Устройство для тепловой обработки жидкой среды
Предлагаемая полезная модель относится к устройствам общего назначения для осуществления различных физических и химических процессов и позволяет повысить тепловую мощность аппарата, что ведет к повышению его производительности. Устройство содержит сосуд 1 с осевой симметрией имеющий форму цилиндра с эллиптическим дном, перемешивающее устройство в виде мешалки 2 с электродвигателем 3, расположенным под дном сосуда 1, вал электродвигателя 3 совпадает с осью сосуда 1, рубашку 4, выполненную из полутруб для перемещения жидкого теплоносителя, эллиптическую крышку 5, на которой расположены электрический инфракрасный излучатель 6 и концентратор инфракрасного излучения 7 имеющий форму эллипсоида, патрубок 8 предназначенный для заполнения сосуда обрабатываемой жидкостью и патрубок 9 обеспечивающий отвод обрабатываемой жидкости. Перед началом нагревания через патрубок 8 в сосуд 1 заливается обрабатываемая жидкая среда определенного объема. Далее производится подача греющего жидкого теплоносителя в рубашку 4. Одновременно производится включение электродвигателя 3 приводящего во вращение мешалку 2. В результате вращения мешалки 2 на поверхности жидкости формируется внутренняя воронка, нижняя точка которой находится несколько выше плоскости вращения мешалки 2, а верхняя точка - несколько ниже плоскости соединения крыши 5 с сосудом 1. 2 илл.
Предлагаемая полезная модель относится к устройствам общего назначения для осуществления различных физических и химических процессов, а именно к тепловой обработке термолабильной жидкости, находящейся в емкости.
Известны устройства для тепловой обработки жидкостей, содержащие сосуд, в котором находится обрабатываемая жидкость, крышку сосуда, рубашку, окружающую сосуд, заполненную некипящей жидкостью - маслом, глицерином и т.п., причем жидкость в рубашке нагревается с помощью ТЭНов [Белобородов В.В., Гордон Л.И. Тепловое оборудование предприятий, общественного питания. М.: «Экономика», 1983 г].
Недостатком таких устройств является низкая эффективность переноса теплоты от среды в рубашке к обрабатываемой жидкой среде, из-за чего требуется поддержание высокой температуры в рубашке, что приводит к высокой температуре стенки сосуда и угрозе термической деструкции в том случае, если обрабатывается термолабильная жидкость.
Наиболее близким по технической сущности является универсальный варочный котел УВК [«Агропроммаш» Московская область, г. Ногинск], состоящий из сосуда для обработки жидкости, закрываемый крышкой, нагревательной рубашки, заполненную глицерином, причем нагрев среды в рубашке производится с помощью ТЭНов, и перемешивающего устройства, состоящего из электрического привода и сменных насадок, расположенных вблизи дна сосуда.
Недостатком такого устройства является его низкая тепловая мощность, связанная с низкой эффективностью передачи теплоты от жидкого греющего теплоносителя к обрабатываемой жидкости, что увеличивает время технологического процесса и снижает производительность устройства
Техническим результатом полезной модели заключается в повышении тепловой мощности аппарата, что ведет к повышению его производительности.
Техническая задача, решаемая полезной моделью заключается в передаче дополнительной энергии обрабатываемой жидкости от источника инфракрасного излучения.
Этот технический результат достигается тем, что известное устройство тепловой обработки жидкой среды, содержащее сосуд с осевой симметрией, перемешивающее устройство, ось которого совпадает с осью устройства, снабжено ИК излучателем и концентратором излучения, расположеных на крышке сосуда, при этом ИК излучатель выполнен из электрических ИК-модулей, концентратор выполнен в виде параболоида вращения, а в качестве жидкой среды выбрана термолабильная жидкость.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан разрез устройства вертикальной плоскостью, проходящей через ось сосуда, на фиг.2 показан вид снизу на крышку устройства.
Устройство для тепловой обработки жидкой среды содержит сосуд корпус с осевой симметрией 1 имеющий форму цилиндра, перемешивающее устройство 2, например, лопастную мешалку, ось вращения которой совпадает с осью сосуда, которая приводится во вращение с помощью электродвигателя 3, рубашки 4, заполненной глицерином, который нагревается с помощью ТЭНов 5, откидной крышки 6, электрического ИК-излучателя 7, выполненного из электрических ИК-модулей, и концентратора ИК-излучения 8, имеющего форму параболоида вращения, ИК-излучатель 7, при этом концентратор 8 расположены на крышке 6, основания 9 с осью 10, относительно которой корпус может поворачиваться в вертикальной плоскости. В качестве жидкой среды выбрана термолабильная жидкость.
Устройство для тепловой обработки жидкой среды работает следующим образом.
Перед началом нагревания при откинутой крышке 6 в корпус 1 заливается термолабильная жидкая среда определенного объема. Крышка герметично соединяется с корпусом, например с помощью байонетного уплотнения. Далее производится включение ТЭНов 5, обеспечивающих нагревание жидкости в рубашке 4. Одновременно производится включение электродвигателя 3 приводящего во вращение перемешивающее устройство 2. В результате вращения перемешивающего устройства 2 на поверхности жидкости формируется внутренняя воронка, нижняя точка которой находится несколько выше плоскости вращения мешалки, а верхняя точка - несколько ниже плоскости соединения откидной крыши 6 с корпусом 1. После формирования воронки производится включение электрического ИК-излучателя 7, работа которого вместе с концентратором 8 обеспечивает передачу энергии в форме ИК излучения через свободную поверхность обрабатываемой жидкости. Термолабильная жидкая среда нагревается в движущемся состоянии в течение времени, определяемого технологией. По окончанию заданного времени привод перемешивающего устройства 2 и ТЭНы 5 выключаются, крышка откидывается, корпус 1 устройства поворачивается вокруг оси 10 для слива жидкости.
Подвод части энергии, необходимой для ведения процесса, через свободную поверхность жидкости позволяет снизить температуру жидкости в рубашке, в результате чего снижается температура стенки аппарата и исчезает перегрев термолиабльной жидкости вблизи стенки аппарата.
Использование полезной модели позволяет снизить температуру стенки сосуда и повысить качество обрабатываемой жидкой среды.
Устройство для тепловой обработки жидкой среды, содержащее сосуд с осевой симметрией, перемешивающее устройство, ось которого совпадает с осью устройства, отличающееся тем, что снабжено ИК излучателем и концентратором излучения, расположенными на крышке сосуда, при этом ИК излучатель выполнен из электрических ИК-модулей, а концентратор выполнен в виде параболоида вращения, а в качестве жидкой среды выбрана термолабильная жидкость.
