Резервуар для сквашивания молока

Данная полезная модель предназначена и может быть использована для сквашивания молока, длительной пастеризации молока и других жидких пищевых продуктов в индивидуальных фермерских хозяйствах и на предприятиях пищевой промышленности. Технический результат: сокращается время нагрева молока до 60°C, достигается компактность установки, малый вес, длительный срок службы ванны. Данный результат достигается за счет того, что резервуар для сквашивания молока, состоящий из внутренней и наружной ванн, обшивки, съемной и несъемной крышек, мотора-редуктора, мешалки, блока управления, отличающийся тем, что резервуар представляет собой термоизолированный корпус, в котором между стенками внутренней и наружной ванн имеется пространство - теплообменная рубашка, заполняющаяся водой или паром; пространство между стенкой наружной ванны и обшивкой заполнено теплоизоляционным материалом; резервуар оснащен переливной трубой; вал мотора-редуктора и вал мешалки имеют соединение, исключающее проворачивание и обеспечивающее легкий съем мешалки, а вал мотора-редуктора имеет дополнительную манжету, которая исключает попадание смазочного масла в продукт.

Область применения

Данная полезная модель предназначена и может быть использована для сквашивания молока, длительной пастеризации молока и других жидких пищевых продуктов в индивидуальных фермерских хозяйствах и на предприятиях пищевой промышленности.

Уровень техники

В настоящее время для создания молочных заводов малой производительности, которые можно использовать на молочных фермах совхозов, колхозов и фермерских хозяйствах, необходимы установки, которые требовали бы малого времени для разогрева, исключали образование пригара продукта и не требовали бы использования большого количества энергоносителей. Во всех рассмотренных выше пастеризационно-охладительных установках используются парокотельные для выработки острого пара, применяемого для приготовления горячей воды. Как правило, на фермах многих совхозов и колхозов, а также в фермерских хозяйствах парокотельных нет, но практически на всех есть электричество. Однако прямой нагрев молока электрическим током невозможен. Нагрев электрическим током через теплопередающую поверхность вызывает опасность сильного пригара при небольшом изменении режима пастеризации.

Однако, можно использовать электрическую энергию для нагрева воды и получения пара, которые можно использовать в пастеризационно-охладительной установке для получения пастеризованного молока с достижением предлагаемым изобретением следующих технических результатов:

- сокращение времени разогрева установки;

- исключение пригара на теплообменных поверхностях.

Из уровня техники известны различные устройства, реализованные на данной основе. Например, известны ванны для пастеризации молока [http://www.znpo.ru/equipment/v25.php, http://www.molmash.ru/products/tank/zl5.htm].

К общим их недостаткам следует отнести длительное время нагрева молока до температуры пастеризации, большие размеры ванн, большой вес, малый срок службы.

Из уровня техники известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА [RU 2007090], включающее теплообменный аппарат, выдерживатель, источник тепловой энергии, центробежный молокоочиститель и уравнительный бак, сообщенные трубопроводами с арматурой, а также средства контроля, управления и транспортировки жидкостей,

отличающееся тем, что центробежный молокоочиститель установлен в изолированной камере, выполненной в виде герметичного колпака с дверью.

К недостаткам данного устройства следует отнести длительное время нагрева молока до температуры пастеризации.

Наиболее близким аналогом является ПАСТЕРИЗАЦИОННО-ОХЛАДИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО МОЛОКА [RU 2027372], включающая теплообменный аппарат с секциями пастеризации, регенерации и охлаждения, выдерживатель, уравнительную емкость и трубопроводы подачи продукта и его отвода из теплообменного аппарата, отличающаяся тем, что она снабжена электропарогенератором с трубопроводами для подачи пара в нагревательную часть секции пастеризации теплообменного аппарата и отвода из нее конденсата, при этом электропарогенератор соединен трубопроводами с гидрозатворами с уравнительной емкостью и с трубопроводом отвода обработанного продукта.

К недостаткам данной установки следует отнести длительное время нагрева молока до температуры пастеризации, большие размеры установки, большой вес, малый срок службы.

Задачей данной полезной модели является установка, обеспечивающая одновременное улучшение ряда технических характеристик: сокращение времени нагрева молока до температуры пастеризации; более компактные габаритные размеры ванны; снижение массы установки; увеличение срока эксплуатации.

Технический результат: сокращается время нагрева молока до 60°C, компактность установки, малый вес, длительный срок службы ванны.

Достижение результата

Данный результат достигается за счет того, что резервуар для сквашивания молока, состоящий из внутренней и наружной ванн, обшивки, съемной и несъемной крышек, мотора-редуктора, мешалки, блока управления, отличающийся тем, что резервуар представляет собой термоизолированный корпус, в котором между стенками внутренней и наружной ванн имеется пространство - теплообменная рубашка, заполняющаяся водой или паром; пространство между стенкой наружной ванны и обшивкой заполнено теплоизоляционным материалом; резервуар оснащен переливной трубой; вал мотора-редуктора и вал мешалки имеют соединение, исключающее проворачивание и обеспечивающее легкий съем мешалки, а вал мотора-редуктора имеет дополнительную манжету, которая исключает попадание смазочного масла в продукт.

Резервуар может содержать парогенератор, подающий пар в теплообменную рубашку через клапан электромагнитный и коллектор.

Резервуар может содержать парогенератор, подающий пар непосредственно через кран, который установлен на трубе, подающей пар.

В объеме наружной ванны могут быть расположены ТЭНы, осуществляющие нагрев воды в теплообменной рубашке, а резервуар дополнительно содержит клапан электромагнитный, датчик уровня.

Резервуар может содержать датчики температуры.

Дополнительно на несъемной крышке может быть установлен патрубок для подачи продукта в резервуар, а резервуар дополнительно содержать трубопровод с затвором дисковым, через который производится слив продукта, причем сливное отверстие отбортовано в сторону трубопровода.

На несъемной крышке может быть установлена форсунка для проведения циркуляционной мойки объема внутренней ванны моющими растворами и ополаскивания водой.

Резервуар дополнительно может содержать термопреобразователь сопротивления.

Резервуар дополнительно может содержать амортизатор для фиксации съемной крышки в открытом положении и исключения самопроизвольного ее закрывания.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показано устройство резервуара с ТЭН-ами, где 1 - Ванна внутренняя, 2 - Ванна наружная, 3 - Обшивка, 4 - Крышка съемная, 5 - Крышка несъемная, 6 - Мотор-редуктор, 7 - Мешалка, 8 - Затвор дисковый, 9 - Кран, 10 - ТЭН, 11 - Датчик температуры, 12 - Форсунка, 13 - Труба переливная, 14 - Датчик температуры, 15 - Датчик уровня, 16 - Теплоизоляционный материал, 17 - Опора винтовая, 18 - Винт грузовой, 19 - Блок управления, 20 - Патрубок, 21 - Болт заземления, 22 - Тройник, 23 - Пробка слива. На Фиг.2 показано устройство резервуара без ТЭНов, где 24 - Клапан электромагнитный, 25 - Коллектор (вместо 10).

На Фиг.3 показано устройство резервуара с амортизатором на крышке, где 26 - амортизатор (вместо 22).

Сущность устройства

Резервуар для сквашивания молока (см. Фиг.1) состоит из внутренней ванны 1, наружной ванны 2, обшивки 3, съемной и несъемной крышек 4, 5, мотора-редуктора 6, мешалки 7 и блока управления 19.

Резервуар представляет собой термоизолированный корпус, установленный на четырех винтовых опорах 17, позволяющих регулировать положение ванны при ее установке. Между стенками внутренней 1 и наружной 2 ванн имеется пространство - теплообменная рубашка. Для заполнения водой теплообменной рубашки и слива воды из нее используется кран 9, Для поддержания постоянного уровня воды и предотвращения избыточного давления

в теплообменнй рубашке, резервуар оснащен переливной трубой 13. Контроль уровня воды осуществляется датчиком реле уровня 15.

Внутренняя ванна 1 и детали, соприкасающиеся с продуктом, выполнены из стали или из другого металла, или пластика.

Пространство между стенкой наружной ванны 2 и обшивкой 3 заполнено теплоизоляционным материалом 16 с целью исключения нагрева наружных поверхностей до опасной температуры.

Для обеспечения санитарно-гигиенических правил производства пищевых продуктов и снижения теплопотерь в окружающую среду резервуар имеет крышку, состоящую из двух частей: съемной - 4 и несъемной - 5. Резервуар снабжен перемешивающим устройством, которое состоит из мешалки 7 рамного типа и мотора-редуктора 6. Мотор-редуктор, закреплен на несъемной крышке 5. Вал мотора-редуктора и вал мешалки имеют соединение, исключающее проворачивание и обеспечивающее легкий съем мешалки. Вал мотора-редуктора имеет дополнительную манжету, которая исключает попадание смазочного масла в продукт.

Нагрев воды в теплообменной рубашке осуществляется ТЭН-ами 10, расположенными в объеме наружной ванны 2. Контроль температуры продукта в рабочем объеме внутренней ванны 1 и воды в теплобменной рубашке производится с помощью датчиков температуры 11, 14.

Для удобства транспортирования ванна снабжена четырьмя грузовыми винтами 18.

Подача продукта в резервуар осуществляется через патрубок 20, который расположен на несъемной крышке 5. Слив продукта производится через трубопровод с затвором дисковым 8. Сливное отверстие отбортовано в сторону трубопровода, что обеспечивает полный слив продукта при правильной установке резервуара (с наклоном в строну слива не менее 1°).

Форсунка 12, установленная на несъемной крышке 5, служит для проведения циркуляционной мойки объема внутренней ванны 1 моющими растворами и ополаскивания водой.

Управление работой резервуара осуществляется блоком управления 19, установленным на нем.

Поддержание заданной температуры продукта в автоматическом режиме обеспечивается термопреобразователем сопротивления. Ограничение перегрева воды в теплообменной рубашке обеспечивается другим термопреобразователем. При достижении продуктом или водой в рубашке заданной температуры ТЭНы 10 автоматически выключаются, о чем оповещает световая сигнализация резервуара.

Датчик реле уровня 15 не позволяет включить ТЭНы 10 при отсутствии минимально допустимого уровня воды в теплообменной рубашке. Блокировка ТЭНов снимается при достижении необходимого уровня воды в теплообменной рубашке.

На блоке управления расположены кнопки «включения-выключения» мешалки 7, обеспечивающей равномерность процесса нагрева-охлаждения (пастеризации) продукта во всем объеме внутренней ванны. Мешалка приводится в движение мотором-редуктором 6. Внутренняя ванна заполняется продуктом, после чего на блоке управления задается необходимый температурный режим, который поддерживается автоматически. За счет теплообмена через стенки внутренней ванны 1 осуществляется нагрев продукта. Время выдержки продукта при заданной температуре и время работы мешалки обусловлено технологией и определяется оператором.

В блоках управления могут быть предусмотрены контроль температуры нагрева продукта и воды в теплообменной рубашке. В этом случае используются датчики температуры.

При использовании резервуара без датчиков температуры, контроль температуры ведется оператором.

Вместо ТЭНов может использоваться пар, подаваемый от парогенератора, через клапан электромагнитный 24 и коллектор 10 в теплообменную рубашку. Контроль температуры в таком резервуаре ведется автоматически.

Пар, который подается от парогенератора в теплообменную рубашку, может поступать также непосредственно через кран, который заказчик устанавливает на трубу подающую пар, поэтому в такой конструкции резервуара отсутствуют: клапан электромагнитный и датчик уровня. Не требуется и использование датчиков температуры, т.к. включение и отключение мотора-редуктора происходит с помощью магнитного пускателя при отсутствии блока управления.

Охлаждение продукта осуществляется путем подачи охлажденной воды в рубашку через шаровый кран 9 и сливе нагретой воды через переливную трубу при перемешивании продукта мешалкой.

Полный слив воды из рубашки ванны осуществляется при снятии пробки с тройника штуцера водяной рубашки.

В конструкции резервуара может быть предусмотрен (см. Фиг.3) амортизатор 22 для фиксации съемной крышки 4 в открытом положении и исключения самопроизвольного ее закрывания.

Более низкая, по сравнению с аналогами, металлоемкость конструкции снижает тепловую отдачу, тем самым повышаются термостатические характеристики, что положительно отражается на стабильности технологического процесса пастеризации (сквашивании) продукта.

1. Резервуар для сквашивания молока, состоящий из внутренней и наружной ванн, обшивки, съемной и несъемной крышек, мотора-редуктора, мешалки, блока управления, отличающийся тем, что резервуар представляет собой термоизолированный корпус, в котором между стенками внутренней и наружной ванн имеется пространство - теплообменная рубашка, заполняющаяся водой или паром; пространство между стенкой наружной ванны и обшивкой заполнено теплоизоляционным материалом; резервуар оснащен переливной трубой; вал мотора-редуктора и вал мешалки имеют соединение, исключающее проворачивание и обеспечивающее легкий съем мешалки, а вал мотора-редуктора имеет дополнительную манжету, которая исключает попадание смазочного масла в продукт.

2. Резервуар для сквашивания молока по п.1, отличающийся тем, что содержит парогенератор, подающий пар в теплообменную рубашку через клапан электромагнитный и коллектор.

3. Резервуар для сквашивания молока по п.1, отличающийся тем, что содержит парогенератор, подающий пар непосредственно через кран, который установлен на трубе, подающей пар.

4. Резервуар для сквашивания молока по п.1, отличающийся тем, что в объеме наружной ванны расположены ТЭНы, осуществляющие нагрев воды в теплообменной рубашке, а резервуар дополнительно содержит клапан электромагнитный, датчик уровня.

5. Резервуар для сквашивания молока по п.2 или 4, отличающийся тем, что резервуар содержит датчики температуры.

6. Резервуар для сквашивания молока по п.1, отличающийся тем, что дополнительно на несъемной крышке установлен патрубок для подачи продукта в резервуар, а резервуар дополнительно содержит трубопровод с затвором дисковым, через который производится слив продукта, причем сливное отверстие отбортовано в сторону трубопровода.

7. Резервуар для сквашивания молока по п.1, отличающийся тем, что на несъемной крышке установлена форсунка для проведения циркуляционной мойки объема внутренней ванны моющими растворами и ополаскивания водой.

8. Резервуар для сквашивания молока по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит термопреобразователь сопротивления.

9. Резервуар для сквашивания молока по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит амортизатор для фиксации съемной крышки в открытом положении и исключения самопроизвольного ее закрывания.