Скороморозильный аппарат

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию(72) Авторы Сороко Олег Леонидович Гракович Юлия Сергеевна(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию(57) Скороморозильный аппарат, содержащий теплоизолированную герметичную камеру,расположенные в ней оребренные морозильные батареи, конденсатор-вымораживатель и систему намораживания ледяного слоя, вакуумный насос, отличающийся тем, что теплоизолированная герметичная камера содержит две двери, систему оттаивания и слива конденсата и два вентилятора, причем первый вентилятор закреплен в нижней части второй двери, а второй вентилятор расположен в верхней части первой двери, при этом конденсатор-вымораживатель и система намораживания ледяного слоя выполнены в виде двух многорядных групп трубок, расположенных параллельно друг под другом, закрепленных на задней стенке теплоизолированной герметичной камеры и соединенных с расположенной вне теплоизолированной герметичной камеры емкостью-дозатором, а морозильные батареи установлены продольно и одна из них разделяет теплоизолированную герметичную камеру на две секции. 12416 1 2009.10.30 Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения мелкоштучных замороженных пищевых продуктов и полуфабрикатов, а также в других областях промышленности, где требуется заморозка мелкоштучных предметов. Известен скороморозильный аппарат для мелкоштучных пищевых продуктов, содержащий теплоизолированную камеру, воздухоохладители, вентиляторы, транспортеры,воздуховоды, ленты транспортеров которого выполнены сетчатыми, причем лента сверху и снизу охвачена воздуховодами с душирующими соплами для струйного омывания перпендикулярным продукту, размещенному в один слой на сетчатой ленте верхнего транспортера, двухсторонним потоком воздуха 1. Недостатками данного технического решения являются значительные энергозатраты и металлоемкость, что требует больших производственных площадей. Известно устройство для замораживания плодов и овощей, содержащее теплоизолированную камеру, транспортер для продуктов, расположенные под ним воздухоохладители и вентиляторы, загрузочный бункер и разгрузочный лоток, приводные барабаны транспортера, поперечную перегородку, разделяющую камеру на зону охлаждения продукта и зону подмораживания, продольную перегородку, разделяющую камеру на зоны повышенного и пониженного давления. К недостаткам данного устройства можно отнести отсутствие системы, необходимой для компенсации потерь веса продукта в процессе замораживания 2. Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является устройство для замораживания мелкоштучных пищевых продуктов 3 (прототип), содержащее герметичную камеру с крышкой, расположенный в ней конденсатор-вымораживатель, вакуумный насос, укрепленные на внутренней поверхности камеры морозильные батареи, вентилятор, систему намораживания ледяного слоя на продуктах, содержащий установленный над поверхностью конденсатора-вымораживателя распределительный коллектор с соплами, снабженный электронагревателем и соединенный с расположенной вне камеры емкостью-дозатором. Недостатками конструкции являются небольшая производительность, неудобство и значительная продолжительность загрузки продукта в камеру, отсутствие системы оттаивания и слива. Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является усовершенствование конструкции, повышение производительности аппарата и интенсификация процесса заморозки. Это достигается тем, что скороморозильный аппарат, содержащий теплоизолированную герметичную камеру, расположенные в ней оребренные морозильные батареи, конденсатор-вымораживатель и систему намораживания ледяного слоя, вакуумный насос,отличается тем, что теплоизолированная герметичная камера содержит две двери, систему оттаивания и слива конденсата и два вентилятора, причем первый вентилятор закреплен в нижней части второй двери, а второй вентилятор расположен в верхней части первой двери, при этом конденсатор-вымораживатель и система намораживания ледяного слоя выполнены в виде двух многорядных групп трубок, расположенных параллельно друг под другом, закрепленных на задней стенке теплоизолированной герметичной камеры и соединенных с расположенной вне теплоизолированной герметичной камеры емкостьюдозатором, а морозильные батареи установлены продольно и одна из них разделяет теплоизолированную герметичную камеру на две секции. Скороморозильный аппарат имеет систему загрузки, состоящую из четырех тележек с семнадцатью мелкосетчатыми поддонами на каждой из них. На фиг. 1, 2 и 3 схематично изображено общее устройство скороморозильного аппарата. На фиг. 4 и 5 показана система намораживания ледяного слоя. 12416 1 2009.10.30 Скороморозильный аппарат содержит теплоизолированную герметичную камеру 1,конденсатор-вымораживатель 2, систему намораживания ледяного слоя 3, оребренные морозильные батареи 4 с патрубками 5, систему оттаивания и слива конденсата 6, емкость-дозатор 7, вентиль подачи жидкости 8, воздушный клапан 9, вентиляторы 10, двери 11, сопла 12, электронагреватель 13. Аппарат соединен с вакуумной установкой и кожухо-трубным испарителем (на фигурах не показан) для охлаждения промежуточного теплоносителя - рассола. Конденсаторвымораживатель 2 выполнен в виде двух многорядных групп трубок, расположенных параллельно друг под другом, и закреплен на задней стенке камеры 1. Система намораживания ледяного слоя 3 соединена с расположенной вне камеры емкостью-дозатором 7,имеющей продувочный вентиль 8, и крепится к задней стенке камеры 1. Оребренные морозильные батареи 4 с патрубками 5 для входа и выхода рассола установлены внутри камеры 1, две из них - вдоль ее боковых стенок, а третья условно разделяет теплоизолированную герметичную камеру 1 на две секции. Система оттаивания и слива конденсата 6 расположена в нижней части задней стенки камеры 1. На дверях аппарата 11 крепятся два вентилятора 10 один - в верхней части первой двери, другой - в нижней части второй двери. Устройство работает следующим образом. Отформованные мелкоштучные изделия на мелкосетчатых поддонах загружают в две тележки, которые закатывают в камеру 1 аппарата, и герметично закрывают двери 10. Тележки в камере 1 располагаются так, чтобы трубки системы намораживания ледяного слоя 3 находились над поддонами с продуктом. Через специальный вентиль 8 в емкость-дозатор 7 наливают жидкость (в количестве,необходимом для намораживания соответствующего слоя льда на поверхности продукта). Рассол с температурой минус 10 - минус 15 С подают через патрубки 5 к морозильным батареям 4 и конденсатору-вымораживателю 2. После подачи рассола к морозильным батареям 4 и конденсатору-вымораживателю 2 включают вентиляторы 10 и электронагреватель 13. При достижении в камере аппарата отрицательной температуры сжатым воздухом,поступающим через вентиль 8 емкости-дозатора 7, через сопла 12 системы намораживания ледяного слоя 3 выдавливается порция жидкости. Потоком холодного воздуха, создаваемого оребренными морозильными батареями 4 и вентиляторами 10, жидкость намораживается на поверхность продукта. Далее выдавливается следующая порция жидкости, в результате чего на поверхности продукта образуется слой льда определенной толщины. Промежутки времени между выделением порций жидкости и толщина намораживаемого слоя льда для каждого вида продукции индивидуальны. Затем включают вакуумную установку и отсасывают из камеры воздух, создавая в ней требуемое разрежение. Одновременно выключают вентиляторы 10 и в конденсатор-вымораживатель 2 подается рассол с температурой минус 30 С. Через клапан 9 сжатым воздухом продувают систему намораживания ледяного слоя 3, освобождая ее от оставшейся жидкости. Выключают электронагреватель 13 системы намораживания 3. В течение 1015 минут в камере 1 достигается необходимое для замораживания давление в зависимости от вида и размеров продукта (0,1-350 Па). Замораживание продукта происходит за счет отвода тепла скрытой теплотой испарения намороженного на поверхность продукта льда. Испаряющаяся при этом влага конденсируется на поверхностях конденсатора-вымораживателя 2 и оребренных морозильных батарей 4. Заморозив продукт до необходимой температуры, выключают вакуумную установку,перекрывают рассольную магистраль конденсатора-вымораживателя 2, открывают воздушный клапан 9, нарушая тем самым вакуум в системе. Далее открывают камеру 1 и из 3 12416 1 2009.10.30 влекают тележки с продуктом. Производят оттаивание охлаждающих конструкций, после чего цикл повторяют. Процесс заморозки происходит в две стадии. На первой стадии для образования ледяной корочки изделия подмораживают до криоскопической температуры с толщиной слоя 0,2-3 мм распыленной жидкостью с температурой от плюс 25 С до минус 15 С, плотностью до 0,9-1,5 г/см 3, содержанием растворенных в ней газов 0,001-2 мг/л. Затем проводят домораживание в вакууме при давлении 0,1-350 Па (скорость снижения давления любая). Влага испаряется из ледяной оболочки, конденсируется на поверхности охлаждающих батарей, имеющих температуру минус 10 С. Предлагаемое изобретение позволит интенсифицировать процесс заморозки, увеличить производительность, расширить эксплуатационные возможности скороморозильного аппарата и повысить качество заморозки продукта. Источники информации 1. Патент РФ 2198359, МПК 25 13/06, 17/06, 2003. 2. Патент РФ 2236654, МПК 25 13/06, 2004. 3. А.с. СССР 1777643, МПК 25 13/00, А 23 В 4/06, 1992. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5