Диспергатор-смеситель

Полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно, к устройствам диспергирования и смешивания, используемых для перемешивания потоков жидких пищевых смесей.

Диспергатор-смеситель содержит корпус с входным и выходным патрубками и, по меньшей мере, один излучатель ультразвуковых колебаний. Генератором ультразвуковых колебаний соединен с размещенным в корпусе излучателем. Диспергатор снабжен, по меньшей мере, одной сплошной перегородкой с, по меньшей мере, одной криволинейной вогнутой поверхностью обращенной к поверхности излучателя. Перегородка размещена в корпусе с возможностью образования с поверхностями стенок корпуса и поверхностью излучателя, по меньшей мере, одного канала для движения смеси от входного патрубка к выходному патрубку. Диспергатор может быть снабжен вторым излучателем ультразвуковых колебаний, а на сплошной перегородке выполнена вторая вогнутая криволинейная поверхность, обращенная к поверхности второго излучателя. Сечение корпуса плоскостью перпендикулярной направлению движения смеси диспергатора может быть многоугольником. Технический результат направлен на снижение трудоемкости при использовании полезной модели и времени диспергирования жидкой пищевой смеси, а также на создание надежной конструкции диспергатора.

2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1пр.

Полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно, к устройствам диспергирования и смешивания, используемых для перемешивания потоков жидких пищевых смесей, например, при изготовлении молочных продуктов, мороженного, разнообразных напитков, сиропов и др.

Уровень техники

Известен аналог на полезную модель РФ 50431 U1, В28С 5/46, опубл. 2006 г. гидродинамический диспергатор, содержащий корпус с раструбами, канал для движения жидкой пищевой смеси, устройства, вызывающие кавитацию при обтекании их жидкой пищевой смесь. В его канале для движения жидкой пищевой смеси расположена, по меньшей мере, одна перегородка для разделения потока жидкой пищевой смеси, и на поверхности перегородки, соприкасающейся с потоком жидкой пищевой смеси, расположены поперечные рифли или чередующиеся выступы и углубления, за счет обтекания которых жидкостью возникает кавитация. По конструктивным особенностям близок, но нет ультразвукового излучателя.

За прототип заявленной полезной модели взят диспергатор-смеситель с излучателем ультразвуковых колебаний, содержащий герметичную емкость в виде корпуса с крышкой, загрузочный патрубок с краном, выходной патрубок, штуцеры для подачи охлаждающей жидкости и ее удаления, известный из источника - SU 1803324 A, D28C 5/46, 1993 г.

К недостаткам указанного прототипа следует отнести:

во-первых, высокая трудоемкость при его использовании,

во-вторых, достаточно большое время диспергирования жидкой пищевой смеси,

и, наконец, ненадежность конструкции.

Сущность полезной модели

Технический результат заявленной полезной модели направлен на снижение трудоемкости при ее использовании и времени диспергирования жидкой пищевой смеси, а также на создание надежной конструкции диспергатора-смесителя.

Указанный выше технический результат достигается тем, что в диспергатор-смеситель, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, и, по меньшей мере, один излучатель ультразвуковых колебаний, соединенный с генератором ультразвуковых колебаний и размещенный в корпусе, дополнительно введены, по меньшей мере, одна сплошная перегородка с, по крайней мере, одной криволинейной вогнутой поверхностью, обращенной к поверхности излучателя ультразвуковых колебаний, при чем перегородка размещена в корпусе с возможностью образования с поверхностями стенок корпуса и поверхностью излучателя, по меньшей мере, одного канала для движения жидкой смеси от входного патрубка к выходному патрубку.

Дополнительный технический результат - увеличение интенсивности диспергирования и перемешивания можно получить в частных случаях выполнения диспергатора.

Диспергатор-смеситель может быть выполнен со вторым излучателем ультразвуковых колебаний, а на сплошной перегородке может быть выполнена вторая вогнутая криволинейная поверхность, обращена к поверхности второго излучателя ультразвуковых колебаний.

Сечение корпуса плоскостью перпендикулярной направлению движения жидкой смеси диспергатора-смесителя может быть многоугольником.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется представленными ниже графическими материалами:

на фиг.1 - схема диспергатора-смесителя,

на фиг.2 - схема диспергатора-смесителя с одним излучателем ультразвуковых колебаний, на продольном разрезе А-А показана перегородка с вогнутой криволинейной поверхностью и канал, по которому поступает жидкая смесь (направление движения показано стрелками),

на фиг.3 - схема диспергатора-смесителя с двумя излучателями ультразвуковых колебаний, на продольном разрезе А-А показаны две вогнутые криволинейные поверхности перегородки с двумя каналами,

на фиг.4 - схема диспергатора-смесителя с двумя излучателями ультразвуковых колебаний, также представлено сечение корпуса Б-Б плоскостью перпендикулярной направлению движения жидкой смеси диспергатора.

Осуществление полезной модели

Диспергатор - смеситель содержит корпус (1), жидкая смесь, представляющая собой смесь различных пищевых жидкостей, либо смесь жидкости с частицами твердого вещества, поступает по входному патрубку (2) корпуса, где в канале для движения жидкой смеси подвергается воздействию ультразвукового поля, излучаемого молоко коровье цельное (50%), сливки (18%),

молоко сгущенное с сахаром (18%), сахар-песок (8%), какао-порошок (2%), остальное до 100% - вода.

После диспергации диаметр частиц смеси уменьшается на 50-70% по сравнению с первоначальным. При этом частицы жидкой смеси распределены равномерно по всему объему смеси, тем самым улучшая структуру мороженного.

Исходя из изложенного внедрение данной полезной модели в производство снизит трудоемкость при работе с устройством (диспергатором), кроме того обеспечит уменьшение времени диспергирования жидкой пищевой смеси и повысит надежность конструкции диспергатора-смесителя.

излучателем ультразвуковых колебаний (3). Криволинейная вогнутая поверхность сплошной перегородки (4) фиксирует ультразвуковые волны. В результате создается турбулентное движение потока жидкой смеси в канале (5), образованного перегородкой (4) поверхностями стенок корпуса и самого излучателя (3) (фиг.2).

Итак, происходит интенсивное перемешивание движущейся жидкой смеси. Течение жидкости перестает быть ламинарным и теперь ее частицы жидкости совершают неустановившиеся беспорядочные движения по сложным траекториям. Соответственно, жидкая смесь диспергируется и перемешивается.

И, наконец, происходит нарушение сплошности внутри жидкости полостей, т.е. образование полостей в капельной жидкости. Таким образом, поток жидкой смеси поступает из канала (5) в связанный с ним выходной патрубок (7) уже диспергированным.

Выше описанный процесс называется кавитационным. Физически данный процесс основан на том, что местное давление уменьшается ниже критического. В технике широко известно применение ультразвука для создания кавитации.

Заявленный диспергатор-смеситель предназначен для измельчения жидкой смеси. Диспергирование проводят с помощью ультразвуковых колебаний, которые повышают интенсивность взаимодействия с другими веществами (частицами твердого или жидкости).

Генератор ультразвуковых колебаний (6) соединен с одним излучателем ультразвуковых колебаний (3), который повышает интенсивность взаимодействия жидкой смеси с другими веществами и размещен в корпусе (1), либо с несколькими излучателями ультразвуковых колебаний (3), например, с двумя (фиг.3 и 4).

Устройство может быть выполнено также с несколькими криволинейными вогнутыми поверхностями, например, двумя (фиг.3 и 4), обращенными к поверхности второго излучателя (3) для еще большей интенсивности диспергирования и перемешивания жидкой смеси.

В частности на фиг.4 показана конструкция диспергатора-смесителя с несколькими каналами (5), например, с двумя и с сечением корпуса (1) плоскостью перпендикулярной направлению движения жидкой смеси в виде многоугольника, используемая также для увеличения интенсивности диспергирования и перемешивании жидкой смеси.

Рассмотрим эксплуатацию диспергатора-смесителя, в случае, применения в производстве мороженного на примере следующей пищевой смеси:

Состав жидкой смеси

молоко коровье цельное (50%),

сливки (18%),

молоко сгущенное с сахаром (18%),

сахар-песок (8%),

какао-порошок (2%),

остальное до 100% - вода.

После диспергации диаметр частиц смеси уменьшается на 50-70% по сравнению с первоначальным. При этом частицы жидкой смеси распределены равномерно по всему объему смеси, тем самым улучшая структуру мороженного.

Исходя из изложенного внедрение данной полезной модели в производство снизит трудоемкость при работе с устройством (диспергатором), кроме того обеспечит уменьшение времени диспергирования жидкой пищевой смеси и повысит надежность конструкции диспергатора-смесителя

1. Диспергатор-смеситель, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и, по меньшей мере, один излучатель ультразвуковых колебаний, соединенный с генератором ультразвуковых колебаний и размещенный в корпусе, отличающийся тем, что снабжен, по меньшей мере, одной сплошной перегородкой с, по меньшей мере, одной криволинейной вогнутой поверхностью, обращенной к поверхности излучателя ультразвуковых колебаний, причем перегородка размещена в корпусе с возможностью образования с поверхностями стенок корпуса и поверхностью излучателя, по меньшей мере, одного канала для движения жидкой смеси от входного патрубка к выходному патрубку.

2. Диспергатор-смеситель по п.1, отличающийся тем, что снабжен вторым излучателем ультразвуковых колебаний, а на сплошной перегородке выполнена вторая вогнутая криволинейная поверхность, обращенная к поверхности второго излучателя ультразвуковых колебаний.

3. Диспергатор-смеситель по п.1 или 2, отличающийся тем, что корпус в сечении плоскостью, перпендикулярной направлению движения жидкой смеси, представляет собой многоугольник.