Устройство для сгущения жидкости

(51) 23 1/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ опорные горизонтали - наружные 4 и внутренние 5. Внутренняя горизонталь 5 располагается ниже, чем наружная 4 так, чтобы образовался уклон чашки 6. Чашки 6 имеют желоба 8 для слива жидкости и выступы 9 для предотвращения наружного перелива к нижерасположенным чашкам. Верхняя чашка имеет ребро-порог 7 для образования тонкого слоя жидкости по ширине чашки. Чашки состоят из двух частей - верхней 12 и нижней 11. Верхняя сторона чашки служит для образования тонкослойного течения,а нижняя для закрепления электронагревательных элементов. Устройство позволяет за счет увеличения поверхности испарения повысить эффективность сгущения жидкости в несколько раз. Устройство просто по конструкции и в его эксплуатации. Отсутствуют электрические приводные механизмы. Устройство рекомендуется для использования в малых предприятиях, например для сгущения молока, молочной сыворотки, соков, при выработке курта, иримшика и т.д.(72) Байгутанов Тулеукадыр Кундызбаев Джумакан Какимович Байгутанов Даулет Тулеукадырович(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СГУЩЕНИЯ ЖИДКОСТИ(57) Изобретение относится к аппаратостроению и может быть использовано, например, в пищевой промышленности для сгущения молока, молочной сыворотки, соков, при выработке курта, иримшика и т.д. Техническим результатом является высокопроизводительное малогабаритное устройство для сушки жидкости, преимущественно молока. Устройство состоит из корпуса 1, включающего вертикальные стойки - наружные 2 и внутренние 3 Изобретение относится к аппаратостроению и может быть использовано, например, в пищевой промышленности для сгущения молока, молочной сыворотки, соков, при выработке курта, иримшика и т.д. Известно устройство (А.с. СССР 1768019) для сгущения жидкости, преимущественно молока,содержащее вертикальный цилиндрический корпус с тепловой рубашкой и мешалку с лопастями. Корпус известного устройства, на внутренней поверхности имеет ребро в виде образующей параболоида вращения, закрепленное на корпусе верхним торцом. В результате вращательного движения мешалки с лопастями зеркало жидкости принимает форму кратера, конгруетную форме ребра, т.е. форму параболоида вращения, что позволяет увеличить площадь поверхности испарения. При этом ребро с параболоидным образующим создает турбулентное движение. Недостатком известного устройства является низкая производительность, связанная с малой площадью испарения, соразмерной с зеркалом поверхности жидкости ограничиваемой самим сосудом, т.е. вертикальным цилиндрическим корпусом. Параболоидная форма зеркала,поверхность, называемая кратером, полученная вращательным движением мешалки увеличивает интенсивность испарения по сравнению с покоем,но она сравнительно малая величина. Так же турбулентность жидкости малоэффективна и не исключает пенообразование. Кроме того, трудность подбора электродвигателя и привода,обеспечивающего оборот вращения мешалки 190250 об/мин ограничивает его применение. Задача изобретения - увеличить поверхность испарения в несколько раз по сравнению с зеркалом поверхности жидкости, например, поверхность,ограничиваемая вертикальным сосудом,т.е. цилиндрическим корпусом. Выполнение поставленной задачи достигается за счет того, что в устройстве для сгущения жидкости,преимущественно молока, содержащем вертикально расположенный четырехугольный корпус,состоящий из вертикальных стоек и опорных горизонталей, обеспечивающих наклон и опоры плоскодонных сливных чашек образует каскадный перепад жидкости. Чашки имеют желоб с выступом отступающим от края по оба конца не более 10 мм,чтобы предотвратить наружный перелив к ниже расположенным чашкам, а верхняя снабжается ребром - порогом, расположенным близко к струйному падению жидкости, для превращения ее в тонкослойное течение. Такое выполнение устройства позволяет увеличить поверхность испарения в несколько раз больше, чем зеркало поверхности жидкости,например,ограниченной вертикальным цилиндрическим сосудом, так как высота вертикального корпуса предлагается заполнить несколькими плоскодонными чашками. При этом площадь каждой чашки принимается соразмерной площади зеркальной поверхности жидкости,ограничиваемой вертикальным сосудом. Кроме 2 того, ламинарное тонкослойное течение между чашками, так же станет, как поверхность испарения,т.е. промежуточное расстояние между чашками будет являться дополнительной площадью испарения. Общая площадь испарения устройства состоит из суммы площадей чашек плюс их промежутки. Техническим результатом является высокопроизводительное малогабаритное устройство для сушки жидкости, преимущественно молока. На фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6 изображено вертикальное четырехугольное каркасное устройство для сгущения жидкости. Каркасный корпус 1 в виде четырехугольной рамы состоит из вертикальных стоек - наружных 2 и вертикальных 3 опорных горизонталей - наружных 4 и внутренних 5. Внутренняя горизонталь 5 располагается ниже, чем наружная 4 так, чтобы образовался уклон чашки 6,фиг . 3. Чашки имеют желоба 8 для слива жидкости с выступом 9, отступающие от края по оба конца не более 10 мм, фиг . 5, для предотвращения наружного перелива к нижерасположенным чашкам. Верхняя чашка имеет ребро-порог 7, фиг . 4 для образования тонкого слоя жидкости по ширине чашки. Высота стороны желоба 10 и ребра-порога 7 принимается не менее 2-3 мм при высоте верхней части чашки 12 не менее 5 мм (фиг.5). Принятые числовые значения обеспечивают образование тонкого слоя жидкости и предотвращают ее переливы через край чашки. Если толщина слоя становится более чем 2-3 мм, то по мере увеличения слоя разность температур составит между воздухом и жидкостью, а когда толщина слоя 2-3 мм, то разница будет больше и соответственно испарение,т.к. воздух будет ближе к металлическому теплоносителю. Если отступление желоба выступ 9 более 10 мм, то в нижерасположенных чашках могут образоваться не занятые слоем жидкости участки. Поэтому принятые числовые значения являются наиболее оптимальными. Чашки состоят из двух частей (фиг. 5) верхняя 12, нижняя 11. Верхняя для образования тонкослойного течения, а нижняя часть для закрепления электронагревательных элементов. В качестве нагревателя могут применяться электрическая спираль, стержень и другие элементы. Устройство работает следующим образом. Проверяет расположение чашки, т.е. чтобы чашки имели уклоны в сторону слива, не было перекоса и уклона в боковую сторону, тем самым жидкость образовала равномерную толщину не менее 2-3 мм по всей ширине чашки. Для регулирования расположения чашки следует налить воду в нее и добиться желаемого его расположения. После этого подключают электрические нагреватели. Через два-три минуты, т.е. после нагрева чашки, открывает кран 14. Жидкость поступает в верхнюю чашку в виде струи и, проходя через ребро-порог 7, она станет тонким слоем по ширине чашки. Слив в нижерасположенных чашках происходит через желоб 8,а перелив предотвращается выступом 9. Открыванием крана 14 регулируется расход сырья,т.е. производительность устройства и степень сгущения жидкости. На рисунок 6 пунктирной линией 15 показана траектория течения тонкого слоя жидкости. По траектории можно определить изменение интенсивности испарения. Например,при падении жидкости в момент соприкосновения с последующей чашкой происходит нарушение ламинарности течения. При этом увеличится потери тепла у жидкости между чашками и соответственно увеличится разность температур между тарелкой и жидкостью,при их непосредственном соприкосновении,которая благоприятствует интенсивности испарения. Устройство позволяет за счет увеличения поверхности испарения повысить эффективность сгущения жидкости в несколько раз. Устройство просто по конструкции и в его эксплуатации. Отсутствуют электрические приводные механизмы,например жидкость с бака 14 в нагреватели поступают самотеком, т.е. без применения насосов. Устройство рекомендуется для использования в малых предприятиях, например для сгущения молока, молочной сыворотки, соков, при выработке курта, иримшика и т.д. Использование Сгущение жидкостей, например молока, молочной сыворотки, соков, при выработке курта, иримшика и т.д. Сущность изобретения Устройство для сгущения жидкости содержит вертикальный четырехугольный каркасный корпус, состоящий из вертикальных стоек и опорных горизонталей, снабженных наклонными плоскодонными сливными чашками, образующими каскадный перепад. В чашках снабженных пороговыми ребрами,расположенными близко к падающим струям,жидкость образует тонкослойное ламинарное течение. Чашки имеют желоб с выступом,отступающим от края по оба конца не более 10 мм.,чтобы предотвратить наружный слив к нижерасположенным чашкам. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для сгущения жидкости,преимущественно молока, содержащее бак для жидкости со сливным краном и вертикальный корпус в виде четырехугольной рамы,отличающееся тем, что корпус по высоте заполнен плоскодонными чашками, образующими каскадный перепад и опирающимися на опорные каркасообразующие горизонтали, прикрепленные к вертикальным стойкам. 2. Устройство для сгущения жидкости по п.1,отличающееся тем, что верхняя чашка снабжается ребром-порогом,расположенным близко к струйному падению жидкости для превращения ее в тонкослойное течение. 3. Устройство для сгущения жидкости по п.1,отличающееся тем, что для предотвращения наружного перелива жидкости в нижерасположенные чашки, чашка имеет желоб с выступами, отступающими от края по оба конца чашки не более, чем на 10 мм.