CC BY
3
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
УДК 664.8036:62
Аппарат рекуперативного типа
для ступенчатой тепловой стерилизации консервов
А.Ф. Демирова, канд. техн. наук, М.Э. Ахмедов, д-р техн. наук, М.М. Ахмедова, аспирант Дагестанский государственный институт народного хозяйства, г. Махачкала
Разработка и внедрение новых энергосберегающих технологий, создание высокоэффективных непрерывных процессов и аппаратов -одна из основных задач, стоящих перед пищевой промышленностью по повышению конкурентоспособности консервной продукции.
Выполнение этих задач требует изыскания новых способов интенсификации процесса тепловой стерилизации консервов и аппаратов для их осуществления, как одного из энергоемких и наиболее продолжительных процессов при производстве консервов.
В настоящее время тепловую стерилизацию консервов проводят преимущественно в автоклавах и аппаратах непрерывного действия различных конструкций, которые наряду с другими имеют еще один существенный недостаток - большой расход тепловой энергии и воды.
Как известно, все консервируемые пищевые продукты в герметически
Ключевые слова: аппарат; носитель; банка; камера; вода; механизм; нагрев; охлаждение.
Key words: device; carrier; bank; chamber; water; mechanism; heating; cooling.
укупоренной таре при тепловой стерилизации подвергаются нагреву до определенной температуры с последующим охлаждением, и при этом тепло, отнимаемое от охлаждаемых банок, воспринимается охлаждающей водой или воздухом и выводится из аппаратов в окружающую среду.
В целях устранения данного недостатка, а именно для использования тепла, отнимаемого от охлаждаемых банок для нагрева последующих банок, а также для обеспечения экономии воды на процесс охлаждения,
HI /
Аппарат для ступенчатой тепловой стерилизации консервов: 1 - каркас; 2 - ванна для стерилизации при 100 0С; 3 - звездочки; 4 - перегородки; 5, 18 - ванны для нагрева и охлаждения; 6 - роликово-втулочная цепь; 7 - ванна для охлаждения; 8, 12 - душевые устройства; 9 - подводящий транспортер для банок; 10 - отводящий транспортер банок; 11 -носители банок; 13 - приводная звездочка; 14 - валы; 15 - направляющие; 16 - подшипники; 17 - уголки
нами разработана конструкция аппарата для ступенчатой тепловой стерилизации консервов с применением принципа рекуперации тепла.
В качестве транспортирующего механизма для банок используются закрепленные шарнирно к двум ро-ликово-втулочным цепям носители, обеспечивающие механический зажим банок (для предотвращения срыва крышек при нагреве). Для тепловой обработки размещены четыре ванны, причем две из них одновременно используются и для нагрева, и для охлаждения консервов. При этом нагрев консервов в первой и второй ваннах осуществляется за счет тепла, выделяемого при охлаждении в этих же ваннах консервов, уже прошедших тепловую обработку. Схема аппарата представлена на рисунке.
Аппарат состоит из каркаса 1, на котором закреплены ванна для стерилизации при 100 0С 2, ванны для нагрева и охлаждения 5 и 18 и ванна для охлаждения 7, отделенные перегородками 4.Транспортирующий орган аппарата - две роликово-вту-лочные цепи 6, натянутые на звездочки 3, к которым шарнирно с определенным шагом закреплены направляющие 15 с носителями для банок 11 (на схеме показана только одна, а на разрезе А-А -две). Валы 14 закреплены в подшипниках качения 16, установленных на уголках 17, приваренных к внутренней стенке корпуса аппарата. Движение транспортирующему органу передается через приводную звездочку 13.
Аппарат работает следующим образом. В момент остановки ролико-во-втулочной цепи 6 у загрузочно-разгрузочного узла банки с подводящего транспортера 9 специальным устройством (на рисунке не показано) подаются в носители банок 11, одновременно выгружая из них про-стерилизованные банки на отводящий транспортер 10 и при дальнейшем перемещении цепей 6 носители с банками входят в первую ванну 18 с горячей водой температурой 60. 65 °С, где происходит нагрев продукта до 58.63 °С.
Пройдя первую ванну носители с банками попадают во вторую ванну 5 с водой температурой 80.85 °С, где нагреваются до 78.83 °С и поступают в третью ванну 2, где подвергаются тепловой обработке при температуре 100 °С.
Далее носители с банками вместе с роликово-втулочной цепью обратно по нижнему ряду переходят во вторую ванну с водой температурой 80.85 °С, где начинается процесс их охлаждения до 82.87 °С, а тепло,
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
выделяемое при их охлаждении от 100 °С до температуры воды во второй ванне (80...85 °С), используется на нагрев другой партии консервов, поступивших в эту же ванну из первой ванны по верхнему ряду.
Далее носители с банками, перемещаясь, попадают в первую ванну 18, где процесс их охлаждения продолжается при температуре воды 60.65 °С, где одновременно другая партия консервов, поступившая в эту же ванну по верхнему ряду, начинает нагреваться. Таким образом, в первой и второй ваннах процесс нагрева одних (поступающих по верхнему ряду) и охлаждение других (поступающих по нижнему ряду) происходит практически без дополнительного расхода тепловой энергии и воды, т.е. одни банки (верхний ряд) нагреваются за счет охлаждения банок нижнего ряда, а нижний ряд охлаждается, отдавая тепло банкам верхнего ряда.
Банки, выходя из первой ванны при температуре около 60.62 °С, попадают под действие душевого устройства 12 с температурой воды 40 °С и окончательно охлаждаются в чет-
вертой ванне 7 при температуре воды 30 °С, подаваемой душевым устройством 8.
Проходя четвертую ванну охлаждения 7, банки с продуктом охлаждаются и подходят к загрузочно-разгру-зочному узлу, где в момент остановки цепного транспортера банки выгружаются на отводящий транспортер 10 и на их место загружаются новые банки с подводящего транспортера 9, и далее процесс повторяется.
Конструктивное выполнение аппарата с охлаждаемыми банками в нижнем ряду и нагреваемыми в верхнем способствует также естественной циркуляции теплоносителя (воды) в ваннах, так как теплая вода, имея меньший удельный вес, чем охлаждаемая, будет способствовать интенсификации процесса теплообмена в ваннах.
Тепло в аппарате практически расходуется только в третьей ванне для нагрева консервов от 78.83 °С до 100 °С и на компенсацию потерь в окружающую среду, а вода расходуется только в четвертой ванне для охлаждения консервов от 62.67 °С до 40 °С.
Разработана конструкция аппарата для ступенчатой тепловой стерилизации консервов с применением принципа рекуперации тепла.
Экономия тепловой энергии и воды в аппарате в зависимости от температурных параметров и количества ванн для тепловой обработки может достичь более 80 %.
ЛИТЕРАТУРА
1. Технологическое оборудование консервных и овощесушильных за-водов/М.С. Аминов [и др.]. - М.: Колос, 1996.
2. Ахмедов, М.Э. Аппарат для ступенчатой тепловой обработки кон-сервов/М.Э. Ахмедов, А.Ф. Демиро-ва, Н.М. Ахмедов, М.М. Ахмедова. Патент РФ № 246988.
Всероссийская научно-практическая конференция
«Пищевые ингредиенты и инновационные технологии в производстве продукции здорового питания»
15-16 мая 2013 г.
ВНИИПАКК, Санкт-Петербург, Литейный проспект, д. 55
В ПРОГРАММЕ КОНФЕРЕНЦИИ:
§ основные тенденции развития производства и потребления пищевых добавок и ароматизаторов в России и за рубежом;
§ техническое регулирование в области пищевых добавок и ароматизаторов в связи с участием России в Таможенном Союзе и вступлением в ВТО, новые российские и международные документы в области пищевых добавок и ароматизаторов;
§ качество и безопасность пищевых добавок, методы их идентификации в различных видах готовой продукции;
§ инновационные технологии производства пищевых добавок и ароматизаторов;
§ инновационные технологии переработки сельскохозяйственного сырья;
§ пищевые добавки функционального и профилактического назначения для продукции здорового питания; § новые пищевые добавки и их применение в различных отраслях промышленности;
§ перспективы технической и технологической модернизации производства пищевых добавок; § информационное и кадровое обеспечение предприятий по производству пищевых добавок.
Для своевременной подготовки сборника в адрес института необходимо направить материалы докладов
до 10 апреля 2013 г.
в электронном виде по адресам: vniipakk@yandex.ru, с пометкой «конференция» в теме письма.
Оргкомитет конференции:
Тел./факс: (812) 273-75-24 -Ирина Сергеевна Розановская - секретарь (для справок),
Тел, (812) 272-23-00 -Татьяна Николаевна Губасова - ученый секретарь,
Тел. (812) 273-41-08 -Тамара Ивановна Минина.
E-mail: vniipakk@yandex.ru
