Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКООБРАЗНЫХ СРЕД

Изобретение относится к кондитерской промышленности, а именно к установкам, предназначенным для получения многокомпонентных жидкообразных кондитерских сред.

Известна установка для смешивания и просеивания различных сыпучих материалов и переработки жидких сред и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности. Установка содержит барабанный смеситель с приводом, бункеры для загрузки компонентов и приема смеси. Корпус смесителя выполнен из конических обечаек, расположенных вдоль вертикальной оси, соединенных между собой и укрепленных на валу. Вал имеет сквозное отверстие, через которое осуществляется загрузка исходных компонентов. Нижний край бункера для загрузки компонентов помещен в отверстие вала. Внутри корпуса смесителя расположено перемешивающее устройство, состоящее из перфорированных перегородок, расположенных перпендикулярно оси вала в местах соединения конических обечаек и на выходе из последней обечайки. Технический результат состоит в повышении качества получаемой смеси (см. патент РФ 2486001 B01F, 9/10 2012 г.).

Известен смеситель твердых и жидких сред, содержащий корпус, выполненный из цилиндрических обечаек, расположенных под углом друг к другу и к оси вала, оснащенный устройством дозирования компонентов (см. патент США 3362688, B01F 9/02, 1968 г.).

Недостатками известных устройств являются: недостаточное качество получаемой смеси, вследствие образования комков из смешиваемых материалов; низкая производительность.

Известно устройство для смешивания муки с жидкими компонентами (Р3-ХТО), состоящее из камеры смешивания, патрубков для подачи сухого и жидкого компонентов и месильных лопастей (см. Технологическое оборудование хлебозаводов и пути его совершенствования / А.Т. Лисовенко. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982).

Недостатком данного устройства является длительность процесса смешивания сухих компонентов и жидкости вследствие недостаточно развитой поверхности контакта сыпучих компонентов и жидкости, а также относительная конструктивная сложность смесителя.

Известны взаимосвязанные устройства, описанные в способе приготовления сахарного печенья. Устройство состоит из смесителя, который состоит из емкости смесителя, винтового насоса, трехходового крана, трубопровода, трубопровода с сужением. Кавитационная установка, которая состоит из винтового насоса, трубчатого реактора, термометра, приемной воронки установки, емкости для подогрева смеси, охлаждающей рубашки. Трубчатый реактор кавитационной установки состоит из винтового насоса, ультразвукового преобразователя, внутренней стенки реактора (см. патент РФ 2491817, A21D 13/08 2012 г.).

Технической задачей заявленного изобретения является создание эргономичной установки и обеспечение надежности работы, устранение неоднородности размеров твердых частиц обрабатываемых сред и расширение арсенала автоматических установок аналогичного назначения.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание установки, обеспечивающей получение жидкообразных сред с высокой однородностью размеров частиц твердой фазы и равномерностью распределения компонентов во всем объеме, с обеспечением дискретного переключения в автоматическом и ручном режиме.

Поставленная задача достигается установкой для получения жидкообразных сред, состоящей из блока механического смешивания и блока кавитационной обработки, при этом блоки соединены основным трубопроводом, оснащенным насосом и клапаном с приводом регулирующим движение смеси в автоматическом режиме, причем блок механического смешивания включает не менее 2-х емкостей одинакового объема, соединенных между собой внутренним контуром трубопровода, и каждая из емкостей соединена с основным трубопроводом, посредством клапанов с приводом, обеспечивающих работу в автоматическом режиме, а блок кавитационной обработки имеет ультразвуковой преобразователь.

Установка изображена на фиг. 1 - схема установки.

Установка для получения жидкообразных сред состоит из блока механического смешивания, включающего не менее 2-х емкостей 1, 2 одинакового объема, соединенных между собой внутренним контуром трубопровода 3, и блока кавитационной обработки, имеющего ультразвуковой преобразователь 4. При этом блоки соединены основным трубопроводом 5, оснащенным насосом 6 и клапаном 7 с приводом, регулирующим движение смеси в автоматическом режиме. Каждая из емкостей 1, 2 соединена с основным трубопроводом 5, посредством клапанов 8, 9, 10, 11 с приводом, обеспечивающих работу в автоматическом режиме.

Поэтапная работа установки

1 этап - закрыты клапаны 7, 8, 9, 10, 11, насос 6 выключен, ультразвуковой преобразователь блока кавитационной обработки 4 отключен. В емкость 1 через приемную воронку загружают сырье по рецептуре в соответствии с технологией получения жидкообразных сред при постоянном перемешивании встроенными месильными органами.

2 этап - получение рецептурной смеси.

После смешивания в емкости 1, в течение 2-3 мин, насос 6 включен, клапан 9 открыт для подачи смеси из емкости 1 в насос 6, а клапан 10 открыт для подачи смеси в емкость 2. Из емкости 1 насосом 6 рецептурная смесь подается по основному трубопроводу 5 через блок кавитационной обработки 4 далее по трубопроводу 3 в емкость 2 до полного опорожнения емкости 1.

Результат: перевод компонентов рецептурной смеси во взвешенное состояние и частичное растворение частиц твердой фазы.

3 этап - получение эмульсии. Клапаны 9, 10 закрываются, открывается клапан 11 для подачи смеси из емкости 2 в насос 6, а клапан 8 открывается для подачи смеси в емкость 1, клапан 7 закрыт, ультразвуковой преобразователь блока кавитационной обработки 4 включен. Из емкости 2 насосом 6 рецептурная смесь подается по основному трубопроводу 5 через блок кавитационной обработки 4 далее по трубопроводу 3 в емкость 1 до полного опорожнения емкости 2.

Затем осуществляется оценка размеров частиц, и в случае необходимости повторяется кавитационная обработка эмульсии, клапан 9 открыт для подачи эмульсии из емкости 1 в насос 6, а клапан 10 открыт для подачи эмульсии в емкость 2, ультразвуковой преобразователь блока кавитационной обработки 4 включен. Из емкости 1 насосом 6 рецептурная смесь подается по основному трубопроводу 5 через блок кавитационной обработки 4 далее по трубопроводу 3 в емкость 2 до полного опорожнения емкости 1 и т.д. Таким образом, обработка осуществляется в дискретном режиме.

Результат: получение эмульсии с высокой однородностью распределения компонентов, с размерами частиц твердой фазы не более 6-10 мкм порядка 94-96% и количеством нерастворимого сахарного песка не более 4-5%.

4 этап - после достижения требуемой дисперсности эмульсии, прошедшей кавитационную обработку, находящейся в емкости 1 или 2, перед самой ее подачей для дальнейшего использования, вводят пластицированный жир (из оставшегося количества «свободного жира» предварительно пластицированного до требуемой плотности 720-800 кг/м³) и смешивают в течение 2-3 минут с эмульсией, прошедшей кавитационную обработку.

5 этап - открывается клапан 7, клапаны 9 или 11 открываются в положение для подачи готовой эмульсии из емкости 1 или 2 в насос 6. Готовая эмульсия из емкости 1 или 2 насосом 6 подается по основному трубопроводу 5 через клапан 7 поступает для дальнейшего использования до полного опорожнения емкости 1 или 2.

Результат: значительно уменьшается энтропия технологической операции, обеспечивается постоянство размеров частиц твердой фазы, интенсифицируется данная операция.