерное распределение компонентов в смешиваемом объеме, позволяет сократить объем потребляемой энергии при работе. Известно устройство, состоящее из цилиндрического резервуара с теплоизолирующей облицовкой и наружного кожуха. В верхней части резервуара приварена крышка, на которой установлен привод мешалки, расположенной внутри бака. Под днищем резервуара расположен дисковый электронагреватель, снабженный нагревательными спиралями 1. Недостатками данного аппарата являются значительные удельные энергозатраты, недостаточное качество перемешивания и значительная механоемкость. Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является устройство для приготовления продуктов брожения 2 - прототип, включающее емкость с расположенным в ней перемешивающим приспособлением, нагнетательный узел, вытяжную трубу, трубопровод подачи сыпучего полуфабриката, паровую рубашку, патрубок подачи воды и сливной патрубок. Перемешивающее приспособление образовано по меньшей мере двумя установленными соосно один под другим с возможностью вращения в разные стороны друг относительно друга патрубками, один из которых имеет форму симметричной полой лопасти, выходные отверстия которой направлены в противоположные стороны, при этом полость каждого патрубка посредством трубопровода с трехходовым клапаном сообщена с выходом нагнетательного узла. Перемешивающее приспособление снабжено дополнительными лопастями, закрепленными к каждому патрубку. Недостатками известного изобретения являются низкая энергоэффективность, недостаточное качество перемешивания, значительная сложность перемешивающего приспособления и связанная с этим ненадежность конструкции. Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, являются упрощение конструкции перемешивающего приспособления, повышение энергоэффективности, качества перемешивания и надежности работы аппарата. Это достигается тем, что устройство для гидродинамической обработки крахмалсодержащего сырья, содержащее емкость с вытяжным трубопроводом, трубопроводом подачи крахмалсодержащего сырья и паровой рубашкой для поддержания температуры внутри емкости, внутри которой расположено перемешивающее приспособление, нагнетательный узел и сливной патрубок, отличается тем, что дополнительно снабжено циркуляционным трубопроводом, соединенным с верхней частью емкости и нагнетательным узлом, выходным патрубком для обработанного сырья и термоизолирующим кожухом,перемешивающее приспособление выполнено в виде статически установленного в нижней 2 17771 1 2013.12.30 части емкости вертикального патрубка с неподвижно закрепленными на нем парами форсунок изогнутой формы, при этом основания форсунок в каждой паре соосны, пары форсунок расположены одна над другой таким образом, что их оси взаимно перпендикулярны,а выходные отверстия форсунок каждой пары направлены в противоположные стороны,при этом количество пар форсунок составляет от 2 до 5. На фиг. 1 схематично изображено устройство для гидродинамической обработки крахмалсодержащего сырья. На фиг. 2 схематично изображено пространственное расположение форсунок. Устройство содержит емкость 1, перемешивающее приспособление 2, вертикальный патрубок 3 с форсунками 4, нагнетательный узел, состоящий из насоса 5 и нагнетательного трубопровода 6, вытяжной трубопровод 7, трубопровод подачи крахмалсодержащего сырья 8, паровую рубашку 9, сливной патрубок 10, циркуляционный трубопровод, состоящий из большого 11 и малого 12 циркуляционных контуров, выходной патрубок для обработанного сырья 13, термоизолирующий кожух 14, датчики уровня жидкости 15, датчики температуры 16, датчик давления 17, паропровод 18, конденсатоотводчик 19, трехходовой клапан 20, смотровое окно 21, шибер 22. На фиг. 2 осьперпендикулярна поперечному сечению выходного конца форсунки и проходит через его центр, расположена под угломотносительно оси , где осьсовпадает с центральной осью устройства, допускается изменение расположения пар форсунок в пространстве относительно центральной оси устройства по осям ,на соответствующие углы , , причем уголдля первой пары форсунок составляет 1, для второй пары форсунок составляет 180-2, для третьей - 3, и т.д., причем 1234 и т.д.,может составлять от 0 до 90. Количество пар форсунок в перемешивающем приспособлении варьируется от 2 до 5. Устройство работает следующим образом. Крахмалсодержащий продукт поступает на трубопровод подачи крахмалсодержащего сырья 8, происходит заполнение внутренней емкости 1, когда смесь достигает нижнего датчика уровня жидкости 15, смесь начинает перемещаться по малому циркуляционному контуру 12, на котором запускается насос 5. Насос 5 создает давление в нагнетательном трубопроводе 6, и продукт через форсунки 4 возвращается обратно в емкость 1. Далее перемешивание происходит за счет действия избыточного давления струй, создаваемых форсунками 4 на продукт. Необходимая температура внутри устройства поддерживается посредством паровой рубашки 9, с помощью датчиков температуры 16 ведется контроль температуры. При дальнейшем наполнении емкости 1 срабатывает верхний датчик уровня жидкости 15 и продукт начинает движение по большому циркуляционному контуру 11. Трехходовой клапан 20 регулирует движение по большому 11 и малому 12 циркуляционным контурам. Смотровое окно 21 позволяет проводить визуальный контроль процесса, а вытяжной трубопровод 7 обеспечивает требуемый уровень вентиляции. Через сливной патрубок 10 при техническом обслуживании и необходимости может производиться дополнительный слив. После обработки выгрузка сырья осуществляется через выходной патрубок для обработанного сырья 13. В нижней части емкости происходит процесс наиболее интенсивного перемешивания продукта, обеспечивающий наилучшее распределение компонентов в смеси по всему объему. Конструкция устройства позволяет снизить энергозатраты процесса гидродинамической обработки крахмалсодержащего сырья, обеспечить необходимую степень перемешивания продукта, упростить конструкцию устройства за счет применения статического смесителя, не имеющего подвижных частей, и получить конечный продукт высокого качества. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4