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 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 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.

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 краном, регулирующим движение смеси, причем блок механического смешивания включает не менее 2-х емкостей одинакового объема, соединенных между собой внутренним контуром трубопровода, который посредством трехходовых кранов соединен с основным трубопроводом, а блок кавитационной обработки имеет ультразвуковой преобразователь.

Установка изображена на фиг. 1 - схема установки.

Установка состоит из блока механического смешивания, включающего не менее 2-х емкостей 1, 2 одинакового объема, со встроенными месильными органами, соединенных между собой внутренним контуром трубопровода 3, и блока кавитационной обработки 4 с ультразвуковым преобразователем. Блоки соединены основным трубопроводом 5, оснащенным насосом 6 и краном 7, при этом внутренний контур трубопровода 3 блока механического смешивания соединен посредством трехходовых кранов 8, 9 с основным трубопроводом 5 (фиг. 1).

Поэтапная работа установки

1 этап - закрыты трехходовые краны 8, 9 и кран 7, насос 6 выключен.

В емкость 1 через приемную воронку загружают сырье по рецептуре в соответствии с технологией получения жидкообразных сред при постоянном перемешивании встроенными месильными органами (см. фиг. 1).

2 этап - получение рецептурной смеси

После смешивания в емкости 1, в течение 2-3 мин, насос 6 включен, трехходовой кран 9 открыт в положение для подачи смеси из емкости 1 в насос 6, а трехходовой кран 8 открыт в положение для подачи смеси в емкость 2, ультразвуковой преобразователь блока кавитационной обработки 4 отключен. 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 жидкообразной среды (эмульсии)

Трехходовой кран 9 открыт в положение для подачи рецептурной смеси из емкости 2 в насос 6, а трехходовой кран 8 открыт в положение для подачи смеси в емкость 1, кран 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 жидкообразной среды, трехходовой кран 9 открыт в положение для подачи эмульсии из емкости 1 в насос 6, а трехходовой кран 8 открыт в положение 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 жидкообразной среды (эмульсии) в дискретном режиме с высокой однородностью распределения компонентов, дисперсностью 94-96% количества частиц твердой фазы размером 6-10 мкм и сниженным количеством нерастворимого сахара-песка до 4-5%.

4 этап - после достижения требуемой дисперсности перед самой подачей на замес в одну из емкостей 1 или 2, в которой находится готовая эмульсия, прошедшая кавитационную обработку, вводят пластицированный жир (из оставшегося количества «свободного жира»), предварительно пластицированный до плотности 720-800 кг/м³, и смешивают в течение 2-3 минут с эмульсией, прошедшей кавитационную обработку.

5 этап - кран 7 открыт, а трехходовой кран 9 открыт 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 кран 7 поступает на замес до полного опорожнения емкости 1 или 2.

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